sifat kimia tanah - zeamayshibrida.files.wordpress.com · koloid tanah dibedakan menjadi koloid...

OLEH :

FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS SWADAYA GUNUNG JATI CIREBON

2011

WIJAYA

DASAR-DASAR ILMU TANAH

SIFAT KIMIA TANAH

5.1 Koloid Tanah

Koloid tanah adalah partikel atau zarah tanah terkecilyang berukuran kurang dari 1 mikron

Koloid tanah dibedakan menjadi koloid anorganik(koloid mineral) dan koloid organik.

Koloid mineral terutama terdiri dari liat silikat, hidrusoksida aluminium (Al2O3. nH2O) dan hidrus oksida besi(Fe2O3. nH2O)

Koloid organik yaitu humus

Koloid Liat dan Humus membentuk komplek liat-humus.

IV. SIFAT KIMIA TANAH

V. SIFAT KIMIA TANAH

1. Liat Silikat

Liat berstruktur laminer yang terdiri dari lempeng-lempeng atau serpih, yang saling melekat dengankekuatan yang berbeda-beda, tergantung dari macamkoloidnya.Liat mempunyai dua permukaan, yaitu permukaan luardan permukaan dalam. Permukaan dalam terletakdiantara dua lempeng yang berikatan.Peranan Liat :

Menjerap AirMenjerap dan Mempertukarkan ion

V. SIFAT KIMIA TANAH

1. Liat Silikat

Sifat dan Ciri Liat Silikat:Berbentuk kristal, Mengalami substitusi isomorfik, Bermuatan negatifMempunyai permukaan yang luas Merupakan suatu garam yang bersifat masam

V. SIFAT KIMIA TANAH

1. Liat Silikat

Penggolongan Liat Silikat Berdasarkan Sifatnya :Kristalin 1. Tipe 1 : 1 = Kaolinit, Haloisit2. Tipe 2 : 1 = Montmorilonit, Illit, Vermikulit3. Tipe 2 : 2 = CloritNon Kristalin (Amorf) : Alofan dan Imogolit

V. SIFAT KIMIA TANAH

Liat Silikat Tipe 1 : 1

V. SIFAT KIMIA TANAH

Liat Silikat Tipe 2 : 1

V. SIFAT KIMIA TANAH

Ciri-ciri Tipe 1 : 1Tipe 2 : 1

Mengembang Kaku

Anggota Kaolinit, Haloisit

Montmorilonit, Vermikulit Illit

Struktur Kisi kaku Mengembang mengerut Kisi kakuKohesi & Plastisitas Rendah Tinggi SedangLuas Permukaan Luar Rendah Tinggi Sedang

Luas Permukaan Dalam Tidak ada Tinggi Sedang

Permukaan (m2/g) 5 – 20 700 – 800 100 – 200KTK (me/100 g) 3 – 15 80 – 100 15 – 40Peak 7,2 Å 18 Å, 14 Å 10 Å

Substitusi Isomorfik Tidak ada Al untuk Si ; Mg, Fe, Mn untuk Al Al untuk Si

V. SIFAT KIMIA TANAH

2. Hidrus Oksida Fe dan Al

Hidrus oksida besi dan aluminium dapat terbentuk baik dari mineral primer maupun sekunder.

Latosol ; Oxisol Grumosol ; Vertisol

Tidak Plastis,Tidak Lengket,

Kohesif RendahKaolinit

Hidrus Oksida

Plastis,Lengket,Kohesif

Montmorilonit

Fisik Baik Kimia Jelek Kimia BaikFisik Jelek

V. SIFAT KIMIA TANAH

2. Hidrus Oksida Fe dan AlJenis mineral liat hidrus oksida yang sering ditemukanyaitu Gibsit (Al2O3), Hematit (Fe2O3), Goethit(Fe2O3.H2O) dan Limonit (Fe2O3.3H2O).Liat hidrus oksida besi dan aluminium seringbermuatan positif dan dapat memfiksasi fosfor (P)dengan kuat melalui pertukaran anion sebagai berikut :

Al (OH)3 Al (OH)2+ + OH–

Al (OH)2+ + H2PO4– Al (OH)2.H2PO4

V. SIFAT KIMIA TANAH

3. Koloid Organik (Humus)Humus adalah senyawa rumit yang tahan lapuk,berwarna coklat, amorf, bersifat koloidal dan berasaldari jaringan tumbuhan dan hewan yang telah diubahatau dibentuk oleh berbagai jasad mikro.Humus akan menyebabkan warna tanah menjadi hitam,plastisitas tanah yang rendah, kohesi yang rendah, dankapasitas menahan air yang tinggi.Humus terdiri dari C, H, O, berbeda dengan liat terdiridari Si, Al dan O. Daya jerap kation humus jauhmelebihi liat. Koloid humus tidak kristalin. Humus tidaksemantap liat,

V. SIFAT KIMIA TANAH

5.2 Muatan Koloid

Koloid umumnya bermuatan negatif .Jenis Muatan :1. Muatan Tergantung pH

Pinggiran kristal yang patah pada liat Disosiasi H+ dari hidroksil fenolik dan karboksil

2. Muatan TetapSubstitusi isomorfik

V. SIFAT KIMIA TANAH

1. Muatan Tergantung pH

Pinggiran Kristal yang Patah

V. SIFAT KIMIA TANAH

2. Muatan Tetap

Substitusi Isomorfik = Penggantian suatu ion olehion lain yang mempunyai jari-jari ion relatif samatetapi mempunyai muatan yang lebih rendah,sehingga tidak merubah bentuk.

O– – Si+ + + + O– – O– – Al + + + O– –

Tanpa muatan pada Si tetrahedron

Si diganti oleh Al , timbul satu muatan (–)

V. SIFAT KIMIA TANAH

5.3 Pertukaran Kation

KationIon Positif

AnionIon Negatif

AsamH+ , Al+3

BasaK+, Na+,

NH4+, Ca+2,

Mg+2

Cl–, NO3–,

PO4+3,

SO4–2,

V. SIFAT KIMIA TANAH

5.3 Pertukaran Kation

Pertukaran Kation : atas dasar ekivalensi

Larutan TanahK+, Na+, NH4

+, Ca+2, Mg+2, H+,

Al+3

Koloid

K+, Na+, NH4

+, Ca+2, Mg+2, H+, Al+3

Tanaman

V. SIFAT KIMIA TANAH

Ekivalensi Pertukaran Kation

1 me Ca = 1 me Mg20 mg Ca = 12 mg Mg

V. SIFAT KIMIA TANAH

5.4 Kapasitas Tukar Kation (KTK)

KTK (me / 100 g tanah) adalah banyaknya kation-kation (kation asam dan basa) yang dapat dijerapoleh tanah tiap satuan bobot tanah.

Kriteria KTK (me/100 g tanah) :

SR R S T ST< 5 5 – 16 17 – 24 25 – 40 > 40

V. SIFAT KIMIA TANAH

5.4 Kapasitas Tukar Kation (KTK)

NTK (me / 100 g tanah) adalah banyaknya kation-kation basa yang dapat dijerap oleh tanah tiapsatuan bobot tanah.

KTK dipengaruhi oleh :Jumlah Koloid,Jenis Koloid,Tesktur.

V. SIFAT KIMIA TANAH

Penentuan Kapasitas Tukar Kation (KTK)

KTK di laboratorium ditentukan berdasarkan pHlarutan yang di buffer (karena adanya muatantergantung pH), yaitu larutan :

NH4OAc pada pH 7,KCl 1 N pada pH Lapang (tanpa buffer),BaCl2 + TEA (Trietanolamin) pH 8,2

V. SIFAT KIMIA TANAH

5.4 Kejenuhan Basa (KB)

Bila KB = 80 %, artinya 80 % dari seluruh KTKtanah ditempati oleh kation basa dan 20 % olehkation asam.

V. SIFAT KIMIA TANAH

5.4 Kejenuhan Basa (KB)

Kation-kation basa umumnya merupakan unsurhara yang diperlukan oleh tanaman. Basa-basaumumnya mudah tercuci, sehingga tanah dengankejenuhan basa tinggi menunjukkan tanah tersebutbelum banyak mengalami pencucian danmerupakan tanah yang subur.

V. SIFAT KIMIA TANAH

5.4 Kejenuhan Basa (KB)

Kriteria KB (%) :

SR R S T ST< 20 20 – 35 36 – 50 51 – 75 > 75

V. SIFAT KIMIA TANAH

5.5 pH Tanah

pH tanah menunjukkan konsentrasi ionhidrogen dalam tanah.Semakin tinggi konsentrasi ion H, semakinmasam sifat tanah tersebut.

pH = – Log [ H+]

Nilai pH = 0 sampai 14

V. SIFAT KIMIA TANAH

Hubungan pH Tanah Dengan Ketersediaan Hara

V. SIFAT KIMIA TANAH

Sumber Kemasaman Tanah

Sumber kemasaman tanah :ion H, Ion Al : reaksinya akan menyumbangkan ion H.

Al+3 + H2O Al(OH)+2 + H+

Al(OH)+2 + H2O Al(OH)2+ + H+

Al(OH)+ + H2O Al(OH)3 + H+

Gibsit

V. SIFAT KIMIA TANAH

Jenis Kemasaman Tanah

Kemasaman Aktif : Ion H dan Ion Al dalamLarutan Tanah.Kemasaman Pasif (Kemasaman Potensial) : IonH dan Ion Al pada Koloid Tanah.

V. SIFAT KIMIA TANAH

Jenis Kemasaman Tanah

Kemasaman Aktif Kemasaman Potensial

Air dalam pipa

V. SIFAT KIMIA TANAH

5.5 pH Tanah

Kriteria pH :

SM M AM N AB B

< 4,5 4,5 – 5,5 5,6 – 6,5 6,6 –7,5 7,6 – 8,5 > 8,5

V. SIFAT KIMIA TANAH

Pengapuran Tanah :

1. Jenis-jenis Kapur Pertaniana. Kapur Karbonat

Dari penggilingan batu kapurKalsit (CaCO3) dan Dolomit (Ca.Mg(CO3)2

V. SIFAT KIMIA TANAH

b. Kapur Tohor (kapur Oksida)Dari pembakaran batu kapurKalsium Oksida (CaO)

Pengapuran Tanah :

1. Jenis-jenis Kapur Pertanian

V. SIFAT KIMIA TANAH

c. Kapur Hidroksida (Kapur Tembok)Dari pemberian air pada kapur oksidaKalsium Hidroksida (Ca(OH)2)

Pengapuran Tanah :

1. Jenis-jenis Kapur Pertanian

V. SIFAT KIMIA TANAH

Batu Kapur

Kapur karbonat

Kapur oksida

Kapur hidroksida

Bakar

+Air

V. SIFAT KIMIA TANAH

Pengapuran Tanah :

2. Peranan Kapur Pertaniana. Perbaikan Sifat Fisik Tanah

Granulasi : Kemantapan Struktur Tanah

V. SIFAT KIMIA TANAH

b. Perbaikan Sifat Kimia TanahSumber hara Ca dan Mg Meingkatkan KTK, pH ketersediaan haraMenghilangkan pengaruh buruk unsur mikro

Pengapuran Tanah :

2. Peranan Kapur Pertanian

V. SIFAT KIMIA TANAH

c. Perbaikan Biologi TanahSumber hara Ca dan Mg Meingkatkan aktivitas biologi tanah

Pengapuran Tanah :

2. Peranan Kapur Pertanian

V. SIFAT KIMIA TANAH

Pengapuran Tanah :

3. Pengaruh Buruk Kapur PertanianOver liming : Unsur mikro dan P tidak tersedia

4. Ukuran Kapur Pertanian50 % lolos saringan 20 mesh, 100 % lolossaringan 60 mesh

5. Kebutuhan Kapur Pertanian1 sampai 1,5 kali Al-dd

V. SIFAT KIMIA TANAH

Perhitungan Kebutuhan Kapur :

Misal Kandungan Al-dd tanah = 2 me/100 g.Kebutuhan Kapur = 1 kali Al-dd = 2 me Ca/100 g tanahatau tiap 100 g tanah perlu 2 me Ca = 40 mg CaBobot tanah 1 ha, tebal 20 cm, bobot isi 1,2 g/cm3 =2.400.000 kg = 2,4 x 109 g

2,4 x 109 gKebtuhan Ca = x 40 mg = 96 x 107 mg

100 gKebutuhan Ca = 960 kg atau CaCO3 = 2,4 ton

V. SIFAT KIMIA TANAH

Kriteria Penilaian Sifat Kimia TanahSifat Tanah Satuan SR R S T STBO % < 2,0 2,0 – 3,5 3,6 – 5,0 5,1 – 8,5 > 8,5C % < 1,0 1,0 – 2,0 2,1 – 3,0 3,1 – 5,0 > 5,0N % < 0,1 0,1 – 0,2 0,2 – 0,5 0,5 – 0,75 > 0,75C/N - < 5 5 – 10 11 – 15 16 – 25 > 25P2O5 Bray I ppm < 10 10 – 15 16 – 25 26 – 35 > 35KTK me/100 g < 5 5 – 16 17 – 24 25 – 40 > 40K me/100 g < 0,2 0,2 – 0,3 0,4 – 0,5 0,6 – 1,0 > 1,0Na me/100 g < 0,1 0,1 – 0,3 0,4 – 0,7 0,8 – 1,0 > 1,0Mg me/100 g < 0,4 0,5 – 1,0 1,1 – 2,0 2,1 – 8,0 > 8,0Ca me/100 g < 2 2,0 – 5,0 6 – 10 11 – 20 > 20KB % < 20 20 – 35 36 – 50 51 – 75 > 75Kej. Al. % < 10 11 – 20 21 – 30 31 – 60 > 60

Sangat masam

masam Agak masam

netral Agak alkalis

alkalis

pH < 4,5 4,5 – 5,5 5,6 – 6,5 6,6 –7,5 7,6 – 8,5 > 8,5