materi 6 (kimia tanah)
TRANSCRIPT
SIFAT-SIFAT KIMIA TANAH
Tujuan: Mahasiswa dapat memahami:1. Koloid-koloid tanah2. Susunan unsur kimia tanah3. Reaksi tanah (kemasaman tanah=pH)4. Siklus beberapa unsur kimia tanah di alam
M.K. Dasar-dasar Ilmu TanahJURUSAN ILMU TANAH – FAKULTAS PERTANIAN - UNPAD
Koloid-koloid Tanah
pasir
debuliat
tersusun
TersusunAtas
Unsur/senyawa
kimia
Agregat mikro:Menjerap unsur hara
Sebagian koloid liat, sebagaian lain bersifat cadangan mineral (= pasir)
Fraksi koloid menyelimuti/bersifat
perekat/semendari butir-butir primer
Koloid humus
Kompleks liat humus
Koloid liat humus gudang unsur hara (langsung tersedia bagi tanaman)
(< 0,001 mm)
Partikel liat (clay particle)
Alat ukur: Scanning electronmicroscope pembesaran 38.000 – 45.000 kali
Bentuk: lempeng-lempeng tipis bersegi enam, kadang2 segi banyak, atau lonjong
Struktur : kristal, susunan molekul: tetap (penelitian dg sinar X)
Penggolongan Mineral Liat1. Tipe 1 : 1
Tersusun: 1 lempeng si-tetrahedron dan 1 lempeng Al-oktahedron
Jarak antara 2 dasar : 7,2 Å Aktif pengikatan unsur hara permukaan luar Ada dua macam: (1) Kaolinit & (2) Haloisit
2. Tipe 2 : 1 Tersusun: 2 lempeng Si-tetrahedron mengapit 1 lempeng Al-
oktahedron Jarak antara 2 dasar: 9,6 – 21,5 Å Ada 2 macam:
1. Monmorilonit permukaan luar dan dalam aktif menjerap kation-kation & molekul air
2. Illit & Mika tidak dapat menjerap molekul air, jarak antara paket 10 Å & terdapat ion K diantara 2 paket ini.
3. Tipe campuran yang teratur Tersusun dalam lempengan-lempengan secara berganti (klorit)
4. Tipe struktur rantai Tersusun: rantai Si tetrahedron dan tri-oktahedron
Humus
Terbentuk dari proses humifikasi Bahan organik yang tidak dapat melapuk
lagi berupa koloid:Mengikat kation-kation Mengadakan pertukaran ion-ionMenjerap molekul air
(lebih banyak dari liat)
Humus & koloid liat
Dapat melakukan pertukaran
kation-kation yang terjerap
dengan
kation-kation yang bebas di dalam air tanah Ukuran unsur:
sukar mudah dipertukarkan
Memasamkantanah
Basa-basa dapat tukar KTK
KTK & NTK
KTK : Nilai maks besarnya daya adsorpsi seluruh kation, baik basa maupun asam
NTK : Nilai maks besarnya daya adsorpsi kation-kation basa (me/100 g tanah)
Apabila kompleks adsorpsi liat-humus sudah jenuh dengan kation-kation basa:
Kejenuhan basa (KB) = NTK/KTK x 100%
Mekanisme pertukaran kation-kation yang ada dalam larutan tanah dan kompleks jerapan
Ca 2+H +
Mg 2+
NH 4+ Na +
K +
H +H +
Mg 2+
NH 4+ Na +
K +
H +
+ 2H + + Ca 2+
H +H +
Ca 2+
K +
Mg 2+
H +H +
K +
K + Mg +
K +
H +
+ 2 KCl + CaCl 2
H +
dalam larutan tanah
dalam larutan tanah
Kekuatan penjerapan HOFMEISTER (menurut seri lyotropik)
Anion-anion :
PO43- > SO4
2- > F- > NO3- > Cl- > Br - > I-
Kation-kation :
Li3+ < Na+ < K+ < Mg2+ < Ca2+ < Sr2+ < Ba2+ < Al3+ …… < H+
Kebanyakan anion-anion dalam tanah relatif tidak begitu kuat dipegang/dijerap koloid liat cepat larut & tercuci air tanah
Ion fosfat segera terfiksasi tidak tersedia
Tanah pertanian dengan KTK tinggi akan mampu menjerap, menyimpan, dan menyediakan unsur hara cukup banyak (sebagai gudang) bagi tanaman sehingga tanah tersebut dinilai tingkat kesuburannya tinggi.
Muatan listrik pada permukaan liat tidak mantap, tetapi bisa berubah, karena bergantung pada reaksi (pH) tanah.
Analisis penentuan KTK tanah harus berdasarkan pH larutan tertentu Memakai ekstraksi amonium asetat (NH4OAc)
yang disangga pada pH 7 (buffer). Penentuan KTK tanah-tanah dengan pH di bawah 7
akan memberikan nilai KTK tanah > nilai KTK tanah sebenarnya,
Sedangkan pH tanah lebih besar dari 7 penentuan KTK dengan cara ini hasilnya akan < daripada nilai sebenarnya.
Ekstraksi dengan garam netral (1N KCl) pada pH tanah yang sebenarnya yaitu tanpa disangga.
Ekstraksi barium klorida dan trietanolamin (BaC12‑TEA) disangga pada reaksi (pH) 8,2.
Susunan kimia rata-rata di kerak bumiUnsur % Oksida-oksida %
Oksigen (O)
Silisium (Si)
Alumunium (Al)
Besi (Fe)
Kalsium (Ca)
Magnesium (Mg)
Natrium (Na)
Kalium (K)
Titanium (Ti)
Fosfor (F)
Mangan (Mn)
Belerang (S)
Klor (Cl)
Lain-lain
46,46
27,61
8,07
5,06
3,64
2,07
2,75
2,58
0,62
0,12
0,09
0,06
0,05
-
SiO2
Al2O3
Fe2O3
(FeO)
CaO
MgO
Na2O
K2O
TiO2
P2O5
Lain-lain
59,08
15,23
3,10
(3,72)
5,10
3,45
3,71
3,11
1,03
0,29
-
Susunan Unsur Kimia Tanah
Pasir (Sand)
Debu (Silt)
Liat (Clay)
Koloid Tanah(Mineral liat & humus)
KERANGKA
INTI
Air tanah &Ion terlarut
Larutan tanah!
Reaksi Tanah!
UH tersedia(bagi tanaman)
Ion-ion penting dalam larutan tanah atau permukaan koloidal (kompleks liat-humus)
Karbon (CO32- ; HCO3-) Besi (Fe2+ ; Fe3+)
Hidrogen (H+ ; OH-) Molibden (MoO42-)
Nitrogen (NH4+ ; NO2- ; NO3-) Mangan (Mn2+ ; Mn3+)
Fosfor (HPO42- ; H2PO4-) Tembaga (Cu+ ; Cu2+)
Kalium (K+) Seng (Zn2+) Kalsium (Ca2+) Boron (BO3
2-) Magnesium (Mg2+) Khlor (Cl-) Sulfur (SO3
2- ; SO42-)
Acidity and alkalinity Acid soil: Hydrogen cations (H+) form
acids → replace nutrient bases on colloid surfaces
accelerates chemical weathering, depletes nutrients
Alkaline soil: high in base cations (calcium, magnesium, potassium, sodium)
Acidity expressed by pH scale
Reaksi Tanah atau pH tanah
pH scale
Peredaran (Siklus) Beberapa Unsur Kimia Tanah di Alam