DasarDasar--dasar Ilmu Tanahdasar Ilmu Tanah

Udara dan Temperatur Udara dan Temperatur Udara dan Temperatur Udara dan Temperatur

TanahTanah

SOIL COMPONENTSSOIL COMPONENTS

Air 25 %

Water

For optimum plant growth

Mineral

45%

Water

25 %

organic

5%

� Representative, medium-textured surface soil (by volume)

1. Aerasi menurut pandangan edafologik

� Tanah yang mengandung gas tersedia dalam

jumlah dan perbandingan yang tepat bagi

organisma aerobik�dan mampu menunjang organisma aerobik�dan mampu menunjang

berlangsungnya proses metabolik yang

esensial bagi organisma tersebut pada

kecepatan yang optimum

Aerasi baik, bila���

� Ada ruang cukup tanpa air dan mineral tanah

� Ada cukup kesempatan bagi kesempatan bagi gas-gas untuk keluar masuk ruang pori

Warna kebiruan ���� aerasi buruk

pada ultisol lap. bawah

Masalah aerasi tanah di lapangan

� Air berlebihan � drainasi buruk dan

biasanya bertekstur halus

� Pertukaran gas yang tidak sempurna

antara tanah dan atmosfer antara tanah dan atmosfer

� makin cepat penggunaan O2 dan

pelepasan CO2 dalam tanah maka

pertukaran gas harus lebih cepat

berlangsung

Air mengendalikan ruangan yang tersisa

bagi udara, �..

Penambahan O2 selalu

diperlukan untuk

kegiatan biologik,

�.pada waktu yang

bersamaan kegiatan

biologik melepaskan CO2

� TETAPI konsentrasi

CO2 tidak boleh

meningkat! �

Pentingnya Aerasi Tanah Pentingnya Aerasi Tanah Pentingnya Aerasi Tanah Pentingnya Aerasi Tanah

� Pertumbuhan akar

� Pertumbuhan mikroba

� Kecepatan dekomposisi bahan organik

� Mempengaruhi tipe senyawa organik yang

terbentuk, mis asam laktat, butirat & sitrat

� Mengendalikan terbentuknya senyawa

beracun

KEBUTUHAN OKEBUTUHAN OKEBUTUHAN OKEBUTUHAN O2222PERTUMBUHAN TANAMANPERTUMBUHAN TANAMANPERTUMBUHAN TANAMANPERTUMBUHAN TANAMAN

� Tumbuh baik bila [O2] >10%v

� Terganggu bila [O2] <10%v

� Tanah beraerasi baik bila [O2] : 18 - 21%v

� Laju difusi O2 harus 30x10-8 g/cm2 - menit

� Kadar CO2 dalam tanah : 0,1 - 5 %

PENGARUH AERASI BURUK

� Pertumbuhan tanaman terganggu

� Pertumbuhan akar terganggu

� Menekan kemampuan absorsi air

Mengurangi permeabilitas akar thd air� Mengurangi permeabilitas akar thd air

� Reaksi tanah kondisi reduksi ---- Eh :

indikator yang baik kondisi aerasi

� Banyak terbentuk senyawa beracun

2. SOIL TEMPERATURE

1 What sources of heat warm the soil ?

2 What factors determine the heat capacity

of soil ?

3 By what practices can man control soil 3 By what practices can man control soil

temperature ?

4 How does situation influence soil

temperature ?

SUMBER PANAS TANAHSUMBER PANAS TANAH

energi radiasi mataharienergi radiasi matahari

panas dari udara panas dari udara

atmosfiratmosfiratmosfiratmosfir

panas dari dekomposisi panas dari dekomposisi

bahan organikbahan organik

panas dari dalam bumipanas dari dalam bumi

HEAT CAPACITY OF SOIL

� Heat capacity : banyaknya panas yang

dibutuhkan untuk meningkatkan

temperatur 1 oC dari suatu massa

bahan tertentu

� Panas spesifik air : 1 cal/g (15 oC → 16 oC)

� Panas spesifik mineral tanah : 0,2 cal/g

THERMAL THERMAL

CONDUCTIVITYCONDUCTIVITY

Mempunyai hubungan Mempunyai hubungan

parabolik dengan parabolik dengan

peningkatan kadar airpeningkatan kadar air

Penurunan porositas Penurunan porositas

akan meningkatkan akan meningkatkan

Term

al conductivity (

cal sec

-1cm

-1oC

-1)

0.004

0.003

0.002

Silt loam

Fine sand

akan meningkatkan akan meningkatkan

hantaran panashantaran panas

Bahan organik akan Bahan organik akan

menurunkan hantaran menurunkan hantaran

panaspanas

Soil moisture content (w, %)

Term

al conductivity (

cal sec

0.002

0.001

0 3530252015105

Clay

FACTORS AFFECTING SOIL TEMPERATUREFACTORS AFFECTING SOIL TEMPERATUREFACTORS AFFECTING SOIL TEMPERATUREFACTORS AFFECTING SOIL TEMPERATURE

A. Faktor Lingkungan

� radiasi matahari

� radiasi dari langit

� konduksi panas dari

B. Faktor Tanah

� thermal capacity

(panas spesifik)

� thermal conductivity � konduksi panas dari

atmosfir

� kondensasi

� evaporasi

� hujan

� penutupan & vegetasi

� thermal conductivity

and diffusivity

� aktivitas biologi

� radiasi dari tanah

� struktur, tekstur dan

kadar air

Faktor yang mempengaruhi radiasi matahariFaktor yang mempengaruhi radiasi matahariFaktor yang mempengaruhi radiasi matahariFaktor yang mempengaruhi radiasi matahari

1. Sudut jatuhnya

� latitude

� musim

2. Penutupan

� udara

� uap air

� waktu/jam

� altitude

� ketinggian dan arah

lereng

� awan

� debu

� asap

� tanaman dan mulsa

Vertical Temperature Profile in SoilVertical Temperature Profile in SoilVertical Temperature Profile in SoilVertical Temperature Profile in SoilVertical Temperature Profile in SoilVertical Temperature Profile in SoilVertical Temperature Profile in SoilVertical Temperature Profile in Soil

Bisakah kita mengontrol temperatur tanah?Bisakah kita mengontrol temperatur tanah?Bisakah kita mengontrol temperatur tanah?Bisakah kita mengontrol temperatur tanah?

� Perbaikan drainase

� Penggunaan mulsa

� Pengolahan tanah� Pengolahan tanah

� Penambahan bahan organik

Mulsa plastik pada sistem hortikultura

Hutan Alami

Agroforestri berbasis

kopiDiskusikan:

Dari 3 Sistem tanam ini, sistem

Kopi monokultur

Dari 3 Sistem tanam ini, sistem

yang manakah yang memiliki

suhu tanah rendah? Mengapa ?

Pembakaran sisa

panen padi

Bagaimana tanggapan anda

terhadap ke 3 gambar ini, bila

ditinjau dari aspek suhu udara

dan tanahnya? Pemberian kompos

untuk hortikultura

Seresah pada sistem Agroforestri berbasis

kopi

Contoh kasus dari Sumberjaya

Alih guna hutan menjadi kebun kopi:

� Kopi dengan naungan pohon leguminosa dan pepohonan lainnya (multistrata)

� Kopi dengan naungan pohon leguminosa (shaded coffee)(shaded coffee)

� Kopi monokultur (sun coffee)

Suhu permukaan udara dan suhu tanah lapisan atas pada ke empat lahan tersebut diukur setiap tiga hari sekali untuk mempelajari kecepatan dekomposisi seresah

Micro climateMicro climate

20

22

24

26

28

30

Mean soil temperature, oC

Sun

Shaded

Multistrata

Forest

2

3

4

5

6

7

8

9

Range of spatial variation, oC

18

20

18 20 22 24 26 28 30Mean air temperature,

oC

Mean soil temperature,

0

1

18 20 22 24 26 28Mean soil temperature,

oC

Range of spatial variation,

Source: Hairiah et al., 2004

Mengapa temperatur udara dan tanah di hutan

lebih stabil dari pada di lahan lainnya?

� Penutupan oleh kanopi pohon dan seresah yang ada di permukaan

Penutupan oleh kanopi pohonPenutupan oleh kanopi pohon

(Kopi monokultur)(Kopi monokultur)

Penutupan oleh kanopi pohonPenutupan oleh kanopi pohon

(Kopi Naungan)(Kopi Naungan)

100

7063

4660

80

100

120% Penutupan oleh kanopi

46

0

20

40

Hutan Multistrata Naungan Monokultur

% Penutupan oleh kanopi

Data: Mardiastuning, Unibraw 2004

Suhu tanah dan organisma tanah

� Kerapatan populasi dan keragaman tanaman suatu lahan harus dipertahankan untuk menjaga suhu udara dan tanah yang optimal dan stabil

� Kerapatan populasi dan keragaman tanaman � Kerapatan populasi dan keragaman tanaman suatu lahan berhubungan erat dengan ketebalan lapisan seresah � penting untuk menutup tanah

� Bagaimana pengaruh suhu tanah dan udara yang stabil terhadap aktivitas organisma tanah?