NO KOMPETENSI DASAR MATERI DAN URAIAN INDIKATOR PENCAPAIAN 4

Presentasi berjudul: "NO KOMPETENSI DASAR MATERI DAN URAIAN INDIKATOR PENCAPAIAN 4"— Transcript presentasi:

1 NO KOMPETENSI DASAR MATERI DAN URAIAN INDIKATOR PENCAPAIAN 4 Memahami fungsi tanah dalam usahatani berkelanjutan baik secara fisik/ kimia/biologi tanah Fungsi tanah dalam usahatani berkelanjutan: -Sifat dan fungsi tanah secara Fisik Sifat dan fungsi Kimia biologi Mahasiswa mampu menjelas kan fungsi tanah dalam usahatani berkelanjutan baik secara fisik/ kimia/biologi tanah

2 Sifat dan Fungsi Tanah Tanah adalah benda alami heterogen yang terdiri atas komponen-komponen padat, cair dan gas dan mempunyai sifat dan perilaku yang dinamis. T = f (i, o, b, r, w…….) Ilmu tanah memandang tanah dari 2 konsep: 1. Sebagai hasil pelapukan bahan induk melalui proses bio-fisika-kimia yang berperan dalam proses tersebut (kandungan senyawa dan unsur di dalamnya, dan jenis penyebarannya) → Pendekatan Pedologi 2. Sebagai habitat tumbuhan/mempelajari tanah sebagai tempat tumbuh dan penyedia unsur hara bagi tumbuhan→ Pendekatan Edafologi → mampu mengidentifakasi dan menerangkan mengapa ada perbedaan produktivitas, perbedaan kesesuaian dan kemampuan penggunaan tanah dan memperbaiki tanah-tanah yang rusak

3 I. Sifat-sifat tanah 1. Sifat Fisika Tanah Tekstur
Tekstur tanah ini menunjukkan komposisi partikel penyusun tanah yang dinyatakan sebagai perbandingan relatif antara fraksi pasir (sand), debu (silt), dan liat (clay) dinyatakan dalam %. Tekstur tanah terdiri dari partikel tanah yaitu pasir, debu dan liat yang bervariasi ukurannya, yaitu pasir 0,05 – 2 mm, debu : 0,05 – 0,002 mm dan liat < 0,002 mm. Ukuran partikel tersebut berhubungan erat dengan sirkulasi air dan udara, kemampuan jerapan nutrisi/unsur hara dan struktur tanah.

4 Tanah yang didominasi pasir akan banyak
mempunyai pori-pori makro (besar) (disebut lebih poreus), tanah yang didominasi debu akan banyak mempunyai pori-pori meso (sedang) (agak poreus), sedangkan yang didominasi liat akan banyak mempunyai pori-pori mikro (kecil) atau tidak poreus. Tekstur tanah adalah suatu parameter umum untuk mengetahui ciri khas dari tipe tanah.

5

6 Table. Padanan Nama Biasa Tekstur dan Kelas Tekstur Tanah

7 b) Struktur Tanah Struktur merupakan gumpalan tanah yang berasal dari partikel-partikel tanah yang saling merekat satu sama lain karena adanya perekat misalnya eksudat akar, hifa jamur, lempung, humus, dll. Ikatan partikel tanah berwujud sebagai agregat tanah yang membentuk tanah mempunyai bentuk, ukuran, dan kemantapan (ketahanan) yang berbeda-beda. Struktur tanah bermacam-macam, tetapi, yang terbaik untuk lahan pertanian adalah struktur remah.

8 Keuntungan struktur tanah remah adalah udara dan air tanah berjalan lancar, temperaturnya stabil.
Keadaan tersebut sangat memacu pertumbuhan jasad renik tanah yang memegang peranan penting dalam proses pelapukan bahan organik di dalam tanah. Untuk memperbaiki strutur tanah ini dianjurkan untuk diberi pupuk organik (pupuk kandang, kompos, atau pupuk hijau).

9 Salah satu contoh tanah yang berstruktur jelek adalah tanah liat
Salah satu contoh tanah yang berstruktur jelek adalah tanah liat. Tanah ini tersusun atas partikel-partikel yang cukup kecil. Sangat kecil kalau dibandingkan dengan tanah pasir. Partikel tanah liat kurang lebih sama dengan seperseratus kali partikel tanah pasir. Kehalusannya membuat tanah liat cenderung menggumpal, terlebih pada musim hujan, dan sangat banyak menghisap air. Jeleknya lagi, tanah liat akan menahan air dengan ketat sehingga keadaannya menjadi lembab dan udara pun berputar cukup lambat. Bila nantinya kering, tanah liat akan menggumpal seperti batu dan sifatnya pun kian kedap terhadap udara.

10 Itu sebabnya kerap kali dijumpai tanah liat banyak dimanfaatkan sebagai bahan pembuat keramik dan batu bata. Tentunya tanaman kalau ditanam pada tanah tersebut akan sulit tumbuh dan berkembang karena akarnya tak mampu menembus lapisan tanah padat. Ada pula tanah yang struktur terlalu porous, seperti tanah pasir. Pada tanah tersebut tanaman juga tidak akan tumbuh subur. Karena, sifat porous tanah tersebut sangat mudah merembeskan air yang mengangkut zat-zat makanan hingga jauh ke dalam tanah. Akibatnya, zat-zat makanan yang dibutuhkan tanaman tersebut tidak bisa terjangkau oleh akar.

11 Gambar. Struktur Tanah

12 c) Konsistensi Konsistensi adalah derajad kohesi dan adhesi antara partikel-partikel tanah dan ketahanan massa tanah terhadap perubahan bentuk oleh tekanan dan berbagai kekuatan yang mempengaruhi bentuk tanah. Penetapan konsistensi tanah dapat dilakukan dalam tiga kondisi, yaitu: basah, lembab, dan kering. Konsistensi basah merupakan penetapan konsistensi tanah pada kondisi kadar air tanah di atas kapasitas lapang (field cappacity). Konsistensi lembab merupakan penetapan konsistensi tanah pada kondisi kadar air tanah sekitar kapasitas lapang. Konsistensi kering merupakan penetapan konsistensi tanah pada kondisi kadar air tanah kering udara.

13 d) Porositas Porositas adalah bagian yang tidak terisi bahan padat tanah (Porositas atau pori-pori tanah terisi oleh air dan udara). Pori-pori tanah dapat dibedakan menjadi pori-pori kasar (makro pore) dan pori-pori halus (micro pore). Tanah-tanah pasir mempunyai pori-pori kasar lebih banyak dari pada tanah liat. Tanah dengan banyak pori-pori kasar (pasir) sulit menahan air sehingga tanaman mudah kekeringan, tetapi sistem perakarannya dalam. Sedangkan untuk tanah-tanah liat dapat menahan air dengan baik hanya saja sistem perakarannya lebih dangkal dibandingkan tanah yang didominasi pasir. Porositas tanah dipengaruhi oleh : kandungan bahan organik, struktur tanah, dan tekstur tanah.

14 e) Warna tanah Warna tanah secara langsung mempengaruhi penyerapan sinar matahari dan salah satu faktor penentu suhu tanah. Secara tidak langsung berhubungan dengan sifat-sifat tanah, misal informasi subsoil drainase, kandungan bahan organik, pembeda antar horison. Warna tanah dapat meliputi putih, merah, coklat, kelabu, kuning, dan hitam, kadang kala dapat pula kebiruan atau kehijauan. Kebanyakan tanah mempunyai warna yang tak murni tetapi campuran kelabu, coklat, dan bercak (rust), kerap kali 2-3 warna terjadi dalam bentuk spot-spot, disebut karatan (mottling). Warna tanah disebabkan oleh adanya bahan organik, dan atau status oksidasi senyawa besi dalam tanah.

15 f) Permeabilitas Permeabilitas tanah adalah suatu kesatuan yang melipui infiltrasi tanah dan bermanfaat sebagai mempermudah pengolahan tanah. Permeabilitas tanah memiliki lapisan atas dan bawah. Lapisan atas berkisar antara lambat sampai agak cepat (0,20 – 9,46 cm/jam), sedangkan di lapisan bawah tergolong agak lambat sampai sedang (1,10 -3,62 cm/jam).

16 g) Kepadatan Tanah Tingkat kepadatan tanah dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman terutama pada saat perkecambahan dan pertumbuhan sistem perakaran. Hambatan yang dialami oleh kecambah dan akar dalam pertumbuhan maupun dalam menjalankan fungsinya dapat dibagi menjadi tiga kelompok yang saling berhubungan yaitu hambatan kimia, fisik, dan biologis. Hambatan fisik berhubungan dengan kekurangan air, tahanan mekanis bagi kecambah dan akar, serta kondisi aerobik atau temperatur yang tidak sesuai.

17 Tahanan mekanis berupa kepadatan tanah merupakan peristiwa bertambahnya volume berat kering tanah oleh beban dinamis. Kebanyakan terjadinya kepadatan tanah diakibatkan oleh perlakuan pengolahan tanah, perlakuan agronomi dan tanaman serta sebagian kecil diakibatkan oleh pukulan air hujan.

18 h) Temperatur Temperatur (suhu) adalah salah satu sifat tanah yang sangat penting secara langsung mempengaruhi pertumbuhan tanaman dan juga terhadap kelembapan, aerasi, stuktur, aktifitas mikroba, dan enzimatik, dekomposisi serasah atau sisa tanaman dan ketersedian hara tanaman. Temperatur tanah merupakan salah satu faktor tumbuh tanaman yang penting sebagaimana halnya air, udara dan unsur hara. Proses kehidupan bebijian, akar tanaman dan mikroba tanah secara langsung dipengaruhi oleh temperatur tanah

19 i) Aerasi Udara dan air mengisi pori-pori tanah. Banyaknya pori-pori di dalam tanah kurang lebih 50 % dari volume tanah. Sedang jumlah air dan udara di dalam tanah berubah-rubah. Tanah tergenang air, semua pori-pori tanah diisi air sedang pada tanah-tanah lembab ditemukan air terutama pada pori-pori mikro. Udara mengisi pori-pori tanah yang tidak terisi air, pori-pori halus. Pori-pori kasar berisi udara atau gravitasi (air yang mudah hilang karena gaya gravitasi) sedang pori-pori halus berisi air kapiler dan udara.

20 j) Drainase Drainase tanah menunjukkan kecepatan meresapnya air dari tanah atau keadaan tanah yang menunjukkan lamanya dan seringnya jenuh air. Kegunaan drainase, dengan adanya saluran drainase ini antara lain : mengeringkan daerah becek dan genangan air sehingga tidak ada akumulasi air tanah, menurunkan permukaan air tanah pada tingkat yang ideal, dan mengendalikan erosi tanah.

21 2. Sifat Kimia Tanah a) Reaksi Tanah (pH Tanah)
Reaksi tanah menunjukkan sifat kemasaman atau alkalinitas tanah yang dinyatakan dengan nilai pH. Nilai pH menunjukkan banyaknya konsentrasi ion hydrogen (H⁺) di dalam tanah. Semakin tinggi kadar ion H⁺di dalam tanah, semakin masam tanah tersebut. Hal ini berbanding terbalik dengan ion OH̄ di dalam tanah. Pada tanah alkalis kandungan OH̄ lebih banyak dari H⁺. Bila kandungan ion H⁺ sama dengan OH̄ maka tanah bereaksi netral yaitu mempunyai pH=7.

22 Pentingnya pH tanah adalah untuk menentukan mudah tidaknya unsur-unsur hara diserap oleh tanaman, menunjukkan kemungkinan adanya unsur-unsur beracun, mempengaruhi perkembangan mikroorganisme. pH optimum untuk ketersediaan unsur hara tanah adalah sekitar 7,0 karena pada pH ini semua unsur hara makro dan mikro dapat tersedia kecuali Mo, sehingga kemungkinan terjadinya toksisitas unsur mikro tertekan.

23 b) Koloid tanah Koloid tanah yang terdiri dari atas liat dan bahan organik merupakan dasar dari terjadinya penjerapan (adsorpsi) dan pertukaran ion dalam tanah. Koloid liat terdiri atas mineral liat silikat kristalin dan amorf serta mineral liat bukan silikat. Koloid organik (humus) mempunyai daya serap kation dan air serta kapasitas tukar kation yang lebih besar daripada liat. Muatan koloid organik tergantung pada pH. Koloid ini tidak kristalin, tidak semantap liat dan mudah dihancurkan.

24 c) Kapasitas Tukar Kation (KTK)
Kation adalah ion bermuatan positif seperti Ca2+, Mg+,, K+, Na+, NH4+, H+, Al3+, dan sebagainya. Di dalam tanah kation-kation tersebut terlarut di dalam air tanah atau dijerap oleh koloid-koloid tanah. Banyaknya kation (dalam miliekivalen) yang dapat dijerap oleh tanah per satuan berat tanah (biasanya per 100 gr) dinamakan Kapasitas Tukar Kation (KTK). Kapasitas tukar kation dinyatakan dalam satuan kimia yaitu miliekivalen per 100 gr (me/100 gr). Satu ekivalen adalah suatu jumlah yang secara kimia setara dengan 1 gr hydrogen.

25 Kapasitas tukar kation merupakan sifat kimia yang sangat erat hubungannya dengan kesuburan tanah.
Tanah dengan KTK tinggi mampu menjerap dan menyediakan unsur hara lebih baik daripada tanah dengan KTK rendah. Tanah dengan KTK tinggi bila didominasi oleh kation basa, Ca, Mg, K, Na (kejenuhan basa tinggi) dapat meningkatkan kesuburan tanah. Karena unsur-unsur hara terdapat dalam kompleks jerapan koloid maka unsur-unsur hara tersebut tidak mudah hilang tercuci oleh air.

26 d) Kapasitas Pertukaran Anion (KTA)
Proses pertukaran anion berperan penting dalam kaitannya dengan ketersediaan 3 anion hara makro yang diserap tanaman, yaitu nitrat, fosfat, dan sulfat, yang secara alami dihasilkan dari dekomposisi bahan organik dan pelapukan mineral tanah. Makin tinggi nilai KTA berarti makin tinggi daya jerap (fiksasi) tanah terhadap anion, sehingga pemberian pupuk pelepas anion seperti TSP (H2PO4-), amonium nitrat (NO3-), dan amonium sulfat (SO42-), makin tidak efisien karena makin tidak tersedia bagi tanaman. Begitu juga akibatnya pada daya tolak terhadap kation-kation juga makin tinggi, sehingga pelepas kation sperti KCl (K+), kalsit (Ca2+) dan dolomite (Ca2+ dan Mg2+) juga makin tidak efisien karena mudah tercuci/hilang dari tanah.

27 e) Unsur-unsur Hara Esensial
Unsur-unsur hara esensial merupakan unsur hara yang diperlukan oleh tanaman dan fungsinya dalam tanaman tidak dapat digantikan oleh unsur lain, sehingga bila tidak terdapat dalam jumlah yang cukup di dalam tanah, tanaman tidak dapat tumbuh optimal. Unsur-unsur hara ini dapat berasal dari udara, air, atau tanah. Jumlah unsur hara esensial ada 16 yaitu : Unsur makro : C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, dan S. Unsur mikro: Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn, Cl. Unsur hara makro adalah unsur hara yang diperlukan dalam jumlah banyak. Unsur hara mikro adalah unsur hara yang diperlukan dalam jumlah yang sedikit.

28 f) Kejenuhan Basa (KB) Kejenuhan basa (KB) adalah perbandingan jumlah kation basa yang ditukarkan dengan kapasitas tukar kation yang dinyatakan dalam persen (%). KB rendah berarti tanah kemasaman tinggi dan kejenuhan basa mendekati 100% tanah bersifat alkalis. Terdapat hubungan yang positif antara KB dan pH. Akan tetapi hubungan tersebut dapat dipengaruhi oleh sifat koloid tanah dan kation-kation yang diserap. Tanah dengan KB sama dan komposisi koloid berlainan, → memberikan nilai pH tanah yang berbeda. → disebabkan oleh perbedaan derajat disosiasi ion H⁺ yang diserap pada permukaan koloid

29 3. Sifat Biologi Tanah Total mikroorganisme tanah, tanah dihuni oleh bermacam-macam mikroorganisme. Jumlah tiap grup mikroorganisme sangat bervariasi, ada yang terdiri dari beberapa individu, akan tetapi ada pula yang jumlahnya mencapai jutaan per gram tanah. Mikro organisme tanah itu sendirilah yang bertanggung jawab atas pelapukan bahan organik dan pendauran unsur hara. Dengan demikian mereka mempunyai pengaruh terhadap sifat fisik dan kimia tanah

30 a) Fauna tanah Makrofauna Hewan-hewan besar (makrofauna) penghuni tanah dapat dibedakan menjadi : (a) hewan-hewan besar pelubang tanah, misalnya tikus, kelinci yang lebih sering merugikan karena memakan dan menghancurkan tanaman, (b) cacing tanah, berfungsi mengaduk dan mencampur tanah dan memperbaiki tata udara tanah sehingga infiltrasi menjadi lebih baik, dan lebih mudah ditembus akar, (c) arthropoda dan moluska, membantu memperbaiki tata udara tanah dengan membuat lubang-lubang kecil pada tanah tersebut.

31 Mikrofauna Hewan-hewan mikrofauna dalam tanah yang terpenting adalah protozoa dan nematoda. Protozoa berperan dalam menghambat daur ulang (recycling) unsur-unsur hara, ataupun menghambat berbagai proses dalam tanah yang melibatkan bakteri. Nematoda berdasarkan jenis makanannya dibedakan menjadi : (a) omnivorous, memakan sisa-sisa bahan organik, (b) predaceous, memakan hewan-hewan tanah, (c) parasitic, merusak akar tanaman.

32 b) Flora tanah Makroflora Tanaman merupakan makroflora, produsen primer bahan organik dan penyimpanan energy surya. Akar-akar tanaman meningkatkan agregasi tanah, dan karena akar menembus ke lapisan tanah yang dalam maka bila membusuk menjadi sumber humus tidak hanya dilapisan atas tetapi juga dilapisan yang lebih dalam. Mikroflora Mikroflora tanah sangat beraneka ragam: bakteri, fungi, actinomycetes, dan algae dapat ditemukan pada setiap contoh tanah. Berfungsi membantu pembentukan struktur tanah yang mantap karena tumbuhan mikro ini dapat mengeluarkan (sekresi) zat perekat yang tidak mudah larut dalam air.

33 Dalam pembentukan struktur tanah, fungi/actinomycetes jauh lebih efisien (> 17 kali lebih efisien) daripada bakteri, tetapi bakteri mempunyai fungsi lain yang lebih penting. Bakteri autotroph bermanfaat bagi manusia mempengaruhi sifat-sifat tanah sehubungan dengan cara bakteri tersebut untuk mendapatkan energy. Bakteri autotroph dalam tanah terpenting adalah bakteri nitrifikasi yang dapat mengoksidasi ammonia menjadi nitrit (oleh nitrosomonas) dan nitrit menjadi nitrat (oleh nitrobacter).

34 c) Total Respirasi Tanah
Respirasi mikro organisme tanah mencerminkan tingkat aktivitas mikro organisme tanah. Pengukuran respirasi (mikro organisme) tanah merupakan cara yang pertama kali digunakan untuk menentukan tingkat aktifitas mikro organisme tanah. Pengukuran respirasi telah mempunyai korelasi yang baik dengan parameter lain yang berkaitan dengan aktivitas mikro organisme tanah seperti bahan organik tanah, transformasi N, hasil antara, pH dan rata-rata jumlah mikro organisme

35 Gambar . Penggolongan Organisme Tanah

36 II. Fungsi Tanah Tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran
Tanah dapat menopang tubuh tanaman dengan kuat serta mendapatkan kebutuhannya dengan baik. Dua peran utama tanah yaitu : penyokong tegak tumbuhnya trubus (bagian atas) tanaman dan sebagai penyerap zat-zat yang dibutuhkan tetanaman b. Penyedia kebutuhan primer tanaman Dalam tanah terkandung air, udara dan unsur-unsur hara, yang berguna bagi tanaman untuk melaksanakan aktivitas metabolismenya, baik selama pertumbuhan maupun untuk berproduksi. c. Penyedia kebutuhan sekunder tanaman Dalam tanah terkandung zat-zat pemacu tumbuh: hormon, vitamin, dan asam-asam organik; antibiotik dan toksin anti hama; enzim yang dapat meningkatkan kesediaan hara

37 d. Sebagai habitat biota tanah
Sebagai habitat biota tanah, baik yang berdampak positif karena terlibat langsung atau tak langsung dalam penyediaan kebutuhan primer dan sekunder tanaman tersebut, maupun yang berdampak negatif karena merupakan hama & penyakit tanaman. e. Sebagai pengendali tanah Berguna untuk menekan serangan penyakit yang bersumber dari tanah.

38 Beberapa jenis penyakit seperti jenis jamur patogen dapat ditekan perkembangannya dengan montmorilonit, koloid humus dan beberapa bakteri tanah. Lempung montmorilonit dapat memperbesar daya saing bakteri melawan jamur dengan cara menjerap miselium jamur yang tidak terjerap oleh bakteri. Lempung montmo- rilonit memperkuat daya tindih bakteri atas jamur patogen. Dengan demikian tanah yang banyak mengandung lempung montmorilonit atau koloid humus mampu menjalankan fungsinya sebagai pengendali biologi. Tanah yang memiliki kandungan lempung montmori lonit serta kaya akan koloid humus adalah vertisol.

39 Ekosistem tanah yang sehat berarti memiliki keaneragaman edafon, yang menyebabkan tanah mampu serfungsi sebagai pengendali biologi. Dengan demikian maka ketersediaan vertisol serta tanah yang kaya akan bahan organik sangat diperlukan dalam upaya sanitasi lingkungan.

40 f. Tanah sebagai penyaring
Tanah sebagai penyaring karena tubuh tanah terdiri dari jaringan yang memiliki beberapa lapisan dengan kepadatan dan struktur yang berbeda pada tiap lapisan. Limbah /padat yang mengandung bahan beracun berupa debu yang mengendap, baik dari udara maupun dari perairan ditahan oleh tanah atas (top soil) sehingga tidak terbawa atau ikut terserap masuk ke dalam tanah (perkolasi). Oleh karena itu tanah bawah (sub soil) dan air tanah akan terhindar dari masuknya zat-zat beracun yang berasal dari limbah maupun sampah tersebut.

41 g. Tanah sebagai penyangga
Sebagai penyangga tanah memiliki kemampuan untuk menjerap zat-zat beracun yang bersifat cair dan terlarut. Fungsi penyangga tanah tidak terlepas dari kadar lempung terutama montmorilonit, dan bahan organik yang terkandung di dalam tanah. Fungsi pengendapan secara kimiawi berkaitan dengan pH dan potensial redoks. Dengan demikian maka air limpasan (runoff) dan air perkolasi terbersihkan dari zat-zat beracun, oksida-oksida N dan S, sisa pupuk dan sisa pestisida yang terlarut. Penangkapan senyawa-senyawa amonium, nitrat dan fosfat yang terlarut dalam air limpasan dan dalam air perkolasi sebelum masuk ke air tanah untuk menghindarkan eutrofikasi (masalah lingkungan hidup yang diakibatkan oleh limbah fosfat (PO3-), khususnya dalam ekosisem air tawar.

42 h. Tanah sebagai fungsi pengalih ragaman
Sebagai fungsi pengalihragaman tanah memiliki edafon, khususnya flora renik, atas senyawa pencemar organik seperti zat-zat yang terkandung dalam air urin, tinja, kotoran hewan, serta rembesan pestisida organik. Senyawa-senyawa tersebut akan dirombak dan diubah dengan proses mineralisasi dan humifikasi menjadi zat-zat yang tidak berbahaya. Penguraian bahan organik juga dapat menanggulangi pemasukan bahan organik yang mudah teroksidasi ke perairan.

43 Selain itu penguraian bahan organik juga bermanfaat untuk menetralisir penghangatan oksigen terlarut di perairan. Jika terjadi penghangatan perairan dapat mendorong dan memicu pertumbuhan tumbuhan air terutama alga dan enceng gondok yang tidak terkendali.

44 Daftar Pustaka Arsyad, S Konservasi Tanah dan air. IPB Press. Bogor. Foth, H. D Fundamental of Soil Science. Hakim, N. dkk Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Universitas Lampung. Lampung. Kemas Ali Hanafiah Ilmu Tanah. PT Raja Grafindo Persada. Jakarta.

45 Sekian Dan Terimakasih