Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

SIFAT-SIFAT KIMIA TANAH (kuliah ke 2) Tanaman butuh: Tanaman butuh: SMH SMH Suhu, udara, air, unsur hara tanah Suhu, udara, air, unsur hara tanah Tanah,

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "SIFAT-SIFAT KIMIA TANAH (kuliah ke 2) Tanaman butuh: Tanaman butuh: SMH SMH Suhu, udara, air, unsur hara tanah Suhu, udara, air, unsur hara tanah Tanah,"— Transcript presentasi:

1 SIFAT-SIFAT KIMIA TANAH (kuliah ke 2) Tanaman butuh: Tanaman butuh: SMH SMH Suhu, udara, air, unsur hara tanah Suhu, udara, air, unsur hara tanah Tanah, faktor penyedia tsb diatas kecuali SMH. Tanah, faktor penyedia tsb diatas kecuali SMH. Pertumbuhan tanaman, dibatasi faktor terjelek(gbr 8), (P faktor pembartas tanaman, bila tersedia dalam jumlah kecil) Pertumbuhan tanaman, dibatasi faktor terjelek(gbr 8), (P faktor pembartas tanaman, bila tersedia dalam jumlah kecil) Tanaman, tdk saja butuh hara, juga faktor lain (smh, suhu, udara, air, dsb) Tanaman, tdk saja butuh hara, juga faktor lain (smh, suhu, udara, air, dsb)

2 P K N Ca air SM suhu udara penentu

3 5.1.REAKSI TANAH (Ph tanah) Menunjukkan sifat kemasaman tanah/alkalinitas tanah Menunjukkan sifat kemasaman tanah/alkalinitas tanah Dinyatakan dengan nilai pH Dinyatakan dengan nilai pH pH, menunjukkan banyaknya konsentrasi ion hidrogen (H + ) di dalam tanah pH, menunjukkan banyaknya konsentrasi ion hidrogen (H + ) di dalam tanah Makin tinggi kadar ion H + di dalam tanah, makin masam tanah Makin tinggi kadar ion H + di dalam tanah, makin masam tanah SelainH +, ditemukan ion OH -, jumlahnya berbanding terbalik dengan H + SelainH +, ditemukan ion OH -, jumlahnya berbanding terbalik dengan H + Pada tanah masam, jumlah H + lebih tinggi dari OH - Pada tanah masam, jumlah H + lebih tinggi dari OH - Tanah alkalis, OH - >H + Tanah alkalis, OH - >H + Bila H + = OH -, tanah bereaksi netral (pH 7) Bila H + = OH -, tanah bereaksi netral (pH 7)

4 Konsentrasi H + atau OH - di tanah sangat kecil. Konsentrasi H + atau OH - di tanah sangat kecil. Tanah netral, kadar H + = 1/ mole per liter atau mole per liter Tanah netral, kadar H + = 1/ mole per liter atau mole per liter Jadi pH = log 1/[H + ] = - log [H + ] Jadi pH = log 1/[H + ] = - log [H + ] Tanah reaksi netral, maka : Tanah reaksi netral, maka : pH = log 1/10 -7 = - log = 7 pH = log 1/10 -7 = - log = 7 Nilai pH berkisar 0-14 : Nilai pH berkisar 0-14 : pH 7 = netral pH 7 = netral pH < 7 = masam pH < 7 = masam pH > 7 = alkalis pH > 7 = alkalis Besarnya kisaran pH didasarkan konstanta disosiasi air murni : Besarnya kisaran pH didasarkan konstanta disosiasi air murni : HOH -  H + + OH - HOH -  H + + OH - [H+] [OH-] = = K (konstanta) [H+] [OH-] = = K (konstanta) pH tanah umumnya 3,0 – 9,0 pH tanah umumnya 3,0 – 9,0 Di Indonesia : tanah masam, pH 4,0 – 5,5, sehingga bila pH 6,0 - 6,5 dianggap cukup netral, masikipun masih agak masam Di Indonesia : tanah masam, pH 4,0 – 5,5, sehingga bila pH 6,0 - 6,5 dianggap cukup netral, masikipun masih agak masam Rawa-rawa, ditemukan tanah sangat masam, pH < 3,0 (sulfat masam, cat clay) karena mengandung sulfat Rawa-rawa, ditemukan tanah sangat masam, pH < 3,0 (sulfat masam, cat clay) karena mengandung sulfat Daerah kering/arid, pH tanah sangat tinggi/pH>9,0, karena mengandung Na Daerah kering/arid, pH tanah sangat tinggi/pH>9,0, karena mengandung Na

5 Pentingnya pH tanah Menentukan serapan tanaman Menentukan serapan tanaman Akar menyerap pada pH netral (unsur hara mudah larut dalam air) Akar menyerap pada pH netral (unsur hara mudah larut dalam air) Masam, P diikat Al, shg tidak dapat diserap akar Masam, P diikat Al, shg tidak dapat diserap akar Alkalis, P diikat Ca Alkalis, P diikat Ca Menunjukkan unsur beracun Menunjukkan unsur beracun Al pada tanah masam, kecuali mengikat P,juga racun bagi tanaman Al pada tanah masam, kecuali mengikat P,juga racun bagi tanaman Tanah rawa, pH terlalu rendah, sulfat tinggi, racun bagi tanaman Tanah rawa, pH terlalu rendah, sulfat tinggi, racun bagi tanaman Tanah masam, Unsur mikro(Fe,Mn, Zn,Cu,Co), mudah larut dan berlebihan (unsur mikro dibutuhkan tanaman jumlah kecil) jadi racun Tanah masam, Unsur mikro(Fe,Mn, Zn,Cu,Co), mudah larut dan berlebihan (unsur mikro dibutuhkan tanaman jumlah kecil) jadi racun Alkalis, Mo larut dan garam jadi tinggi shg menjadi racun Alkalis, Mo larut dan garam jadi tinggi shg menjadi racun Mempengaruhi perkembangan MO Mempengaruhi perkembangan MO Bakteri, berekmbang baik pada pH 5,5/> Bakteri, berekmbang baik pada pH 5,5/> Jamur, pada semua tingkat kemasaman tanah, diatas 5,5 bersaing dgn bakteri Jamur, pada semua tingkat kemasaman tanah, diatas 5,5 bersaing dgn bakteri Bakteri pengikat N Udara/Nitrifikasi berkembang baik pada pH >5,5 Bakteri pengikat N Udara/Nitrifikasi berkembang baik pada pH >5,5 Untuk mengubah pH masam, dinaikan dgn tambah kapur, dan jika alkalis, diturunkan dgn penambahan belerang Untuk mengubah pH masam, dinaikan dgn tambah kapur, dan jika alkalis, diturunkan dgn penambahan belerang

6 Koloid tanah Bahan mineral/organik yang sangat halus, mempunyai luas permukaan sangat tinggi/berat(massa) Bahan mineral/organik yang sangat halus, mempunyai luas permukaan sangat tinggi/berat(massa) Berukuran < 1 μ Berukuran < 1 μ Tidak semua fraksi liat < 1 μ termasuk koloid Tidak semua fraksi liat < 1 μ termasuk koloid Bagian sangat aktif dalam reaksi fisikokimia dalam tanah Bagian sangat aktif dalam reaksi fisikokimia dalam tanah Partikel koloid halis ini disebt micell (micro cell) dan bermuatan negatif Partikel koloid halis ini disebt micell (micro cell) dan bermuatan negatif ion bermuatan positif/kation tertarikmoleh koloid ini, terbentuk lapisan ganda ion ion bermuatan positif/kation tertarikmoleh koloid ini, terbentuk lapisan ganda ion Bagian dalam dari Lapisan ganda ion ini bermuatan negatif(anion) Bagian dalam dari Lapisan ganda ion ini bermuatan negatif(anion) Bagian luar merupakan kerumunan kation Bagian luar merupakan kerumunan kation

7 Mineral liat Mineral berukuran < 2 μ Mineral berukuran < 2 μ Terbentuk karena : Terbentuk karena : rekristalisasi/sintesis dari senyawa hasil pelapukan mineral primer rekristalisasi/sintesis dari senyawa hasil pelapukan mineral primer Alterasi/perubahan lgs dari mineral primer yang telah ada (misalnya mika menjadi ilit) Alterasi/perubahan lgs dari mineral primer yang telah ada (misalnya mika menjadi ilit) Mineral liat dibedakan : Mineral liat dibedakan : Mineral liat Al-silikat Mineral liat Al-silikat Oksida-oksida Fe dan Al Oksida-oksida Fe dan Al Mineral –mineral primer Mineral –mineral primer Asal dan urutan perubahan jenis mineral ke jenis mineral lain :lihat gambar 11 Asal dan urutan perubahan jenis mineral ke jenis mineral lain :lihat gambar 11

8 Feldspar Mika Mineral Fero magnesium Ilit MontmorilonitKaolinitOksida Al dan Fe Mineral primer (pasir, debu) Mineral sekunder (liat) alterasi sintesis Gambar 11. beberapa kemungkinan terhadap asal dan mineral liat silikat dan oksida

9 Mineral liat Al-silikat Dibedakan menjadi : Dibedakan menjadi : Mempunyai bentuk kristal yang baik(kristalin) misalnya kaolinit, haloisit, montmorilonit, ilit Mempunyai bentuk kristal yang baik(kristalin) misalnya kaolinit, haloisit, montmorilonit, ilit Mempunyai bentuk amorf, misalnya alofan Mempunyai bentuk amorf, misalnya alofan Di Indonesia: Di Indonesia: kaolinit dan haloisit ditemukan pada tanah merah/coklat (berdrainse baik). kaolinit dan haloisit ditemukan pada tanah merah/coklat (berdrainse baik). Montmorilonit ditemukan pada tanah yang mudah mengembang dan mengerut (Vertisol/Grumosol) Montmorilonit ditemukan pada tanah yang mudah mengembang dan mengerut (Vertisol/Grumosol) Illit, bahan induk mengandung mika, belum mengalami pelapukan lanjut Illit, bahan induk mengandung mika, belum mengalami pelapukan lanjut Alofan, tanah asal abu gunung api (Andisol/Andosol) Alofan, tanah asal abu gunung api (Andisol/Andosol) Tanah tua/Oxisol, mineral liat silikat yg telah hancur membentuk mineral liat baru, yaitu osida-oksida Fe atau Al (seskuioksida) Tanah tua/Oxisol, mineral liat silikat yg telah hancur membentuk mineral liat baru, yaitu osida-oksida Fe atau Al (seskuioksida)

10 Mineral liat Al-silikat, mempunyai struktur berlapis-lapis Mineral liat Al-silikat, mempunyai struktur berlapis-lapis Tiap unit terdiri lapisan Si-tetrahedron dan Al- oktahedron Tiap unit terdiri lapisan Si-tetrahedron dan Al- oktahedron Berdasar banyaknya lapisan Si-tetrahedron dan Al-oktahedron tiap unit mineral, maka mineral ini dibedakan jadi mineral liat 1:1, 2:1, dan 2:2 Berdasar banyaknya lapisan Si-tetrahedron dan Al-oktahedron tiap unit mineral, maka mineral ini dibedakan jadi mineral liat 1:1, 2:1, dan 2:2 Mineral liat 1:1, tiap unit terdiri satu lapis Si- tetrahedron dan satu lapis Al-oktahedron Mineral liat 1:1, tiap unit terdiri satu lapis Si- tetrahedron dan satu lapis Al-oktahedron Mineral liat 2:1, terdiri dua lapis Si-tetrahedron dan satu lapis Al-oktahedron Mineral liat 2:1, terdiri dua lapis Si-tetrahedron dan satu lapis Al-oktahedron Mineral liat 2:2, terdiri dua lapis Si-tetrahedron dan dua lapis Al-oktahedron tiap unitnnya. Mineral liat 2:2, terdiri dua lapis Si-tetrahedron dan dua lapis Al-oktahedron tiap unitnnya.

11 Si Al Si Al Si Al Si Al 1:1 Kaolinit Haloisit 2:1 Montmorilonit Illit Vermikulit 2:2 Chlorit Gambar 12. Jenis mineral liat berdasarkan perbandingan lapisan Si-tetrahedron dan Al -Oktahedron

12 Adanya muatan negatif pada mineral liat : Adanya muatan negatif pada mineral liat : Kelebihan muatan negatif pada ujung patahan kristal (pada Si- tetrahedron/Al-oktahedron) Kelebihan muatan negatif pada ujung patahan kristal (pada Si- tetrahedron/Al-oktahedron) Disosiasi H+ dari gugus OH yang terdapat pada tepi/ujung kristal Disosiasi H+ dari gugus OH yang terdapat pada tepi/ujung kristal pada pH rendah, H+ terikat erat, pH naik, H+ lepas, sehingga muatan negatif meningkat. Muatan ini disebut muatan tergantunbg pH pada pH rendah, H+ terikat erat, pH naik, H+ lepas, sehingga muatan negatif meningkat. Muatan ini disebut muatan tergantunbg pH Substitusi isomorfik, penggantian kation dalam struktur kristal oleh kation lain yg punya ukuran sama, tetapi valensi berbeda. Substitusi isomorfik, penggantian kation dalam struktur kristal oleh kation lain yg punya ukuran sama, tetapi valensi berbeda. umumnya: kation yg menggantikan mempunyai muatan lebih rendah dari yang digantikan, misal : Mg2+ atau Fe2+ menggantikan Al3+ dalam Al-oktahedron, atau Al3+ menggantikan S4+ dalam Si-tetrahedron, sehingga terjadi umumnya: kation yg menggantikan mempunyai muatan lebih rendah dari yang digantikan, misal : Mg2+ atau Fe2+ menggantikan Al3+ dalam Al-oktahedron, atau Al3+ menggantikan S4+ dalam Si-tetrahedron, sehingga terjadi Kelebihan muatan negatif pada liat Kelebihan muatan negatif pada liat Terjadi waktu proses pemebntukan liat berlangsung dan menghasilkan muatan tetap pada mineral tsb. Terjadi waktu proses pemebntukan liat berlangsung dan menghasilkan muatan tetap pada mineral tsb. OH O-O- + H +

13 Kaolinit (1:1) Unit, satu dgn lain melekat dgn kuat oleh ikatan H, shg tidak mengembang dan mengerut bila basah/kering Unit, satu dgn lain melekat dgn kuat oleh ikatan H, shg tidak mengembang dan mengerut bila basah/kering Substitusi isomorfik sedkit/tidak ada, kandungan muatan negatif/KTK rendah Substitusi isomorfik sedkit/tidak ada, kandungan muatan negatif/KTK rendah Muatan negatif hanya pada patahan kristal/akibat disosiasi H bila pH naik Muatan negatif hanya pada patahan kristal/akibat disosiasi H bila pH naik Karenanya, muatan negatif meningkat bila pH naik (muatan tergantung pH) Karenanya, muatan negatif meningkat bila pH naik (muatan tergantung pH)

14 Montmorilonit (2:1) Unit, dihubungkan dgn unit lain oleh ikatan yg lemah (oksigen ke oksigen), shg mudah mengembang dan mengerut Unit, dihubungkan dgn unit lain oleh ikatan yg lemah (oksigen ke oksigen), shg mudah mengembang dan mengerut Air dan kation dapat masuk pada ruang antar unit(internal surface) Air dan kation dapat masuk pada ruang antar unit(internal surface) Dalam proses pembentkan montmorilonit banyak Al3+ dalam Al-oktahedron yg disubstitusi oleh Mg2+, shg kelebihan muatan negatif Dalam proses pembentkan montmorilonit banyak Al3+ dalam Al-oktahedron yg disubstitusi oleh Mg2+, shg kelebihan muatan negatif Internal surface, external surface dan ujung patahan lapisan aktif Internal surface, external surface dan ujung patahan lapisan aktif Karenya mempunyai muatan negatif yang tinggi(KTK tinggi) Karenya mempunyai muatan negatif yang tinggi(KTK tinggi) Pada pH 6,0 terjadi muatan tergantung pH Pada pH 6,0 terjadi muatan tergantung pH

15 Illit (hidrous mika) Di Indonesia, tidak banyak Di Indonesia, tidak banyak Tergolong type 2:1 Tergolong type 2:1 Terbentuk lgs dari mika melalui alterasi, Terbentuk lgs dari mika melalui alterasi, struktur mika tidak banyak berubah, tetapi terjadi penggantian sebagian ion K + dari ruang interlayer/antar unit mika oleh ionH + struktur mika tidak banyak berubah, tetapi terjadi penggantian sebagian ion K + dari ruang interlayer/antar unit mika oleh ionH + Dapat memfiksasi K yg diberikan/dalam tanah Dapat memfiksasi K yg diberikan/dalam tanah Substitusi Si 4+ dari Si-tetrahedron oleh Al 3+ menyebabkan muatan negatif cukup tinggi (KTK cmol (+)/kg Substitusi Si 4+ dari Si-tetrahedron oleh Al 3+ menyebabkan muatan negatif cukup tinggi (KTK cmol (+)/kg

16 Mineral liat silikat amorf Contohnya alofan Contohnya alofan Terdapat pada tanah asal abu volkan (andosol) Terdapat pada tanah asal abu volkan (andosol) Asal pelapukan gelas vulkanik/feldspar Asal pelapukan gelas vulkanik/feldspar KTK tinggi KTK tinggi Memfiksasi P kuat Memfiksasi P kuat Tanah mengandung alofan terasa licin bila dipirid (smeary) Tanah mengandung alofan terasa licin bila dipirid (smeary) Bulk density (BD) rendah, <0,90 g/cc Bulk density (BD) rendah, <0,90 g/cc

17 Oksida-oksida Fe dan Al Tanah-tanah tua di tropika (oksisol) Tanah-tanah tua di tropika (oksisol) Gibsit (Al2O3.3H2O) Gibsit (Al2O3.3H2O) Hematit (Fe2O3) Hematit (Fe2O3) Goetit (Fe2O3.H2O) Goetit (Fe2O3.H2O) Limonit (Fe2O3.3H2O) Limonit (Fe2O3.3H2O) Bersifat kristalin atau amorf Bersifat kristalin atau amorf KTK rendah (< kaolinit,< 4 cmol(+)/Kg KTK rendah (< kaolinit,< 4 cmol(+)/Kg Sering bermuatan positif, melakukan fiksasi P dgn kuat melalui pertukaran anion Sering bermuatan positif, melakukan fiksasi P dgn kuat melalui pertukaran anion Al (OH) 3 -  Al (OH) 2+ + OH - Al (OH) H 2 PO  Al (OH) 2 H 2 PO 4

18 Mineral-mineral primer Dalam fraksi liat ditemukan juga mineral primer (kuarsa, feldspar, dsb) Dalam fraksi liat ditemukan juga mineral primer (kuarsa, feldspar, dsb) Serupa yang ditemukan pada fraksi pasir/debu, tetapi ukurannya sangat halus, < 2 μ Serupa yang ditemukan pada fraksi pasir/debu, tetapi ukurannya sangat halus, < 2 μ

19 Koloid Organik Di dalam tanah adalah humus Di dalam tanah adalah humus Beda koloid organik dgn anorganik/liat, koloid organik tersusun C, H dan O Beda koloid organik dgn anorganik/liat, koloid organik tersusun C, H dan O Sedang liat tersusun Al, Si dan O Sedang liat tersusun Al, Si dan O Organik/humus bersufat amorf Organik/humus bersufat amorf KTK tinggi (>montmorilonit) KTK tinggi (>montmorilonit) Mudah dihancurkan Mudah dihancurkan Sumber muatan negat if adalah gugusan karboksil Sumber muatan negat if adalah gugusan karboksil Muatan dalam humus tergantung pH Muatan dalam humus tergantung pH Dalam keadaan masam H+ dipegng kuat dalam gugusan karboksil atau phenol Dalam keadaan masam H+ dipegng kuat dalam gugusan karboksil atau phenol PH tinggi ikatan jadi kurang PH tinggi ikatan jadi kurang Disosiasi H+ meningkat dgn naiknya pH, muatan negatif juga meningkat Disosiasi H+ meningkat dgn naiknya pH, muatan negatif juga meningkat ( -C O ) dan gugusan phenol ( - OH ) OH

20 Berdasar kelarutan dalam asam/alkali Humus disusun oleh tiga jenis Humus disusun oleh tiga jenis Asam fulvik, BM paling kecil, warna paling terang, larut dalam asam/alkali, aktif dalam reaksi-reaksi kimia Asam fulvik, BM paling kecil, warna paling terang, larut dalam asam/alkali, aktif dalam reaksi-reaksi kimia Asam humik, BM sedang, warna tidak terlalu terang/gelap, larut dalam alkali, tidak larut dalam asam, aktif dalam reaksi kimia Asam humik, BM sedang, warna tidak terlalu terang/gelap, larut dalam alkali, tidak larut dalam asam, aktif dalam reaksi kimia Humin, BM paling besar, warna paling gelap, tidak larut dalam asam/alkali, tidak aktif dalam reaksi kimia Humin, BM paling besar, warna paling gelap, tidak larut dalam asam/alkali, tidak aktif dalam reaksi kimia

21 KTK kation, ion bermuatan +, Ca ++,Mg +,K +, Na +, NH 4 +, H +, Al 3+ dsb kation, ion bermuatan +, Ca ++,Mg +,K +, Na +, NH 4 +, H +, Al 3+ dsb Dalam tanah terlarut dalam air /dijerap koloid tanah Dalam tanah terlarut dalam air /dijerap koloid tanah Kation (dalam miliekivalen) dijerap tanah per satuan berat tanah (biasanya per 100 g) dan dinamakan KTK (kapasitas tukar kation) Kation (dalam miliekivalen) dijerap tanah per satuan berat tanah (biasanya per 100 g) dan dinamakan KTK (kapasitas tukar kation) Kation terjerap sukar dicuci oleh air gravitasi, tapi dapat diganti kation lain dalam larutan tanah Kation terjerap sukar dicuci oleh air gravitasi, tapi dapat diganti kation lain dalam larutan tanah Disebut pertukaran kation Disebut pertukaran kation Kation diatas selalu ada dalam kompleks jerapan. Kation diatas selalu ada dalam kompleks jerapan.

22 KTK, dinyatakan dalam satuan kimia, miliekivalen per 100 g(me/100g) KTK, dinyatakan dalam satuan kimia, miliekivalen per 100 g(me/100g) 1 ekivalen= jumlah setara 1 g hidrogen 1 ekivalen= jumlah setara 1 g hidrogen Jumlah atom dalam 1 ekivalen=6,02x10 23 (= bilangan Avogadro) Jumlah atom dalam 1 ekivalen=6,02x10 23 (= bilangan Avogadro) Dgn demikian, 1 miliekivalen setara 1 mg hidrogen, dan terdiri 6,02x10 20 atom hidrogen Dgn demikian, 1 miliekivalen setara 1 mg hidrogen, dan terdiri 6,02x10 20 atom hidrogen Bila tanah ber KTK 1me/100 g, artinya, setiap 100 g tanah mengandung 6,02x10 20 muatan negatif Bila tanah ber KTK 1me/100 g, artinya, setiap 100 g tanah mengandung 6,02x10 20 muatan negatif Satuan miliekivalen dapat diubah jadi satuan berat, juga Satuan miliekivalen dapat diubah jadi satuan berat, juga Satuan me/100 g dapat diubah ke ppm (part per milion) Satuan me/100 g dapat diubah ke ppm (part per milion)

23 contoh 1 me H=1 mg (BA H = 1,valensi 1) 1 me H=1 mg (BA H = 1,valensi 1) 1 me K=39mg (BA K=39,valensi 1) 1 me K=39mg (BA K=39,valensi 1) 1 me Na=23 mg(BA Na=23,valensi1) 1 me Na=23 mg(BA Na=23,valensi1) 1 me Ca=40/2 mg(BA Ca=40, valensi 2) 1 me Ca=40/2 mg(BA Ca=40, valensi 2) 1 meMg=24/2 mg(BA Mg=24, valensi 2) 1 meMg=24/2 mg(BA Mg=24, valensi 2)

24 Bila K = 0,6 me/100g Bila K = 0,6 me/100g = 0,6 x39mg/100 g = 0,6 x39mg/100 g = 23,4 mg/ mg = 23,4 mg/ mg =234 mg/ mg =234 mg/ mg = 234 ppm = 234 ppm Bila Ca=21,5 me/100 g Bila Ca=21,5 me/100 g =21,5 x 40/2 mg/100 g =21,5 x 40/2 mg/100 g =430 mg/100 g =430 mg/100 g =430 mg/ mg =430 mg/ mg =4300 mg/ mg =4300 mg/ mg =4300 ppm =4300 ppm Sejak 1987(taksonomi tanah), satuan me/100 g diganti jadi cmol(+)/kg, di mana 1 me/100 g tanah = 1 cmol(+)/kg tanah

25 KTK di lab didasarkan pada pH larutan yang ditentukan (karena adanya muatan tergantung pH) KTK di lab didasarkan pada pH larutan yang ditentukan (karena adanya muatan tergantung pH) Dilakukan dgn ekstraksi amonium asetat disangga(dibuffer) pH 7 (NH 4 OAc pH7). Dilakukan dgn ekstraksi amonium asetat disangga(dibuffer) pH 7 (NH 4 OAc pH7). Bila tanah ber pH<7, didapat nilai KTK lebih besar dari sebenarnya Bila tanah ber pH<7, didapat nilai KTK lebih besar dari sebenarnya Bila tanah ber-pH>7, KTK dgn pH 7 akan didapat nilai lebih rendah dari sebenarnya Bila tanah ber-pH>7, KTK dgn pH 7 akan didapat nilai lebih rendah dari sebenarnya

26 Cara lain : analisis KTK Cara lain : analisis KTK Ekstraksi dgn garam netral (dgn 1 N KCl) pada pH tanah sebenarnya(tanpa disangga) Ekstraksi dgn garam netral (dgn 1 N KCl) pada pH tanah sebenarnya(tanpa disangga) Ektraksi dgn barium chlorida+trietanolamin(BaCl 2 -TEA) disangga pada pH8,2. Ektraksi dgn barium chlorida+trietanolamin(BaCl 2 -TEA) disangga pada pH8,2. Cara ini, didapat beberapa jenis KTK (KTK efektif, KTK tergantung pH, dsb) Cara ini, didapat beberapa jenis KTK (KTK efektif, KTK tergantung pH, dsb)

27 Bila tanah dicuci/diekstraksi dgn 1 N KCl(garam netral) pada pH tanah yang sebenarnya, maka air cuciannya(leachate) akan mengandung H + dan Al 3+ yang disebut H + dan Al 3 + yang dapat dipertukarkan(exchangable) Bila tanah dicuci/diekstraksi dgn 1 N KCl(garam netral) pada pH tanah yang sebenarnya, maka air cuciannya(leachate) akan mengandung H + dan Al 3+ yang disebut H + dan Al 3 + yang dapat dipertukarkan(exchangable) Selain itu juga dalam air cucian mengandung kation lain, Ca 2+,Mg 2+,K +, Na + dsb. Selain itu juga dalam air cucian mengandung kation lain, Ca 2+,Mg 2+,K +, Na + dsb. Jumlah semua kation H + +Al 3+ +Ca 2+ +Mg 2+,K + +Na + +kation lain yang terdapat dalam air cucian dgn 1 N KCl tsb(dalam me/100g) disebut KTK efektif Jumlah semua kation H + +Al 3+ +Ca 2+ +Mg 2+,K + +Na + +kation lain yang terdapat dalam air cucian dgn 1 N KCl tsb(dalam me/100g) disebut KTK efektif Muatan yg menimbulkan KTK efektif, berasal dari muatan permanen dalam mineral liat, sehingga sering disebut pula sng KTK tetap (permanent CEC) Muatan yg menimbulkan KTK efektif, berasal dari muatan permanen dalam mineral liat, sehingga sering disebut pula sng KTK tetap (permanent CEC) Namun karena mineral dalam tanah sering diselaputi oksida Fe/Al(ditropika), besar muatan permanen sesungguhnya sudah tak jelas lagi, shg istilah KTKefektif=KTK tetap tidak tepat Namun karena mineral dalam tanah sering diselaputi oksida Fe/Al(ditropika), besar muatan permanen sesungguhnya sudah tak jelas lagi, shg istilah KTKefektif=KTK tetap tidak tepat H+ dalam muatan tetap jumlahnya sangat sedikit dibanding Al, maka KTK efektif dihitung sbg: KTK efektif =Al-dd(ekstraksi dgn 1N KCl)+jumlah basa dd (NH4 OAc pH 7) H+ dalam muatan tetap jumlahnya sangat sedikit dibanding Al, maka KTK efektif dihitung sbg: KTK efektif =Al-dd(ekstraksi dgn 1N KCl)+jumlah basa dd (NH4 OAc pH 7)

28 Bila tanah yang telah diekstraksi dgn 1 N KCl tsb, kemudian diekstrksi lagi dgn BaCl2-TEA pada pH 8,2, maka H+ yang berasal dari bukan muatan tetap akan terekstraksi (disebut extractable acidity=EA) Bila tanah yang telah diekstraksi dgn 1 N KCl tsb, kemudian diekstrksi lagi dgn BaCl2-TEA pada pH 8,2, maka H+ yang berasal dari bukan muatan tetap akan terekstraksi (disebut extractable acidity=EA) Hidrogen ini berasal dari gugus OH dari ujung-ujung(patahan) kristal liat/gugusan karboksil dari bo yg akan berdisosiasi bila pH naik. Hidrogen ini berasal dari gugus OH dari ujung-ujung(patahan) kristal liat/gugusan karboksil dari bo yg akan berdisosiasi bila pH naik. Banyaknya H+ yg terekstraksi dgn BaCl2-TEA pH8,2 (dalam me/100g) merupakan muatan atau KTK tergantung pH dari tnh. Banyaknya H+ yg terekstraksi dgn BaCl2-TEA pH8,2 (dalam me/100g) merupakan muatan atau KTK tergantung pH dari tnh. Jumlah semua kation yang diekstrak dgn 1 N KCl + H + terekstrak dgn BaCl2-TA atau KTK efektif + KTK tergantung pH =KTK total dari tanah Jumlah semua kation yang diekstrak dgn 1 N KCl + H + terekstrak dgn BaCl2-TA atau KTK efektif + KTK tergantung pH =KTK total dari tanah Besarnya KTK ekstraksi dgn NH4OAc pH7 terletak antara KTK efektif (1 N KCl) dan KTK total (BaCl2-TEA) Besarnya KTK ekstraksi dgn NH4OAc pH7 terletak antara KTK efektif (1 N KCl) dan KTK total (BaCl2-TEA) Dalam taksonomi tanah juga dikenal KTK jumlah kation, yang berarti : jumlah basa dd (NH4OAc pH 7) + EA (BaCl2-TEA pH8,2) Dalam taksonomi tanah juga dikenal KTK jumlah kation, yang berarti : jumlah basa dd (NH4OAc pH 7) + EA (BaCl2-TEA pH8,2)

29 Perbandingan KTK tiap koloid tanah KTK Cmol (+)/kg Humus Chlorit10-40 Montmorilonit Illit10-40 Kaolinit3-15 Haloisit 2H2O 5-10 Haloisit 4H2O seskuioksida0-3

30 KTK erat hub dgn kesuburan tanah KTK erat hub dgn kesuburan tanah KTK tinggi mampu menjerap/menyediakan unsur hara KTK tinggi mampu menjerap/menyediakan unsur hara TK tinggi didominasi kation basa(Ca,Mg,K,Na) TK tinggi didominasi kation basa(Ca,Mg,K,Na) Bila didominasi kation asam(Al,H) mengurangi kesuburan tanah Bila didominasi kation asam(Al,H) mengurangi kesuburan tanah Karena hara dalam kompleks jerapan shg tidak tercuci Karena hara dalam kompleks jerapan shg tidak tercuci Tanah dgn bo/liat tinggi, KTK >tinggi~pasir Tanah dgn bo/liat tinggi, KTK >tinggi~pasir Mineral liat menentukan KTK, montmorilonit>kaolinit Mineral liat menentukan KTK, montmorilonit>kaolinit Tanah tua/oksisol(seskuioksida) KTK rendah Tanah tua/oksisol(seskuioksida) KTK rendah KTK, penciri klasifikasi tanah(oksisol harus<16 cmol(+)/kg KTK, penciri klasifikasi tanah(oksisol harus<16 cmol(+)/kg

31 Pertukaran anion Selain pertukaran kation, ditemukan pertukaran anion dalam tanah(jumlah kecil) Selain pertukaran kation, ditemukan pertukaran anion dalam tanah(jumlah kecil) KTA pada mineral liat amorf dan Al/Fe-oksida, kaolinit KTA pada mineral liat amorf dan Al/Fe-oksida, kaolinit Pada silikat, adanya patahan kristal/pergantian gugusan OH oleh anion lain Pada silikat, adanya patahan kristal/pergantian gugusan OH oleh anion lain Pada Fe/Al-oksida pergantian gugusan OH oleh anion lain Pada Fe/Al-oksida pergantian gugusan OH oleh anion lain Karena muatan positif, maka terjadi pertukaran anion Karena muatan positif, maka terjadi pertukaran anion

32 Bila tanah bermuatan positif Terjadi penjerapan anion (nitrat,NO3-, chlor,Cl) dsb Terjadi penjerapan anion (nitrat,NO3-, chlor,Cl) dsb Ca, Mg dan K tidak dijerap tanah, larut dan tercuci Ca, Mg dan K tidak dijerap tanah, larut dan tercuci Fosfat dan Sulfat, difiksasi tanah, shg tersedia rendah Fosfat dan Sulfat, difiksasi tanah, shg tersedia rendah

33 KB Kation dalam kompleks jerapan, kation basa dan kation asam. Kation dalam kompleks jerapan, kation basa dan kation asam. Kation Basa, Ca ++, Mg ++, K +, Na + Kation Basa, Ca ++, Mg ++, K +, Na + Kation Asam, H +, Al +++ Kation Asam, H +, Al +++ KB, menunjukkan perbandingan jumlah kation- kation basa dgn jumlah semua kation (kation basa+asam) KB, menunjukkan perbandingan jumlah kation- kation basa dgn jumlah semua kation (kation basa+asam) Jumlah maks kation dijerap tanah, menunjukkan besar nilai KTK tanah Jumlah maks kation dijerap tanah, menunjukkan besar nilai KTK tanah Karenanya KB =jumlah kation basa/KTK x 100% Karenanya KB =jumlah kation basa/KTK x 100%

34 Beberapa jenis KB KB(NH4OAc) = KB(NH4OAc) = jumlah kation basa/KTK(NH4OAc) x 100% jumlah kation basa/KTK(NH4OAc) x 100% KB(jumlah kation) = KB(jumlah kation) = jumlah kation basa/KTK(jumlah kation) x 100% jumlah kation basa/KTK(jumlah kation) x 100% Kation basa, unsur hara diperlukan tanaman Kation basa, unsur hara diperlukan tanaman Mudah tercuci Mudah tercuci Tanah dgn KB tinggi, menunjukkan tanah, belum banyak mengalami pencucian/subur Tanah dgn KB tinggi, menunjukkan tanah, belum banyak mengalami pencucian/subur KB, berhubungan pH tanah KB, berhubungan pH tanah pH rendah, KB rendah pH rendah, KB rendah Tanah dgn KB rendah, kompleks jerapan diisi kation asam, bila Al+++ banyak, jadi racun tanaman(tanah masam) Tanah dgn KB rendah, kompleks jerapan diisi kation asam, bila Al+++ banyak, jadi racun tanaman(tanah masam)


Download ppt "SIFAT-SIFAT KIMIA TANAH (kuliah ke 2) Tanaman butuh: Tanaman butuh: SMH SMH Suhu, udara, air, unsur hara tanah Suhu, udara, air, unsur hara tanah Tanah,"

Presentasi serupa


Iklan oleh Google