SIFAT KIMIA DAN BIOLOGI TANAH

Oleh:

IR. A.A. Nyoman Supadma, MPQuis 5 menit

Apa yg sdr ketahui tentang sifat kimia tanah?Apa yg sdr ketahui tentang sifat Biologi Tanah?

Tugas : buat resume kuliah saya, tulis tangan, kertas folio ! Kumpulkan saat UAS.

Tugas : Paper untuk dipresentasikan pada pertemuanke empat.

DAFTAR BACAAN :

Hanafiah, K.A. 2005. Dasar-dasar Ilmu Tanah. PT. RajaGrafindo Persada. Jakarta.

Nurhajati Hakim dkk. 1986. Dasar-dasar Ilmu Tanah. Univ. Lampung.

Soepardi, G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. IPB. Bogor.

Sarwono Hardjowigeno. 1987. Ilmu tanah. PT. Mediyatama Sarana perkasa. Jakarta

Kim H Tan,1991. Dasar-Dasar Kimia Tanah. Gajah Mada University Press.

Utomo,H.D.& Islami, T.,1995. Hubungan Tanah,Air,Tanaman.

IKIP Semarang Press.

Dirjen DIKTI, 1991, Kesuburan Tanah. Jakarta.

Diunduh dari Internet

Sifat Kimia TanahKomponen2 Kimia Tanah umumnya berperan terbesar dalam menentukan sifat dan ciri tanah serta tingkat kesuburannya.

Bahan aktif tanah yang berperan dalam menyerap dan mempertukarkan ion adalah liat dan bahan organik (humus).

Kedua bahan aktif ini dalam bentuk Koloidal atau disebut Koloid Tanah.

Kedua bahan koloidal ini berperan langsung atau tidak langsung dalam mengatur dan menyediakan hara bagi tanaman.

Bahan penting yang diabsorpsi tanaman dan dipindahkan dari tanah adalah air dan unsur hara (terutama unsur hara esensial baik hara makro maupun hara mikro).Hara Makro 9 jenis : C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S. (> 0,05% dlm jaringan tanaman)

Hara Mikro 7 jenis : Fe, Zn, Cu, Mn, B, Mo, Cl. (< 0,005 % dlm jaringan tanaman).

Koloid Tanah Koloid tanah adalah: bahan mineral dan bahan organik yang sangat halus < 1 mikron shg mempunyai luas permukaan yang sangat besar persatuan berat, dan bermuatan.

Koloid tanah yang berperan, yaitu koloid anorganik atau koloid mineral (mineral liat), dan koloid organik (humus).

Kedua koloid ini sifat dan cirinya berbeda.

Koloid sangat aktif dalam reaksi fisiko kimia didalam tanah.

Tidak semua fraksi liat termasuk ke dlm koloid tanah,(ukuran koloid tanah < 1 mikron).

Partikel2 koloid yg sangat halus disebut micell (mikrocell), umumnya bermuatan negatif, oleh krn itu ion2 yg bermuatan positif (kation2) akan tertarik pd koloid shg menempel (terikat) pd permukaan koloid tersebut.

1. Koloid Liat (Mineral Liat)

Barzelius membagi mineral tanah menjadi 8 klas :

1.Unsur tunggal, spt emas (Au), intan (C)

2. Senyawa sulfida, spt perak sulfida (AgS)

3. Senyawa oksida, hidroksida, spt hematit (F2O3), lemonit (F2O3 n H2O)

4. Senyawa halogen, spt silver (KCl), halit (NaCl)

5. Senyawa karbonat (CaCO3), nitrat, spt kalsit, sendawa cili (NaNO3).

6. Senyawa sulfat (CaSO4 2H2O), chromat, molibdat, tawas (K2SO4)3 24H2O)

7. Senyawa fosfat, arsenat, apatit (Ca3(PO4)5)

8. Senyawa silikat, spt kuarsa, velspat, peroksida, amfibol, mika dan mineral liat.

Berdasarkan warna mineral, yaitu :a.Mineral gelap : mineral yang berwarna hitam, hijau,

coklat, biru.

Mineral gelap lebih mudah melapuk dibandingkan mineral yang terang

b.Mineral terang : mineral yang tidak berwarna atau berwarna putih, spt kuarsa.

Berdasarkan bobot jenis suatu mineral, yaitu :

a.Mineral berat, bila bobot jenisnya > 2,9

b.Mineral ringan, bila bobot jenisnya < 2,9

Berdasarkan kedudukannya dlm menyusun batuan :a.Mineral utama, bila mineral itu menduduki sbgn

besar dari batuan tsbb.Mineral tambahan, bila mineral itu menduduki sbgn

kecil saja dari batuanc.Mineral pengiring, bila mineral itu kadang2 ada ttp

kadang2 tidak dijumpai dlm batuan tsb

Dari kedelapan klas mineral ini, klas senyawa silikat merp. Mineral yang dominan baik sebagai penyusun batuan, maupun yang ditemukan didalam tanah.

Selain pengklasan diatas tdp pula penglompokan mineral tanah, spt:

I.Berdasarkan proses kejadiannya :a. Mineral primer: mineral yang terjadi langsung dari magma

dan menyusun diri membentuk batuan-batuan tertentu sebagai kerak bumi (batuan andesit, batuan basal).

b. Mineral sekunder: mineral ini terjadi dari mineral primer yg telah melapuk atau pelarutan lalu mengkristal kembali,

(sebagai senyawa baru) contohnya mineral liat).

Mineral liat mrp mineral sekunder yang memp. Ukuran< 2 mikron, sangat berperan dalam menentukan sifat fisik, sifat kimia dan secara tidak langsung menentukan sifat biologi tanah (menentukan Kesuburan Tanah).

Peranan Liat, a.l.

1.Proses pembentukan tubuh tanah

2.Retensi dan gerak air tanah

3.Retensi Anion dan kation2

4.Gangguan mekanis thd akar tanaman

Sifat umum dari liat :

1.Berukuran halus (< 2 mikron),

2.Bentuk pipih (lempeng) atau balok

3.Bersifat koloidal

4.Umumnya bermuatan negatif

5.Warnanya bermacam-macam

Tipe mineral liat, dibedakan atas 2 kelompok :

1.Liat silikat, ada 3 tipe

Tipe 1:1, tipe 2:1 dan tipe 2:2

Tipe menunjukkan perbandingan antara Si-tetraeder dengan Al-oktaheder.

Dengan mengetahui tipenya dpt ditentukan tingkat pelapukan/hancuran suatu tanah. Misal tanah dg liat 1:1 Menunjukkan lebih tua dibanding tanah dg liat tipe 2:1

Dlm proses pelapukan Si banyak tercuci.

Liat 1:1, contoh, kaolinit, haloysit, anauksit,

Liat 2:1, montmorilonit, vermikulit, ilit

Liat 2:2, klorit

Liat Amorfus, contohnya Alofan, ImogolitAndisol.

2. Liat bukan silikat, mrp klp senyawa hidrous oksida besi dan aluminium

Bentuk umum dari kedua senyawa hidrous oksida1). Al2O3 nH2O 2). Fe2O3 nH2O

Contoh mineral liat bukan silikat :1). Gibsit (Al2O3 3H2O)2).Goetit (Fe2O3 H2O)3). Limonit (Fe2O3 nH2O)

Menurut Grim (1953), mineral liat terbentuk dari hasil hancuran iklim thd mineral primer/batuan yang mengandung mineral velspat, mika, piroksin dan amfibol

Sumber Muatan Negatif pada Mineral Liat

a. Substitusi isomorfik, mrp sumber muatan

negatif yang utama dari mineral liat.

(merupakan penggantian kation val tinggi oleh val rendah)

spt : Si 4+ diganti Al3+ dan Al3+ diganti Mg2+.

b. Patahnya pinggiran lempengan kristal liat

c. Dari permukaan koloid liat yg mempunyai

gugus oksigen dan hidroksil yg tersembul keluar.

Sifat2 mineral liat 2 : 1

a.Mempunyai sifat mengembang dan mengkerut

b.Mempunyai KTK yang lebih besar

c.Mempunyai KTA sedikit

d. Flokulasi /penjonjotan dari liat setelah tidak bermuatan lagi. Hal ini berhubungan dg zeta potensial

2. Koloid organik (humus)

Bahan organik yg bersifat koloid adalah humus.

Koloid humus spt halnya koloid liat, muatannya adalah negatif.

Perbedaan utama dari koloid organik dengan anorganik adalah humus tersusun dari C, H dan O, sedangkan liat tersusun dari Al, Si dan O

Koloid Humus td dari asam-asam organik : asam fulvat, asam humat, humin.

Muatan timbul dari gugus fungsionil : gugus karboksil, dan gugus fenol.

2.1. Pengertian KTK. KTK menunjukkan kemampuan koloid tanah menjerap dan mempertukarkan kation-kation (Ca, Mg, K, Na, NH4, H, Al, dll).

KB menunjukkan perbandingan antara jml kation basa dg jml semua kation yg terdapat dlm kompleks jerapan tanah.

Besarnya nilai KTK dipengaruhi oleh :Reaksi Tanah, Tekstur tanah, Jenis mineral liat, jenis koloid tanah, kadar humus tanah, dan adanya pengapuran dan pemupukan.

• Pengaruh Reaksi tanah (pH)

Nilai KTK berubah dg berubahnya pH tanah.

Makin tinggi pH tanah makin tinggi nilai KTK dan KB.

• Tekstur tanah, dalam hal ini jumlah liatnya

Makin halus tekstur tanah atau makin tinggi kadar liatnya makin besar nilai KTK, spt tabel 1 berikut.

• Jenis mineral liat, jenis mineral liat menentukan nilai KTK tanah, spt tabel 2

Tabel 1. Hubungan Tekstur dg KTK

Fraksi tanah Diameter butir KTK (me/100g)

Debu

Liat kasar

Liat halus

0,02 – 0,0050,005 – 0,002

0,002 – 0,0010,001 – 0,0005

0,0005 – 0,0001

0,0001 – 0,00005

< 0,00005

37

223552

5663

Tabel 2. Nilai KTK masing-masing mineral liat dlm 100 g tanah

Jenis mineral liat KTK (me/100 g tanah)

Kaolinit (tipe 1:1)

Ilit (tipe 2:1)

Vermikulit (2:1)

Montmorilonit (tipe 2:1)

3 – 15

10 – 40

100 – 150

80 - 150

• Kadar bahan organik tanah

Makin tinggi kadar b.o.t (humus) makin tinggi nilai KTK.

• Pengapuran dan pemupukan

Pengapuran dan pemupukan berpengaruh thd KTK krn pengapuran dan pemupukan berpengaruh thd perubahan pH tanah dan KB.

2.2. Hubungan KTK dg Persediaan unsur Hara

Kation yg terdapat pd kompleks jerapan akan

memasuki larutan tanah (pertukaran kation).

Pergerakan unsur hara di dalam tanah ada 3 : Aliran masa, Difusi, Intersepsi akar.

Bila hub antara koloid tanah dan akar tanaman sangat berdekatan mk akan terjadi pertukaran langsung antara tanah dan akar (Intersepsi oleh akar tanaman).

Hal ini dianggap bahwa H+ yg dihasilkan akar tanaman mengganti/menukar kation yg diserap oleh bulu akar.

. Mudah tidaknya kation2 tsb dpt digantikan oleh ion H+ akar tan, tgt pd kejenuhan kation pd kompleks jerapan.

Bila kejenuhan tinggi mk akan mudah menggantikannya, akan terjadi sebaliknya bila tingkat kejenuhan kation rendah akan sulit menggantikannya.

Suatu tanah dg KTK tinggi memerlukan pemupukan kation tertentu dlm jml banyak agar dpt tersedia bagi tanaman.

Bila diberikan sedikit mk akan kurang tersedia bagi tanaman krn lebih banyak terjerap oleh kompleks jerapan.

Sebaliknya pada tanah yg KTK rendah, pemupukan kation ttt tidak boleh banyak krn mudah tercuci bila diberi berlebihan. Pemupukan kation dlm jml banyak pd tanah dg KTK rendah adalah tidak efisien.

TUGAS PAPER

• 1. Peranan Koloid Mineral dalam Meningkat

kan Kesuburan Tanah.

2. Peranan Koloid Organik dalam Meningkat

kan Kesuburan Tanah.

3. Peranan pH tanah dalam Pertumbuhan Tanaman.

4. Peranan KTK tanah dalam Pertumbuhan Tanaman

5. Peranan Mikroorganisme tanah dalam Meningkatkan

Kesuburan Tanah.

6. Hubungan pH tanah dan KB tanah dalam Meningkatkan

Ketersediaan Unsur Hara bagi Tanaman.