DASAR ILMU TANAH
Semester Ganjil 2012/2013
Dr.Ir. Sugeng Prijono, MS (SPJ) Kurniawan Sigit Wicaksono, SP, MSc. (KSW)
Pendahuluan
(Tanah Sebagai Media Tumbuh Tanaman)
Bahan Bacaan
• Wild, A. (1993). Soils and the Environment.
Cambridge University Press, UK.
• Guswono Supardi (1983). Sifat dan Ciri Tanah
• Brady NC, 2004. The Nature and Properties of Soils
• Browse other sources from the internet
please !!!!
JURUSAN TANAH
What is Soil?
?
What is a Soil Science?
• ? Ilmu tanah : ilmu yg mempelajari asal, cara terbentuk dan sifat-sifat tanah secara umum.
• Berdasarkan pendekatannya, dibedakan 2 cabang Ilmu Tanah yait u 'Pedologi' dan Edafologi'.
• ? Pedologi:cabang Ilmu Tanah yg pelajari tanah sbg suatu bag. dari alam yg berada di permukaan bumi,yg terutama menekankan hub.antara tanah dg faktor
2pembentuknya.
• ? Edafologi :cabang Ilmu Tanah yg pelajari tanah sbg alat produksi pertanian yaitu yg terutama menekankan hub.antara tanah dan tanaman.
•
JURUSAN TANAH
• Pedologi adalah studi tentang tanah dalam hal
kenampakan, pembentukan, sebaran dan klasifikasi
• perpaduan konsep (1) pertanian, (2) kehutanan, (3) sejarah, (4) geologi, (5) geografi, (6) arkeologi
• dapat berupa ilmu murni /dasar (pure science), yang mempelajari proses, pembentukan,
distribusi, dan klasifikation tanah), atau sebagai ilmu terapan (applied science), yg menggunakan informasi ilmu murni tersebut untuk penerapan di lapangan bidang pertanian, kehutanan,
keteknikan, wilayah, ekologi dll.
• Dalam kaitannya dengan pertumbuhan tanaman, kajian tanah disebut Edafologi
Mengapa kita perlu mempelajari tanah?
1. Untuk mengetahui bagaimana menggunakan dan melestarikan tanah secara benar
2. Untuk memahami bagaimana sifat-fisik tanah mempengaruhi berbagai penggunaan tanah
3. Untuk memahami variabilitas tanah
4. Untuk memahami bagaimana memodifikasi sifat tanah untuk memperbaiki kualitasnya untuk
penggunaan tertentu
5. Untuk memahami hubungan antara tanah dan lingkungan yang sehat
JURUSAN TANAH
Tanah: bermanfaat atau tidak?
Pandangan tentang tanah sangat beragam
1. Kontraktor jalan/bangunan: tanah adalah bahan lunak tidak bermanfaat, sehingga harus dibuang
2. Penambang: tanah adalah lapisan tidak berharga yang menutupi harta karun
3. Ibu: tanah adalah bahan pengotor pakaian anak-anak, dan harus dihindari untuk bermain dengan tanah
4. Petani: tanah merupakan bagian terpenting baginya karena tempat tumpuan hidupnya (tempat tumbuh tanaman)
5. Pelestari lingkungan: tanah adalah bagian penting penyangga lingkungan, ekosistem., biodiversitas, habitat
6. Sarjana Pertanian???? (selaras dengan 4 dan 5)
Kunstruksi Jalan
Gatra, August 02
JURUSAN TANAH 2006
Tambang Emas: tanah harus dibuang
Gatra, August 02
Tanah Sebagai Media Tumbuh Tanaman
1.Cahaya 2.Suhu 3.Udara 4.Air
5.Unsur hara
6.Penunjang mekanik
Tanaman tumbuh
perlu
JURUSAN TANAH
Konsekuensi Kesalahan Penggunaan Tanah & Lahan
Penambangan Pasir di Hutan (Kalteng) Hortikulura di lereng curam
(Lampung)
Polusi Air
Kopi monokultur di lereng curam (Lampung)
Definisi Tanah
1.
Tubuh alami yang tersusun dari bahan
mineral dan/atau bahan organik berbentuk tiga dimensi terjadi pada lansekap
permukaan bumi yg mampu menyangga pertumbuhan tanaman.
2.
Tubuh alami dari bahan mineral, organik dan hewan yg terdiferensiasi dalam horison
dengan kedalaman bervariasi yang dengan bahan di bawahnya berbeda dalam hal
morfologi, fisik, sifat kimia, komposisi, dan
sifat biologi
JURUSAN TANAH
Tanah dibedakan atas:
Mineral soil
Mineral soil Organic soil Organic soil
•< 20% OM
• Usually 1-6%
• > 20% OM
• Usually >50%
Tanah Mineral
Terbentuk dari batuan dan sedimen
Kandungan bahan organik tidak lebih dari 5%
Sebagian besar tanah terbentuk dari bahan mineral disebut tanah mineral
Tanah Organik (terbatas < 1% tanah dunia)
Terbentuk dari gambut (peat), muck, dan sisa tanaman, pada daerah rawa atau daerah sangat basah
kandungan bahan organik tanah bisa > 20%
JURUSAN TANAH 2006
Bahan tidak mantap melapisi batuan
rocks Regolith Bagian dari regolith yang melapuk
secara biokimia Tanah
Tanah Mineral
Peranan Tanah
• Menyangga pertumbuhan tanaman
– Produksi pangan (pertanian) siklus hara – Rekreasi (arsitektur)
• Mendaur-ulang produk limbah yg berasal dr:
– Alam
– Masyarakat
• Menyediakan habitat untuk berbagai macam organisme
• Mengendalikan aliran air
• Bahan konstruksi
JURUSAN TANAH
Peranan Tanah dalam Menyokong Pertumbuhan Tanaman
1. Jangkar bagi perakaran 2. Penyedia air
3. Penyedia udara (O
2) 4. Penyedia unsur hara 5. Penyangga sebagai
akibat perubahan yang kurang menguntungkan misalnya temperatur
dan pH
• Tubuh alam yang dinamis.
• Terbentuk karena
adanya proses alam (fisik, kimia dan
biologi).
• Dipengaruhi oleh iklim, topografi, bahan induk tanah, waktu.
TANAH
JURUSAN TANAH 2006
Soil is alive!
Ekologi Tanah,
gabungan:• Ekologi (orientasi organisma)
• Ilmu Tanah: klasifikasi, genesis, fisika, kimia, biologi
Overlap ke dua ilmu
TANAH :
a. Bahan anorganik (liat, debu, pasir) b. Bahan organik tanah
• Hidup (biomas)
• Mati (nekromas) c. Air
d. Udara
GOOD SOIL, MORE BIO-DIVERSITY !
JURUSAN TANAH
SOIL COMPONENTS
Mineral 45%
Air 25 %
Water 25 %
organic 5%
For optimum plant growth
Representative, medium-textured surface soil (by volume)
USDA size separates – effective diameter
Gravel - >2000 ųm
Sand - 50 ųm to 2000 ųm
Silt - 2 ųm to 50 ųm
Clay - < 2 ųm
Colloids - < 1 ųm
Relative proportion (by mass) of size separates determines Soil Texture
Classification by Size – primary particles
Solid Phase - Mineral
JURUSAN TANAH
Solid Phase - Mineral
Primary minerals – rock
Formed at high temp/pressure
Gravel, sand, silt
Secondary minerals – soil or clay
Formed at low temp/pressure
Clay and some silt
Classification by Mineralogy
Primary particles - individual crystals
Secondary particles – group of
primary particles adhering together
Clods, peds, aggregates, micelles
Shape/arrangement of secondary particles describes Soil Structure
Classification by Shape – secondary part.
Solid Phase - Mineral
JURUSAN TANAH
Bahan Mineral
Bahan mineral berasal dari
Pelapukan in situ bahan geologi (utama)
Bahan yang diangkut dari luar (kadang-kadang)
Bahan terbawa aktivitas angin (kadang- kadang).
Mineral primer berasal dari bahan induk dan biasanya telah mengalami 1 siklus pelapukan
Pelapukan mineral menghasilkan unsur
hara tersedia bagi tanaman
Bahan Mineral
Berdasarkan ukurannya, partikel mineral berkisar dari liat (clay) sampai pasir
(digunakan dalam penetapan tekstur tanah)
Ciri-ciri Pasir Debu Liat
Kisaran diameter (mm)
2.0-0.02 0.02-0.002 <0.002
Aktivitas permukaan
Rendah Sedang Tinggi
Mineral Primer Primer &
Sekunder
Sekunder (mineral liat)
JURUSAN TANAH
Klasifikasi Ukuran (diameter; m) Partikel mineral USDA vs ISSS
Partikel USDA ISSS
Liat < 2 < 2
Debu 2-20 2-50
Pasir 20-2000 50-2000
Kerikil (gravel) > 2000 > 2000
USDA = United States Department of Agrriculture ISSS = International Soil Science Society
1 m = 10-3 mm
Pasir (sand) dan Debu (silt)
Ditentukan oleh komposisi mineral bahan induk dan tingkat pelapukan (mineral primer)
Mineral yang paling umum: kuarsa (Si02)
Pengaruh utama pada sifat fisik tanah retensi air rendah dan drainase cepat jika pasir kasar dominan;
ruang pori sedikit, aliran air terhambat, akar terhambat, tergenang jika jika debu dominan
Sedikit pengaruhnya terhadap sifat kimia, walau
feldspar dan mika dapat melepaskan Ca, Mg dan K akibat pelapukan.
JURUSAN TANAH 2006
Liat (clay)
• Mempengaruhi sifat fisik dan kimia tanah jerapan kation, anion dan pestisida
• Karena ukurannya kecil ( < 2 m) penyifatan dengan XRD atau mikroskop elektron
• Mineral sekunder (atau mineral liat)– hasil pelapukan kimia mineral primer atau sintesis dari beberapa hasil pelapukan mineral primer
• di daerah tropis: kelompok kaolinit (1:1), ilit (2:1), dan smektit (2:1) lapisan silikat dan aluminium.
Solid Phase - Organic
Biomass (plant roots, organisms)
Residue (dead but identifiable)
Organic matter (everything else)
Decomposed and re- synthesized
Humus
Soluble (liquid phase)
0 to 6% (by mass) in A horizons
<1% (by mass) in subsurface
JURUSAN TANAH
Bahan Organik Tanah
Definisi
Bahan tanaman atau hewan yang hidup atau mati di dalam tanah. Berkisar dari bahan yang belum terdekomposisi sampai yang sudah sangat terdekomposisi
Komponen
Biomasa (sisa tanaman, akar tanaman, organisme)
Residu (mati tetapi tidak teridentidikasi)
Bahan lain: terlapuk dan resintesis, Humus, terlarut (fase
liquid), 0 - 6% (berat) di horizon A, <1% (berat) di horizon bawah
Fungsi
• sebagai granulator-membentuk struktur
• sebagai sumber unsur hara, N, P dan S
• tanah dapat menahan air
• tanah dapat menahan unsur hara
• sumber energi bagi mikroorganisme tanah
Liquid Phase – Soil Water
Soil water is a solution not pure
Soil water bonds to soil and water
Adhesion – water to soil
Cohesion – water to water
Soil holds on to water more tightly when there is less water in soil
Water and air share pore space
Water/air interface important for physical properties and water flow
JURUSAN TANAH
Air tanah bukan air murni, tetapi ‘larutan’
(solution), jumlahnya bervariasi dengan jumlah udara tanah
Perubahan air/udara tanah penting untuk sifat fisik tanah dan aliran air
Ada di dalam tanah karena
ditahan oleh gaya adesi, kohesi dan kapilaritas
tertahan oleh lapisan kedap air, atau
keadaan drainase yang kurang baik
Kegunaan bagi tanaman
sebagai unsur hara tanaman
sebagai pelarut unsur hara
bagian sel tanaman (bagian dari protoplasma)
Air Tanah
AIR berada di ……… dalam ruangan PORI (diantara MATRIKS tanah)
Partikel Tanah
Ruangan Pori
Air Tanah
JURUSAN TANAH
Udara
Mengisi pori-pori tanah (bersama air)
Dibandingkan udara di atmosfer:
– uap air lebih tinggi.
– karbon dioksida lebih besar (>0.03%)
– oksigen lebih kecil (10-12%, di atm 20%), karena ada dekomposisi BO, respirasi org tanah dan akar tanaman
