DASAR HUBUNGAN TANAH DAN TANAMAN

1. DASAR HUBUNGAN TANAH DAN TANAMAN Dadan Mulyana Dept. Silvikultur Fak. Kehutanan IPB

2. Pendahuluan • Pohon tergantung pada tanah utk tumbuh dan bertahan hidup • Tanah mempunyai sifat fisik, kimia dan biologi • Tanah berubah secara kontinu seiring dengan waktu dan iklim

3. BAHAN-BAHAN PENYUSUNTANAH • BAHAN MINERAL • BAHAN ORGANIK • AIR • UDARA

4. Fungsi Tanah Hutan • Penopang mekanis • Tempat pertukaran gas, air, mineral • Habitat bagi organisma-mikroba

5. Morfologi • Profil tanah dibentuk oleh horison • Horison tanah dpt terdiri dari: O, A, B, C

6. Profil Tanah

7. Sifat-sifat Tanah • Warna: tergantung pada kandungan mineral, organik • Tekstur tanah: ukuran partikel: pasir, debu, liat • lempung paling baik utk tanaman pertanian

8. Struktur Tanah • Merupakan gumpalan kecil dari butir-butir tanah • Gumpalan struktur ini terjadi karena butir-butir pasir, debu dan liat terikat satu sama lain oleh suatu perekat seperti bahan organik, oksida-oksida besi dan lain-lain

9. Bahan Organik • Memperbaiki aerasi dan porositas tanah • Suplay hara bagi pohon dan mikroba • Memegang dan mempertukarkan hara • Serasah: bahan organik diurai menjadi unsur-unsur (hemiselulosa, lignin, minerals)

10. Air Tanah • Berperan penting dlm aerasi, temperatur, aktivitas mikrobial, erosi • Efisiensi penggunaan air (ditunjukkan oleh Rasio Transpirasi/TR): gram air yg ditranspirasikan utk menghasilkan 1 gram bahan kering • TR utk pohon: 150 - 350 • Tanaman pertanian: 400 - 800

11. Organisme Tanah • Mendekomposisi tanah dan menyediakan hara • Memperbaiki struktur tanah dan aerasi (cacing, tikus, dll)

12. Sifat-sifat Kimia • Koloid Tanah • Mineral Liat • Koloid Organik • Kapasitas Tukar Kation: tanah punya kemampuan utk memegang dan mempertukarkan ion-ion (H, Al3, Ca2+)

13. KOLOID TANAH • Koloid tanah adalah bahan minera dan bahan organik tanah yang sangat halus sehingga mempunyai luas permukaan yang sangat tinggi per satuan berat (massa) • Koloid = (glue like) bahasa Yunani • Termasuk koloid tanah - Liat (koloid anorganik), tapi tidak semua bersifat koloidal - Humus ( koloid organik) • Ukuran kurang dari 1 μ • Partikel koloid (micell) bermuatan negatif sehingga bisa menarik ion-ion bermuatan positif

14. MINERAL LIAT • Mineral liat adalah mineral yang berukuran kurang dari 2 μ • Terbentuk karena : 1. Rekristalisasi (sintesis) sintesis dari pelapukan mineral primer 2. Alterasi (perubahan) langsung dari mineral primer yang telah ada (ex. mika menjadi ilit)

15. Batu Besar Batu Kecil Kerikil Pasir sangat halus Pasir halus Pasir Kasar Debu sangat halus Debu Mineral Primer Mineral sekunder Oksida-oksida Mineral liat Unsur/Elemen PROSES PEMBENTUKAN MINERAL LIAT

16. JENIS MINERAL LIAT • Mineral liat di dalam tanah dapat dibedakan menjadi : 1. Mineral liat Al-silikat 2. Oksida-oksida Al dan Fe 3. Mineral-mineral Primer

17. 1. MINERAL LIAT AL-SILIKAT Mineral liat Al-silikat dapat dibedakan menjadi : 1. Mineral liat Al-silikat yang mempunyai bentuk kristal (kristalin) misalnya kaolinit, haloisit, monmorilonit dan ilit Kaolinit dan haloisit ditemukan pada tanah merah (coklat) tanah yang berdrainase baik Monmorilonit ditemukan pada tanah yang mengembang mengkerut (tanah Vertisol/Grumusol) 2. Mineral liat Al-silikat amorf misal alofan pada tanah yang berasal dari abu gunung api ( pada tanah Andept (andosol)

18. CIRI LIAT SILIKAT • Bentuk laminar berlapis-lapis -----lempeng • Memilki permukaan luar dan dalam -----sangat luas

19. Apakah liat ada pada batuan ? Liat ada kemungkinan ditemukan dalam batuan metamorfosa, seperti batu tulis. Tetapi pada batuan beku tidak ada liat. GOLONGAN LIAT

20. + + O- OH H+ SUMBER MUATAN NEGATIFPADA MINERAL LIAT SILIKAT • Kelebihan muatan negatif pada ujung-ujung patahan kristal baik pada Si-tetrahedron maupun Al-oktahedron • Disosiasi H+ dari gugus OH yang terdapat pada tepi atau ujung Kristal Muatan tergantung pH maksudnya Pada pH rendah (masam) ion H+ terikat erat Bila pH naik, ion H menjadi mudah lepas sehingga muatan negatif meningkat muatan yang tercipta dalam tanah, H+ makin mudah dihidrolisis

21. ion berukuran sama, valensi lebih kecil Si dalam tetrahedron Al dalam oktahedron Dapat diganti dengan kation Dengan valensi yang lebih kecil kelebihan satu muatan 3. subtitusi isomorfik Pergantian kation dalam struktur kristal oleh kation lain yang mempunyai ukuran yang sama tetapi dengan muatan (valensi) yang berbeda Misal : Mg2+ atau Fe2+ menggantikan Al3-

22. STRUKTUR LIAT SILIKAT Dasar Si Silikat dikitari 4 oksigen pada jarak yang sama membentuk tetrahedron Aluminium dikitari 6 oksigen (hidroksi) pada jarak yang sama membentuk geometrik oktahedran Si Dan Al mempunyai kedudukam tertentu ---pusat Tetragonal dan oktagonal merupakan 1 lempengan tertentu

23. 2. Oksida-Oksida Fe dan Al Mineral Oksida umumnya terdapat pada tanah-tanah tua di daerah tropoka seperti tanah Oksisol Jenis mineral liat yang sering ditemukan di dalam tanah adalah : Geotit (Fe2O3.H2O) Limonit (Fe2O3.3H2O) Gibsit (Al2O3.3H2O) Hematit (Fe2O3)

24. 3. Mineral-Mineral Primer Mineral primer : mineral yang menyusun batuan Adalah komponen mineral dari batuan yang diperlukan untuk menggoongkan (mengklasifikasikan ) dan menamakan batuan, tetapi tidak perlu dalam jumlah yang banyak Contoh : Felspar

25. Jenis Mineral Liat Penting 1. Kaolinit Al(SiO5)(OH)4 Unit kristal diikat oleh hiodrogen ----kuat - kation + air tidak dapat menyusup - daya jerap rendah - luas efektif luar sempit - tidak ada subtitusi

26. 2. Monmorilonit Al2O3.4SiO2.H2O.nH2O Unit kristal diikat oleh ikatan Oksigen ----- lemah -memuai bila basah -menciut bila kering -daya jerap besar -luas efektif luar dan dalam -terjadi subtitusi

27. Ilustrasi Skematik Monmorilonit Unit kristal diikat oleh ikatan Oksigen ----- lemah

28. KAPASITAS TUKAR KATION Jumlah kation yang dapat dipertukarkan dari suatu permukaan koloid dan dinyatakan dalam mili ekivalen tiap 100 gram disebut kapasitas tukar kation (KTK) Kemampuan koloid menukarkan kation dinyatakan dalam me/100 gram

29. Bobot setara (ekivalen) Bobot suatu unsur yang akan bereaksi dengan 1,008 gr H atau 8,0 gr oksigen = bobot molekuler (atom)/valensi-------Mr/valensi Contoh : Ca = 40/2 =20 Mikiekivalen (me) =0,001 bobot ekivalen 1 me K/100gr=39 mg K/100gram 1me Ca/100gr=.......Kg/ha (20cm) 1 ha=2x106kg 1me Ca/100gr =20mg Ca/100gram =2x109x20/100mg Ca =400 kg Ca

30. KEJENUHAN BASA (KB) Konsepsi perbaikan pH pada tanah organik Kejenuhan basa ditentukan melalui KTK total dan berapa banyak basa yang terdapat di dalam tanah yang dapat dipertukarkan Kejenuhan basa, salah satu ciri penting dalam tanah artinya persentase dari KTK total yang ditempati basa Ca, Mg, K, dan Na Umumnya -KB tanah daerah kering > daerah basah karena basa tidak tercuci pada daerah kering, sedangkanpada daerah basah mudah tercuci -tanah asal batuan kapur dan batuan beku basa > batu Batu beku masam -KB ---pH +kesuburan -KB --- ketersediaan unsur hara

31. Kejenuhan basa tanah organik (gambut) < 10% Kejenuhan basa tanah organik + 30%, sudah baik bagi tanaman Tanah mineral Liat tipe 1:1----KB 40-60% Liat tipe 2:1----KB 50-80%

32. thanks • “The life of the people is dependent on the life of the soil.” Hawaiian proverb • It took several million years to develop the soil, the challenge to resource managers is to manage it wisely…