Upload
kadar-usman-hortikultura
View
225
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
1/24
MAKALAH
Sifat Kimia Tanah Dan Koloid Tanah
Dosen :Ir,Graito,MT
Dudun Abdurahim,SP,MSi
Disusun oleh :
SUKAMTO
PPPPTK PERTANIAN/VEDCA CIANJURJOINT PROGRAM DENGAN POLI TEKNIK NEGERI
JEMBER
2011/2012
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
2/24
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis sampaikan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat
dan hidayahnya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Makalah yang berjudul :Sifat
Kimia Tanah Dan Koloid Tanah .Semoga makalah ini bermanfaat bagi penulis
khususnya dan bagi pembaca umumnya, penulis menyadari bahwa makalah ini masih
jauh dari kesempurnaan, penulis mengharap kritik dan saran dari pembaca yang
budiman demi kesempurnaan makalah ini.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Ir.Graito,MT dan bapak Dudun Abdurahim,SP,Msi, yang telah memberi
kesempatan kami belajar dalam pembuatan makalah.Dan yang telah memperluas
wawasan penulis.
2. Dan semua teman yang mendukung.
Cianjur, ,Desember,2011
Penulis
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
3/24
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ....................................................................... i
DAFTAR ISI ..................................................................................... ii
BAB I PENDAHULUAN ...........................................................
A. Latar belakang ..........................................................
B. Tinjauan pustaka .......................................................
BAB II ISI MAKALAH ................................................................
1.REAKSI TANAH
2.KOLOID TANAH
3.KAPASITAS TUKAR KATION
4.PERTUKARAN ANION
5.KEJENUHAN BASA
6.UNSUR HARA ESENSIAL
7.PENGAPURAN TANAH MASAM DAN PENGARUHNYA
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
4/24
1
BAB I
PENDAHULUAN
1. Latar belakang
Dalam dunia pertanian, tanah mempunyai peranan yang penting, tanah sangat
dibutuhkan tanaman. Dengan bertambah majunya peradaban manusia yang sejalan
dengan perkembangan pertanian dan disertai perkembangan penduduk yang begitu
pesat, memaksa manusia mulai menghadapi masalah-masalah tentang tanah, terutama
untuk pertanian sebagai mata pencaharian pokok pada waktu itu.
Tanah adalah akumulasi tubuh tanah alam bebas, menduduki sebagian besar
permukaan planet 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 jangka waktu tertentu pula. Ilmu tanah
sebagai ilmu pengetahuan alam yang masih muda, sehingga masih belum lengkap
untuk menampung semua persoalan teori dan praktek dengan memuaskan.
Untuk membahas ilmu ini dapat ditempuh dua jalan yang berbeda dalam sudutpandangnya adalah :
- Pedologi : ilmu tanah yang mempelajari tanah sebagai suatu bagian dari alam
yang berada dipermukaan bumi, yang menekankan hubungan antara tanah itu
sendiri dengan faktor pembentuknya.
- Edaphologi : ilmu tanah yang mempelajari tanah sebagai suatu alat produksi
pertanian yaitu yang mempelajari tanah sebagai alat dengan hubungannya pada
tanaman.Dalam kenyatannya sebagian besar dari tanah yang ada dipermukaan bumi ini
dipergunakan sebagai usaha pertanian, maka dapat dikatakan bahwa tanah adalah
alat produksi yang menghasilkan berbagai produk pertanian. Sehingga tanah
merupakan komponen hidup dari lingkungan yang penting, yang dimanipulasi
untuk mempengaruhi tanaman dengan memperhatikan sifat fisik, kimia dan
biologinya. Hal inilah yang akan menjadi dasar pada pembahasan tentang sifat kimia
dasar dan koloid tanah.
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
5/24
2
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
6/24
3
2. TINJAUAN PUSTAKA
Tanah adalah akumulasi tubuh alam bebas, menduduki sebagian besar planet
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 jangka waktu tertentu pula. Berdasar definisi tanah, dikenal lima
macam faktor pembentuk tanah, yaitu :
1. Iklim
2. Kehidupan
3. Bahan induk
4. Topografi
5. Waktu
Dari kelima faktor tersebut yang bebas pengaruhnya adalah iklim. Oleh karena itu
pembentukan tanah kering dinamakan dengan istilah asing weathering. Secara garis
besar proses pembentukan tanah dibagi dalam dua tahap, yaitu proses pelapukan
dan proses perkembangan tanah (Darmawijaya, 1990 ).
Proses pelapukan adalah berubahnya bahan penyusun didalam tanah dari bahan
penyusun batuan. Sedangkan proses perkembangan tanah adalah terbentuknya
lapisan tanah yang menjadi ciri, sifat, dan kemampuan yang khas dari masing masing jenis tanah. Contoh proses pelapukan adalah hancurnya batuan secara fisik,
sedangkan contoh untuk peristiwa perkembangan tanah adalah terbentuknya horison
tanah, latosolisasi (Darmawijaya, 1990 ).
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
7/24
4
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
8/24
5
BAB II
REAKSI TANAH
1. Pengertian Reaksi Tanah
Sebagai contoh perubahan konsentrasi fosfat dengan perubah Reaksi tanah
merupakan suatu istilah yang digunakan untuk menyatakan reaksi asam atau basa
dalam tanah. Sejumlah proses dalam tanah dipengaruhi oleh reaksi tanah dan biokimia
tanah yang berlansung spesifik. Pengaruh lansung terhadap laju dekomposisi mineral
tanah dan bahan organik, pembentukan mineral lempung bahkan pertumbuhan
tanaman. Pengaruh tidak lansungnya terhadap kelarutaan pH tanah. Konsentrasi ion H+
yang tinggi bisa meracun bagi tanaman.Secara teoritis, angka pH berkisar antara 1
sampai 14. Angka satu berarti kepekatan ion hidrogen di dalam tanah ada 10 - 1 atau
1/10 gmol/l. Ketersediaan unsur hara makro di dalam tanah ini sedikit sedangkan hara
mikro seperti Besi dan Aluminium tinggi. Hal ini mengakibatkan tanaman kekurangan
hara dan keracunan.
2. Faktor Yang Mempengaruhi Kemasaman Tanah
Kemasaman tanah ditentukan oleh kadar atau kepekatan ion hidrogen di dalarn
tanah tersebut. Bila kepekatan ion hidrogen di dalam tanah terlalu tinggi maka tanah
akan bereaksi asam. Sebaliknya, bila kepekatan ion hidrogen terIalu rendah maka tanah
akan bereaksi basa. Pada kondisi ini kadar kation OH- lebih tinggi dari ion H+. Tanah
masam adalah tanah dengan pH rendah karena kandungan H+ yang tinggi. Pada tanah
masam lahan kering banyak ditemukan ion Al3+ yang bersifat masam karena dengan
air ion tersebut dapat menghasilkan H+. Dalarn keadaan tertentu, yaitu apabila tercapai
kcjenuhan ion Al3+ tertentu, terdapat juga ion Al-hidroksida dengan cara sebagai
berikut :Al3+ + 3H2O----- Al(OH)2+ + H+Al3+ + OH- ----- Al(OH)2+ dengan
demikian dapat menimbulkan variasi kemasaman tanah.Di daerah rawa-tawa, tanah
masam umumnya disebabkan oleh kandungan asam sulfat yang tinggi.
3. Sifat Kemasaman Tanah
Terdapat dua jenis reaksi tanah atau kemasaman tanah, yakni kernasaman
(reaksi tanah) aktif dan potensial. Reaksi tanah aktif ialah yang diukurnya konsentrasi
hidrogen yang terdapat bebas dalam larutan tanah. Reaksi tanah inilah yang diukur padapemakaiannya sehari-hari. Reaksi tanah potensial ialah banyaknya kadar hidrogen
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
9/24
6
dapat tukar baik yang terjerap oleh kompleks koloid tanah maupun yang terdapat dalam
larutan. Sejumlah senyawa menyumbang pada pengembangan reaksi tanah yang asam
atau basa. Asam-asam organik dan anorganik, yang dihasilkan oleh penguraian bahan
organik tanah.
Menentukan Kemasaman Tanah
Ada beberapa alat ukur reaksi tanah yang dapat digunakan. Alat yang murah
ialah kertas lakmus yang bentuknya berupa gulungan kertas kecil memanjang. Alat lain
yang harganya sedikit mahal tetapi dapat dipakai berulang kali dengan hasil
pengukuran lebih terjamin adalah pH tester dan soil tester.
Pengapuran
Kapur merupakan salah satu bahan mineral yang dihasilkan melalui proses
pelapukan dan pelarutan dari batu-batuan yang terdapat dari dalam tanah. Mineral
utama penyusun kapur adalah kalsit dan dolomit yang tergolong dalam mineral
sekunder. Kapur menurut susunan kimia adalah CaO, tetapi istilah kapur adalah
senyawa bentuk karbonat kapur dengan CaCO3 dan MgCO3 sebagai komponen utarna.
Bentuk oksidanya yaitu CaO, dapat dihasilkan dengan memanaskan kalsium karbonat
dan menghilangkan karbondioksidanya.
KOLOID TANAH
Koloid tanah adalah bahan organik dan bahan mineral tanah yang sangat halus
sehingga mempunyai luas permukaan yang sangat tinggi persatuan berat. Koloid tanah
terdiri dari liat (koloid anorganik) dan humus (kolod organik). Koloid berukuran kurang
dari 1 , sehingga tidak semua fraksi liat (kurang dari 2 ) termasuk koloid.
Koloid anorganik terdiri dari mineral liat Al-silikat, oksida-oksida Fe dan Al, mineral-
mineral primer.
Mineral liat Al-silikat mempunyai bentuk kristal yang baik misalnya kaolinit, haolisit,
montmorilonit, ilit. Kaolinit dan haolisit banyak ditemukan pada tanah-tanah merah
(coklat) yaitu tanah-tanah yang umumnya berdrainase baik, sedangkan montmorilonit
ditemukan pada tanah-tanah yang mudang mengembang dan mengerut serta pecah-
pecah pada musim kering misalnya tanah vertisol. Ilit ditemukan pada tanah-tanah
berasal dari bahan induk yang banyak mengandung mika dan belum mengalami
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
10/24
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
11/24
8
4. Absorpsi
Suatu partikel koloid akan bermuatan listrik apabila terjadi penyerapan ion pada
permukaan partikel koloid tersebut. Contohnya, koloid Fe(OH) 3 dalam air akan
menyerap ion H + sehingga bermuatan positif, sedangkan koloid As 2 S 3 akan menyerap
ion-ion negatif. Kita tahu bahwa peristiwa ketika permukaan suatu zat dapat menyerap
zat lain disebut absorpsi . Berbeda dengan absorpsi pada umumnya, penyerapan yang
hanya sampai ke bagian dalam di bawah permukaan suatu zat, suatu koloid mempunyai
kemampuan mengabsorpsi ion-ion. Hal itu terjadi karena koloid tersebut mempunyai
permukaan yang sangat luas
5. Koagulasi
Koagulasi adalah proses penggumpalan partikel-partikel koloid. Proses koagulasi ini
terjadi akibat tidak stabilnya sistem koloid. Sistem koloid stabil bila koloid tersebut
bermuatan positif atau bermuatan negatif. Jika muatan pada sistem koloid tersebut
dilucuti dengan cara menetralkan muatannya, maka koloid tersebut menjadi tidak stabil
lalu terkoagulasi (menggumpal). Koagulasi dengan cara menetralkan muatan koloid
dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu sebagai berikut.
A. Penambahan Zat Elektrolit
Jika pada suatu koloid bermuatan ditambahkan zat elektrolit, maka koloid tersebut
akan terkoagulasi. Contohnya, lateks (koloid karet) bila ditambah asam asetat, maka
lateks akan menggumpal. Dalam koagulasi ini ada zat elektrolit yang lebih efisien
untuk mengoagulasikan koloid bermuatan, yaitu sebagai berikut.
a. Koloid bermuatan positif lebih mudah dikoagulasikan oleh elektrolit yang muatan
ion negatifnya lebih besar. Contoh; koloid Fe(OH) 3 adalah koloid bermuatan positif,
lebih mudah digumpalkan oleh H 2 SO 4 daripada HC1.
b. Koloid bermuatan negatif lebih mudah dikoagulasikan oleh elektrolit yang muatan
ion positifnya lebih besar. Contoh; koloid As 2 S 3 adalah koloid bermuatan negatif,
lebih mudah digumpalkan oleh BaCl 2 daripada NaCl
B. Mencampurkan Koloid yang Berbeda Muatan
Bila dua koloid yang berbeda muatan dicampurkan, maka kedua koloid tersebut akan
terkoagulasi. Hal itu disebabkan kedua koloid saling menetralkan sehingga terjadi
gumpalan. Contoh, campuran koloid Fe(OH) 3 dengan koloid As 2 S 3 .
Selain koagulasi yang disebabkan adanya pelucutan muatan koloid, seperti di atas, adalagi proses koagulasi dengan cara mekanik, yaitu melakukan pemanasan dan
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
12/24
9
pengadukan terhadap suatu koloid. Contohnya, pembuatan lem kanji, sol kanji
dipanaskan sampai membentuk gumpalan yang disebut 1em kanji.
Di bawah ini beberapa contoh koagulasi dalam kehidupan sehari-hari dan dalam
industri.
a) Pembentukan delta di muara sungai.
Hal ini terjadi karena koloid tanah liat akan terkoagulasi ketika bercampur dengan
elektrolit dalam air laut.
b) Penggumpalan lateks (koloid karet) dengan cara menambahkan asam asetat ke dalam
lateks.
c) Sol tanah liat (berbentuk lumpur) dalam air, yang membuat air menjadi keruh, akan
menggumpal jika ditambahkan tawas. Ion Al 3+ akan menggumpalkan koloid tanah liat
yang bermuatan negatif.
6. Koloid Liofil dan Koloid Liofob
Adanya sifat absorpsi dan zat terdispersi (dengan fase padat) terhadap mediumnya
(dengan fase cair), maka kita mengenal dua jenis sol, yaitu sol liofil dan sal liofob. Sol
liofil ialah sol yang zat terdispersinya akan menarik dan mengabsorpsi molekul
mediumnya. Sol liofob ialah sol yang zat terdispersinya tidak menarik dan tidak
mengabsorpsi molekul mediumnya.
Bila sol tersebut menggunakan air sebagai medium, maka kedua jenis koloid tersebut
adalah sol hidrofil dan sot hidrofob. Contoh koloid hidrofil adalah kanji, protein, sabun,
agar-agar, detergen, dan gelatin. Contoh koloid hidrofob adalah sol-sol sulfida, sol-sol
logam, sol belerang, dan sol Fe(OH) 3 .
Sol liofil lebih kental daripada mediumnya dan tidak terkoagulasi jika ditambah sedikit
elektrolit. Oleh karena itu, koloid liofil lebih stabil jika dibandingkan dengan koloid
liofob. Untuk menggumpalkan koloid liofil diperlukan elektrolit dalam jumlah banyak,
sebab selubung molekul-molekul cairan yang berfungsi sebagai pelindung harus
dipecahkan terlebih dahulu. Untuk memisahkan mediumnya, pada koloid liofil, dapat
kita lakukan dengan cara pengendapan atau penguraian. Akan tetapi, jika zat
mediumnya ditambah lagi, maka akan terbentuk koloid liofil lagi. Dengan kata lain,
koloid liofil bersifat reversibel . Koloid liofob mempunyai sifat yang berlawanan
dengan koloid liofil.
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
13/24
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
14/24
11
Kapasitas Tukar Kation
Salah satu sifat kimia tanah yang terkait erat dengan ketersediaan hara bagi
tanaman dan menjadi indikator kesuburan tanah adalah Kapasitas Tukar Kation (KTK)
atau Cation Exchangable Cappacity (CEC ). KTK merupakan jumlah total kation yang
dapat dipertukarkan ( cation exchangable ) pada permukaan koloid yang bermuatan
negatif. Satuan hasil pengukuran KTK adalah milliequivalen kation dalam 100 gram
tanah atau me kation per 100 g tanah.
Beberapa Istilah KTK
Berdasarkan pada jenis permukaan koloid yang bermuatan negatif, KTK dapat
dikelompokkan menjadi tiga, yaitu:
1. KTK koloid anorganik atau dikenal sebagai KTK liat tanah,
2. KTK koloid organik atau dikenal sebagai KTK bahan organik tanah, dan
3. KTK total atau KTK tanah.
KTK Koloid Anorganik atau KTK Liat
KTK liat adalah jumlah kation yang dapat dipertukarkan pada permukaan koloid
anorganik (koloid liat) yang bermuatan negatif.
Nilai KTK liat tergantung dari jenis liat, sebagai contoh:
a. Liat Kaolinit memiliki nilai KTK = 3 s/d 5 me/100 g.
b. Liat Illit dan Liat Klorit, memiliki nilai KTK = 10 s/d 40 me/100 g.
c. Liat Montmorillonit, memiliki nilai KTK = 80 s/d 150 me/100 g.
d. Liat Vermikullit, memiliki nilai KTK = 100 s/d 150 me/100 g.
KTK Koloid Organik
KTK koloid organik sering disebut juga KTK bahan organik tanah adalah jumlah
kation yang dapat dipertukarkan pada permukaan koloid organik yang bermuatan
negatif.
Nilai KTK koloid organik lebih tinggi dibandingkan dengan nilai KTK koloid
anorganik. Nilai KTK koloid organik berkisar antara 200 me/100 g sampai dengan 300
me/100 g.
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
15/24
12
KTK Total atau KTK Tanah
KTK total merupakan nilai KTK dari suatu tanah adalah jumlah total kation yang dapat
dipertukarkan dari suatu tanah, baik kation-kation pada permukaan koloid organik
(humus) maupun kation-kation pada permukaan koloid anorganik(liat).
Perbedaan KTK Tanah Berdasarkan Sumber Muatan Negatif
Berdasarkan sumber muatan negatif tanah, nilai KTK tanah dibedakan menjadi 2, yaitu:
1. KTK muatan permanen, dan
2. KTK muatan tidak permanen.
KTK Muatan Permanen
KTK muatan permanen adalah jumlah kation yang dapat dipertukarkan pada
permukaan koloid liat dengan sumber muatan negatif berasal dari mekanisme substitusi
isomorf . Substitusi isomorf adalah mekanisme pergantian posisi antar kation dengan
ukuran atau diameter kation hampir sama tetapi muatan berbeda. Substitusi isomorf ini
terjadi dari kation bervalensi tinggi dengan kation bervalensi rendah di dalam struktur
lempeng liat, baik lempeng liat Si-tetrahedron maupun Al-oktahedron.
Contoh peristiwa terjadinya muatan negatif diatas adalah: (a). terjadi substitusi isomorf
dari posisi Si dengan muatan 4+ pada struktur lempeng liat Si-tetrahedron oleh Al yang
bermuatan 3+, sehingga terjadi kelebihan muatan negatif satu, (b). terjadinya substitusi
isomorf dari posisi Al yang bermuatan 3+ pada struktur liat Al-oktahedron oleh Mg
yang bermuatan 2+, juga terjadi muatan negatif satu, dan (c). terjadi substitusi isomorf
dari posisi Al yang bermuatan 3+ dari hasil substitusi isomorf terdahulu pada lempeng
liat Si-tetrahedron yang telah bermuatan neatif satu, digantikan oleh Mg yang
bermuatan 2+, maka terjadi lagi penambahan muatan negatif satu, sehingga terbentuk
muatan negatif dua pada lempeng liat Si-tetrahedron tersebut. Muatan negatif yang
terbentuk ini tidak dipengaruhi oleh terjadinya perubahan pH tanah. KTK tanah yang
terukur adalah KTK muatan permanen.
KTK Muatan Tidak Permanen
KTK muatan tidak permanen atau KTK tergantung pH tanah adalah jumlah kation yangdapat dipertukarkan pada permukaan koloid liat dengan sumber muatan negatif liat
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
16/24
13
bukan berasal dari mekanisme substitusi isomorf tetapi berasal dari mekanisme patahan
atau sembulan di permukaan koloid liat, sehingga tergantung pada kadar H+ dan OH-
dari larutan tanah.
Hasil Pengukuran KTK Tanah
Berdasarkan teknik pengukuran dan perhitungan KTK tanah di laboratorium, maka
nilai KTK dikelompokkan menjadi 2, yaitu:
1. KTK Efektif, dan
2. KTK Total.
PERTUKARAN KATION
JERAPAN (ADSORPSI) KATION OLEH KOLOID
Karena koloid lempung bermuatan negatif, kation tertarik kepada partikel
lempung dan terikat secara elektrostatik pada permukaan lempung. Fenomena ini
dinamakan dengan jerapan kation.
Ion dengan ukuran hidratasi yang rendah, lebih dulu teradsorpsi. Urutan
jerapan kation monovalen oleh lempung:
Cs > Rb > K > Na > Li
Disebut sebagai Lyotropic Series
REAKSI PERTUKARAN KATION
Reaksi pertukaran kation juga melibatkan H + sehingga istilah Pertukaran Kation
lebih tepat daripada Pertukaran Basa . Kation yang terjerap dapat ditukar oleh kationlainnya, dan proses ini dinamakan sebagai PERTUKARAN KATION. Reaksi
pertukaran ini berlangsung secara instant.
Ca Tanah + 2NH 4+ (NH 4)2 - Tanah + Ca 2+ Jerapan dan pertukaran kation ini mempunyai arti penting di dalam serapan hara oleh
tanaman, kesuburan tanah, retensi hara dan pemupukan. Kation yang terjerap biasanya
tersedia untuk tanaman dengan menukarkannya dengan ion H + hasil respirasi akar
tanaman.
http://www.uwm.edu/People/fredlund/www.475/CEC2004.htmlhttp://www.uwm.edu/People/fredlund/www.475/CEC2004.html8/2/2019 Kadar Lengka Edit
17/24
14
Hara yang ditambahkan ke dalam tanah melalui pemupukan akan diikat oleh
permukaan koloid tanah dan dapat dicegah dari pelindian, sehingga dapat menghindari
kemungkinan pencemaran air tanah (ground water).
KAPASITAS PERTUKARAN KATION (KPK)
KPK atau Cation Exchange Capacity (CEC) merupakan kapasitas tanah untuk
menjerap atau menukar kation. Biasanya dinyatakan dalam miliekuivalen/100 g tanah
atau me %, tetapi sekarang diubah menjadi cmolc/kg tanah (centimoles of charge per
kilogram of dry soil
Nilai KPK tanah bervariasi bergantung kepada tipe and jumlah koloid di dalam tanah.
Pada umumnya KPK koloid tanah adalah sebagai berikut:
Koloid Tanah KPK (me %)
Humus 200
Vermikulit 100-150
Montmorilonit 70-95
Illit 10-40
Kaolinit 3-15
Seskuioksida 2-4
DAYA MENUKAR KATION
Kation yang berbeda mempunyai kemampuan untuk menukar kation yang teradsorpsi.
Ion divalen biasanya dijerap lebih kuat dan lebih sulit ditukar daripada ion monovalen.
Ion Ba 2+ dan NH 4+ :
Ba2+ terjerap kuat oleh koloid tanah, tetapi daya penukarannya lemah Pertukaran
kation menggunakan Ba < jumlah Ba yang dijerap
NH 4+ terjerap lebih lemah daripada Ba, tetapi daya penukarannya kuat Pertukaran
kation menggunakan NH 4+ > jumlah NH 4
+ yang dijerap
PERSAMAAN EMPIRIS PERTUKARAN KATION
Persamaan Freundlich
Persamaan adsorpsi freundlich adalah salah satu metode untuk menunjukkan
komposisi ionik di dalam larutan tanah. Persamaan ini sangat cocok untuk reaksi
adsorpsi dalam kisaran yang sempit.
http://www.soils.agri.umn.edu/academics/classes/soil2125/doc/s11chp2.htmhttp://www.soils.agri.umn.edu/academics/classes/soil2125/doc/s11chp2.htm8/2/2019 Kadar Lengka Edit
18/24
15
x = k C 1/n , dimana:
x = jumlah kation yang teradsorpsi per unit adsorbent (bahan penjerap)
C = konsentrasi keseimbangan dari kation yang ditambahkan
k,n = konstanta
Persamaan Langmuir
x/x o = kC / (1+kC)
x = jumlah cation yang diadsorpsi per unit berat penukar
xo = kapasitas pertukaran total
C = konsentrasi jumlah kation yang ditambahkan dalam mol per liter
k = koefiein afinitas
konstanta k dapat ditentukan sbb.:
k = x / [C (x o - x)]
PERSAMAAN BERDASARKAN TEORI DONAN
Sistem Donan adalah sistem yang mempunyai komposisi larutan I dan o, dipisahkan
oleh membran semipermeable (i = inside solution, o = outside solution)
Solution i Solution o
Na + Na +
Cl Cl -
Na-lempung
Membran semipermeabel
Membran hanya permeabel untuk ion N+ dan Cl-, sehingga hanya ion-ion ini yang akan
terdifusi dalam larutan i dan o hingga keseimbangan tercapai. Pada saat keseimbangan
tercapai hubungan antar ion adalah sbb:
(Na +)i (Cl -)i = (Na +)s (Cl -) atau (Na +)i / (Na +)s = (Cl -)s / (Cl -)i
Sistem Donan terjadi di dalam tanah terutama dalam hubungannya dengan hubungan
antara akar tanaman larutan tanah. Sistem Donan dapat menjelaskan fenomenapertukaran kation dan memprediksikannya mirip dengan hukum aksi masa :
[Na +]2 (Ca 2+) / (Na +)2 [Ca 2+] = k
Sistem Donan mempunyai asumsi k = 1, oleh karena itu =
[Na +]2 (Ca 2+) / (Na +)2 [Ca 2+] = 1 atau :[Na +] / (Na +) = [Ca2+] / (Ca2+)
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
19/24
16
KPK EFEKTIF (CECe)
FIKSASI (SEMATAN) KATION
Dalamn kondisi tertentu kation yang teradsorpsi terikat secara kuat oleh lempung
sehingga tidak dapat dilepaskan kembali oleh reaksi pertukaran. Kation ini disebut
KATION YANG TERFIKSASI atau TERSEMAT
Walaupun sembarang kation dapat mengalami fiksasi, tetapi yang paling penting adalah
fiksasi K + dan NH 4+ yang terjadi dengan mekanisme yang sama.
Lapisan (lattice) lempung yang mengembang mempunyai lubang sebesar 1,40 padapermukaan intermiselar nya. K+ atau NH 4
+ memasuki ruang intermiselar ini, ion
tersebut terperangkap didalam lapisan lempung. Ion tersebut menjadi tidak tertukar
(NON EXCHANGEABLE ) atau terfiksasi
Mineral lempung yang banyak meyumbang fiksasi K + dan NH 4+ antara lain : mika,
illit, montmorilonit, dan vermikulit. Permikutit, zeolit, feldspar dan glaukonit juga
diduga dapat mefiksasi K. Ada pendapat bahwa mineral dengan muatan interlayer yang
kuat dan mempunyai zona (wedge zone) yang mempunyai selektifitas tinggi terhadap K
akan banyak memfiksasi K
K yang terfiksasi dapat dilepaskan kembali dan menjadi tersedia untuk tanaman.
Adanya asam humat dan asam fulvat di dalam tanah dapat mempercepat proses
tersebut. Tisdale dan Nelson (1975) berpendapat bahwa fiksasi K merupakan poses
konservasi di alam. Fiksasi K penting di dalam tanah pasiran untuk mencegah dari
pelindian. Pemupukan K + dan NH 4+ yang terus menerus dapat menurunkan fiksasi K.
KEJENUHAN BASA (BASE SATURATION)
Kejenuhan basa berhubungan erat dengan KPK tanah:
% Kejenuhan basa = [Jumlah Kation Tertukar (dlm me %) / KPK] x 100
Contoh :
Kation Tertukar me %
Ca 10
Mg 5
K 10
Na 5
Jumlah 30
http://ag.udel.edu/extension/Information/Soil_Testing/CHAP9-95.pdfhttp://159.226.205.16/curriculum/3w/02/soilhttp://159.226.205.16/curriculum/3w/02/soilhttp://159.226.205.16/curriculum/3w/02/soilhttp://159.226.205.16/curriculum/3w/02/soilhttp://ag.udel.edu/extension/Information/Soil_Testing/CHAP9-95.pdf8/2/2019 Kadar Lengka Edit
20/24
17
Jika KPK tanah = 50 me %, maka
% kejenuhan basa = 30/50 x 100 = 60 %
Ada korelasi positif antara pH tanah dan persen kejenuhan basa. Secara umum jika pH
tinggi, kejenuhan basa akan tinggi. Kejenuhan basa yang rendah berarti kandungan H+
yang tinggi.
Kejenuhan basa biasanya dapat digunakan sebagai indikasi kesuburan tanah.
Tanah sangat subur derajat kejenuhan basa 80%, Tanah kesuburan sedang derajat kejenuhan basa 50 % - 80 %
Tanah tidak subur derajat kejenuhan basa 50 % Pengapuran (liming) dapat meningkatkan kejenuhan basa.
Unsur Hara Dalam Tanah (Makro dan Mikro)
Beberapa Unsur Hara Yang Dibutuhkan Tanaman :
Karbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (O), Nitrogen (N), Fosfor (P), Kalium (K),
Kalsium (Ca), Magnesium (Mg), Belerang (S), Besi (Fe), Mangan (Mn), Boron (B),
Mo, Tembaga (Cu), Seng (Zn) dan Klor (Cl). Unsur hara tersebut tergolong unsur hara
Essensial.
Berdasarkan jumlah kebutuhannya bagi tanaman, dikelompokkan menjadi dua, yaitu:
1. Unsur Hara Makro: Unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah besar
Unsur hara makro meliputi:
N,P,K,Ca,Mg,S,
2. Unsur Hara Mikro: Unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah kecil
Unsur hara mikro meliputi :
Fe,Mn,B,Mo,Cu,Zn,Cl
Fungsi Unsur Hara Makro (n-p-k)
Banyak para hobiis dan pencinta tanaman hias, bertanya tentang komposisi kandungan
pupuk dan prosentase kandungan N, P dan K yang tepat untuk tanaman yang bibit,
remaja atau dewasa/indukan. Berikut ini adalah fungsi-fungsi masing-masing unsur
tersebut :
Nitrogen ( N )
Merangsang pertumbuhan tanaman secara keseluruhan
Merupakan bagian dari sel ( organ ) tanaman itu sendiri
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
21/24
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
22/24
19
PENGAPURAN TANAH MASAM DAN PENGARUHNYA
Pengertian Dasar Tanah Masam
Tanah masam adalah tanah ber-pH rendah (pH dibawah 6), semakin rendah pH
tanahnya maka semakin ekstrim kemasamannya.
Kendala Tanah Masam
1.) Unsur hara makro (terutama N,P,K,Ca,Mg) tidak tersedia dalam jumlah cukup,
efektifitas dan efisiensi pemupukan makro (urea, TSP, KCl) juga rendah.
2.) Beberapa unsur (terutama Al dan Fe) tersedia berlebih sehingga sering meracun
pada tanaman.
3.) Menghambat perkembangan mikroorganisme tanah.
Pengapuran untuk Meningkatkan pH Tanah
Perbaikan pH tanah bisa diakatakan menyelesaikan 50% masalah kesuburan
tanah. Salah satu cara meningkatkan pH tanah dengan pengapuran menggunakan kapur
pertanian (kaptan) atau dolomit. Beberapa hal yang perlu diperhatikan :
1. Idealnya paling lambat pengapuran dilakukan 2 minggu sebelum tanam, karena
bahan kapur termasuk bahan yang lambat bereaksi dengan tanah.
2. Setelah pengapuran sebaiknya tanah dicangkul (dibajak) agar kapur bisa merata
masuk dekat zona perakaran.
3. Pengairan setelah pengapuran sangat diperlukan.
4. Peningkatan pH tidak bisa terjadi seketika, melainkan pelan dan bertahap.
5. Dosis kapur disesuaikan pH tanahnya, tetapi sebagai pedoman praktis dosis berkisar
500 kg/Ha 2 ton/Ha.
Pengaruh pH tanah terhadap pertumbuhan tanaman:
1. Menentukan mudah tidaknya ion-ion unsur hara diserap oleh tanaman. Pada
umumnya unsur hara akan mudah diserap tanaman pada pH 6-7, karena pada
pH tersebut sebagian besar unsur hara akan mudah larut dalam air.
2. Derajat pH dalam tanah juga menunjukkan keberadaan unsur-unsur yang
bersifat racun bagi tanaman. Jika tanah masam akan banyak ditemukan unsur
alumunium (Al) yang selain meracuni tanaman juga mengikat phosphor
sehingga tidak bisa diserap tanaman. Selain itu pada tanah masam juga terlalu
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
23/24
20
banyak unsur mikro yang bisa meracuni tanaman. Sedangkan pada tanah basa
banyak ditemukan unsur Na (Natrium) dan Mo (Molibdenum)
3. Kondisi pH tanah juga menentukan perkembangan mikroorganisme dalam
tanah. Pada pH 5,5 7 jamur dan bakteri pengurai bahan organik akan tumbuhdengan baik. Demikian juga mikroorganisme yang menguntungkan bagi akar
tanaman juga akan berkembang dengan baik.
8/2/2019 Kadar Lengka Edit
24/24
BAB III
KESIMPULAN
Reaksi tanah merupakan suatu istilah yang digunakan untuk menyatakan reaksi
asam atau basa dalam tanah. Sejumlah proses dalam tanah dipengaruhi oleh reaksi
tanah dan biokimia tanah yang berlansung spesifik. Pengaruh lansung terhadap laju
dekomposisi mineral tanah dan bahan organik, pembentukan mineral lempung bahkan
pertumbuhan tanaman. Pengaruhtidak lansungnya terhadap kelarutaan pH tanah.
Koloid tanah adalah bahan organik dan bahan mineral tanah yang sangat halus sehingga
mempunyai luas permukaan yang sangat tinggi persatuan berat
Salah satu sifat kimia tanah yang terkait erat dengan ketersediaan hara bagi tanaman
dan menjadi indikator kesuburan tanah adalah Kapasitas Tukar Kation (KTK) atau
Cation Exchangable Cappacity (CEC ).
Karena koloid lempung bermuatan negatif, kation tertarik kepada partikel lempung dan
terikat secara elektrostatik pada permukaan lempung. Fenomena ini dinamakan dengan
jerapan kation.
Ada korelasi positif antara pH tanah dan persen kejenuhan basa. Secara umum jika pH
tinggi, kejenuhan basa akan tinggi. Kejenuhan basa yang rendah berarti kandungan H+
yang tinggi
1. Unsur Hara Makro: Unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah besar
Unsur hara makro meliputi:
N,P,K,Ca,Mg,S,
2. Unsur Hara Mikro: Unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah kecil
Unsur hara mikro meliputi :
Fe,Mn,B,Mo,Cu,Zn,Cl