Dasar Dasar Ilmu Tanah

(1)

(2)

1. PENDAHULUAN

2. PENGERTIAN TANAH

3. BAGIAN-BAGIAN PENYUSUN TANAH 4. FAKTOR-FAKTOR PEMBENTUK TANAH

5. MINERALOGI DAN PELAPUKAN BAHAN INDUK 6. PROSES PERKEMBANGAN TANAH

7. TANAH-TANAH UTAMA DI INDONESIA 8. SIFAT FISIKA TANAH

 TEKSTUR, STRUKTUR, KONSISTENSI, WARNA TANAH

 TEMPERATUR, UDARA TANAH, AIR TANAH DAN PERMEABILITAS TANAH

9. KOLOID TANAH DAN MINERALOGI LEMPUNG

10. REAKSI TANAH DAN SIFAT SANGGAHAN TANAH 11. PERTUKARAN KATION

(3)

DASAR-DASAT ILMU TANAH

OLEH Ir. SLAMET MINARDI MP DAN Ir. SUTOPO, MP

(BUKU PEGANGAN KULIAH FAKULTAS PERTANIAN UNS) TAHUN 2000

ILMU TANAH

OLEH Dr. Ir. SARWONO HARDJOWIGENO TAHUN 1992

DASAR-DASAR ILMU TANAH KONSEP DAN KENYATAAN.

(4)

Pendahuluan

Manusia

_Kualitas

Tanah

Permasalah

_{an Tanah}

-

_{Kesuburan Tanah}

-

_Tumbuh-

Tumbuh-tumbuhan

tumbuhan

-

_Hewan

ILMU

TANAH



Ilmu yang memperlajari tentang hal

ichwal atau sifat-sifat tanah secara

umum yang dibagi menjadi 2

(5)

ILMU

TANAH

PEDOLOG

I

EDA

F

OLOG

I



Ilmu tanah yang

mempelaja

r

i tanah sebagai

suatu bagian dari alam yang

berada di permukaan bumi

yang menekankan hubungan

antara tanah itu sendiri

dengan faktor pembentuknya



Ilmu tanah yang mempelajari tanah

sebagai suatu alat produksi pertanian

yang menekankan hubungan antara

tanah dengan tanaman

(6)

I. PENGERTIAN TANAH

Tanah

sebagai Alat

Produksi

Media tumbuh alam bagi

tanaman di permukaan

bumi

_{GURUN BUKAN}

GURUN BUKAN

TANAH ?

Tanah

adalah laboratorium kimia dari

alam dimana terjadi penguraian kimia

dan reaksi sintesis secara tersembunyi

JJ Berzelius (1803) – ahli JJ Berzelius (1803) – ahli kimia

kimia

Tanah

dianggap tabung reaksi dimana

seseorang dapat mengetahui jumlah dan

jenis hara tanaman

(7)

Tanah

sebagai bahan yang lepas dan

merupakan akumulasi dan campuran

berbagai bahan terutama unsur Si,

A

l, Ca,

Mg, Fe dan unsur lainnya

AD Thaer (1909) – ahli fisika AD Thaer (1909) – ahli fisika bumi

bumi

Tanah

sebagai hasil pelapukan oleh

waktu yang mengikis batuan keras dan

lambat laun akan terjadi dekomposisi

menjadi masa tanah yang kompak

Friedrich Fallou (1855) – ahli Friedrich Fallou (1855) – ahli geologi

geologi

Tanah

adalah lapisan hitam tipis yang

menutupi bahan padat bumi yang

merupakan partikel kecil yang mudah

remah, sisa vegetasi dan hewan, dimana

tumbuhan bertempat kedudukan,

berakar, tumbuh dan berbuah

(8)

Tanah

adalah bahan yang gembur dan

lepas dimana tumbuhan dapat

memperoleh tempat hidup berkat adanya

zat hara serta syarat lain untuk tumbuh

EW Hilgard (1906)EW Hilgard (1906)

Tanah

sebagai campuran bahan padat

berbentuk tepung, air dan udara, yang

karena mengandung zat hara dapat

menumbuhkan tumbu-tumbuhan

Alfred Mitscherlich (1920) – ahli Alfred Mitscherlich (1920) – ahli fisiologi

(9)

Pengertian tanah dihubungkan dengan

iklim dan lingkungan tumbu

h

-tumbuhan

dan dapat digambarkan sebagai zone

geografi yang luas dalam skala peta

dunia

VV Dokuchaev (1900)

Tanah

adalah ba

n

gunan alam tersusun

atas horizon-horizon yang terdiri atas

bahan yang berbeda-beda dan dapat

dibedakan dari bahan-bahan di bawahnya

dalam hal morfologi, sifat dan susunan

fisik, kimia dan biologinya



Unsur fisika, kimia, biologi dan

morfologi dilibatkan dalam pengertian ini

Jacop S Joffe (1949)

(10)

Pengertian Tanah

adalah suatu benda

alami yang terdapat di permukaan kulit

bumi, yang tersusun dari bahan mineral

sebagai hasil pelapukan bebatuan dan

bahan organik seb

a

gai hasil pelapukan

sisa-sisa tanaman dan hewan, yang

mampu menumbuhkan tanaman dan

memiliki sifat tertentu sebagai akibat

pengaruh iklim, jasad hidup yang

bertindak terhadap bahan induk dalam

keadaan wilayah tertentu selama jangka

waktu tertentu

Jadi

(11)

Tanah dari sudut pertanian  alat produksi

produk tanaman



peranan tanah sebagai alat produksi :

1.

1. Melayani tanaman sebagai tempat

Melayani tanaman sebagai tempat

berpegang dan bertumpu

2.

2. Menyediakan unsu

Menyediakan unsu

r

-unsur mineral (unsur

hara)

3.

3. Memberikan air dan melayani persediaan

Memberikan air dan melayani persediaan

air

4.

(12)

Gambaran Vertikal Tanah

dan Lapisan-lapisan Tanah

Profil tanah



penampang vertikal tanah

yang menunjukkan susunan horizon

tanah yang terdiri dari solum tanah dan

bahan induk tanah

Horison tanah



lapisan-lapisan tanah

yang berbeda dalam susunan fisika dan

kimia yang kurang lebih sejajar dengan

permukaan tanah sebagai akibat dari

proses perkembangan tanah

Pedon



satuan individu terkecil dalam

(13)

Regolit



bahan-bahan lepas (termasuk

tanah) di atas batuan keras

Solum tanah



horizon tanah di atas batuan

induk yang terdiri dari horison O, horizon

A dan horizon B

Kedalaman ekfetif tanah



kedalaman

tanah yang masih dapat ditembus dengan

akar tanaman

Top soil



lapisan tanah yang paling atas

yang biasanya mengandung bahan organik

dan berwarna gelap dan subur dengan

tebal sampai dengan 25 cm yang sering

disebut lapisan olah tanah

Sub soil



lapisan bawah permukaan

dengan sedikit bahan organik (kurang

subur) dan lebih tebal dari top soil

(14)

Nama Horison

Nama Lama Nama Baru Keterangan

O O Horison Organik (Kadar BO > 20%)

O1 Oi, Oe Tingkat dekomposisi kasar ( i = fibrik, e = hemik)

O2 Oe, Oa Tingkat dekomposis halus ( e = hemik, a = saprik)

A1 A Horison mineral permukaan campuran dng BO

A2 E Horison eluviasi (pencucian) maksimum

A3 AB Peralihan A1 (A) ke B (lebih menyerupai A1 (A)

EB Peralihan A2 (E) ke B (lebih menyerupai A2 (E)

B1 BA Peralihan A1 (A) ke B (lebih menyerupai B

BE Peralihan A2 (E) ke B (lebih menyerupai B

B2 B Horison iluviasi (penimbunan) maksimum

B3 BC Peralihan dari B ke C, lebih menyerupai B

CB Peralihan dari B ke C, lebih menyerupai C

C C Bahan induk tanah , lunak (belum ada proses perkembangan)

(15)

(16)

(17)

II. BAGIAN-BAGIAN PENYUSUN

TANAH, TANAH MINERAL DAN

TANAH ORGANIK

Bahan Mineral Bahan Mineral 45 % 45 % Air Air 25 % 25 % Udara Udara 25 % 25 % BO BO 5 % 5 % Atmosfer Atmosfer Hidrosfer Hidrosfer Biosfe Biosfe r r Litosfer Litosfer

(18)

Tana

h

Sistem kompleks dan dinamis

Udara tanah

menempati ruang pori makro

untuk pernafasan akar tanaman dan

mikrobia

_{Air tanah}

_{mengandung senyawa asam dan}

basa yang dapat menguraikan dan

melarutkan mineral tanah

Lempung dan humus sebagai gudang

penyimpanan dan pelepasan unsur hara

tanaman

(19)

Tanah Mineral dan Tanah

Organik

Tanah organik/Histosol/Gambut/Organosol



Tanah dengan kandungan bahan

organiknya lebih dari 20 %



_{Terbentuk karena proses penguraian}

LEBIH LAMBAT dibanding penimbunan



Terjadi di daerah dengan DRAINASE

BURUK yang selalu tergenang air

sehingga hanya mikrobia anaerab yang

menguraikan bahan organik

Misal di daerah rawa pasang surut



Bersifat pH rendah, unsur hara rendah,

(20)

Tanah mineral  tanah yang kandungan

bahan organiknya kurang dari 20 % atau kandungan mineralnya lebih dari 80 %

(21)

III. FAKTOR-FAKTOR

PEMBENTUK TANAH

Tanah

f (Iklim, Jasad Hidup, Bentuk Wilayah, Bahan Induk,

Waktu) Waktu)

Faktor

Pasif

Faktor

Aktif

_{Proses Pembentukan Tanah}

Pelapuka

n

(22)

Pelapukan Pelapukan



 Berubahnya bahan penyusun batuan menjadi Berubahnya bahan penyusun batuan menjadi

bahan penyusun tanah (Geologi Destruktif) bahan penyusun tanah (Geologi Destruktif)

Contoh : batuan feldsfat

Contoh : batuan feldsfat  mineral lempung mineral lempung

batuan besar batuan besar  kerikil kerikil

Perkembangan Profil Perkembangan Profil



 Terbentuknya lapisan tanah yang disebut Terbentuknya lapisan tanah yang disebut

horizon yang merupakan salah satu ciri suatu horizon yang merupakan salah satu ciri suatu

jenis tanah (Pedologis Kreatif) jenis tanah (Pedologis Kreatif)

Contoh : terbentuknya horizon tanah akibat Contoh : terbentuknya horizon tanah akibat

proses pencucian dan pengendapan proses pencucian dan pengendapan

(23)

Iklim

Temperatur

Curah

hujan

Perbedaan temperatur Perbedaan temperatur yang besar yang besar menimbulkan menimbulkan pelapukan fisik. pelapukan fisik. penguraian mineral penguraian mineral

secara kimia dan secara kimia dan

memperbesar memperbesar evapotranspirasi evapotranspirasi Penguraian Penguraian mineral dan bahan mineral dan bahan organik yang organik yang menimbulkan menimbulkan pencucian pencucian (eluviasi) dalam (eluviasi) dalam tanah tanah

(24)

Berdasarkan Curah Hujan

Arid

(Curah Hujan Rendah)

Humid

(Curah Hujan

Tinggi)

Kurang Kurang Subur Subur - _{mempercepat proses}_{mempercepat proses}

penghancuran kimia penghancuran kimia

- _{vegetasi lebat}_{vegetasi lebat}

- _{bahan organik tinggi}_{bahan organik tinggi} - _{pelapukan intensif}_{pelapukan intensif}

Klimosekwen



Hubungan antara pembentukan jenis

tanah akibat pengaruh iklim

Profil tanah

dalam

(25)

Jasad Hidup

Proses pembentukan

tanah

-

_Vegetasi

-

_{Jasad makro}

-

_Mikrobia

tanah

-

_Manusia

Sumber bo

Sumber bo  berkedudukan berkedudukan

tetap dan waktu tetap dan waktu lama

lama

Pengurai bahan organik Pengurai bahan organik

Pembentuk tanah Pembentuk tanah

(26)

Batuan Induk

Tekstur batuan induk dan sifat masam

basa

Mudah sukarnya pelapukan mineral

Olivin

Ca-Plagioklas

Na-Plagioklas

Plagioklas

K-Feldspat

Muscovit

Kwars

a

Biotit

Hornblend

e

Piroksin

Muda

h

Lapuk

Sukar

Lapuk

(27)

Lithosekwen  Penyebaran jenis tanah

karena pengaruh batuan induk

Misal

Di daerah iklim tropika :

-

_{Batuan induk volkan andesit}



_

latosol

-

_{Batuan induk pasir kuarsa}



_

podsolik merah kuning

(28)

Bentuk Wilayah

Datar

Datar BerombakBerombakBergelombangBergelombang BerbukiBerbuki t t Bergunun Bergunun g g



Berpengaruh pada

Pergerakan Air

Contoh

BI pasir kuarsa

BI pasir kuarsa  bergelombang bergelombang  Podsolik Podsolik Merah Kuning

Merah Kuning



 datar datar  hidromorf hidromorf

BI Volkan andesit

BI Volkan andesit  datar datar  Latosol Latosol 

 bergelombang bergelombang  Latosol Latosol

merah kecoklatan merah kecoklatan



 berbukit berbukit  Latosol coklat Latosol coklat 

 bergunung bergunung  Andosol Andosol

Toposekwen



hub pembentukan jenis

tanah akibat pengaruh

bentuk wilayah

(29)

Waktu

_{Tergantung batuan induk, iklim, jasad}

hidup dan bentuk wilayah Misal :

Di daerah tropika dengan curah hujan, temperatur tinggi & vegetasi lebat maka pembentukan tanah perlu 50 tahun

Bahan induk abu volkan hanya perlu 14 tahun

(30)

Fase pembentukan tanah (menurut MOHR) 1. Taraf Permulaan

 BI baru mengalami pelapukan & belum ada

perkembangan profil 2. Taraf Juvenil

 Proses perkembangan profil mulai berjalan

3. Taraf Viril

 Proses perkembangan dalam saat

optimum 4. Taraf Senil

 Proses perkembangan sudah lanjut

5. Taraf Terakhir

(31)

IV. MINERALOGI DAN

PELAPUKAN BAHAN INDUK

Mineralogi BI

- _{Mineral Primer}

_{Mineral penyusun batuan dengan ukuran}

debu/pasir (0,002 – 1,00 mm)

Misal : feldspar, amfibol, piroksin, kuarsa dll

- _{Mineral Sekunder}

_{Mineral primer yang telah lapuk secara fisik, kimia}

& biologi membentuk koloid dengan ukuran < 0,002 mm & bersifat aktif

Misal : lempung kaolinit, montmorilonit, illit, mika & limonit

- _{Mineral Asesoria}

_{Mineral yang tahan pelapukan & bergabung}

dengan kuarsa atau campuran bermacam mineral Misal : apatit, magnetit, zircon dan pirit

(32)

- _{Golongan Mineral bukan Silikat}

_{Oksida-oksida, hidroksida-hidroksida, sulfat,}

klorida, karbonat dan fosfat dengan struktur yang sederhana

- _{Golongan Mineral Silikat}

_{Mempunyai struktur yang komplek dengan}

satuan utamanya (A) “silica-oksigen

tetrahedron” 1 ion Si dikelilingi oleh 4 ion oksigen. Yang penting dalam struktur

tetrahedron ini adalah penggantian ion Si oleh Al yang disebut “pergantian isomorfik” yang menyebabkan ketidakseimbangan muatan

listrik yang akan mengikat Na, K, Mg dan Fe. Satuan lain (B) adalah “alumunium hidroksil octahedron” yang tersusun 1 ion Al; dikelilingi oleh grup hidroksil

(33)

SILIKAT-TETRAHEDRAL

TERDIRI 1 ATOM Si DIKELILINGI 4 ATOM O

ALUMINIUM-OKTAHEDRAL

TERDIRI 1 ATOM Al

DIKELILINGI 6 ATOM OH ATAU HIDROKSIL OH -OH -OH -OH- OH -OH -OH -OH- _OH -OH -OH -OH

(34)

-Batuan dibedakan menjadi :

1. Batuan Beku

 terbentuk karena magma yang membeku

Batuan

beku

beku Jenis batuan

Jenis batuan

Batuan

beku atas

beku atas Lipari Lipari t t Trachi Trachi t t Dasit

Dasit AndesAndes it it Basal Basal t t Pikrit Pikrit Batuan Batuan beku gang

beku gang GranitGranit SienitSienit Diorit, Diorit, kuars

kuars

a

Diorit

Diorit GabrGabr o o Batuan Batuan beku beku dalam dalam Granit

Granit SienitSienit DioritDiorit , , kuars kuars a a Diorit

Diorit GabrGabr o

o PeridotitPeridotit

Sifat

(35)

2. Batuan Sedimen

 Batuan endapan tua

a. Batuan Gamping

 endapan laut, sebagian besar terdiri

kalsit dan dolomit b. Batu Pasir

 banyak mengandung pasir kuarsa

c. Batu Konglomerat & Breksi

 macam-macam mineral

d. Batu Liat

 Kadar lempung tinggi

(36)

3. Batuan Metamorfose

 Berasal dari batuan beku atau sedimen

yang karena tekanan dan suhu tinggi berubah menjadi jenis lain

Misal : kuarsit dari batu pasir, marmer dari batu kapur, mika dengan lembar halus, granit dengan lembar kasar

(37)

Proses Pelapukan

1. Pelapukan Fisik

 _{Pemecahan batuan menjadi ukuran yang}

lebih kecil tanpa perubahan kimia yang disebabkan perbedaan temperatur, angin atau gerakan air

2. Pelapukan Kimia

 _{Pelunakan batuan & penguraian mineral}

penyusunnya yang diikuti dengan

pembentukan mineral baru atau mineral sekunder melalui proses

hidrasi-dehidrasi, oksidasi, reduksi, hidrolisis dan pelarutan

(38)

a. Hidrasi : molekul air terikat oleh senyawa tertentu sehingga mineral menjadi lunak dan meningkat daya larutnya

CaSO4 + H2O  CaSO4.2H2O

b. Dehidrasi : hilangnya molekul air oleh senyawa tertentu sehingga terjadi

perubahan volume sehingga

mempercepat proses disintegrasi c. Oksidasi : muatan listrik negatif

berkurang sehingga terjadi perubahan

ukuran dan muatan maka mineral mudah hancur (terjadi jika cukup oksigen),

penting untuk mineral yang mengandung besi seperti biotit, glaukonit, hornblende dan piroksin

(39)

-d.

Reduksi

: penambahan elektron (tidak

ada oksigen) dari besi feri menjadi fero

yang mudah bergerak (mobil)

Fe

+++

+ e

-



Fe

++

e.

Hidrolisis

: penggantian kation dalam

struktur kristal oleh hidrogen sehingga

struktur kristal rusak dan hancur

K Al Si

3

O

8

+ H

+



H Al Si

3

O

8

+ K

+

f.

Pelarutan

: terjadi pada garam

sederhana

Misal : Karbonat, klorida dll

CaCO

3

+

2 H

+ 

H

2

CO

3

+ Ca

++

(40)

3. Pelapukan Biologi



Pelapukan dan penguraian batuan

oleh hewan dalam tanah

Ex. rayap, semut, cacing, tanaman,

mikrobia dan hewan lainnya

Tiga proses pelapukan yang

be

r

langsung bersama-sama

menghasilkan mineral sekunder

yang tersusun atas mineral

lempung, seskuioksida, humus dan

senyawa lainnya

(41)

Hasil Umum Pelapukan

100 – X = Y

A : bagian yang tertinggal

B : batuan segar semula

C : hasil bagi seskuioksida sisa

bahan dibagi seskuioksida

batuan segar

X : persentase bagian yang tetap

ada

Y : bagian asal yang hilang

(Merrill, 1912) (Merrill, 1912)

A

(B x

C)

= X

(42)

Penelitian LINCK dan BLANK

(1923) ;

1. Inti padat  lapisan batuan paling dalam

2. Lapisan yang sedang mengalami pelapukan

3. Lapisan yang telah mengalami pelapukan lanjut

4. Lapisan paling luar berupa tanah yang dihasilkan

Batuan andesit (lereng G. Halimun)



mengalami

Dekomposisi



4 lapisan (berbeda warna

dan susunan kimia) :

(43)

Hasil analisa kimia ;

Kandunga Kandunga n n Senyawa Senyawa Kimia Kimia

Laps I

Laps II

Laps III

Laps IV

Kada Kada r r % % mol mol Kada Kada r r % % mol mol Kada Kada r r % % mol mol Kada Kada r r % % mol mol

Al

22

O

33

) lapisan I



X

= persentase bagian

yang tetap ada

100 – X =

Y



Y

= bagian yang hilang

C =

A

(B x

C)

=

X

(45)

CONTOH

A = 100% - (29,60 + 16,98)% = 43,42 %

B = 100% - (14,94 + 7,93)% = 77,13 %

29,60+16,98

14,94+7,93



X = 25,58%

Y = 100%-25,58% = 74,42%

Jadi bagian yang hilang adalah 74,42%

C =

₌

_2,2_2,2

A

(B x

C)

= X

(46)

4 proses pelapukan (

Polinov, 1937

)

Phase I

 hasil pelapukan kehilangan Cl dan S

Phase II

 hasil pelapukan kehilangan basa-basa

Ca, Na, K dan Mg

Phase III

 basa-basa hilang Al dan Si menjadi mobil

Phase IV

 hasil pelapukan berakhir sebagian besar

(47)

Hasil Pelapukan

1. Bahan sisa residu



_{Berasal dari pelapukan batuan}

setempat (insitu) tanah tidak

mengandung bahan asing, dengan ciri

bahannya tidak berlapis-lapis, susunan

kimia ditentukan oleh bahan induk

setempat

2. Bahan terangkut



Bahan hasil pelapukan dipindahkan

dari tempat asalnya melalui gaya oleh

air, angin, gravitasi dan es

(48)

a. Bahan terangkut oleh air

 _{Endapan aluvial}_{: terbentuk akibat banjir}

dengan sifat berlapis-lapis

 Endapan lacustrin : terbentuk di dasar

danau atau kolam dengan tekstur beraneka

 _{Endapan marine}_{: terbentuk di dasar}

lautan dan banyak mengandung kuarsa b. Bahan terangkut oleh angin

 Endapan puntuk pasir : terdapat di pantai

dan kurang subur

 _{Endapan loess}_{: kadar debu tinggi,}

(49)

c. Bahan terangkut oleh gravitasi (Endapan Coluvial)

_{Timbunan batuan ke kaki lereng secara}

lambat akibat gravitasi

d. Bahan terangkut oleh es (Glacial Till Deposits)

(50)

V. PROSES PERKEMBANGAN

TANAH

Pelapuka Pelapuka n n Batuan Batuan Induk Induk Tanah Tanah Bahan Bahan Induk Induk Tanah Tanah Tanah Tanah Perkembanga Perkembanga n n Tanah Tanah

A.

A. Perkembangan Profil Azasi

Perkembangan Profil Azasi

Mencakup proses-proses :

-

Akumulasi bo

_{Akumulasi bo}



membentuk horison O

-

Eluviasi/pencucian

_{Eluviasi/pencucian}



membentuk horison

A

-

Iluviasi/pengendapan

_{Iluviasi/pengendapan}



membentuk

horison B

(51)

a. Proses Pembentukan Horison O



Penimbunan bo di permukaan tanah



Bo terdekomposisi :

- Terhumifikasi



membentuk humus

- Termineralisasi



membentuk mineral;

H

2

O; CO

2

; dan gas lain



_{Di daerah :}

- humid tropik & sub tropik



CH & suhu

tinggi



dekomposisi intensif



hor. O

tidak tebal, mengandung garam

karbonat



pH tidak begitu masam

- humid sedang & dingin



suhu rendah



dekomposisi lamban



penimbunan

bo



hor. O tebal & masih mentah

(52)

b. Proses Pembentukan Horison A

Sifat/karakteristik hor. A ditentukan :

-

_{Sifat larutan pencuci}

-

_{Sifat bahan tanah}

Reagent Reagent Larutan Larutan Dari Dari Hor. O Hor. O Bahan Bahan Tanah Di Tanah Di Bawahnya Bawahnya Hor. A Hor. A Lapisan tanah Lapisan tanah Yang mengalami Yang mengalami pencucian pencucian Residu Residu (hor. (hor. Eluviasi) Eluviasi) Obyek Obyek Mencuci Mencuci

(53)

c. Proses Pembentukan Horison B



_{Materi hasil pencucian dari hor. A akan}

diendapkan ke lapisan bawah, pada

horison iluviasi/hor. B



_{Karakteristiknya sangat khas, karena}

tempat akumulasi bahan-bahan organik

halus, basa-basa, lempung &

senyawa-senyawa lain dari atasnya

(54)

d. Diferensiasi Horison

Di bawah hor. B _ hor. C yang merupakan

bahan batuan induk yang telah lapuk, tapi belum mengalami perkembangan profil 

horison batuan induk tanah (hor. C)

_{Lapisan paling bawah berupa batuan}

induk yang masih utuh  horison R

O



hor. organik

A



hor. eluviasi/pencucian

B



hor.

iluviasi/pengendapan

R



hor. batuan induk

tanah

C



hor. bahan induk

tanah

Profil tanah yang berkembang lengkap

(55)

Jadi penyebab utama diferensiasi horison

adalah larutan tanah yang membawa bahan-bahan dari harioson O & horison A

diendapkan di horison B  larutan tanah

merupakan ajang dinamika proses perkembangan tanah

(56)

B.

B. Perkembangan Profil Khusus

Perkembangan Profil Khusus



proses-proses khusus perkembangan

tanah azasi



akan terbentuk jenis-

akan terbentuk

jenis-jenis tanah tertentu

jenis tanah tertentu

a. Latosolisasi/Laterisasi/Feralitisasi



_{CH & suhu tinggi (di daerah humid}

tropik & sub tropik)



dekomposisi bo

intensif



asam karbonat terbentuk



mampu mencuci hampir habis

basa-basa, silika & bo halus



residu berapa

penimbunan oksida-oksida Fe, Al & Mn

yang berwarna merah yang tebal (hor.

B)



_{Tanah yang terbentuk latosol, laterit &}

(57)

b. Podsolisasi/Silikasi

_{CH yang tinggi & suhu rendah dengan}

vegetasi lebat (di daerah humid sedang dan dingin)  dekomposisi lambat  terbentuk larutan sangat masam  mencuci hampir semua unsur-unsur kecuali silika (berupa

kuarsa) sebagai residu yang berwarna pucat _{Dihasilkan tanah podsol yang berwarna pucat} c. Kalsifikasi

Proses penyebaran CaCO₃ & MgCO₃ dlm profil _{CH sedikit dengan vegetasi rumput/semak }

perkolasi air terbatas  air tidak mampu menghanyutkan semua kapur ke lapisan tanah basah

(58)

d. Gleisasi

_{Keadaan lembab & basah yang silih}

berganti  terjadi proses redoks senyawa

besi  kelarutan Ca, Mg & Mn tinggi

Terjadi tanah dengan warna kelabu

kebiruan dengan beberapa

motling/bercak di sana-sini e. Hidromorfik

_{Keadaan yang selalu jenuh air (pada}

daerah rendah)  anaerob  proses

reduksi

_{Kondisi yang selalu tereduksi}

menghasilkan tanah hidromorfik dengan warna hampir seragam kelabu-biru

(59)

f.

f. Pembentukan Tanah GambutPembentukan Tanah Gambut

_{Topografi & iklim yang mendukung}_{Topografi & iklim yang mendukung}___bo_bo

segar lebih banyak dan dekomposisi

lambat

lambat  pelonggokan bo yang sangat pelonggokan bo yang sangat

tebal

tebal  dibedakan 3 jenis tanah gambut : dibedakan 3 jenis tanah gambut :

1)

1) Gambut pantai yang ombrogenGambut pantai yang ombrogen 

tanah di hutan yang berawa-rawa

2)

2) Gambut topogenGambut topogen  di daerah cekungan di daerah cekungan

di pegunungan

3)

3) Gambut pegununganGambut pegunungan  bekas kawah bekas kawah

pegunungan yang menjadi paya-paya

(60)

g. Salinisasi & Desalinisasi



_{Di daerah kering & agak kering}

_

_CH

rendah & penguapan tinggi



akumulasi garam-garam clorida, sulfat,

nitrat & karbonat dari basa alkali &

alkali tanah di permukaan tanah



terbentuk tanah garaman (solonchak)



Drainase tinggi

_

solonchak

_

desalinisasi



tanah

Chesnut

h. Alkalisasi & Dealkalisasi



_{Proses menghasilkan pH tinggi karena}

akumulasi garam karbonat &

bikarbonat dengan Na



_{Proses pencucian lempung ke bawah,}

tertimbun pada hor. B



_{Lempung menyumbat/menempati ruang}

pori-pori atau menyelimuti (

coating

)

butir-butir-butir tanah pada horizon B

(62)

VI. SIFAT FISIKA TANAH

_Tekstur _Struktur _Konsistensi _Warna _Temperatur _Lengas _Udara

(63)

A. TEKSTUR

_{Perbandingan relatif partikel-partikel}

tanah, yaitu pasir debu, dan lempung dalam suatu masa tanah

_{Penggolongan tekstur tanah didasarkan}

atas perbandingan fraksi (golongan partikel tanah) yang menyusunnya

_{Segitiga Klas Tekstur Tanah USDA}

membagi 12 klas tektur dari yang paling kasar (pasiran) sampai halus (lempung)

(64)

 _{Penetapan klas tekstur dapat dilakukan}

secara kualitatif (di lapangan) dan secara kuantitatif (di laboratorium)

a. Kualitatif  dengan membasahi tanah

lalu dipijit-pijit

- pasir  terasa kasar dan tajam

- debu  terasa licin

- lempung  terasa liat dan lengket

b. Kuantitatif  dengan analisis

mekanik/granuler (lebih teliti) dan dilakukan di laboratorium

(65)

Tanah bertekstur halus (lempung tinggi) bersifat lengket, meyerap air banyak

sehingga sukar atau berat untuk diolah 

disebut Tanah Berat, kebalikannya adalah Tanah Ringan (pasir tinggi)

Tanah terbaik untuk pertanian adalah

Tekstur Sedang (tekstur geluh)  tanah

yang mempunyai perbandingan pasir, debu, dan lempung hampir seimbang

(66)

Modified from : Agriculture and Agri-food Canada (2005)

(67)

0,002 0,002 0,050,05 0,50,5 2 2 mmmm Kerikil Kerikil Sangat Sangat Kasar Kasar Halus Halus Pasir Pasir Debu Debu Clay Clay Kasar Kasar Sedang Sedang Sangat Sangat Halus Halus 1 1 0,1 0,1 0,250,25 0,002 0,002 0,020,02 0,20,2 2 2 mmmm Kerikil Kerikil Kasar Kasar Halus Halus Pasir Pasir Debu Debu Lempung Lempung

Klasifikasi Fraksi Tanah

1. Sistem Internasional

2. Sistem USDA

(68)

Kadar P, K dan Ca pisahan fraksi tanah lapisan di AS

Pisahan

Tanah yang dibentuk dari bahan

Residua Residua l l Kristalin Kristalin Residual Residual Batu Batu Kapur Kapur Dataran Dataran Pantai

Pantai Glasial Glasial dan dan Loess Loess Arid Arid Pasir Pasir Debu Debu Lempun Lempun g g % P % P 0.03 0.03 0.10 0.10 0.31 0.31 0.12 0.12 0.10 0.10 0.16 0.16 0.03 0.03 0.10 0.10 0.34 0.34 0.07 0.07 0.10 0.10 0.38 0.38 0.08 0.08 0.10 0.10 0.20 0.20 Pasir Pasir Debu Debu Lempun Lempun g g % K % K 1.33 1.33 2.00 2.00 2.37 2.37 1.21 1.21 1.52 1.52 2.17 2.17 0.31 0.31 1.10 1.10 1.34 1.34 1.43 1.43 2.00 2.00 2.55 2.55 2.53 2.53 3.44 3.44 4.20 4.20 Pasir Pasir Debu Debu Lempun Lempun g g % Ca % Ca 0.36 0.36 0.59 0.59 0.67 0.67 8.75 8.75 7.83 7.83 7.08 7.08 0.05 0.05 0.14 0.14 0.39 0.39 0.91 0.91 0.93 0.93 1.92 1.92 2.92 2.92 6.58 6.58 5.73 5.73

(69)

B. STRUKTUR TANAH

_{Susunan ikatan partikel tanah satu sama}

lain

PED : agregat terbentuk dengan sendirinya Clod : agregat terbentuk karena

pengolahan tanah

Pengamatan struktur tanah di lapang :

- _{Tipe struktur : bentuk & susunan agregat} - _{Kelas struktur : ukuran agregat}

(70)

Tipe Struktur 1. Lempeng 2. Tiang 3. Gumpal 4. Remah 5. Granulair 6. Berbutir tunggal 7. Pejal (masif)

Prismati

k

_Kolumne

Kolumne

r

_Bersudu

Bersudu

t

_Membula

Membula

t

(71)

Granular Platy Blocky (Angular) (Subangular) Wedge Columnar Prismatic Tipe Struktur

(72)

(73)

Kelas Struktur

- Sangat tipis  sangat tebal

- Sangat halus  sangat kasar

Derajat Struktur

- _{Tak beragregat} - Lemah

- Sedang

(74)

Kelas Struktur

- Sangat tipis  sangat tebal

- Sangat halus  sangat kasar

Ukuran Lempeng Tiang/pris_ma Gumpal _granularRemah/ Sangat halus < 1 mm < 10 mm < 5 mm < 1 mm halus 1 – 2 mm 10 – 20 mm 5 – 10 mm 1 – 2 mm Sedang 2 – 5 mm 20 – 50 mm 10 – 20 mm 2 – 5 mm Kasar 5 – 10 mm 50 – 100 mm 20 – 50 mm 5 – 10 mm Sangat kasar > 10 mm > 100 mm > 50 mm > 10 mm

(75)

Derajat Struktur

-

_{Tak beragregat}



butir-butir tunggal

terlepas-lepas

-

_Lemah



apabila struktur tersentuh

mudah hancur

-

_Sedang



agregat jelas terbentuk dan

masih dapat dipecahkan

-

_Kuat



agregatnya mantap dan jika

dipecahkan terasa agak sukar dan

berketahanan

(76)

Faktor-faktor yang mempengaruhi struktur tanah :

1. Pembasahan & pengeringan

2. Pembekuan & pencairan

3. Aktivitas perakatan tanaman

4. Kation terjerap

5. Pengolahan tanah

(77)

Struktur tanah yang dikehendaki tanaman adalah struktur “REMAH” karena

perbandingan bahan padat dan tuang pori kuranglebih seimbang

Tujuan pengolahan tanah adalah agar mendapatkan struktur tanah dalam bentuk, besar, dan ketahanan yang dikenhendaki tanaman

(78)

C. KONSISTENSI TANAH

Derajat kohesi dan adesi partikel tanah

dan resistensi terhadap perubahan bentuk

Penentuan konsistensi tanah dapat dilakukan pada 3 fase keadaan :

1. Tanah Basah

kandungan air di atas kapasitas lapangan

a. Kelekatan  kekuatan melekat dengan

benda lain : - tidak lekat - agak lekat

- lekat

(79)

b. Plastisitas



kemampuan tanah

membentuk gulungan :

- tidak plastis

- agak plastis

- plastis

- sangat plastis

2. Tanah lembab



Kandungan air mendekati kapasitas

lapangan



kering angin :

- sangat gembur - sangat teguh

- gembur

- luar biasa teguh

(80)

3. Tanah kering

Tanah dalam keadaan kering angin

- lepas - lunak

- agak keras- keras

3. Kadar dan mutu mineral



_{Warna tanah berhubungan dengan daya}

menyerap panas dari cahaya matahari

Warna Hitam/gelap > menyerap panas

(82)

Warna tanah secara langsung dapat dipakai :

- _{Menaksir tingkat pelapukan atau proses}

pembentukan tanah

- _{Menilai kandungan bahan organik} - _{Menilai keadaan drainase}

- _{Melihat adanya horison pencucian dan}

horison pengendapan

(83)

Urutan warna tanah yang menunjukkan penurunan produktivitas tanah

Hitam – coklat – coklat karat – abu coklat – merah – abu-abu – kuning – putih

Warna

Panjang gelombang,

λ

Lila

Biru

Hijau

Kuning

Jingga

Merah

0.38 – 0.45

0.45 – 0.49

0.49 – 0.57

0.57 – 0.60

0.60 – 0.62

0.62 – 0.75

Panjang gelombang cahaya yang tampak

oleh mata

(84)

_{Penetapan warna tanah dengan “}_Munsell

Soil Color Charts”

_{Dikenal parameter warna :}

Hue : warna utama tanah/yang merajai berkas cahaya yang terlihat

Ex. 5R, 7.5R, 10R, 2.5YR, 5YR, dst

Value : derajat terangnya warna/kisaran dari putih (9/10) ke hitam (nilai 1 atau 0)

Chroma : intensitas warna atau perubahan kemurnian warna dari kelabu netral atau putih

(85)

Hue Spectrum

“The Rainbow”

(86)

Value Spectrum

“Light to Dark”

(87)

Chroma Spectrum

“Intensity”

0 ₁

(88)

Ex. Penyebutan warna tanah dengan “Munsell”

7.5YR 3/2 (w)  dark brown (wet)

7.5YR 5/4 (m)  brown (moist)

7.5YR 6/4 (d)  light brown (dry)

Hue

Value

Chrom

a

(89)

(90)

E. TEMPERATUR

_{Berpengaruh pada proses pelapukan dan}

penguraian bahan induk, reaksi-reaksi kimia dan berpengaruh langsung pada

pertumbuhan tanaman Ex.

Perkecambahan jati > 30 OC

Perkecambahan jagung optimum + 38 OC

Nitrifikasi optimum + 30 OC

Umbi kentang 16 – 21 OC

Jasad hidup tanah 18 – 30 OC

(91)

Sumber panas : panas matahari yang menyinari bumi

Kapasitas tanah mengikat panas dipengaruhi :

- _{Besar sudut datang} - _{Letak garis lintang}

- _{Tinggi dari muka laut}

- _{Agihan (distribusi) lahan dari perairan} - _{Keadaan vegetasi}

(92)

G. TATA AIR DAN UDARA

TANAH

_{Erat hubunganya dengan penyebaran pori}

dalam tanah

Berdasarkan ukuran :

- _{Pori tak berguna (Ø < 0.2 µ)} air tidak

tersedia

- _{Pori berguna (Ø > 0.2 µ} 0.2 – 8.6 µ) 

air tersedia

- _{8.6 – 30 µ pori drainase lambat (air}

tersedia)

- _{> 30 µ} pori drainase cepat (air tidak

(93)

Lingkaran Pergerakan Air Air atmosfer Air atmosfer Presipitas Presipitas i i _Pengembunan_Pengembunan & penjerapan & penjerapan Infiltrasi Infiltrasi Air limpas Air limpas permukaan permukaan (run off)

(run off) _{Lengas tanah}_{Lengas tanah} Tanaman

Tanaman Transpirasi Transpirasi Penguapan Penguapan (evaporasi) (evaporasi) Larutan Larutan Perkolasi Perkolasi Aliran sungai Aliran sungai Air bumi Air bumi (ground (ground water) water) Rembesa Rembesa n ke n ke samping samping

(94)

Kekuatan pengikatan air oleh tanah dinyatakan dalam :

1. Atmosfer (atm)

2. Tinggi kolom air (cm)

1 atm = 1033.6 cm air

3. pF (free energy) = log tinggi kolom air Nilai pF 0 – 7

pF 0  tanah jenuh air

pF  tanah kering mutlak

Air yang tersedia bagi tanaman :

(95)

Keadaan Air Tanah

1. Air Adhesi

Air adhesi ini merupakan selaput tipis (film air) yg menyelimuti butir tanah tapi bukan merupakan cairan,

jumlahnya paling sedikit dan tidak tersedia bagi tanaman. Nilai pF nya hampir 7,0

(96)

2. Air Higroskopis

_{Air ini juga bukan berupa cairan,}

merupakan selaput tipis (film air) yang menyelimuti agregat tanah, tebalnya kira-kira 15 – 20 molekul air, tidak

tersedia bagi tanaman. Nilai pF - nya 4,5 – 7,0

(97)

3. Air Kapiler

• _{Air kapiler ini dibagi ke dalam dua}

keadaan yaitu :

1. Kapasitas Lapangan (KL)