Mekanisme Proses

Pendahuluan Faktor Pembentuk Tanah Aktif  iklim, organisme Pasif  bahan induk, waktu Penghambat  topografi Percepatan  topografi Proses yang terjadi selama pembentukan tanah Penghancuran: Mineral primer/batuan induk  Pelapukan kimia, Biokimia, Fisika Reaksi kimia  pelarutan, oksidasi- reduksi, pelindian/pencucian, pemasaman, penggaraman dll. Pembentukan: Material sisa, mineral sekunder  lempung, oksida dll. Komponen organik  biodegradasi dan pembentukan

MAHLUK HIDUP (Flora dan Fauna) Kebutuhan Primer: Udara (O2 dan CO2)  respirasi dan fotosintesis Air  media berlangsungnya reaksi Energi  pembentukan dan penguraian rantai karbon Nutrisi  Aktifitas di luar dan pada rantai karbon Asal Pemenuhan Kebutuhan Daur Atmosfir Daur Hidrologi Daur Nutrisi Daur Energi Hukum Alam: Kekekalan Massa

Pelapukan: Perubahan mineral secara kimia yang melibatkan air, gas, asam dll. Tanah merupakan hasil perombakan dari bahan induk yang melibatkan pengurangan dari unsur-unsur yang ada dalam bahan induk. Element loss/depletion is determined by elements position on periodic table (which column or group of columns) AND the element’s ionic potential

SIKLUS HIDROLOGI

SIKLUS AIRTANAH Keywords : infiltrasi – perkolasi - recharge

Profil Tanah Tropika

Reaksi Hidrasi: Perubahan suatu senyawa dari bentuk solid ke bentuk lain yang dengan masuknya molekul air ke struktur bahan solid tersebut Hematit (2Fe2O3) + 3 H2O  limonit (2Fe2O3.3H2O) Hidrolisis: Reaksi dari suatu senyawa dengan air yang membentuk suatu oksida dan bahan lain yang lebih mudah larut Ortoklas + HOH  clay + KOH Pelarutan: Reaksi suatu senyawa dengan air dan melarutkan senyawa tersebut NaCl + H2O  Na+ + Cl- Oksidasi: Proses pelapukan mineral yang melibatkan reaksi dengan oksigen dan kehilangan elektron/muatan negatif pada elemen yang sama 4FeO + H2O  2Fe2O3 + H+ Reduksi: Reaksi dengan penambahan muatan negatif atau kehilangan muatan positif NO3 + e-  NH4 + OH+ Kompleksi: Penggabungan ion larut – tidak larut  kelat (Fe-org), kristalisasi/penjonjotan

Nilai Redoks Oksidasi Reduksi Eh (mV) Kelarutan R  O O2 NO3 MnO2 Fe2O3 SO42- CO2 H2O N2, N2O Mn2+ Fe2+ S2- CH4 > 320 300 – 250 280 – 220 200 – 100 100 – - 200 200 – - 280 Sangat larut Menguap Banyak larut Sedikit larut Ciri Redoks/Glei Nodul/konkresi (Fe, Mn)  tersementasi Massa, seperti nodul tapi tidak tersementasi, bercampur dalam matrik Penebalan pori, merupakan perpindahan bahan dari matrik ke didinding pori >< deplesi redoks Matrik tereduksi  tanah rawa/sawah diudarakan dan berubah warna  reaksi dengan aa dipiridin

Panenan Perombakan bahan organik

Peristiwa yang merajai dalam pembentukan morfologi tanah ialah: penambahan, penyingkiran, pelindian, alihragam, dan alihtempat. Pelapukan merupakan tanggapan bahan litosfer terhadap keadaan lingkungan yang berbeda dengan keadaan lingkungan asalnya untuk memperoleh keseimbangan ujud baru. Dekomposisi adalah perombakan bahan organik menjadi senyawa organik yang lebih sederhana. Mineralisasi adalah dekomposisi tuntas sampai kepada penguraian penyusun dasar bahan organik berupa senyawa anorganik dan unsur kimia.

Buol, dkk. (1980), Proses Mikro Penting memasuk-campurkan bahan organik ke dalam tanah mineral lewat permukaan tanah yang membentuk horison A eluviasi lempung, Fe, dan/atau Al yang membentuk horison E illuviasi lempung, Fe, Al, dan/atau humus yang dialihtempatkan dari horison A dan/atau E yang membentuk horison B pelindian garam dan mineral silika yang melonggokkan seskuioksida (R2O3) secara residual yang membentuk horison oksik Anti-eluviasi (alihtempat ke atas) yang melonggokkan garam dan membentuk horison salik (garam netral), kalsik (garam Ca dan/atau Mg karbonat), atau natrik (garam basa Na)

gleisasi yang membentuk horison G, otoglei (perembihan buruk), stagnoglei (penggenangan), dan hidroglei (air bumi dangkal) pedoturbasi yang membaurkan horison yang ada atau menghalangi pembentukan horison (mekanik-kembang kerut fraksi lempung, ulah tumbuhan-akar dan tumbangnya pohon, dan kegiatan hewan penghuni tanah-membuat terowongan, sarang, dsb.) penghambatan horisonisasi karena suhu beku (air tidak aktif karena berada dalam bentuk padat es) atau karena kelangkaan air

Transformasi dan Translokasi: Unsur yang paling mudah terlarut (kation basa) diangkut dengan pelonggokan nisbi terhadap unsur yang kurang terlarut seperti: Si, Al, Fe dan Ti. Si lebih terlarut daripada Al+3 dan Fe+3 (pada pH >5). pH rendah oleh senyawa organik, Al dan Fe+3 diikat secara kilasi. Fe cenderung membentuk mineral sekunder Fe, seperti gutit, lepidokrosit, hematit dan/atau ferihidrit. Si dan Al cenderung membentuk ikatan alumino-silikat.

Mineralogi Tanah

Bila proses pengangkutan berjalan lambat, mineral sekunder yang terbentuk mempunyai nisbah SiO2/A12O3 kurang lebih 4, misalkan mineral tipe 2/1. Sebagian unsur alkali dan alkalin terlarut terikat di permukaan antar kisi: Proses "Bisialisasi“ Bila pelapukan dan pelindian yang berjalan kuat, semua unsur alkali dan alkalin terlarut terangkut dan dipindahkan, demikian juga Si yang tinggal bersama Al membentuk 1/1 alumino-silikat. Proses monosialisasi atau kaolinisasi. Kedua proses di atas umum terjadi di wilayah tropika basah dan pada waktu yang lalu disebutkan sebagai proses "laterisasi". Bila pelapukan dan pelindian berjalan dengan sangat cepat maka semua Si terangkut, dan yang terbentuk hanya hidroksida bebas Al: Proses Alitisasi (pembentukan gibsit, kadang-kadang bohmit). Bila terjadi pelonggokan unsur yang mudah larut (alkali dan alkalin serta Si. Cl- dan SO4-2) mineral sekunder yang terbentuk adalah silikat yang kandungan Al rendah, banyak mengandung unsur Si, alkali dan alkalin, terutama smektit. Pada kondisi pH alkali, hormit dan zeolit akan terbentuk. Sulfat dan klorin mengendap membentuk garam bebas

Clay

1:1 phyllosilicates: kaolinite One layer of Si tetrahedra One layer of Al octahedra Individual minerals are held to another via H bonds

2:1 Phyllosilicates: di and trioctahedral Dioctahedral (smectites) Substitution of +2 for +3 in octahedral layer (called isomorphous substitution) Creates a net negative charge (and property of cation exchange capacity) Results in expandable layers Trioctahedral (vermiculite) Substitution of +3 for +4 in tetrahedral layer Also has CEC, but little or no expansion

Other secondary mineral groups: oxides Al oxides (gibbsite) Results of vigorous chemical weathering (desilication)

Non-silicate secondary minerals: oxides Fe oxides Geothite Yellowish brown Acidic, OM-rich envir. 2. Hematite Bright red Warm, dry environments

Non-silicate secondary minerals: carbonates Calcite Ca is released from some weathering source Forms in arid to semi-arid environments when soil solution becomes saturated Presence in upper 1m related to MAP Depth of carbonate layer related to MAP

Non-silicates: sulfates (gypsum) Presence of sulfates in soils usually occurs in hyperarid climates (or sites with high water table and evaporative enrichment of salts)