• Tidak ada hasil yang ditemukan

Handout Dasar-Dasar Ilmu Tanah

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "Handout Dasar-Dasar Ilmu Tanah"

Copied!
6
0
0

Teks penuh

(1)

BAB V

KIMIA 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

REAKSI TANAH DAN PENGELOLAANNYA 1. Kapasitas Sangga dan Pengertian pH Tanah

Sanggaan Tanah

Untuk menciptakan pertumbuhan dan produksi optimal dari tanaman menghendaki pH tertentu

Jarang sekali bisa menemukan pH tanah yang sesusai dengan kebutuhan tanaman. Oleh karena tu diperlukan sutu tindakan untuh mengubah pH sebelum ditanamiTetapi pH tanah tidak dapat diubah dengan

mudah, karena tanah memiliki sanggaan (buffer), yang merupakan suatu sifat umum dari campuran asam basa dengan garamnya

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

KOMPONEN TANAH YANG MEMPUNYAI SIFAT

MENYANGGA:

Gugus asam lemah (karbonat)

Kompleks koloidal tanah

Suatu kenyataan di lapangan menunjukkan bahwa makin tinggi kandungan liat dan bahan organik tanah, makin banyak pula diperlukan kapur untuk menaiikan pH tanah tsb

Kapasitas sanggaan tanah berbanding lurus dengan KTK

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

PENGERTIAN PH TANAH

Reaksi Tanah ( pH)

Menunjukkan sifat kemasaman atau alkalinitas tanah,

banyaknya konsentrasi ion H+ dalam tanah

Selain H+, ada ion OH-dalam tanah OH-dalam jumlah terbalik dengan H+ Tanah masam mengandung H+ lebih tinggi

dibandingkan OH- dan sebaliknya

H+

0

OH

-14

7

Netral Gambar. Hubungan ion H+,OH-& pH

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

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

Konsentrasi ion H+ atau OH

- dalam tanah

sebenarnya sangat kecil. Contohnya pH 7,0 (netral), maka kandungan ion H+ adalah

1/10.000.000 mol L-1 atau 10-7mol L-1.

Untuk memudahkan maka pH dirumuskan: Log 1/[H+]= -log [H+]

Tanah reaksi netral, pH= -log 1/10-7 = -log 10-7= 7

Nilai pH tanah berkisar antara 4-10, tanah sulfat masam atau cat clay terdapat di rawa-rawa mempunyai pH <3,0, dan tanah arid (sangat kering) mempunyai pH mencapai 9,0 krn bnyak mengandung Na

(2)

Kepentingan pH tanah

Ketersediaan unsur hara, adanya unsur beracun, ketersediaan unsur mikro, mempengaruhi pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme

Mengubah pH tanah

Tanah masam dapat dinaikkan pH dengan pengapuran, sedangkan tanah alkalis dapat diturunkan pHnya dengan pemberian sulfur

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

8 http://netc.nwsuaf.edu.cn/jingpin/2003/turangxue/ppt/5.1.ppt

PENGARUH PH TERHADAP KETERSEDIAAN HARA Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

DASAR-DASAR JERAPAN KATION

Fenomena jerapan (adsorpsi) dan pertukaran ion ditemukan pertama kali oleh Thomas Way (1852)

- Bau tidak sedap dari dari pupuk kandang bisa hilang jika dicampur dengan tanah - Kehilangan amonia dari pupuk kandang dapt

dikurangi bila dicampur dengan tanahTimbul pertanyaan : Bahan apa dari tanah

yang dapat menjerap amonia tsb?

Bahan aktif dari tanah yang dapat menjerap dan mempertukarkan ion adalah bahan yang berada dalam bentuk koloidal, yaitu liatdan

bahan organik

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

KOLOIDTANAH

Koloid Tanah

Adalah bahan mineral atau organik yang berukuran sangat halus (< 1μ) dengan luas permukaan sangat tinggi.

Dalam tanah mengandung 2 kelompok koloid yaitu: koloid liat (anorganik) dan humus (organik)

a. Koloid Liat

Fraksi liat berukuran <2μ

Liat yang bersifat koloid berukuran < 1μ Koloid liat tersusun dari liat silikat dan bukan silikat

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

SIFAT DAN CIRI KOLOID LIAT 1. Umumnya berbentuk kristal

2. Mudah mengalami substitusi isomorfik

3. Bermuatan negatif umumnya 4. Sebagian kecil bermuatan positif

5. Menjerap air

6. Menjerap dan mempertukarkan kation

7. Mempunyai permukaan yang luas 8. Merupakan suatu garam yang bersifat

masam

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

Liat silikat kecuali alofan, adalah brbentuk kristal

Adanya substitusi isomorfik dan patahnya pinggirn kristal menyebabkan mineral liat brmuatan negatif Akibat bermuatan negatif terjadilah penjerapan dan pertukaran kation

Adanya reaksi protonasi menyebabkan timbulnya muatan positif, sehingga terjadilah penjerapan & pertukaran anion

Terdapat ruang antar lapisan mineral liat

menyebabkan koloid liat menyerap air

Liat mempunyai permukaan yang luas karena ukurannya yang halus dan berbentuk lempeng(ada permukaan dalam, samping dan permukaan luar)

(3)

Koloid sebagai garam bersifat masam. a. Ca

Koloid: b. Al c. H d. M

a,b,c,d = jumlah yang berbeda dari kation M = kation basa seperti Mg, K, Na,dll

Jika kation yang terjerap digantikan seluruhnya oleh H, maka akan diperoleh H misel

Jika kation yang terjerap digantikan seluruhnya oleh Ca, mk akan diperoleh Ca misel

Misel

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

KOLOID ORGANIK

Bahan organik yang bersifat koloid adalah humus

Koloid humus juga bermuatan negatif

Muatan negatif berasal dari gugus karboksil dan fenolik yang dinetralkan dan berasosiasi dengan unit pusat dari koloid humus

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

Muatan koloid humus tergantung pada pH. Dalam suasana asam hidrogen terikat kuat sekali dan tidak mudah digantikan oleh kation lain.

Dalam keadaan demikian koloid bermuatan negatif rendah.

Sebaliknya dalam suasana basa, hidrogen dari kelompok hidroksil berionisasi dan disusul oleh hidrogen dari kelompok fenolik, selanjutnya akan digantikan oleh boleh Ca,Mg, dan kation lain

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

BAGAN UNIT KOLOID HUMUS DENGAN JERAPAN KATION Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

KAPASITAS TUKAR KATION (KTK)

KTK tanah adalah suatu kemampuan koloid tanah menjerap dan mempertukarkan kation.KTK berbagai tanah sangat beragam, bahkan

tanah sejenispun berbeda KTKnya

Besarnya KTK tanah dipengaruhi oleh sifat dan ciri tanah antara lain adalah :

- Reaksi tanah atau pH

- Tekstur tanah atau jumlah liat - Jenis mineral liat

- Bahan organik

- Pengapuran dan pemupukan

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

PRINSIPPERTUKARAN KATION

Contoh 1:

+H H

Ca + 2H+ + Ca 2+

+Ca H

misel misel

(4)

Reaksi diatas terjadi pada tanah mineral dilapisan olah yang banyak Ca terjerap dan berada di daerah humid.

Sejumlah asam karbonat dan asam lainnya dibentuk bersamaan dengan proses dekomposisi bahan organik

Ion H yang terbentuk mulai menggantikan ion Ca yang berada pada kompleks jerapan. Pertukaran ini terjadi sebagai akibat aksi massa, disamping itu juga karena ion H dijerap lebih kuat oleh koloid tanah dari pada ion Ca

Pertukaran ion Ca dengan H berlangsung secara ekuivalen. Apabila terjadi penurunan ion H atau penambahan ion Ca , reaksi akan beralih kekiri. Sebaliknya jika H bertambah, atau ion ca berkurang, reaksi akan berali kekanan

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

Contoh 2 Selanjutnya karbonat dan bikarbonat akan mudah tercuci dan hilang melaui drainase, dalam hal ini keseimbangan tidak pernah terjadi

misel Misel

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

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KTK

Reaksi Tanah/pH

- Muatan koloid permanen (liat) tidak berubah dengan perubahan pH, tetapi muatan tergantung pH jelas meningkat dengan

meningkatnya pH

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

- Pertukaran kation brubah dg berubahnya pH tnh

-Pada pH rendah, hanya muatan permanen liat,

dan sbagian muatan koloid organik memegang ion yang dapat digantikan melalui pertukaran kation. Dengan demikian KTK relatif rendah, karena kebanyakan tempat pertukaran kation koloid organik dan beberapa fraksi liat, H dan mungkin hidroksi-Al terikat kuat, sehingga sedikit dipertukarkan

- Dengan meningkatnya pH, H yang diikat koloid organik dan liat berionisasi dan dapat digantikan. Demikian pula ion hidroksil-Al yang terjerap akan terlepas dan membentuk Al(OH)3, maka

terciptalah tapak-tapak pertukaran baru pada koloid liat. Seiring dengan itu KTK pun meningkat

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

Tekstur tanah atau jumlah liat

-KTK tanah berbanding lurus dengan jlh btr liat

-KTK berbanding terbalik dengan besar butir liat

Jenis mineral liat

-Jenis koloid mempunyai muatan yang beragam, maka jenis koloid juga mempunyai KTK yg beragam

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

TABEL. NILAIKAPASITAS TUKAR KATION PADA

BEBERAPA MINERAL LIAT DAN HUMUS

No Macam

(5)

Bahan Organik

-Bahan organik mempunyai daya jerap kation yang lebih besar daripada koloid liat

-Makin tinggi kandungan bahan organik suatu tanah makin tinggi pula KTK

Pengapuran dan pemupukan

- Pada tanah yang bermuatan tergantung pH (montmorilonit atau koloid organik), maka KTK akan meningkat dengan pengapuran

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

Besarnya KTK dinyatakan dengan satuan mili ekuivalen (me) yang berarti, satu mili ekuivalen adalah suatu jumlah yang setara dengan 1 mg hidrogen atau sejumlah ion lain yang dapat berkombinasi atau menggantikan ion hidrogen.Jumlah atom dalam setiap ekuivalen adalah 6,02 x

10 (bilangan avogadro). Dengan demikian 1 miliekuivalen setara dengan 1 mg hidrogen dan terdiri atas 6,02 x 10 atom hidrogen.

Untuk memudahkan satuan ini digunakan yang dapat dirubah menjadi ppm.

Ekuivalen atau kesetaraan bobot suatu unsur adalah perbandingan antara berat molekul atau berat atom unsur tersebut dengan valensinya: me = BA/Valensi

mg = (BA/V) x me ppm = me x 10

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

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

PRESENTASE KEJENUHAN BASA (KB)

me kation

% KB = x 100 % KTK

Bila % KB 40 artinya : 40/100 =2/5 bagian dari seluruh KTK ditempati oleh kation basa (Ca, Mg, K, Na)

Kation Al3+ dan H+ merupakan kation lain yang mudah terjerap, sedangkan kation lain kurang berarti.

Jadi tanah yang ber KB 40% artinya: 40% kation basa (Ca, Mg, K, Na) dan 60 % adalah Al3+ dan H+, oleh karenanya pHnya rdh

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

Contoh,

Hasil analisis tanah diperoleh basa-basa dapat dipertukarkan (me/100 g) adalah sbb: Ca = 10, Mg = 5, K = 10 dan Na = 5 serta hasil pengukuran KTK tanah tersebut adalah 50 me/100 g.

Kejenuhan basa tanah tersebut adalah: KB = ((10+5+10+5)/50) x 100 %

= (30/50) x 100 % = 60%

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

KB berhubungan erat dengan pH tanah, dimana

tanah-tanah dengan pH rendah umumnya memp KB rendah, sedangkan tanah-tanah dengan pH tinggi mempunyai KB tinggi pula.

Hubungan pH dgn KB pd pH 5,5-6,5 hampir mrpk

suatu grs.

Tanah-tanah dengan KB rendah berarti komplek

jerapan lebih banyak diisi oleh kation-kation asam yaitu H dan Al.

Tanah-tanah dengan KB yang sama dan komposisi

mineral liat berlainan akan memberikan nilai pH yang berbeda. Hal ini disebabkan oleh perbedaan derajat

dissosiasi ion H yang dijerap pada permukaan koloid

tanah. Ion H yang dijerap oleh komplek organik

(humus) akan lebih mudah mengalami dissosiasi hingga pH tanah organik dengan KB tertentu akan lebih rendah dari pada pH tanah mineral dgn KB yang sama.

(6)

KB selalu dihubungkan sebagai petunjuk mngenai kesuburan tanah. Kemudahan dalam melepaskan ion yang dapat diserap tanaman tgtg pada KB.

Tanah dapat digolongkan sangat subur bila mempunyai nilai KB > 80 %, tingkat kesuburan sedang jika KB 50 - 80 % dan tidak subur jika KB kurang dari 50%.

Hal ini didasarkan pada sifat tanah dengan kejenuhan basa 80 % akan mampu membebaskan kation basa dapat dipertukarkan untuk tanaman jauh lebih mudah dari tnh dengan nilai KB 50 %.

Nilai KB 80 % berarti 4/5 bagian tempat pertukaran dijenuhi oleh basa-basa K, Ca, Mg dan Na serta 1/5 bagian komplek jerapan ditempati oleh Al dan H.

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

SEKIAN

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

Gambar

Gambar. Hubunganion H+,OH-& pH

Referensi

Dokumen terkait

[r]

Hasil menunjukkan pada perlakuan umur kelapa sawit berpengaruh tidak nyata terhadap semua parameter, pada perlakuan varietas berpengaruh nyata terhadap tingi tanaman pada 5

[r]

Dengan terbentuknya Kotamadya Daerah Tingkat II Palu, maka untuk dayaguna dan hasilguna dalam penyelenggaraan pemerintahan, pelaksanaan pembangunan, dan pembinaan serta

1. Penilaian dan pengakuan dari masyarakat internasional bahwa Indonesia peduli terhadap masalah lingkungan hidup dunia, yang menyangkut bidang keanekaragaman hayati, dan

Saya seorang perempuan berusia 28 tahun, lulus universitas dan meraih gelar Sarjana Ekonomi dan Bisnis (S.E.B) pada tahun 2008 di Fakultas Ekonomi dan Bisnis Telkom University

Indentifikas Tumbuhan Paku Epifit Pada Batang Tanaman Kelapa Sawit (Elaeis guineensis J. ) Di Lingukunga Universitas Brawijaya.. Jurnal

[r]