2. bahan-bahan penyusun tanah

Universitas Gadjah MadaFakultas Kehutanan

ILMU TANAH HUTAN

Kuliah Minggu I

o Pengertian Tanah

o Bahan-bahan Penyusun Tanah

Daryono Prehaten, Laboratory of Forest Soil Science,Department of Silviculture

Pengertian Tanah

Tanah: Akumulasi tubuh alam bebas yang menduduki

sebagian besar permukaan bumi yang mampu menumbuhkan tanaman dan memiliki sifat sebagai akibat pengaruh iklim dan jasad hidup yang bertindak terhadap bahan induk, dalam keadaan relief tertentu selama waktu tertentu.


FUNGSI UTAMA TANAH DAN LAHAN

Menurut Blum (1999) Terdapat 6 Fungsi utama tanah dan lahan dalam tata guna lahan, 3 diantaranya adalah merupakan fungsi ekologis, dan 3 yang lain terutama berhubungan dengan aktivitas manusia, seperti teknik, industri dan sosial ekonomi.

• Tiga fungsi ekologis tersebut adalah :– Produksi biomassa– Penyaringan, penyangga dan pengubah antara atmosfer, air tanah dan akar

tanaman– Habitat biologi dan konservasi gen

• Disamping itu, tanah juga mempunyai 3 fungsi lain yaitu :o Sebagai ruang infra-struktur untuk teknik, industri dan sosial ekonomi

serta pembangunannnya o Sebagai sumber daya energi, material dasar, pertambangan dan airo Sebagai sumber keindahan dan warisan budaya


Fungsi Tanah

1. Tanah sbg media tumbuh tanaman

– Tempat berpijaknya akar shg tnm tegak berdiri

– Sumber penyediaan unsur hara

– Gudang air

– Gudang udara utk pernafasan akar


Fungsi Tanah2. Fungsi ekonomi

– Salah satu sarana/faktor produksi dalam rangka hasilkan kayu/non kayu. Fungsi tanah sbg sarana produksi di kehutanan belum/tidak dapat digantikan dg bend/barang lain.

– Alat produksi utk hasilkan kayu. Tanah sbg alat produksi di kehutanan belum dihitung nilainya.

– Sumber daya alam yang sangat penting• Pembentukan tanah butuh waktu yg relatif lama• Kerusakan tanah dapat terjadi dalam tempo yg sangat

singkat• Perbaikan kerusakan SDA tidak dapat/sangat sukar untuk

diperbaiki• Kerusakan tanah dapat membahayakan sektor2 lain. mis:

banjir, longsor, kekeringan, lahan kritis dsb


Fungsi Tanah3. Tanah sebagai sumber daya alam

• Usaha perkebunan kayu (timber estate) butuh sumber daya alam berupa tanah, udara, air & SM

• Perlu pelestarian SDA tanah dari: – erosi

– pencucian

– pengangkutan hasil panen (kayu & non kayu)

– penambangan

• Perlu pelestarian SDA air & tanah dg: – pengawetan (konservasi)

– pemanfaatan air scr efisien

– Penanaman cover crop

– Teras

– Pemupukan dsb


Tanah dan Kehidupan• Asal mula kehidupan :

o Menurut teori abiogenesis modern : kehidupan terdiri atas unsur non kehidupan yang bersenyawa secara kompleks. Asal mula kehidupan berasal dari asam-asam amino yang terjerap dalam tanah yang kemudian mengalami suksesi membentuk kehidupan di dunia ini.

o Menurut ajaran agama : manusia pertama di dunia ini tercipta dari tanah

• Proses Kehidupan :o Seluruh makhluk hidup di dunia ini langsung ataupun tidak langsung tergantung pada

unsur-unsur yang terdapat dalam tanah, tidak terkecuali.

• Akhir kehidupan :o Seluruh makhluk hidup di dunia ini akan mengalami perombakan (dekomposisi) kembali

menjadi unsur-unsur seperti dalam tanah.

“ Kehidupan di dunia ini berasal dari tanah, tergantung dari tanah dan berakhir menjadi tanah kembali”.

Belajar tanah berarti juga mempelajari asal, proes dan akhir kehidupan kita.

Ada apa dengan tanah?


BAHAN-BAHAN PENYUSUN TANAH


Universitas Gadjah MadaFaculty of Forestry

Bahan utama penyusun tanah (mineral)

Bahan Mineral 45 %

Udara20-30 %

Air20-30 %

Bahan Organik5 %

Sumber: Hardjowigeno, 1992

Berapa persen pori-pori tanah?


1. Bahan Mineral

o Mineral adalah substansi inorganik yang homogen dengan komposisi tertentu, dan mempunyai ciri fisik berupa ukuran, warna, titik leleh, dan kekerasan. Mineral dapat digolongkan sebagai mineral primer maupun mineral sekunder.

o Berasal dari pelapukan batuano Susunan mineral tanah sesuai dengan mineral batuano Batuan vulkanik (gunung api), batuan endapan (sedimen), batuan

metamorfosa- Ukuran bahan mineral :

- Pasir : 2mm- 50 µ- Debu : 50 µ - 2 µ- Lempung : < 2 µ

Mineral > 2 mm terdiri dari kerikil, kerakal atau batu


Mineral Tanah:

1. Mineral Primer (berasal langsung dari batuanyang dilapuk) , umumnya terdapat dalamfraksi pasir dan debu

2. Mineral sekunder (mineral bentukan baru ygterbentuk selama proses pembentukan tanahberlangsung), umumnya terdapat dalamfraksi lempung.


Beberapa jenis mineral Primer dan unsur hara

Mineral Unsur Hara

Kwarsa (SiO2) -

Kalsit Ca

Dolomit Ca, Mg

Feldspar : - Ortoklas K

- Plagioklas Na, Ca

Mica : - Muskovit K

- Biotit K, Mg, Fe

Amfibole (hornblende) Ca, Mg, Fe, Na

Pyroksin (hiperstin, augit) Ca, Mg, Fe

Olivin Mg, Fe

Leusit K

Apatit P

Sumber: Hardjowigeno, 1992Daryono Prehaten, Laboratory of Forest Soil

Science,Department of Silviculture

Mineral sekunder (mineral lempung):

- Kaolinit

- Haloisit

- Montmorilonit

- Gibsit (Al oksida)

- Fe oksida

Mineral lempung sangat berpengaruh thd sifatkimia maupun fisika tanah seperti dayamengembang dan mengerut


2. Bahan Organik

Bahan organik: mencakup semua bahan yang berasal dr jaringan tanaman dan hewan, baik yang hidup maupun yg telah mati, pada berbagai tahana (stage) dekomposisi (Millar, 1955)

o Berasal dari jaringan tumbuhan (akar, batang, ranting, daun, hewan, jasad renik, kotoran dsb)

o Persentase jumlah tidak besar (3-5%) tetapi pengaruh thd sifat tanah sangat besar.

o Tanah yang banyak mengandung humus atau bahan organik adalah tanah-tanah lapisan atas atau top soil.

o Kandungan bahan organik tanah terutama ditentukan oleh kesetimbangan antara laju pelonggokan dengan laju dekomposisinya (Pal & Clark, 1989).


Bahan organik:- Bahan organik kasar- Bahan organik halus (humus)

Humus: Senyawa yang resisten, berwarna hitamatau coklat dan punya daya menahan air danunsur hara yang tinggi. Tingginya daya menahan(menyimpan) unsur hara adalah akibat tinggginyaKPK , karena punya beberapa gugus yang aktifterutama gugus karboksil

Gugus KarboksilDaryono Prehaten, Laboratory of Forest Soil


Fungsi bahan Organik:

- Sebagai granulator (struktur tanah lebih mantap tahan thd erosi), aerasi

- Sumber unsur hara N, P, S, dan unsur mikro

- Meningkatkan kemampuan tanah menahan air

- Menambah kemampuan tanah utk menahanunsur-unsur hara (meningkatkan KPK), shg tak mudah terlindi.

- Sumber energi (bahan makanan) bagi mikroorganisme

- Warna hitam, suhu lebih tinggi


• Kononova (1966) dan Schnitzer (1978) “bahan organic tanah ada 2 kelompok:

1. bahan yg tlah terhumifikasi, yg disebut sbg bahan humik (humic substances) 2. bahan yg tidak terhumifikasi, yg disebut sbg bahan bukan humik (non-humic substances)

• Kelomp pertama lbh dikenal sbg “humus” yg merupakan hsl akhir proses dekomposisi bahan organik bersifat stabil dan tahan thd proses bio-degradasi (Tan, 1982). Terdiri atas fraksi asam humat, asam fulfat dan humin. Humus menyusun 90% bag bahan organik tanah (Thompson & Troeh, 1978)


o Kelompok kedua meliputi senyawa-senyawa organik spt karbohidrat, as amino, peptida, lemak, lilin, lignin, asam nukleat, protein.



Contoh susunan jaringan tumb:50-75% air10-30% C10% O2

2% H2% abu (P, K, Ca, Mg, Fe, Zn. Mn dsb)

3. Air

Air dapat meresap atau ditahan oleh tanah karena adanyagaya-gaya adhesi, kohesi dan gravitasi. Berdasarkangaya-gaya tsb air dibedakan menjadi:

1. Air higroskopik : Air yg diserap tanah sangat kuatsehingga tdk dpt digunakan tanaman (adhesi antaratanah dengan air).

2. Air kapiler: Air dlm tanah dimana daya kohesi (tarikmenarik antara butir-butir air) dan daya adhesi (antaraair dan tanah) lebih kuat dari gravitasi. Air ini dapatbergerak ke samping atau ke atas karena gaya-gayakapiler. Sebagian besar dari air kapiler merupakan air yang tersedia (dapat diserap) bagi tanaman.


Istilah-istilah jumlah air kaitannya dg ketersediaannya bagi tanaman:

1. Kapasitas lapangan: Jumlah air terbanyak ygdapat ditahan oleh tanah terhadap gaya tarikgravitasi.

2. Titik layu permanen: Kandungan air tanahdimana akar-akar tanaman mulai tidak mampulagi menyerap air dari tanah, sehingga tanamanmenjadi layu.

3. Air tersedia: Selisih antara kadar air padakapasitas lapangan dikurangi kadar air pada titiklayu permanen.


Kandungan air dalam tanah berhubungan eratdengan besarnya tegangan air (moisture tension= besarnya tenaga yg diperlukan utkmenahan air) dalam tanah.

Tegangan air dalam satuan bar, atmosfir, cm air, atau logaritma dari cm air (pF)


Hubungan antara Satuan Bar (atm), cm air dan pF

Bar (atm) Cm tinggi kolom air pF (log. Tinggi air)

0.01 10 1

0.1 100 2

1/3 346 2.53

1 1.000 3

10 10.000 4

15 15.849 4.18

31 31.623 4.5

100 100.000 5

1000 1.000.000 6

10.000 10.000.000 7

Sumber: Hardjowigeno, 1992Daryono Prehaten, Laboratory of Forest Soil


- Kapasitas lapangan : kandungan air padategangan 1/3 bar

- Titik layu permanen : kandungan air padategangan 15 bar

- Air tersedia bagi tanaman: kandungan air pada tegangan 1/3 -15 bar


Klasifikasi kelembaban tanah dantegangan Air

Kelembaban tanah Tegangan

Bar (atm) pF

Jenuh Air 0 0

Air Gravitasi (Hilang dari tanah)

Kapasitas lapangan 1/3 2.53

Air kapiler (dapat diserap tanaman)

Titik layu permanen 15 4.18

Air kapiler (tdk dpt diserap tanaman)

Koefisien higroskopik 31 4.5

Air Higroskopik (tdk dpt diserap tanaman)

Kering Oven 10.000 7.0



Source: www.meted.ucar.edu

Fungsi air tanah bagi proses pertumb tnm:

– Utk tegakkan tubuh tnm, pertahankan turgor dlm sel shg tak lemah lunglai

– Utk asimilasi zat asam arang (CO2)

6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 + 674 gr kalori energi

SM & Chlorophyl

– Melarutkan zat2 makanan dlm tanah shg dpt diserap tnm

– Angkut hasil asimilasi ke sel bag tnm

– Dinginkan tubuh tnm & tanah


• Lengas tanah yg tersedia bg tnm adl lengas kapiler (pF 2,7-4,2).

• Cara pertahankan lengas tanah kapiler adl:

– Pemupukan organik: kompos, pupuk kandang, seresah dsb

– Gemburkan tnh waktu msm kemarau, krn dpt putuskan kapiler tnh, shg penguapan berkurang

– Mulsa, utk hambat penguapan

– Penyiraman (sore atau pagi hari), kalau siang:

• air siraman yg nempel pd daun menjadi fokus SM, shg suhu tinggi & terbakar, serta halangi daun utk fotosintesa

• perub suhu mendadak, gangguan fisiologis

• terjadi panas pembasahan yg menaikkan suhu tnh.


4. Bahan Gas (Udara) tanahBahan gas (udara) tanah, merup fase gas di pori

makro

• Perbedaan udara tanah & udara atmosfer:

o Udara tanah tak selalu terus dlm pori tp dinamik & bergantian dg lengas tanah & atmosfer, melalui proses kimia, fisika & biologi tanah

o Udara tanah mengandung uap air lebih banyak

o Kadar CO2 udara tanah lebih besar (>)

o Kadar O2 udara tanah lebih kecil (<)


• Faktor yg pengaruhi komposisi udara (aerasi) tanah:o Iklim, ms kemarau > penghujan

o Sifat tekstur, struktur, tinggi permuk air tanah

o Sifat tnm & mikroorganisme: kurangi kadar O2 & tambah CO2 dlm pernafasan

o Kedalaman tanah, semakin dalam, kadar O2

berkurang

o Porositas tanah adalah vol pori makro dibagi vol tanah x 100%


• Akibat aerasi tanah yg jelek:

– Pertumbuhan tergangggu, pernafasan akar terhambat, mati lemas

– Penyerapan air & unsur hara terhambat

– Terbentuk senyawa organic & anorganik yg meracun


Unsur Aerob Anaerob

C CO2 CH4

N NO3 N2, NH4

S SO42- H2S, S-

Fe Fe3+ Fe2+

Mn Mn4+ Mn2+

Bau segar Busuk

Warna Cerah (merah tua, coklat

kemerahan)

Glei (kelabu biru, kelabu

kehijauan)


Terima kasih


2. bahan-bahan penyusun tanah

Documents