Minggu, 27 Mei 2012

Sifat Kimia Tanah

A.      Reaksi tanah (Ph tanah)
Reaksi tanah menunjukkan sifat keasaman atau alkalinitas tanah yang dinyatakan dengan nilai pH. Nilai pH menunjukkan banyaknya konsentrasi ion hidrogen di dalam tanah. Makin tinggi kadar ion H+ terdapat pula ion OH- , yang jumlahnya berbanding terbalik dengan banyaknya ion H+. Pada tanah asam, jumlah ion H+ lebih tinggi daripada ion OH- , sedangkan pada tanah basa kandungan OH- lebih banyak daripada kandungan H+ . Apabila kandungan H+ sama dengan kandungan OH- maka tanah bereaksi netral yaitu mempunyai pH =7.

Pentingnya  pH tanah :
·         Menentukan mudah tidaknya unsur-unsur hara diserap tanaman. Pada umumnya unsur hara mudah diserap akar tanaman pada pH tanah sekitar netral, karena pada pH tanah tersebut kebanyakan unsur hara mudah larut dalam air. Pada tanah masam unsur P tidak dapat diserap tanaman karena diikat oleh Al, sedang pada tanah alkalis unsure P juga tidak dapat diserap oleh tanaman karena diikat oleh Al, sedang pada tanah alkalis unsur P juga tidak dapat diserap oleh tanaman karena diikat oleh Ca.
·         Menunjukkan kemungkinan adanya unsur-unsur beracun. Pada tanah-tanah masam banyak ditemukan ion-ion Al di dalam tanah, yang kecuali mengikat unsur P yang juga merupakan racun bagi tanaman. Pada tanah-tanah rawa pH terlalu rendah (sangat masam) menunjukkan kandungan sulfat tinggi, yang juga merupakan racun bagi tanaman. Di samping itu, reaksi tanah masam, unsur-unsur mikro juga menjadi mudah larut, sehingga ditemukan unsur mikro yang terlalu banyak. Unsur mikro adalah unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah yang sangat kecil, sehingga menjadi racun kalau terdapat dalam tanah dalam jumlah yang terlalu besar. Termasuk unsure mikro dala jenis adalah Fe,Mn,Zn,Cu,Co. unsur mikro yang lain yaitu Mo yang dapat menjadi racun kalau tanah terlalu alkalis. Disamping itu, tanah yang terlalu alkalis juga dapat menjadi racun bagi tanaman.
·         Mempengaruhi perkembangan organisme, bakteri dapat berkembang dengan baik  pada pH 5,5 atau lebih, sedang pada pH kurang dari 5,5 perkembangannya sangat terlambat. Jamur dapat berkembang dengan biak pada segala tingkat kemasaman tanah. Pada pH lebih dari 5,5 jamur harus bersaing dengan bakteri. Bakteri pengikat nitrogen dari udara dan bakteri nitrifikasi hanya dapat berkembang dengan baik pada pH lebih dari 5,5.
Cara mengubah pH tanah yaitu pada tanah-tanah yang terlalu masam dapat dinaikkan pHnya dengan cara penambahan kapur kedalam tanah, sedangkan tanah yang terlalu alkalis di tambahkan belerang.

A.      Koloid tanah
Koloid tanah adalah bahan mineral dan bahan organik tanah yang sangat halus sehingga mempunyai luas permukaan yang sangat tinggi persatuan berat (massa). Termasuk koloid adalah liat (koloid anorganik) dan humus (koloid organik).
Partikel-partikel koloid yang sangat halus yang disebut micelle umumnya bermuatan negatif. Karena itu, ion-ion yang bermuatan positif tertarik pada koloid tersebut membentuk lapisan ganda ion.
- Mineral lempung (mineral liat)
Mineral liat adalah mineral yang berukuran kurang dari 2 u. Mineral liat  dalam tanah terbentuk karena :
·      Rekristalisasi dari senyawa-senyawa hasil pelapukan mineral primer.
·      Alterasi ( perubahan) langsung dari mineral primer yang telah ada ( missal mika menjadi ilit).
Mineral liat dalam tanah dapat dibedakan menjadi :
·      Mineral liat Al-silikat
·      Oksida-oksida Fe dan Al
·      Mineral-mineral primer
Mineral liat Al-silikat
·      Mineral liat Al-silikat yang mempunyai bentuk Kristal yang baik ( kristali) misalnya  kaolinit, haloisit, montmorilonit, ilit.
·      Mineral liat Al-silikat amorf, misalnya alofan.
- Koloid organik
   Yang dapat dimasukkan koloid organik di dalam tanah adalah humus. Perbedaan utama dari koloid organik dengan koloid anorganik adalah koloid organik terutama tersusun oleh C,H,dan O sedangkan liat terutama tersususun oleh Al, Si, dan O. Humus bersifat amorf, mempunyai kapasitas tukar kation yang lebih tinggi daripada material liat.
Berdasarkan kelarutannya dalam asam dan alkali, humus diperkirakan disusun oleh 3 bagian utama, yaitu:
·      Asam fulvik, berat molekul yang pling kecil, warna paling terang, larut baikdalam asam maupun dalam alkali. Aktif terhadap reaksi-reaksi kimia.
·      Asam humik, berat molekul sedang, warna tidak terlalu terang, dan tidak terlalu gelap, larut dalam alkali tetapi tidak larut baik dalam asam. Aktif dalam reaksi kimia.
·      Humin, berat molekul paling besar, warna paling gelap, tidak larut baik dalam asam maupun dalam alkal. Tidak aktif dalam reaksi kimia.

A.      Unsur-unsur hara esensial
Unsur-unsur hara esensial adalah unsur hara yang sangat diperlukan bagi tanaman, dan fungsinya dalam tanaman tidak dapat digantikan oleh unsure lain, sehingga apabila tidak terdapat dalam jumlah yang cukup di dalam tanah, tanaman tidak dapat tumbuh dengan nomal. Unsur-unsur esensial ini dapat berasal dari udara, air, atau tanah. Jumlah unsur-unsur esensial ada 17, yaitu:
Unsur makro :C, H, O, N, P, K, Ca, Mg dan S
Unsur mikro :Fe, Mn, B, Mo, Cu, Z, Cl, dan Co
            Unsur hara makro adalah unsur hara yang diperlukan dalam jumlah yang banyak. Unsur hara mikro adalah unsure hara yang diperlukan dalam jumlah yang sangat sedikit.
            Unsur Co yang diperlukan oleh ternak (sapi) sering tidak dimasukkan sebagai unsure hara esensial bagi tanaman tetapi dapat dimasukkan sebagai unsure hara yang kadang-kadang diperlukan oleh tanaman seperti halnya Na dan Si.

Hewan juga memerlukan unsur-unsur hara tersebut kecuali Boron (B), karena hewan ternak umumnya pemakan tanaman maka unsur-unsur hara yang ada pada tanaman juga merupakan unsur hara tersedia bagi hewan. Walaupun demikian hewan umumnya tidak memerlukan boron tetapi memerlukan unsure tanaman lain misalnya cobalt, natrium, yodium, dan selenium.

A.      Mekanisme penyediaan dan penyerapan unsure hara
Tanaman dapat menyerap hara melalui akar atau melalui daun. Unsur C dan O diambil tanaman dari udara sebagai CO2 melalui stomata daun dalam proses fotosintesis. Unsur H diambil dari air tanah (H2O) oleh akar tanaman. Dalam jumlah sedikit air juga diserap tanaman melalui daun. Penelitian dengan unsur radioaktif menunjukkan bahwa unsur H dari air yang digunakan tanaman, sedang oksigen dalam air tersebut dibebaskan sebagai gas. Unsur-unsur hara yang lain diserap akar tanaman dari tanah. Walaupun demikian banyak unsur hara yang apabila disemprotkan sebagai larutan hara saat diserap tanaman melalui daun. Tanaman menyerap unsur hara dari dalam tanah umumnya dalam bentuk ion.
Unsur-unsur hara tersebut dapat tersedia disekitar akar tanaman dengan cara berikut :
1.        Aliran massa (mass flow)
Aliran massa adalah gerakan unsur hara di dalam tanah menuju pemukaan akar tanaman bersama-sama dengan gerakan massa air. Gerakan massa air dalam tanah menuju ke permukaan akar tanaman berlangsung terus-menerus diserap akar tanaman berlangsung terus-menerus diserap akar dan mengupa melalui proses transpirasi.
2.        Difusi
Air dan unsur hara yang terlarut di dalamnya disebut larutan tanah (soil solution). Pada waktu akar tanaman menyerap unsur hara dari larutan tanah,unsur hara yang lain terlarut dalam air bergerak menuju akar tanaman tanpa aliran air tetapi bergerak sebagai akibat hukum difusi, yaitu hukum yang menyatakan bergeraknya suatu zat (unsur hara) dari bagian yang berkonsentrasi rendah.

1.        Intersepsi akar
Akar-akar tanaman yang terus tumbuh akan terus memanjang menuju tempat-tempat yang lebih jauh didalam tanah sehingga menemukan unsur-unsur hara dalam larutan tanah di tempat-tempat tersebut. Memanjangnya akar-akar tanaman berarti memperpendek jarak yang harus ditempuh unsur-unsur hara untuk mendekati akar tanaman melalui aliran massa ataupun difusi.
Menurut Donahue, et .al (1977) aliran massa merupakan mekanisme penyediaan unsur hara seperti N (98,8%), Ca (71,4%), S(95%), Mo (95,2%). Untuk unsur-unsur hara P dan K penyediaan unsur haranya lebih banyak dilakukan melalui proses difusi yaitu 90,0 % untuk P dan 77,7 % untuk k. penyediaan unsur hara melalui intersepsi akar yang terpenting adalah untuk unsur Ca yang mencapai 28,6 % sedangkan untuk unsur-unsur lainnya hanya berkisar dari 1,2 – 5,0 %. Besarnya proses difusi (berjalan lambat) untuk unsur P dan K disebabkan karena kedua unsur tersebut tersedia dari suatu bentuk mineral dalam tanah yang kelarutannya rendah.
Unsur-unsur hara yang telah tersedia di sekitar perakaran tanaman tersebut selanjutnya melalui suatu proses yang khas dapat diserap ke dalam akar tanaman. Proses ini memerlukan energi metabolik dan proses penyerapan unsur hara merupakan proses selektif.
Akar-akar tanaman yang paling efektif adalah dekat adalah dekat ujung akar yang baru terbentuk atau rambut-ranbut akar, dimana kegiatan respirasi (pernafasan) adalah yang terbesar.

A.      Unsur-unsur mikro
Unsur mikro diperlukan tanaman dalam jumlah yang sangat kecil. Kalau terdapat dalam jumlah yang berlebihan dapat menjadi racun bagi tanaman. Unsur mikro didalam tanah dapat berasal dari:
1.      Mineral-mineral dalam bahan induk tanah
2.      Bahan organik
Tanah-tanah yang kekurangan unsur mikro:
1.      Tanah berpasir yang mengalami pencucian lebih lanjut.
2.      Tanah organik (tanah gambut)
Unsur mikro seperti Cu kadang-kadang diikat kuat oleh bahan organik sehingga tidak dapat diserap oleh tanaman, karena:
1.      Tanah dengan pH yang sangat tinggi.
2.      Tanah yang ditanami sangat intensif dan banyak dipupuk hanya dengan unsur makro.
Faktor utama yang menentukan ketersediaan unsur mikro adalah:
1.        pH tanah
Tanah sangat masam, Mo tidak tersedia, tetapi unsur mikro yang lain menjadi mudah larut sehingga terdapat berlebihan dan dapat menjadi racun bagi tanaman. Tanah alkalis, kebanyakan mikro tidak tersedia kecuali Mo. Ketersediaan Cl tidak dipengaruhi oleh pH. Boron tersedia pada pH 5-7.
2.        Drainase tanah
Unsur mikro seperti Fe dan Mn kalau dalam keadaan tereduksi lebih mudah larut dalam air (tersedia bagi tanaman). Dalam keadaan oksida, unsur-unsur tersebut sukar larut sehingga sukar di serap oleh tanaman.
3.        Jerapan liat dan reaksi kimia
Unsur mikro kation seperti Zn, Mn, Co dan Fe terdapat dalam kompleks jerapan yang mudah diserap oleh tanaman. Tetapi kadang-kadang kation-kation tersebut terikat erat oleh mineral liat 2:1 (illit, montmorilonit) sehingga sulit diserap tanaman.
4.        Ikatan dengan bahan organik
Kompleks organik adalah ikatan antara kation-kation logam dengan bahan organik. Ikatan ini kadang terlalu kuat seperti halnya ikatan Cu atau Zn dengan bahan organik sehingga banyak tanah gambut yang kekurangan unsur tersebut.


              


Tidak ada komentar:

Posting Komentar