Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

KARAKTERISTIK & KUALITAS LAHAN Untuk Pertanian Bahan kajian MK. Agroekologi disarikan oleh Soemarno, jursntnhfpub, Desember 2012.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "KARAKTERISTIK & KUALITAS LAHAN Untuk Pertanian Bahan kajian MK. Agroekologi disarikan oleh Soemarno, jursntnhfpub, Desember 2012."— Transcript presentasi:

1 KARAKTERISTIK & KUALITAS LAHAN Untuk Pertanian Bahan kajian MK. Agroekologi disarikan oleh Soemarno, jursntnhfpub, Desember 2012

2 "Karakterisik lahan" merupakan atribut lahan yang dapat diukur atau diestimasi. Misalnya: Kemiringan, Curah hujan, Tekstur tanah, Kapasitas air tersedia, Biomasa vegetasi, dll.

3 "Kualitas lahan" adalah kompleks atribut lahan yang mempunyai peranan spesifik dalam menentukan tingkat kesesuaian lahan untuk suatu penggunaan tertentu. Contohnya : Kesuburan tanah: KTK, KB, BO, P-tanah Ketersediaan air, Resistensi erosi, Bahaya banjir, dan Aksesibilitas.

4

5 "Kriteria diagnostik" adalah suatu peubah yang mempunyai pengaruh tertentu terhadap hasil (atau input yang diperlukan ) pada penggunaan tertentu, dan peubah ini juga berfungsi sebagai dasar untuk menilai kesesuaian suatu bidang lahan bagi penggunaan tersebut. Peubah ini bisa berupa kualitas lahan, karak­ teristik lahan, atau fungsi dari beberapa karakteristik lahan.

6 EMPAT KOMPONEN TANAH Padatan An-organik: Mineral & Bukan mineral Padatan Organik : Bahan Organik Tanah (Senyawa organik mati) Organisme hidup Udara tanah …… Aerasi Tanah Air tanah = Larutan tanah Soil Solution, Elektrolit tanah Sifat fisiologik penting dari Larutan tanah adalah “REAKSINYA” (pH) ……. Kemasaman / kebasaan tanah

7 MINERAL LIAT Ukuran liat  2 mikron Ukuran partikel koloid  1 mikron Tidak semua liat bersifat koloidal LIAT SILIKAT: Berbentuk pipih-laminer, lapisan lempengan Berstruktur kristal = kristalin Umumnya bersifat koloidal Luas permukaannya sangat besar Permukaannya bermuatan elektronegatif shg mampu menjerap kation-kation Liat Fe dan Al-hidrous-oksida: Tidak mempunyai struktur kristal, amorf Banyak dijumpai di daerah tropika ALOFAN: Si dan Al seskui-oksida Al 2 O 3.2SiO 2.H 2 O

8 Beberapa macam kualitas lahan yang berhubungan dengan pertumbuhan dan produktivitas tanaman adalah: (i)hasil tanaman, (ii)ketersediaan air, (iii)ketersediaan hara, (iv)ketersediaan oksigen dalam zone perakaran, (v)kondisi bagi perkecambahan, (vi)kemudahan pengolahan, (vii)salinitas atau alkalinitas, (viii)toksisitas tanah, (ix)ketahanan terhadap erosi, (x)bahaya banjir, (xi)rejim suhu, dan (xii)Fotoperiodik.

9 AIR TANAH = LENGAS TANAH = SOIL MOISTURE Air tanah = air yang berada dalam pori tanah 1.Air Higroskopis 2.Air Kapiler 3.Air Gravitasi 4.Uap Air 1.Air Tersedia 2.Air Tidak Tersedia

10 Why Soil Moisture Is Important

11 Kekuatan ikatan antara molekul air dengan partikel tanah dinyatakan dengan TEGANGAN AIR TANAH. Ini merupakan fungsi dari gaya-gaya adesi dan kohesi di antara molekul - molekul air dan partikel tanah Partikel tanah H2O Adesi Kohesi Air terikatAir bebas

12 Air Tersedia untuk pertumbuhan tanaman

13 Status Air Tanah Perubahan status air dalam tanah, mulai dari kondisi jenuh hingga titik layu Jenuh Kap. Lapang Titik layu 100g 8g udara Padatan Pori 100g 20g udara 100g 10 g udara 100g air 40g tanah jenuh air kapasitas lapang koefisien layu koefisien higroskopis...

14 Pola penyerapan air oleh tanaman yang tumbuh pada profil tanah yang tidak mempunyai lapisan penghambat dan suplai air tersedia cukup di seluruh zone perakaran tanaman Formula:

15 KETERSEDIAAN UNSUR HARA Unsur hara Makro Primer: C, H, O, N, P, K Unsur Hara Makro Sekunder: Ca, Mg, S Unsur Hara Mikro: Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B, Co, Cl, …. Unsur hara tersedia: Unsur hara dalam tanah yang dapat diserap oleh akar tanaman.

16 PEREDARAN NITROGEN Sisa tumbuhan & binatang Amonia Bahan Organik Tanah Nitrat & Nitrit Nitrogen Atmosfer Pencucian Reaksi khemo- elektrik & Hujan penyerapan ekskresi Fiksasi simbiotik Fiksasi non-simbiotik denitrifikasi nitrifikasi amonifikasi penguapan

17 Penambahan N ke dalam tanah: 1. Hujan dan debu 2. Fiksasi N non-simbiotik 3. Fiksasi N simbiotik 4. Limbah Pertanian: ternak, tanaman, ikan, manusia 5. Pemupukan Kehilangan N dari tanah: 1. Volatilisasi, penguapan 2. Denitrifikasi 3. Pencucian, Erosi dan run-off 4. Serapan tanaman.

18 Pengelolaan N-Tanah Dua Tujuan Pokok: 1. Memelihara ketersediaan N yg cukup dalam tanah 2. Pengaturan ketersediaan N sedemikian rupa shg selalu tersedia dlm jumlah yg diperlukan tanaman. NERACA NITROGEN N-tersedia Fiksasi-NPupuk buatan Simbiotik Non-simbiotik N-atmosfer Erosi - run offPencucian Diserap tanaman BOT Sisa tnm + Rabuk

19 P- tanah P-anorganik: 1. Fraksi aktif: Al-P, Fe-P dan Ca-P 2. Fraksi tidak aktif: P-terjerap (P-absorption) P-terselimuti (P-occluded) P-organik 1. Inositol fosfat, Fosfolipid, Asam nukleat, Nukleotida, Gula-fosfat 2. P-organik menyumbang 30-50% dari P-total tanah 3. Senyawa P-organik terdapat dalam humus dan tubuh jasad tanah 4. P-organik dalam tanah berasal dari bahan organik Penambahan bahan organik ke tanah bertujuan: 1. Meningkatkan kandungan bahan organik tanah 2. Sumber unsur hara N,P,K, dan lainnya 3. Meningkatkan KTK tanah 4. Mengurangi jerapan P melalui pembentukan senyawa kompleks dg oksida amorf 5. Meningkatkan dan memperbaiki agregasi tanah & lengas tanah 6. Membentuk khelate dengan unsur hara mikro 7. Detoksifikasi Al 8. Meningkatkan biodiversitas tanah.

20 Pengelolaan P - Tanah Pengendalian P-tersedia dalam tanah: 1. Pengapuran 3. Pengendalian fiksasi P-tanah 2. Penempatan pupuk P-tanah Tersedia Limbah tanaman Pupuk kandang Pupuk buatanMineral tanah BOT TanamanPencucianFiksasiErosi

21 Ketersediaan P anorganik dalam tanah Kemasaman tanah (pH): Ketersediaan P bagi tanaman tgt pd bentuk anion fosfat, selanjutnya bentuk anion ini tgt pada pH + OH - +OH - H 2 PO 4 - H2O + HPO 4 = H2O + PO larutan tanah sangat masam sangat alkalin % kepekatan H 3 PO 4 H2PO 4 - HPO 4 = PO pH larutan Paling tersedia bagi tanaman

22 Ketersediaan P-anorganik tanah masam Pengendapan oleh kation Fe, Al, Mn Al 3+ + H 2 PO H 2 O 2H + + Al(OH) 2 H 2 PO 4 larut tdk larut Dlm tanah masam biasanya konsentrasi kation Fe, Al lebih besar dp anion fosfat, sehingga reaksi berlangsung ke arah kanan Pengikatan oleh hidro-oksida: Fiksasi fosfat OH OH Al OH + H 2 PO 4 - OH - + Al OH larut tdk larut OH larut H 2 PO 4 tdk larut Hidro-oksida Al Pengikatan oleh liat silikat: Kaolinit, Montmorilonit, Illit 1. Reaksi permukaan antara gugusan OH- yang tersembul di permukaan liat dengan anion fosfat 2.Kation Fe dan Al dibebaskan dari pinggiran kristal silikat yg kemudian bereaksi dengan anion fosfat menjadi fosfat-hidroksi [Al] + H2PO4- + 2H2O 2H+ + Al(OH)2H2PO4 Dlm kristal silikattidak larut

23 Ketersediaan P-anorganik pd pH tinggi Pengendapan oleh kation Ca++ atau CaCO3 H 2 PO Ca ++ Ca 3 (PO 4 ) 2 + 4H + larut tidak larut H 2 PO CaCO 3 Ca 3 (PO 4 ) 2 + 2CO 2 + 2H 2 O larut tidak larut Ca 3 (PO 4 ) 2 yang terbentuk dalam reaksi di atas, masih dapat berubah menjadi bentuk-bentuk yang lebih sukar larut, seperti senyawa hidroksi-, oksi-, karbonat-, atau fluor-apatit. Reaksi-reaksi ini semua terjadi pada tanah-tanah masam yang dikapur dengan dosis tinggi (Pengapuran berat)

24 BAHAN ORGANIK SUMBER P Komponen kualitas bahan organik sebagai sumberP: 1. Nisbah C/N (nilai kritisnya 25-30) 2. Nisbah C/P ( < 200: mineralisasi P > 300 : imobilisasi P) 3. P-total 4. Kandungan lignin dan polifenol 5. Kapasitas polifenol mengikat protein 6. Indeks jangka-pendek pupuk hijau: C/N, kandungan lignin dan polifenol 1. Kandungan lignin dan polifenol yang rendah mempercepat laju mineralisasi P 2. Bahan organik dengan kandungan P lebih dari 2500 ppm akan terjadi mineralisasi P dan menurunkan jerapan P-tanah 3.Lignin merupakan senyawa polimer pd jaringan tanaman berkayu, sulit dirombak oleh mikroba tanah Polifenol merupakan senyawa aromatik-hidroksil : a. Polifenol larut air & Polifenol tdk larut air b. Polifenol berat molekul rendah & berat molekul tinggi …… tanin Polifenol mampu mengikat protein dan ensim dari jasad dekomposer, sehingga menghambat laju dekomposisi bahan organik oleh jasad renik tanah

25 1. P - ANORGANIK: Fraksi aktif & Fraksi tidak aktif 2. Fraksi aktif : Ca-P, Al-P dan Fe-P 3. Fraksi tdak-aktif : Occluded-P dan Reductant-soluble P 4. Occluded-P : senyawa Fe-P dan Al-P yang dibungkus oleh selubung inert. 5. Rs-P : Senyawa P yg dibungkus oleh selubung dari bahan yang dpt larut pd kondisi anaerobik 6. Transformasi bentuk-bentuk P-tanah dikendalikan pH 7. Ca-P lebih mudah larut dp Fe-P dan Al-P 8. Rezim air sgt berpengaruh thd transformasi P-tanah 9. Kondisi AQUIK ---- Akumulasi Al-P 10. Kondisi USTIK Akumulasi Fe-P

26 REAKSI P tanah ALKALINE PRESIPITASI DIKALSIUM FOSFAT Pada kondisi Ph tanah yang tinggi dan kaya kalsium, terjadi pengendapan senyawa-senyawa: 1. Kalsium fosfat: Ca3(PO4)2; CaHPO4 2. Hidroksi-apatit 3. Karbonat-apatit PRESIPITASI PERMUKAAN PADATAN KALSIUM KARBONAT Ion-ion fosfat yang kontak dengan permukaan padatan kalsium karbonat akan diendapkan pd permukaan partikel ini. Hasil akhir dari reaksi ini adalah garam- garam tidak larut dari kalsium, fosfat, dan mungkin CO 3 = atau OH- Reaksi retensi fosfat oleh liat-liat yang jenuh kalsium: Liat-Ca-H 2 PO 4 Tiga faktor penting: 1. Aktivitas Ca++ 2. Jumlah dan ukuran partikel CaCO 3 bebas 3. Jumlah liat yang ada dlm tanah …………………..

27 TanamanP-larutan tnh yg menghasilkan 95% hasil maks., ppm 1. Lettuce Tomat Cucumber Kedelai (vegetable) Ubijalar Jagung Sorghum Kubis0.04 Sumber: Fox et al. (1974)

28 TanamanInternal P Requirement, %P 1. Stylosanthes humilis Centrosema pubescens Desmodium intortum Digitaria decumbens Panicum maximum Pennisetum clandestinum Paspalum dilatatum Sumber: Andrew & Robins (1969, 1971)

29 TEKNOLOGI PEMUPUKAN FOSFAT : 1. Respon pupuk P sgt tinggi pada Oxisol, Ultisol, andepts, Vertisols 2. Dosis pupuk P = F (jenis tanaman, tanah, cara aplikasi, musim) 3. Dosis Rekomendasi Jagung, kedelai, Tebu: kg P 2 O 5 /ha 4. Kapasistas fiksasi P tanah menentukan cara aplikasi pupuk P: Disebar, ditugal, digarit, pd lubang tanam, dll 5. Pada tanah yg memfiksasi P ada dua strategi: 1. Dosis medium, digarit, setiap musim tanam 2. Dosis tinggi unt menjenuhi kapasitas fiksasi P-tanah, dan efek residunya berlangsung beberapa tahun 6. Pupuk P yg baik harus mengandung % P dlm bentuk larut air, untuk memenuhi kenbutuhan awal pertumbuhan tanaman 7. Aplikasi kapur & silikat mampu menurunkan fiksasi P dlm tanah 8. Pengapuran hingga pH umumnya meningkatkan ketersediaan P dalam tanah, mengurangi fiksasi P

30 Kapasitas fiksasi P tanah sngt tinggi, alternatif pengelolaan: 1. Kombinasi cara aplikasi pupuk P: ditugal/digarit dg sebar 2. Batuan-fosfat larut sitrat 3. Aplikasi kapur atau Ca-silikat unt ngurangi fiksasi P 4. Kultivar tanaman yg toleran thd larutan tanah yg miskin fosfat 5. Pertimbangan biaya pupuk & pemupukan.

31 PERILAKU PUPUK P dalam TANAH AMMONIUM FOSFAT Dalam tanah, senyawa ammonium fosfat akan bergerak ke luar dari granula pupuk; kalau dalam tanah terdapat banyak Ca++, maka akan terbentuk dikalsium fosfat. MAP : Mono ammonium fosfat (larutan jenuh punya pH 4.0) DAP : Di ammonium fosfat ( larutan jenuhnya punya pH 9.0) PRESIPITASI PERMUKAAN PADATAN KALSIUM KARBONAT Ion-ion fosfat yang kontak dengan permukaan padatan kalsium karbonat akan diendapkan pd permukaan partikel ini. Hasil akhir dari reaksi ini adalah garam- garam tidak larut dari kalsium, fosfat, dan mungkin CO 3 = atau OH- Reaksi retensi fosfat oleh liat-liat yang jenuh kalsium: Liat-Ca-H 2 PO 4 Tiga faktor penting: 1. Aktivitas Ca++ 2. Jumlah dan ukuran partikel CaCO 3 bebas 3. Jumlah liat yang ada dlm tanah …………………..

32 IKTISAR FOSFAT - TANAH 1.P dalam tanah berbentuk organik dan an-organik. Konsentrasi P- anorganik (H2PO4- dan HPO4=) dalam larutan tanah merupakan faktor sangat penting yg menentukan ketersediannya bagi tanaman 2.Konsentrasi ion fosfat dlm larutan tanah ditentukan oleh kecepatan reaksi imobilisasi biologis dan reaksinya dg fraksi mineral tanah. Tanah berliat (terutama liat tipe 1:1 dan oksida hidrous Fe an Al) memfiksasi ortofosfat menjadi bentuk yg tidak tersedia bagi tanaman. 3.Tanah berkapur umumnya mempunyai ketersediaan P rendah. Ion fosfat dijerap pada permukaan partikel halus kalsium karbonatdan selanjutnya dikonversi menjadi bentuk apatit yg tidak larut, atau mengalami proses pengendapan langsung dari larutan tanah menjadi kalsium fosfat. 4.Ketersediaan pupuk fosfat larut air dapat ditingkatkan dengan jalan menempatkan bahan pupuk secara “banding” dlm tanah (ditugal atau digarit). Hasil yag serupa dapat diperoleh dengan jalan granulasi bahan pupuk. 5.Terminologi khusus untuk pupuk fosfat adalah: Larut air, Larut sitrat, Tersedia, dan Total Fosfat.

33 IKTISAR FOSFAT - TANAH 6.Pupuk fosfat dapat diklasifikasikan berdasarkan proses pembuatannya, menjadi: Heat-processed phosphate, dan Acid-treated Phosphate. 7.Reaksi pupuk fosfat larut air dengan berbagai komponen tanah menghasilkan “produk reaksi pupuk - tanah”. Kelarutan hasil reaksi inilah yang menentukan ketersediaan fosfat bagi tanaman 8.Kandungan air tanah sangat menentukan efektifitas dan laju ketersediaan pupuk fosfat. Pada kondisi air tanah kapasitas lapangan sekitar % fosfat larut air dapat bergerak ke luar dari granula pupuk dalam periode 24 jam.

34 PEREDARAN BELERANG Sulfur (S) Belerang organik Sulfida (S = ) Sulfat (SO 4 = ) reduksi Oksidasi reduksi Oksidasi Dekomposisi Mineral tanah Pencucian Serapan Sisa-sisa Biomasa tanaman Gas H 2 S Volatilisasi

35 Perilaku Belerang dlm Tanah MINERALISASI - IMOBILISASI: Reaksi mineralisasi: S-Organik Hasil dekomposisi Sulfat (Protein & senyawa (Senyawa sulfida) Organik lain) Reaksi Imobilisasi: Ion Sulfat Jasad renik S-organik OKSIDASI - REDUKSI: reaksi-reaksi biokimia H 2 S + 2O 2 H 2 SO 4 2H + + SO 4 = 2S + 3 O 3 + 2H 2 O 2H 2 SO 3 2H + + SO 3 = Alkohol-organik + Sulfat Asam organik + H2O + S= Bakteri belerang Fe ++ + S = FeS Sulfat Sulfit Tiosulfat direduksi oleh bakteri Sulfida S-elementer OKSIDASI - REDUKSI: reaksi-reaksi biokimia H 2 S + 2O 2 H 2 SO 4 2H + + SO 4 = 2S + 3 O 3 + 2H 2 O 2H 2 SO 3 2H + + SO 3 = Alkohol-organik + Sulfat Asam organik + H2O + S= Bakteri belerang Fe ++ + S = FeS Sulfat Sulfit Tiosulfat direduksi oleh bakteri Sulfida S-elementer

36 Perilaku Belerang dlm Tanah OKSIDASI BELERANG & KEMASAMAN: Oksidasi belerang pd akhirnya menghasilkan ion H + yg dpt menurunkan pH tanah Didaerah pasang-surut, tanahnya disebut TANAH SULFAT MASAM, mengandung “cat-clay”. Kalau tanah ini tetap tergenang dapat ditanami padi; kalau tanah ini dikeringkan akan terjadi oksidasi belerang dan sulfida menjadi sulfat yg mampu mengasamkan tanah secara ekstrim RETENSI SULFAT Retensi sulfat dalam tanah rendah, baik jumlah & kekuatannya. Tanah bagian bawah biasanya mempunyai retensi sulfat lebih tinggi daripada topsoil Retensi sulfat berhubungan dg hidroksida Fe dan Al, dan Kaolinit K H O SO 4 -Al Al- + KHSO 4 -Al Al- + H 2 O OO HH RETENSI SULFAT Retensi sulfat dalam tanah rendah, baik jumlah & kekuatannya. Tanah bagian bawah biasanya mempunyai retensi sulfat lebih tinggi daripada topsoil Retensi sulfat berhubungan dg hidroksida Fe dan Al, dan Kaolinit K H O SO 4 -Al Al- + KHSO 4 -Al Al- + H 2 O OO HH

37 UDARA TANAH Tata-udara dalam tanah = AERASI TANAH Keseimbangan Udara-Air dalam tanah Tekstur Tanah Struktur Tanah

38 AERASI TANAH tanah yg mengandung gas tersedia dalam jumlah dan perbandingan yang tepat bagi jasad aerobik yang hidup dan mampu menunjang berlangsungnya proses metabolik yg esensial bagi jasad tsb pd kecepatan yg optimum Tanah yang AERASI nya baik adalah tanah yg mengandung gas tersedia dalam jumlah dan perbandingan yang tepat bagi jasad aerobik yang hidup dan mampu menunjang berlangsungnya proses metabolik yg esensial bagi jasad tsb pd kecepatan yg optimum Tanah yang AERASI nya baik mempunyai sifat: 1. Harus ada ruangan yang cukup tanpa bahan mineral dan air 2. Harus ada kesempatan yg cukup bagi gas-gas untuk keluar-masuk ruangan tsb Dua reaksi biologis yg terkait dgn dinamika O2 dan CO2 dalam tanah: 1. Pernafasan akar tumbuhan tinggi 2. Dekomposisi bahan organik tanah secara aerobik oleh jasad renik. (C) + O2 CO2

39 MASALAH AERASI TANAH Air Tanah yang berlebihan 1. Tanah jenuh air, tanah tergenang dapat berpengaruh buruk pd tanaman pd umumnya 2.Biasanya pd tanah-tanah yg drainasenya buruk dan tekstur halus 3. Pada tempat-tempat cekungan PERTUKARAN GAS antara tanah dan atmosfer tgt pd: 1. Laju reaksi biokimia yg mempengaruhi gas dlm tanah 2. Laju ke luar - masuknya gas-gas dari dan ke dalam tanah. Pertukaran gas ini terjadi melalui mekanisme: 1. Pergerakan masal (mass flow) 2. Difusi gas Penyebab buruknya aerasi tanah: 1. Kandungan air tanah yg berlebihan shg tidak menyisakan ruangan untuk gas/ udara 2. Pertukaran gas tidak cukup cepat unt mempertahankan kadarnya pd tingkat tertentu.

40 LAJU DIFUSI OKSIGEN (LDO) Nilai LDO semkin kecil dengan kedalaman tanah LDO pada kedalaman 95 cm sama dengan setengah nilai LDO pd kedalaman 11.5 cm Pertumbuhan akar tanaman berhenti bila LDO turun menjadi 20 g x cm 2 /menit LDO adalah laju pergantian oksigen dalam tanah yg dipakai oleh akar tanaman yg bernafas atau digantikan oleh air.

41 SUSUNAN UDARA TANAH % volume: TempatO2CO2N2 Udara tanah: New York Inggris Udara Atmosfer Inggris Sumber: Lyon, Buckman & Brady, Udara tanah umumnya lebih kaya CO2 dan uap air, gas metan dan H2S dibandingkan dengan udara atmosfer. Sejumlah gas-gas tertentu dapat larut dalam air tanah dan diikat oleh permukaan koloid tanah, misalnya oksigen

42 Faktor Susunan Udara Tanah Tanah lapisan atas vs Tanah lapisan bawah Jumlah total ruangan pori tanah lapisan bawah lebih sedikit dibanding tanah lapisan atas % CO2 udara tanahKedalaman sampling, cm 0.5 gandum + rabuk 30 tanah bera + rabuk kandang Lempung liat berdebu Lempung berdebu tanah bera 180 Waktu sampling % O2 udra tnh Susunan udara tanah tgt pada: 1. Jumlah ruangan / pori yg tersedia 2. Kecepatan reaksi biokimia 3. Pertukaran gas Penambahan bahan organik akan mengubah susunan udara tanah

43 AERASI & KEGIATAN BIOLOGIS Aerasi b uruk mempengaruhi Tanaman: 1. Pertumbuhan perakaran sangat terbatas 2.Penyerapan hara terhambat 3.Air menjadi berkurang 4.Pembentukan senyawa anorganik yang bersifat toksik Jasad Mikro 1. Aerasi buruk menurunkan oksidasi bahan organik tanah 2. Penurunan ini lebih disebabkan oleh kekurangan O2 3. Populasi jasad renik sangat terpengaruhi olh aerasi 4. Aerasi buruk mendorong aktifitas jasad anaerob dan fakultatif, menghasilkan senyawa reduksi, fero, mangano, sulfida Akar tanaman apel memerlukan minimal 3% O2 dalam udara tanah, sedangkan % cukup untuk pertumbuhan akar. Minimal diperlukan udara tanah yg mengandung 12% O2 untuk pertumbuhan akar-akar baru. Pertumbuhan tajuk tanaman normal selama LDO lebih dari g x /cm2/menit.

44 SIFAT OLAH TANAH Kandungan lengas tanah Tekstur tanah Struktur tanah Kandungan BOT

45 TEKSTUR DAN STRUKTUR TANAH Tanah disusun dari butir-butir tanah dengan berbagai ukuran. Bagian butir tanah yang berukuran lebih dari 2 mm disebut bahan kasar tanah seperti kerikil, koral sampai batu. Bagian butir tanah yang berukuran kurang dari 2 mm disebut bahan halus tanah. Bahan halus tanah dibedakan menjadi: 1.Pasir, yaitu butir tanah yang berukuran antara 0,050 mm sampai dengan 2 mm. 2.Debu, yaitu butir tanah yang berukuran antara 0,002 mm sampai dengan 0,050 mm. 3.Liat, yaitu butir tanah yang berukuran kurang dari 0,002 mm. Tekstur tanah menunjukkan kasar halusnya tanah. Tekstur tanah merupakan perbandingan antara butir-butir pasir, debu dan liat. Tekstur tanah dikelompokkan dalam 12 klas tekstur. Kedua belas klas tekstur dibedakan berdasarkan prosentase kandungan pasir, debu dan liat.

46 SEGITIGA TEKSTUR Clay Silt Sand Loamy Sand Sandy Loam Sandy Clay Loam Silt Loam Loam Clay Loam Silty Clay Loam Silty Clay Percent Silt Percent Clay Percent Sand Sandy Clay

47 Definisi Struktur Tanah Soil structure is the arrangement of the primary soil particles (sand, silt, and clay) and other soil materials into discrete aggregates.

48 Peds = Gumpalan, Bongkahan, Agregat l Structural units are called peds, and have distinct boundaries and well-defined planes of weakness between the aggregates. l Peds consist of primary particles bound together by cementing agents like organic matter, clay, and hydrous oxides of iron and aluminum. l Peds can take several shapes.

49 Bentuk-bentuk Struktur-tanah l Granular l Blocky l Prismatic l Columnar l Platy l Single-grained l Massive

50 Granular Structure l Resembles cookie crumbs and is usually less than 0.5 cm in diameter. l Commonly found in surface horizons where roots have been growing.

51 Struktur Kubus: Blocky Structure l Irregular blocks that are usually cm in diameter. l Can be subangular or angular blocky. rofile/$File/gl167_profile.jpg

52 Struktur Prismatik l Vertical columns of soil that might be a number of cm long. l Usually found in lower horizons. rismatic.gif 27_large.jpg

53 Struktur Columnar l Vertical columns of soil that have a salt "cap" at the top. l Found in soils of arid climates.

54 Struktur Pipih l Thin, flat plates of soil that lie horizontally. l Usually found in compacted soil.

55 Struktur berbutir tunggal l Soil is broken into individual particles that do not stick together. l Always accompanies a loose consistence. l Commonly found in sandy soils.

56 Massive Structure l Soil has no visible structure, is hard to break apart and appears in very large clods.

57 Grade of Soil Structure l The terms weak, moderate, or strong are used to describe the grade or how stable the peds are and how hard they are to break apart. l What do you think the grade would be for this picture?

58 Kelas Struktur Tanah The size or class of the peds is described as fine, medium, or coarse.

59 Struktur tanah mempengaruhi pergerakan air dalam tanah l In soils with good structure, the pore space that occurs between peds is relatively large and facilitates water and air movement. l Well-developed structure is very important in clayey soils. l Clayey soils with poor structure restrict water and air movement.

60 KEMASAMAN TANAH = pH TANAH Kemasaman Tanah Ketersediaan: Defisiensi & Toksisitas hara dalam tanah Kehidupan Mikroba Tanah Kesehatan Akar Tanaman

61 pH = - log [H + ] [H + ] dlm larutan tanah ………. Kemasaman aktif [H + ] dijerap koloid tanah ………. Kemasaman potensial Total keduanya ………………….. Kemasaman total Kisaran Nilai pH tanah: pH = 7.0 : Tanah Netral pH < 7.0 : Tanah Masam pH > 7.0 : Tanah basa/ Alkalin/Alkalis Biasanya: Tanah masam : di daerah iklim basah Tanah alkalis: di daerah kering Misel -H [H + ] Ion H + terjerap, H dd Ion H + terlarut

62 Kation aluminium: MISEL Al Al 3+ Al 3+ + H 2 O Al(OH) 2+ + H + Al 3+ + OH - Al(OH) 2+ Al(OH) 2+ + OH - Al(OH) 2 + Al(OH) 2+ + H 2 O Al(OH) H + Al(OH) H 2 O Al(OH) 3 + H + SUMBER KEMASAMAN TANAH H dd H+ Bahan Organik Tanah:

63 pH & Ketersediaan Hara Ca dan Mg: Ketersediaan maksimum: pH = Ketersediaan minim pada tanah dg : pH < 4.0 N, K dan S: Ketersediaan maksimum: pH > 6 Ketersediaan minim pada tanah dg : pH < 4.0 Fosfat : Ketersediaan maksimum: pH = Ketersediaan minim pada tanah dg : pH < 4.0 Fe, Mn,Zn, Cu,Co : Ketersediaan maksimum: pH < 5.5 Ketersediaan minim pada tanah dg : pH > 7.5 Bakteri & Aktinomisetes : Ketersediaan maksimum: pH > 5.5 Ketersediaan minim pada tanah dg : pH < 4.0 Mo: Ketersediaan maksimum pd pH > 6.5

64 Problem Kemasaman Tanah Kesuburan tanah Ketersediaan Unsur Hara Suasana fisiologis larutan tanah tidak sesuai bagi proses-proses pertumbuhan akar tanaman Keracunan unsur hara mikro Gangguan akibat tingginya ketersediaan/kelarutan kation aluminium Menurunkan kemasaman tanah = Menaikkan pH tanah = ………….. Pengapuran Gangguan kehidupan jasad renik tanah

65 1. Tujuan utama pengapuran adalah menetralisir Al dd, dan biasanya diikuti oleh kenaikan pH hingga Kalau diduga ada keracunan Mn, maka pH dinaikkan Faktor-faktor yg harus diperhatikan: 1. Jml bahan kapur yg diperlukan untuk menetralkan Al dd hingga tingkat yg sesuai bagi tanaman 2. Kualitas bahan kapur 3. Cara penempatan / aplikasi bahan kapur ke tanah.

66 RESPON TANAMAN thd PENGAPURAN Umumnya pertumbuhan tanaman menjadi lebih baik. Tnm kacang-kacangan menyukai kapur, termasuk kedelai dan kacang tanah Alasan terjadinya respon tanaman: 1. Pengaruh langsung unsur hara Ca dan Mg 2. Dinetralkannya senyawa-senyawa toksik 3. Penekanan gangguan penyakit tanaman 4. Ketersediaan beberapa unsur hara meningkat 5. Rangsangan kegiatan jasad mikro akan meningkatkan ketersediaan hara 6. Beberapa tanaman tertentu tidak senang pengapuran, misalnya semangka. 7. ……. Dll.

67 1. Kamprath (1970): Dosis kapur = 1.5 x ( me Al dd topsoil) = m.e. Ca yg harus diaplikasikan sbg kapur 2. Dosis kapur yg dihitung dg cara ini mampu menetralkan % Al dd dlm tanah yg mengandung 2 - 7% bahan organik 3.Faktor 1.5 digunakan untuk menetralkan H+ yg dilepaskan oleh bahan organik atau hidroksida Fe dan Al kalau pH tanah meningkat 4.Dalam tanah yg kaya bahan organik, faktor tersebut menjadi 2.0 atau 3.0, karena adanya H dd. 5.Untuk setiap satu m.eq. Al dd dlm tanah diperlukan aplikasi 1.5 meq Ca atau setara dg 1.65 ton CaCO3 per ha. 6.Faktor penting lain adalah kandungan Al dd dlm tanah yang dapat ditolerir oleh tanaman tertentu 7.Jagung sensitif terhadap kejenuhan Al 40-60%. Pengapuran hingga kejenuhan Al = 0% dapat menguntungkan, namun pengapuran untuk menurunkan kejenuhan Al menjadi 20% dapat lebih ekonomis.

68 RESPON HASIL TERHADAP PENGAPURAN % kejenuhan Al % Hasil maks Sumber: Abruna et al Oxisols & Ultisols Rumput gajah Sorghum Jagung

69 1. Kapur biasanya dibenamkan sedalam 15 cm beberapa hari sebelum tanam. 2.Tanah Oksisol sangat masam yg topsoilnya telah dikapur hingga pH 5.5, sebagian besar akar jagung tumbuh dalam topsoil. Tingginya kandungan Al dd dalam subsoil mencegah pertumbuhan akar lebih dalam. 3.Penempatan kapur pada lapisan tanah yg lebih dalam mengakibatkan perakaran tanaman tumbuh lebih dalam dan hasil tanaman lebih baik 4.Deep placement kapur dimungkinkan pada tanah-tanah berpasir yang strukturnya baik. 5.

70 PENGAPURAN & HASIL JAGUNG Dosis kapur ( ton/ha) Hasil biji, t/ha Sumber: Gonzales, 1973 Tanah Oxisols Zone pengapuran 0-30 cm Zone pengapuran 0-15 cm

71 1. Efek residu pengapuran tergantung pada seberapa cepat Ca dan Mg digantukan oleh residu kemasaman dari pupuk nitrogen. 2.Pada tanah Hydrandept Selama lima tahun sejak aplikasi 2 ton kapur/ha ternyata nilai Al dd dalam tanah dipertahankan sekitar 1 meq, semula sebesar 3 m.eq, meskipun sebagian besar Ca++ telah tercuci. Setelah lima tahun efek residu pengapuran lenyap. 3.Pada Oxisol berpasir. Jagung dan kedelai respon positif terhadap kapur enam tahun setelah aplikasi, respon hasil meningkat dg waktu, diduga karena pelarutan partikel kasar kapur.

72 KELEBIHAN Pemberian KAPUR Kelebihan: penambahan kapur yg mengakibatkan meningkatan pH tanah melebihi yang diperlukan untuk pertumbuhan optimum tanaman. Tanaman akan menderita, terutama pada tahun pertama aplikasi kapur Biasanya terjadi pada tanah berpasir / berdebu yg miskin bahan organik Pengaruh buruk pengapuran yg berlebihan: 1. Kekurangan Fe, Mn, Cu dan Zn 2. Ketersediaan fosfat mungkin menurun karena pembentukkan senyawa kompleks dan tidak larut 3. Serapan fosfat dan penggunaannya dlm metabolisme tanaman dapat terganggu 4. Serapan B dan penggunaannya dapat etrganggu 5.Perubahan pH yang terlalu melonjak dapat berpengaruh buruk 6. ………dst. 7. ……. Dll.

73 Apakah KAPUR perlu diberikan? Penggunaan kapur harus didasarkan pada : Kemasaman Tanah dan Kebutuhan Tanaman 1. Sebelum mengapur tanah, karakteristik kimia tanah perlu diteliti 2. pH tanah dan Kejenuhan Basa harus ditentukan secara akurat : Lapisan atas dan Lapisan bawah 3. Cara lain adalah menentukan Al dd 4. ………. 1. Kebutuhan kapur untuk tanaman secara umum atau untuk tanaman tertentu 2. Pengelompokkan respon tanaman thd kapur : - Tanaman Senang Pengapuran - Tanaman tidak senang Pengapuran - Tanaman netral

74 Bentuk KAPUR yg dipakai Lima faktor unt menentukan bentuk kapur : 1. Jaminan mutu kimia bahan kapur 2. Harga bahan 3. Kecepatan reaksi dengan tanah 4. Kehalusan bahan kapur 5. Hal lain-lain (penyimpangan, pembungkusan dsb. Kecepatan Reaksi: 1. Kapur kaustik (kapur tohor dan tembok) lebih cepat bereaksi dg tanah dp kapur giling 2. Kapur dolomitik bereaksi lebih lambat dp kapur kalsitik 3. Bentuk tepung halus lebih cepat bereaksi dg tanah 4. …. Dll. Pertimbangan biaya: 1. Harga bahan kapur 2. Biaya angkut ke lahan usaha 3. Biaya aplikasi bahan kapur ke lahan usaha 4. ….. dll

75 Jumlah KAPUR yg diaplikasikan Enam faktor penting unt menentukan jumlah kapur : 1. Karakteristik tanah: Lapisan atas: pH, Al dd, Tekstur & Struktur, BOT Lapisan bawah: pH, Al dd, Tekstur & Struktur 2. Tanaman yg akan ditanam 3. Lamanya pergiliran tanaman 4. Macam bahan kapur dan komposisi kimianya 5. Kehalusan bahan kapur 6. Pengalaman praktis Karakteristik Tanah : 1. Tekstur dan BOT menentukan besarnya kapasitas jerapan 2. Semakin tinggi Kapasitas jerapan dan Al dd, semakin banyak kapur diperlukan 3. Kemasaman dan Al dd tanah lapisan bawah ikut menentukan jumlah kapur Contoh: Jml kapur giling unt tanah mineral setebal 20 cm seluas 1 ha: Untuk menapai pHJumlah kapur, ton/ha x me Al dd

76 Teknologi Aplikasi KAPUR Cara Aplikasi : 1.Kapur disebar di permukaan tanah yg baru dibajak, kemudian dicampur rata dengan tanah olahan 2.Kapur disebar di permukaan tanah, tanah dibajak (diolah) dan dicampur rata Waktu Aplikasi : 1. Biasanya sebelum tanam 2.Kapur diberikan bila diperkirakan tidak turun hujan pd saat aplikasi 3. …… 1. Pertanaman tunggal 2. Pertanaman majemuk: Pola pergiliran tanaman Kapur diberikan pd tanaman yg paling memerlukan pengapuran

77 BENTUK BAHAN KAPUR Kapor Oksida: Kapur Sirih Kemurniannya: % Pembuatannya: CaCO3 + panas CaO + CO2 CaMg(CO3)2 + panas CaO +MgO + CO2 Reaksinya dlm tanah: MISEL - H + CaO MISEL - Ca + H2O CaO + H2O Ca(OH)2 Ca(OH)2 + 2 H 2 CO 3 Ca(HCO 3 ) H2O % Oksida CaO : 77% Ekuivalen oksida Ca: 102 Daya netralisasi: (kesetaraan CaCO3) Persentase unsur Ca: 55 % Oksida MgO : 18% Persentase unsur Mg: 10.8

78 BENTUK BAHAN KAPUR Kapor Hidroksida: Kapur Tembok Kemurniannya: % Pembuatannya: CaO + MgO + H 2 O Ca(OH)2 + Mg(OH) 2 Reaksinya di udara lembab terbuka: Ca(OH)2 + CO2 CaCO 3 + H2O Mg(OH)2 + CO2 MgCO 3 + H2O Reaksinya dlm tanah: MISEL - H + Ca(OH) 2 MISEL - Ca + 2H2O Ca(OH)2 + 2 H 2 CO 3 Ca(HCO 3 ) H2O % Oksida CaO : 60% Ekuivalen oksida Ca: 76.7 Daya netralisasi : (kesetaraan CaCO 3 ) Persentase unsur Ca: 42.8 % Oksida MgO : 12% Persentase unsur Mg: 7.2

79 BENTUK BAHAN KAPUR Kapor Karbonat : Kapur Kalsit = CaCO3 Kapur Dolomitik= CaMg(CO3)2 Dolomit= MgCO3 Kemurniannya : % Pembuatannya: Batuan CaCO3 digiling Kapur giling Reaksinya dlm tanah: MISEL -H + CaCO 3 MISEL -Ca + H2O + CO 2 Oksida CaO = 44.8%; MgO = 6.70% Ekuivalen oksida Ca: Daya netralisasi : 96.6 (kesetaraan CaCO 3 ) Persentase unsur Ca = 32; Mg = 4.03 Karbonat: CaCO3 = 80%; MgCO3 = 14% Total = 94%

80 PENGARUH KAPUR PADA TANAH Pengaruh Fisik: - Membantu granulasi - agregasi - Memperbaiki struktur tanah - Tata Udara (Aerasi) - Tata Air / Pergerakan air Pengaruh Kimia: (Bila tanah dg pH= 5.0 dikapur hingga ph naik menajdi 6.0) - Kepekatan kation hidrohen menurun - Kepekatan anion hidroksil meningkat/ naik - Daya larut Fe, Mn dan Al akan menurun - Ketersediaan fosfat dan Mo akan diperbaiki - Ca dd dan Mg dd akan naik - Persentase kejenuhan basa (KB) akan naik - Ketersediaan kalium berubah tgt keadaan. Pengaruh Biologik: - Merangsang kegiatan jasad tanah, termasuk mikroba tanah - Membantu pembentukan humus - Aminisasi, amonifikasi, oksidasi belerang dipercepat - Fiksasi nitrogen dari udara secara biologis dirangsang - Nitrifikasi dipercepat

81 TOKSISITAS TANAH Toksisitas Tanah Kelebihan Hara: Unsur Mikro Al Kekurangan Hara: Defisiensi Substansi Toksik Bagi Akar tanaman dan Mikroba tanah

82 TOKSISITAS Al & DEFISIENSI Ca thd AKAR TEMBAKAU waktu (hari) % maks. pemanjangan akar Sumber: Abruna et al Ultisols & Oxisols Dikapur CaCO3, pH 5.8, 4.4 meq Ca++ Dikapur MgCO3, pH 5.6, 0.4 meq Ca++ Tdk Dikapur, pH 4.2, 0.4 meq Ca++

83 EFEK Al thd PERTUMBUHAN AKAR TanahpHAl dd % Kejenuhan Berat kering akar tanaman: me/100 g Al Jagung (mg/pot)Sorghum Ultisol Oxisol Sumber: Brenes & Pearson, 1973.

84 MEKANISME TOLERANSI / KEPEKAAN TANAMAN thd Al dlm TANAH 1. Morfologi akar. Varietas yg toleran Al mampu menumbuhkan dan tidak mengalami kerusakan ujung-ujung akar pd kondisi tanah masam kaya Al 2.Perubahan pH rhizosfer. Varietas yg toleran Al mampu menaikkan pH zone rhizosfernya, sdg varietas yg peka menurunkan pH tsb. Perubahan pH ini diduga akibat dari penyerapan anion diferensial-selektif, sekresi asam organik, CO 2 dan HCO Lambatnya translokasi Al ke tajuk. Varietas yg toleran Al mengakumulasikan Al dlm akar, dan mentranslokasikan ke tajuk secara lebih lambat dp jenis yg peka.

85 MEKANISME TOLERANSI / KEPEKAAN TANAMAN thd Al dlm TANAH 4. Al dalam akar tidak menghambat penyerapan dan translokasi Ca, Mg dan K dlm varietas yg toleran Al. 5. Toleransi varietas kedelai thd Al berhubungan dengan penyerapan dan translokasi Ca. 6. Toleransi varietas keNTANG thd Al berhubungan dengan translokasi Mg dan K. 7.Toleransi varietas padi thd Al berhubungan dengan tingginya kandungan Si dlm tanaman. 8.Varietas yg toleran Al tidak mengalami hambatan penyerapan dan translokasi fosfat; tdk dmk varietas yg peka.

86 Al dd dan % KEJENUHAN Al 1. Sumber kemasaman tanah : H+, H dd, Al dd, 2. Al dd diendapkan pada pH > % kejenuhan Al dari KTK efektif menjadi ukuran kemasaman tanah 4. Kejenuhan basa (KB) = jumlah basa dibagi KTK 5. Al dd ditentukan dengan jalan ekstraksi tanah dg 1 N KCl, dan mentitrasi ekstraksnya dengn larutan basa 6.

87 HUBUNGAN pH dan KEJENUHAN Al % kejenuhan Al pH tanah Sumber: Abruna et al Ultisols & Oxisols

88 HUBUNGAN KEJENUHAN Al dan HASIL BEANS % kejenuhan Al % hasil maks Sumber: Abruna et al Ultisols & Oxisols r = 0.93**

89 1. Konsentrasi Al dlm larutan tanah > 1 ppm menyebabkan penurunan hasil tanaman 2.Tembakau dan kentang sangat peka thd Al +++ dlm tanah, terutama akarnya. Gejalanya akar menjadi tebal, kaku dan becak-becak jaringan mati 3.Pertumbuhan akar jagung mulai terganggu pada kondisi 60% kejenuhan Al. 4.Al cenderung terakumulasi dalam akar dan menghambat penyerapan dan translokasi Ca dan fosfat menuju tajuk, sehingga mendorong defisiensi Ca dan P.

90 ERODIBILITAS TANAH = KEPEKAAN EROSI Erosi merupakan peristiwa pengikisan padatan (sedimen, tanah, batuan, dan partikel lainnya) akibat transportasi angin, air atau es, karakteristik hujan, creep pada tanah dan material lain di bawah pengaruh gravitasi, atau oleh makhluk hidup semisal hewan yang membuat liang, dalam hal ini disebut bio-erosi. Erosi tidak sama dengan pelapukan akibat cuaca, yang mana merupakan proses penghancuran mineral batuan dengan proses kimiawi maupun fisik, atau gabungan keduanya.

91 ERODIBILITAS TANAH = KEPEKAAN EROSI Erodibilitas Faklor 1)RendahSedangTinggi Teksturliat; Iiat berpasir, lempung liat berpasir liat berdebu; lempung liat, pasir, pasir berlempung, lempung berpasir, lempung liat berdebu Lempung; lempung berdebu; debu Kandungan bahan oerganik Tinggi (> 3%)Sedang (1-3%)Rendah PermiabilitasTinggiSedangRendah (> 12.5 cm/jam)( cm/jam)(< 2.5 cm /jam) AgreratGranular halusGranular sedangMasif; pipih; ber- sampai kasargumpal Jenis tanahOxisols (Latosols)Inceptisols (RegosolVertisols; gleysols Andisol (Andosols)Entisol (Litosol) atau tanah gleyic. Ultisols (Podsol); lnceptisols dan Cambisol; Alfisol sebagian Inceptisols

92 DRAINAGE TANAH DRAINAGE PERMUKAAN Surface drainage is the removal of excess water from the surface of the land. This is normally accomplished by shallow ditches, also called open drains. The shallow ditches discharge into larger and deeper collector drains. In order to facilitate the flow of excess water toward the drains, the field is given an artificial slope by means of land grading DRAINAGE BAWAH PERMUKAAN Subsurface drainage is the removal of water from the rootzone. It is accomplished by deep open drains or buried pipe drains.

93 TEMPERATUR TANAH Kehidupan organisme tanah dan akar tanaman Proses Dekomposisi Bahan Organik Tanah. Evaporasi Proses penyerapan hara dan air oleh akar tanaman

94 Why do we study soil temperature?

95 Where do we study soil temperature?

96 SUHU TANAH Suhu tanah di lapangan ditentukan oleh: 1.Jumlah panas yang diserap oleh tanah 2.Energi panas yg diperlukan untuk mengubah suhu tanah 3.Energi yg diperlukan untuk evaporasi yg terus menerus di permukaan tanah Suhu tanah sangat vital bagi aktivitas biologis dalam tanah, termasuk pertumbuhan akar tanaman. Proses nitrifikasi baru dapat berlangsung kalau suhu tanah telah mencapai 5oC, batas optimumnya oC

97 SERAPAN & KEHILANGAN PANAS Kehilangan panas dari tanah ke atmosfer, melalui KONDUKSI dan RADIASI Radiasi ini berupa infra merah, tidak terlihat mata, gelombang gelap Radiasi gelombang gelap ini berenergi tinggi dan selama pemancarannya banyak panas yg hilang dari tanah Jumlah panas yg diserap tanah ditentukan oleh radiasi efektif yg mencapai permukaan tanah dan iklim Jumlah energi yg masuk tanah dipengaruhi oleh: 1. Warna tanah: gelap menyerap lebih banyak energi 2. Lereng: 3. Tanaman penutup tanah: Hutan vs. tanah gundul Tanah gundul lebih cepat memanas dan mendingin

98 PANAS JENIS TANAH Panas jenis tanah: Jumlah panas yang diperlukan oleh satu gram tanah untuk menaikkan suhunya satu derajat celcius. Panas jenis tanah kering lebih rendah dibandingkan dg tanah basah Tanah kering: PJ = 0.20 Kadar air 20%: PJ = 0.33 Kadar air 30%: PJ = 0.38

99 PANAS PENGUAPAN Warna tanah vs. Suhu Tanah gelap biasanya kaya bahan organik dan kandungan airnya tinggi. Tanah gelap yg drainasenya buruk lambat memanas. Penguapan air tanah memerlukan sejumlah energi panas Untuk menguapkan 1 g air pada 20oC diperlukan panas 585 kalori. Penguapan g air memerlukan 265 kalori. Bila semua panas ini diambil dari tanah dan air, maka tanah sedalam 30 cm menjadi dingin dan suhunya sama dengan -2oC.

100 GERAKAN PANAS DALAM TANAH Proses konduksi panas dalam tanah berlangsung lambat Tanah lapisan bawah suhunya lebih rendah dp tanah lapisan atas Perubahan suhu tanah lapisan bawah sangat sedikit sekali Energi panas masuk ke dalam tanah melalui proses konduksi, sehingga kadar air tanah sangat menentukan laju konduksi ini. Energi panas lebih mudah menjalar dari tanah ke air dibandingkan dari tanah ke udara

101 SUHU TANAH Suhu tanah. oC Soil depth cm 60 Januari Juli 300Sumber: Fluker, 1956 (Texas) Suha tanah pada suatu saat tergantung pada nisbah energi panas yang diserap dan yang hilang Suhu tanah juga tergantung kedalaman tanah

102 Pengendalian Suhu Tanah Suhu oC Kedalaman tanah 1.5 cm Kedalaman tanah 15 cm 38 tanpa mulsa Dengan mulsa Tanpa mulsa Dengan mulsa pagisore pagi sore Penggunaan mulsa organik mengakibatkan suhu tanah lebih rendah dan lebih merata Pengelolaan air tanah secara tepat juga akan mempengaruhi suhu tanah

103 KESUBURAN TANAH Kesuburan tanah mencerminkan kemampuan tanah untuk menyediakan unsur hara bagi tanaman KETERSEDIAAN HARA DALAM TANAH KANDUNGAN BAHAN ORGANIK TANAH pH TANAH KTK = KAPASITAS TUKAR KATION

104 PERAN BAHAN ORGANIK BAGI PERTANIAN BAHAN ORGANIK (BO): ADALAH KUNCI KEBERHASILAN DAN KEBERLANJUTAN PERTANIAN DI DAERAH TROPIKA BASAH

105 PERAN BAHAN ORGANIK TANAH TATA UDARA TATA AIR TATA HARA  FISIK  KIMIA TATA KEHIDUPAN  BIOLOGI

106 PENYEBAB DEGRADASI BAHAN ORGANIK PENGOLAHAN TANAH EROSI PEMBAKARAN SISA A D B C PEMUPUKAN o o

107 UPAYA MENUJU KE BERLANJUTAN o o EROSI: DICEGAH PEMUPUKAN PENGOLAHAN TANAH: MINIMUM/TANPA SISTEM POLA TANAM: DIVERSIFIKASI, SISA PANEN KEMBALI PEMBAKARAN SISA: DILARANG ORGANIK SINTETIK BERIMBANG

108 KAPASITAS TUKAT KATION= Cation exchange capacity In soil science, cation exchange capacity (CEC) is the capacity of a soil for ion exchange of positively charged ions between the soil and the soil solution. A positively-charged ion, which has fewer electrons than protons, is known as a cation due to its attraction to Cathodes. Cation exchange capacity is used as a measure of fertility, nutrient retention capacity, and the capacity to protect groundwater from cation contamination.

109 The quantity of positively charged ions (cations) that a clay mineral or similar material can accommodate on its negatively charged surface, expressed as milli-ion equivalent per 100 g, or more commonly as milliequivalent (meq) per 100 g. Clays are aluminosilicates in which some of the aluminum and silicon ions have been replaced by elements with different valence, or charge.

110 For example, aluminum (Al3+) may be replaced by iron (Fe2+) or magnesium (Mg2+), leading to a net negative charge. This charge attracts cations when the clay is immersed in an electrolyte such as salty water and causes an electrical double layer. The cation-exchange capacity is often expressed in terms of its contribution per unit pore volume, Qv.

111 Kejenuhan basa = Base saturation Closely related to cation exchange capacity is the base saturation, which is the fraction of exchangeable cations that are base cations (Ca, Mg, K and Na).baseCaMgKNa The higher the amount of exchangeable base cations, the more acidity can be neutralised in the short time perspective.acidity Thus, a site with high cation exchange capacity takes longer time to acidify (as well as to recover from an acidified status) than a site with a low cation exchange capacity (assuming similar base saturations). The long term resistance to acidification, however, is determined by the weathering rate.

112 PERTUKARAN KATION Contoh sederhana: Ca-[MISEL] + 2H + H-[MISEL]-H + Ca ++ PERTUKARAN KATION DI ALAM 40Ca 38Ca + 2 Ca(HCO 3 ) 2 20Al + 5 H 2 CO 3 20Al 20H 25H L(HCO 3 ) 20L 19L tercuci KEHILANGAN KATION LOGAM: Dengan mekanisme reaksi seperti di atas, kation logam Ca, Mg, K, dan Na dapat hilang tercuci dari tanah, dan tanah menjadi semakin masam PENGARUH PEMUPUKAN: 40Ca7K 20Al 38Ca + 2 CaCl 2 40H + 7 KCl 20Al 20L 39H HCl 18L 2 LCl MISEL

113 KAPASITAS TUKAR KATION [ KTK ] PENGARUH pH TANAH Sebagian dari muatan negatif pd koloid tanah tergantung pd pH, sehingga kapasitas jerapan juga dipengauhi pH Biasanya KTK ditetapkan pd pH 7.0 atau lebih, ini berarti meliputi muatan permanen dan sebagian besar muatan yg tergantung pH Koloid tanah bermuatan negatif, sehingga mampu menjerap (mengikat) kation. Kation-kation yg dijerap ini dapat ditukar dengan ammonium atau barium, kemudian ammonium atau barium itu ditentukan jumlahnya. ………… ………..Kapasitas jerapan dapat diketahui besarnya CARA MENYATAKAN Satuan untuk kapasitas tukar kation (KTK): mili-ekuivalen (meq atau me) 1 meq = 1 mg hidrogen atau sejumlah ion lain yg dapat bergabung atau menggantikan ion hidrogen tsb. KTK liat = 1 me/100 g : setiap 100 gram liat dapat menjerap 1 mg hidrogen

114 KTK TANAH FAKTOR YG MEMPENGARUHI 1. Tekstur tanah: semakin halus teksturnya semakin tinggi KTKnya 2. Kandungan humus dan liat koloidal menentukan KTK tanah 3. Macam liat koloidal juga mempengaruhi besarnya KTK tanah Tanah asal KTK (me/100g) Kelas tekstur Ciletuh, Jabar8.1Lempung Berdebu Way Seputih, Lampung16.0Lempung Liat Berdebu Pengubuan, Lampug22.9Lempung Liat Berdebu Tj.Kresik, Krawang28.7Liat Berdebu Rentang Barat38.8Liat Berdebu

115 PERSENTASE KEJENUHAN BASA TANAH KB dan pH Proporsi KTK yang ditempati oleh kation-kation basa disebut PERSENTASE KEJENUHAN BASA Penurunan %KB mengakibatkan menurunnya pH Tanah di daerah iklim kering biasanya mempunyai KB yang tinggi Tanah di daerah iklim humid biasanya mempunyai KB yang rendah H + dan Al +++ : sumber kemasaman tanah Al H2O Al(OH) ++ + H + Al(OH) ++ + H2O Al(OH) H + Kation basa: Ca ++, Mg ++, K +, dan Na ++ CaO + H2O Ca(OH) 2 Ca ++ + OH -

116 PERTUKARAN KATION & KETERSEDIAAN HARA Kejenuhan kation dan serapan hara Faktor pelepasan kation jerapan: 1. Rasio / proporsi jenis-jenis kation pd kompleks jerapan 2. Kejenuhan Ca yg tinggi Ca ++ mudah diserap tanaman 3. Pengaruh jenis kation lain: Afinitas dan aktivitas kation Kation terjerap mudah tersedia bagi tanaman & jasad renik Penyerapan kation oleh akar: 1. Penyerapan melalui larutan tanah 2. Pertukaran ion antara akar dg koloid tanah PENGARUH TIPE KOLOID Berbagai koloid mempunyai daya ikat kation yg berbeda Kalsium diikat oleh montmorilonit lebih kuat daripada oleh kaolinit


Download ppt "KARAKTERISTIK & KUALITAS LAHAN Untuk Pertanian Bahan kajian MK. Agroekologi disarikan oleh Soemarno, jursntnhfpub, Desember 2012."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google