Dasar Kimia Tanah dan Kesuburan

kimia tanah

dan kesuburan

Agroteknologi, Faperta UPN "Veteran" Jawa Timur

By Siswanto 1002

​1. Koloid Tanah

• ​Bahan mineral dan bhn org tnh yg sangat halus shg. mempunyai luas permukaan yg sangat tinggi per satuan berat (masa). Ukuran koloid < 1µm

• Koloid mineral (anorganik) tersusun atas Al, Si dan O, sedang koloid organik tersusun atas C, H dan O.

• Semakin kecil ukuran koloid, semakin tinggi jumlah luas permukaan per satuan berat.

​Luas Permukaan Kubus besar = ?

Luas Permukaan kubus kecil = ?

Σ luas Permukaan kubus kecil = ?

​Koloid Tanah

 Sumber muatan Koloid anorganik (mineral liat)

​ a. Patahan kristal yg terbuka

​

b.​ Substitusi isomorfik

​Koloid Tanah

Ukuran koloid < 1 µm, sedangkan partikel liat tanah berukuran ≤ 0,002 mm.

Apakah semua liat berbentuk koloid ?

Merupakan bagian tanah yg sangat aktif dalam reaksi fisiko kimia dalam tanah

Permukaan luar koloid umumnya bermuatan listrik negatif shg dapat menyerap ion yg bermuatan listrik positif.

Bagaimana timbulnya muatan listrik pada koloid ?

​Koloid Tanah

Banyaknya muatan pada koloid organik tergantung pada pH

• ​Jika pH naik maka muatan negatif meningkat

• Jika pH turun, maka muatan negatif menurun

Multiple Select

Sumber muatan negatif liat yaitu

• Subtitusi Isomorfik

• Karbonil

• Patahan kristal terbuka

• Gugus fungsional

Multiple Choice

Bahan Koloid tanah yang banyaknya muatan negatif sangat dipengaruhi oleh perubahan pH tanah disebut

• Koloid Mineral

• Koloid Organik

• Koloid Sesquioksida dan Hidroksida

• Koloid Liat

​2. Kapasitas Tukar Kation

a. KTK : Banyaknya kation (dlm miliekivalen) yg dapat dijerap (diadsorbsi) oleh tanah per

satuan berat tanah (100 g tanah ).

​b. Kation yg dijerap oleh koloid tanah sukar dicuci oleh air gravitasi, tetapi dapat diganti

oleh kation lain yg terdapat dalam larutan tanah. (Secara bagan sbb:)

​Kapasitas Tukar Kation

Proses Pertukaran Kation/Anion dengan Jerapan Tanah

1. Kation Monovalen (Val. 1)

2. Kation Divalen (Val. 2)

3. Kation Trivalen (Val. 3)

4. Pengikatan Anion

Multiple Choice

Kation trivalen (valensi 3) seperti ion Al³⁺ dan ion Ferri (Fe³⁺) dalam larutan tanah dapat menggantikan ion asam (H⁺) dalam komplek jerapan tanah sebanyak

• 1 ion H⁺

• 2 ion H⁺

• 3 ion H⁺

• 4 ion H⁺

Multiple Choice

Kation yg dijerap oleh koloid tanah sukar di cuci oleh air gravitasi, tetapi dapat diganti oleh kation lain yg terdapat dalam larutan tanah. Proses ini disebut

• Adsorbsi

• Pertukaran

• Penjerapan

• Fiksasi

​3. Reaksi Kation

• Menunjukkan sifat kemasaman atau kebasaan/alkalinitas tanah dengan nilai pH.

• Nilai pH menunjukkan konsentrasi ion hidrogen (H⁺) di dalam tanah.

• Reaksi Tanah di bagi dalam 3 keadaan

1. Reaksi Tanah Masam  à  (pH 3 – 6)

2. Reaksi Tanah Netral   à  (pH 6 – 7)

3. Reaksi Tanah Alkalis   à  (pH > 7)

• pH tanah berkisar antara 3 s/d 10

• Makin tinggi ion H dalam tanah, maka pH tanah semakin ….?

​3. Hubungan antara H⁺, OH^- dan pH

​3. Reaksi Tanah (pH) Cont.

• ​pH = - log [H]+

• Berapa pH tanah jika konsentrasi ion H = 10-3 M ?

• Berapa konsentrasi ion H jika pH tanah 5 ?

• Pentingnya pH Tanah

1. Menentukan mudah tidaknya unsur-unsur hara diserap tanaman.

2. Menunjukkan kemungkinan adanya unsur-unsur beracun seperti Fe, Al, Mn (unsur

hara mikro).

3. Mempengaruhi perkembangan mikroorganisme.

• Mengubah pH tanah

1. Tanah masam diberikan kapur.

2. Tanah basa diberikan belerang.

Multiple Choice

Ukuran yang digunakan untuk menunjukkan kemasaman atau kebasaan/alkalinitas adalah

• pH dan pOH

• Ion Hidrogen

• Reaksi Tanah

• Konsentrasi

Multiple Select

Tanah dikategorikan sebagai tanah masam bila memiliki ....

• Konsentrasi H⁺ antara 10^-3 - 10^-6

• pH tanah 6 - 7

• pH tanah 3 - 6

• Konsentrasi OH^-

  > 10^-7

​pH dan ketersedian hara.

​Alat Ukur pH Tanah (pH meter)

Faktor Penyebab Kemasaman Tanah

​1. Bahan Induk

2. Air Hujan

a. Pelarutan CO2 bersama air hujan menyebabkan pH air hujan berkisar 5,6

b. Air hujan mencucuci kation2 basa ke lapisan tanah yg lebih dalam mis. Ca, Na, K,

Mg dll. Dan yg tertinggal Kation2 asam spt. Al, Fe, H

Faktor Penyebab Kemasaman Tanah

Asam Fosfat

​

​

3. Respirasi Akar

Respirasi akar menghasilkan CO2 yang pada akhirnya akan meningkatkan ion H+

4. Pemupukan

Pupuk Amonium​

Faktor Penyebab Kemasaman Tanah

5. Reaksi Oksidasi menghasilkan ion H

Oksidasi sulfur anorganik

​

6. Bahan Organik Tanah

Hasil dekomposisi bahan organik menghasilkan asam2 organik yg menyebabkan

kemasaman tanah.​

Faktor Penyebab Kemasaman Tanah

Multiple Choice

Tanah menjadi masam disebabkan oleh beberapa faktor, berikut yang bukan merupakan penyebab kemasaman tanah ....

• Bahan Induk Tanah

• Bahan Organik

• Mineral Liat

• Air Hujan

Multiple Choice

Jenis pupuk berikut ini yang bisa menyebabkan peningkatan kemasaman tanah adalah

• NH₄SO₄

• CO(NH₂)₂

• KCl

• KNO₃

Fill in the Blanks

4. Daya Hantar Listrik (Dhl)

• ​Daya hantar listrik/Electro Conduktivity (EC) untuk mengetahui kandungan garam dalam larutan tanah

• Tanah yang mempunyai nilai EC tinggi disebut  àTanah Salin

• Salinitas tanah selalu di asosiasikan dengan kadar NaCl (Na⁺ dan Cl^-) dalam tanah.

• Semakin tinggi kandungan garam, semakin tinggi nilai EC

• Nila EC untuk tanaman pertanian tidak boleh lebih dari 4 mili Siemen/cm (mlS/cm) atau (dS/m)

• Alat pengukur EC (biasa digunakan) EM 38

Alat Pengukur EC EM 38

Tanah yg memiliki EC tinggi dapat menyebabkan naiknya tekanan potensial osmotik pada akar, sehingga akan menurunkan jumlah air yang diserap akar (Mc Kersie dan Leshem, 1994)

​Alat ukur pH, EC dan temperatur

(ComboMeter)

Mengatasi tanah EC tinggi

• ​Mengairi lahan secara berulang ulang dan mengaduk bagian permukaan tanah agar terjadi pencucian garam.

• Memberikan Gypsum atau kapur agar garam dan ion Na yg ada pada komplek jerapan digantikan oleh Mg atau Ca

• Menanam tanaman yang toleran seperti Rumput gajah, Bayam, Kapas

Multiple Choice

Tanah yang memiliki Electric Conductivity (EC) tinggi dapat menyebabkan terjadinya

• Kenaikan Tekanan osmotik Akar

• menurunkan Tekanan osmotik Akar

• Menyeimbangkan Tekanan osmotik Akar

• Meningkatkan jumlah air yg diserap akar

Multiple Select

Upaya untuk menurunkan kadar garam yang tinggi dilahan-lahan pertanian dapat dilakukan dengan.....

• Penambahan Pupuk

• Mencuci dengan air segar

• Menambah Gipsum atau Kapur

• Menggenangi Tanah

5. Buffer Tanah

• Bahan yang mampu mempertahankan kondisi tanah untuk tidak mengalami penurun-an produktivitas, baik penurunan fisik, kimia maupun biologi.

• Bahan Organik merupakan buffer yg paling baik karena

• Menstabilkan pH tanah

• Meningkatkan KTK

• Menambah unsur hara

• Meningkatkan kapasitas menahan air

• Meningkatkan aktivitas jazad mikro

• Memperbaiki struktur tanah

• Mengurangi tingkat keracunan unsur mikro pada tanah masam melalui pengkelatan

6. Pengapuran dan Pengasaman

• Pengapuran di perlukan pada tanah masam

• Jumlah kapur yg di butuhkan tergantung dari kondisi kemasaman (pH) tanah

• Karena pada tanah masam seringkali tanaman keracunan Al, Fe dan Mn, maka pengapuran yang paling efektif dan efisien adalah dengan menghitung Al_dd, Fe_dd, Mn_dd  yang disesuaikan dg toleransi tanaman.

• Pada tanah yg bereaksi alkali/basa, maka untuk menurunkan pH digunakan belerang

6. Pengapuran dan Pengasaman

• Pengapuran di perlukan pada tanah masam

• Jumlah kapur yg di butuhkan tergantung dari kondisi kemasaman (pH) tanah

• Karena pada tanah masam seringkali tanaman keracunan Al, Fe dan Mn, maka pengapuran yang paling efektif dan efisien adalah dengan menghitung Al_dd, Fe_dd, Mn_dd  yang disesuaikan dg toleransi tanaman.

• Pada tanah yg bereaksi alkali/basa, maka untuk menurunkan pH digunakan belerang

Multiple Choice

Usaha yang dilakukan untuk menaikkan pH tanah dengan kapur atau menurunkan pH tanah dengan belerang dikenal dengan istilah ...

• Penggaraman

• Pengasaman

• Pengapuran

• Peningkatan