03 Proses Proses Pembentukan Tanah

(1)

2/26/2014

1

BAB III

PROSES-PROSES

PEMBENTUKAN TANAH

OLEH:

DR. IR. TETI ARABIA, M.S.

DR. IR. SYAKUR, M.P.

IR. MANFARIZAH, M.SI.

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

Tanah terbentuk dipermukaan bumi

berkembang dari bahan mineral dari

batu-batuan. Ada 2 Proses terjadi

secara berurutan:

1.

Pelapukan

(fisik dan kimia dibantu

atmosfir), mk batuan brdisintegrasi

dan terintegrasi menjd batu-batuan

lepas,

2.Genesis

, batu-batuan lepas melalui

proses-proses pedogenik menjd tanah

Batu-batuan/

Bahan Mineral

Bahan

Induk

Profil

Tanah

Pelapukan

Pedogenesis

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

Proses Pelapukan & Faktor-faktor yang

mempengaruhinya

•

Pelapukan adalah proses alam, berlangsung

pemecahan dan transformasi batuan dan

mineral menjadi bahan lepas. Bahan lepas ini

disebut regolit, terletak di permukaan bumi

dengan kedalaman yang berbeda-beda.

Proses pelapukan dicirikan oleh pelapukan

fisika dan kimia, dan sudah ada sebelum

jasad hidup ada di permukaan bumi. Jasad

hidup mempercepat proses pelapukan.

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

Proses pelapukan sangat dipengaruhi iklim dan jenis batuan.

a. Pelapukan secara Fisika, proses mekanik, dimana

batu-batuan masif pecah terfragmentasi berukuran kecil, tanpa

ada perubahan kimia, di bawah suhu tinggi atau rendah.

Agen fragmentasi adalah air & suhu.

b. b. Pelapukan secara Kimia, proses disintegrasi secara fisis

dibarengi dekomposisi kimia akan menyebabkan timbulnya

perubahan dlm ciri dan komposisi batuan dan mineral.

Proses yang terjadi dalam pelapukan secara kimia sbb. :

i. Larutan, air merupakan pelarut alam. Daya mlarutkan akan

bertambah jika ke dalamnya dilarutkan CO

2

, asam-asam

organik maupun anorganik.

ii. Hidrasi, kombinasi kimia dari molekul air dengan mineral

tertentu.

2Fe

2

O

3

+ 3HOH 2Fe

2

O

3

.3H

2

Hematit

air Limonit

(merah) (Kuning)

(2)

2/26/2014

2

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

iii.Hidrolisis, tergantung dari dissosiasi parsial dari air

menjadi ion H dan ion OH. Air memiliki dissosiasi

rendah, tetapi dengan hadirnya CO

2

dan asam-asam

organik maka daya hidrolisis menjadi bertambah.

KAlSi

3

O

8

+ HOH HAlSi

3

O

8

+ KOH

Ortoklas air Asam silikat Kalium

hidroksida

iv. Oksidasi, penambahan oksigen ke dalam mineral :

4FeO + O

2

2Fe

2

O

3

Ferrous oksigen Ferric oxide

oksida (hematit)

v. Reduksi, pemindahan oksigen, terjadi pada redoks

potensial rendah air tergenang :

2Fe

2

O

3

4FeO + O

2

Ferric oxide Ferrous

(hematit)

oxide

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



Proses

pembentukan

tanah

meliputi

(Simonson, 1959):

1.

Penambahan bahan organik dan mineral ke

dalam tanah baik dalam bentuk padat, cair,

atau gas.

2.

Kehilangan benda-benda tersebut (padat,

cair, atau gas) dari tanah.

3.

Pemindahan bahan-bahan tanah dari satu

lapisan ke lapisan lain.

4.

Perubahan

bentuk

bahan-bahan

mineral

atau organik di dalam tanah.

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

9.1.

Dasar-Dasar

Pemikiran

Mempelajari

Pedogenesis

a. Sifat-sifat tanah yang terlihat skrg

(horizon-horizon) digunakan sebagai bukti atau petunjuk

terjadinya suatu proses pada masa lampau,

b. Berbagai macam tanah yang terlihat sekarang,

kebanyakan merupakan hasil evolusi jutaan

tahun. Protosoil mungkin telah ada pada

zaman Divon (400 juta tahun lalu) dimana

tumbuhan dan hewan belum berkembang.Tnh

terbentuk tanpa pengaruh organisme, tanah

self plowing clay.

c. Tanah sebagai penghasil liat alami, karena

proses disintegrasi dam sintesis, maka jumlah

fraksi liat di dalam tanah makin bertambah,

dan terbentuk jenis-jenis mineral liat baru,

d. Pengetahuan tentang paleoecologi (1-2 juta

tahun lalu) adalah penting untuk memahami

sifat-sifat tanah. Meskipun hasil genesis tanah

ditunjukkan pada tanah-tanah yang ada

sekarang, tetapi proses pbentukannya tlh

dimulai dari zaman silam.

Tansaran –Pantan Empan

1. Tanah sebagai bahan anatomi

Para ahli tanah (Dokuchaev, Hilgard, Marbut, Kellog, Jenny; mengajarkan kita untuk mengetahui sifat-sifat tanah dengan cara mendeskripsikan sifat-sifat tanah tersebut setepat-tepatnya (susunan horizon, horizon penciri, warna, tekstur, struktur, dll).

2. Tanah sebagai pengubah energi

Tanah dan landscape terus menerus berubah baik secara fisik maupun biologi. Tnh dan vegetasi di atasnya berfungsi sebagai pengubah energi, penerima energi, atau pemnacar energi. 3. Tanah sebagai sistem terbuka

masyarakat biotik (simbiotik) saling menyediakan kebutuhan yang diperlukan. Tanah sebagai penerima energi dan bahan-bahan dari luar tubuhnya dan melepaskannya dari tubuhnya (Gambar 1).

Input : endapan baru, air hujan/pengairan, sisa-sisa tanaman, energi hasil pelapukan bahan induk.

Output : penguapan air, penyerapan hara oleh tanaman, erosi, pencucian, dan emisi (σT4).

Hasil Pelapukan

bahan induk Pencucian (leaching) Solum Tanah Pemindahan

bahan dalam solum

Pemindahan antar solum

Siklus Biologi Penyerapan unsur haraoleh tanaman Evapotranspirasi Pancaran panas bumi Erosi

Pupuk, sisa-sisa organisme Air hujan, (irigasi)

Energi (sinar matahari) Endapan baru

1.Tanah Sebagai

Sistem Terbuka

Lewat Simp. Kenawat

(3)

2/26/2014

3

Proses-Proses

Pedogenesis

Ada 2 peristiwa penting yang terjadi dalam

perkembangan tanah, yaitu :

a. Horisonisasi.

b. Haplodisasi.

Horisonisasi

adalah proses dimana terjadi

pembentukan profil tanah dengan

pembentukan beberapa macam horison

Haplodisasi

adalah proses dimana pembentukan

horison dihalangi atau terjadi pencamuran

horison (misalnya pada tanah vertisol)

Proses pembentukan tanah meliputi

(Simonson,

1959):

1. Penambahan bahan organik dan mineral ke

dalam tanah, baik dalam bentuk padat, cair

ataupun gas;

2. Kehilangan benda-benda tersebut (poin 1)

dari dalam tanah;

3. Pemindahan bahan-bahan tanah dari satu

lapisan ke lapisan lain; dan

4. Perubahan bentuk bahan-bahn mineral

atau bahan organik di dalam tanah.

Proses-proses pembentukan tanah

No Proses gnesis Uraian 1.

2.

3. .

a. Eluviasi (3)

b. Iluviasi (3)

a. Pencucian (2) (leaching)

b. Pengkayaan (1) (enrichment) a.Erosi permukaan (2)erosion,surficial b. Kumulasi (1)

Pemindahan bahan-bahan tanah dari satu horison ke horison lain, seperti pada horison albik. Dua aspek dari eluviasi adalah mobilisasi dan translokasi.

Penimbunan bahan-bahan tanah dalam suatu horison, seperti pada horison argilik atau spodik. Dua aspek yaitu translokasi dan immobilisasi.

Analog dengan eluviasi tetapi pada umumnya pencucian berarti hilang dari solum tanah. Merupakan proses pendahuluan yang diperlukan sebelum translokasi koloid dapat berlangsung. Indeks mobilitas ion-ion dalam tanah menurut Polynov (1937) adalah: Cl¯ = 100; SO ¯ = 57; Ca²⁺= 3.0; Na⁺= 2.4; Mg²⁺= 1.3; K⁺= 1.25; SiO = 0.2; Fe O = 0.04; Al O = 0.02. Karena mobilitas yang rendah dari SiO , Al O maka dapat terbentuk mineral-mineral liat. Karena mobilitas yang rendah dari Fe O maka tbtk nodul, konkresi, dan endapan batu besi.

Dapat berarti penambahan bahan tanah di dalam suatu horison. Tetapi pada umumnya berarti adanya penambahan bahan-bahan dari sekitarnya spt yang terjadi di lembah-lembah suatu daerah Penghanyutan lapisan atas tanah oleh titik hujan, airrunoff (aliran permukaan), angin,solifluction, creep, dan proses mass waste yang lain.

Penimbunan tanah (mineral) di permukaan tanah oleh air atau angin. Merupakan proses geogenik. Misalnya dilembah-lembah dimana terjadi penimbunan bahan hasil erosi dari sekitarnya.

No Proses genesis Uraian 4. 5. 6. a. Dekalsifikasi (3)

b. Kalsifikasi (3) a. Salinisasi (3)

b. Desalinisasi (3) a. Alkalinisasi (3) (solonisasi) b. Dealkalinisasi (3) (solodisasi)

Proses dimana terjadi pemindahan CaCO dari satu atau lebih horison tanah (eluviasi CaCO ). Di daerah beriklim basah (humid) proses ini dapat menghasilkan pencucian CaCO dari seluruh profil, sedangkan di daerah beriklim kering (arid) CaCO akan terakumulasi di lapisan bawah dalam proses kalsifikasi. Reaksi pemindahan CaCO sebagai berikut: CaCO + H O + CO → Ca(HCO ) mudah larut. Proses akumulasi CaCO misal horison Ck atau mungkin horison lain. Akumulasi garam-garam mudah larut seperti garam-garam sulfat dan klorida dari kalsium, magnesium, natrium, dan kalium pada horison bergaram (salik).

Pemindahan garam-garam mudah larut dari suatu horison atau dari seluruh profil yang sebelumnya terdapat akumulasi garam. Akumulasi ion-ion Na dalam kompleks jerapan. Daya larut Na CO lebih besar dari 100 kali dari daya larut MgCO dan CaCO , maka kedua senyawa terakhir ini mengendap lebih dulu, sehingga larutan kaya dengan ion-ion Na⁺dan terjadilah akumulasi ion Na dalam komples jerapan.

Pencucian ion-ion Na dan garam-garam dari horison natrik. Ion-ion Na dicuci dari kompleks jerapan. Proses ini dapat menyebabkan disperse liat karena ion-ion Na menjadi terhidratasi. Dispersi dapat dihindarkan bila air yang digunakan untuk mencuci banyak mengandung Ca²⁺atau Mg²⁺yang dapat menggantikan ion-ion Na dalam kompleks jerapan.

Proses-proses pembentukan tanah

No Proses genesis Uraian 7.

. a. Lixiviasi (3) lessivage

b.Pedoturbasi (3)

Pencucian liat halus dan sedikit liat kasar atau debu halus dalam bentuk suspensi, melalui retakan-retakan atau pori-pori tanah. Hasilnya adalah - Kandungan liat horison A berkurang.

- Kandungan liat horison B bertambah menjadi lebih besar dibandingkan dengan horison C di bawahnya atau horison A di atasnya. - Rasio liat halus/liat total horison B lebih besar dari horison A.

-Terdapat horison argilik pada horison Bt. Liat yang dipindahkan mrpk

hasil pelapukn di horison A atau hasil endapan angin dari tempat lain. Pencampuran secara biologi atau fisik (basah dan kering yang bergantian) dari horison-horison tanah sehingga tanah menjadi homogen (perbedaan horison-horison tidak jelas). Ada beberapa faktor: - Faunal pedoturbation: oleh binatang (semut, cacing, rayap dll) - Floral pedoturbation: oleh tumbuhan (pohon-pohon tumbang). - Congilli/cryopedoturbation: siklus beku-cair.

-Argillipedoturbation: pada tanah mengembang & mengkerut (Vertisol), tanah-tanah lapisan atas sering masuk ke lapisan bawah melalui retakan-retakan tanah,kemudian dpat terdorong ke atas karena tanah mengembang.

-Aeropedoturbation: pencampuran karena gerakan-gerakan udara dalam tanah pada waktu atau setelah hujan.

-Aquapedoturbation: pencampuran krn sumber air (upwelling current). -Crystalpedoturbation: pcampurn krn kristal tumbuh,contoh halit (NaCl)

-Seismipedoturbation: pencampuran karena getaran gempa. Proses-proses pembentukan tanah

No. Proses genesis Uraian 8.

9. 10.

a. Podsolisasi (3, 4) (silikasi) b. Desilikasi (3, 4)

(feritisasi, feralitisasi, allitisasi)

a. Dekomposisi (4) b. b. Sintesis (4) a. Melanisasi (1,3)

b. Leusinisasi (3)

Pemindahan Al dan Fe dan atau bahan organik secara kimia, sehingga Si tertinggal dan meningkat konsentrasinya pada lapisan eluviasi.

Pemindahan silika secara kimia keluar dari solum, sehingga konsentrasi Al dan Fe (seskuioksida) meningkat (goetit, gibsit, dan lain-lain) dengan atau tanpa pembentukan batu besi (laterit, plintit yang mengeras). Suhu tinggi dan pencucian (leaching) yang kuat merupakan syarat untuk terjadinya proses desilikasi dan akumulasi Fe (feritisasi). Besi menjadi tidak mobil karena besi teroksidasi menjadi feri-oksida. Daerah tropika umumnya mempunyai curah hujan tinggi dan pencucian kuat. Di daerah arid sering dijumpaidesert varnish yang terdiri dari pewarnaan (stain) dengan oksida besi atau mangan termasuk sisa-sisa proses desilikasi permukaan batuan. Daya larut silika (kuarsa) ukuran 2–

5 µ dan silika amorf naik dengan naiknya temperatur (Siever, 1962).

Penghancuran bahan mineral dan bahan organik. Pembentukan partikel mineral atau bahan organik baru. Pembentukan warna kelam dari warna tanah mineral terang karena pencampuran bahan organik (spt horison A ,epipedon molik atau umbrik)

Pembentukan horison pucat karena pencucian bahan organik atau bahan organik berubah menjadi tidak berwarna.

Proses-proses pembentukan tanah

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

No. Proses genesis Uraian 11.

12.

13.

a. Penyampahan (3) (littering) b. Humifikasi (4) c. Paludisasi (4) d. Pematangan (4)

(ripening) e. Mineralisasi (4) a.Braunifikasi (3,4)

rubifikasi, feruginasi b. Gleisasi (3,4)

a. Pelonggaran (4) (loosening) b. Pengerasan (4)

(hardening)

Akumulasi bahan organik kasar (serasah) dan humus setebal kurang dari 30 cm di atas permukaan tanah mineral.

Perubahan bahan organik kasar menjadi humus.

Proses akumulasi bahan organik setebal lebih dari 30 cm (pembentukan tanah Histosol). Merupakan proses geologi. Perubahan-perubahan secara kimia, biologi, dan fisik dari tanah organik, setelah udara masuk ke dalam tanah (setelah perbaikan drainase).

Pelepasan unsur-unsur (oksida-okasida) karena dekomposisi bahan organik.

Pelepasan besi dari mineral primer dan dispersi partikel-partikel besi oksida yang makin meningkat. Besarnya oksidasi dan hidrasi menentukan warna-warn coklat (braunifikasi), coklat kemerahan (rubifikasi), dan merah (feruginasi).

Reduksi besi dalam keadaan anaerobik (tergenang air) sehingga terbentuk warna kebiruan atau kelabu kehijauan dengan atau tanpa bercak coklat kekuningan, coklat, dan hitam, dan konkresi besi atau mangan.

Volume pori-pori bertambah, karena kegiatan tanaman, binatang, dan manusia dan oleh proses beku-cair atau proses fisika lain dan pemindahan bahan-bahan tanah dengan pencucian.

Volume pori-pori tanah berkurang karena pemadatan, atau pengisian pori-pori oleh bahan-bahan tanah halus, karbonat, silika, dan bahan-bahan lain.

Proses-proses pembentukan tanah