KEMASAMAN TANAH

DAN

PENGAPURAN

KEMASAMAN TANAH

DAN

PENGAPURAN

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

pH = - log [H+]

[H+] dlm larutan tanah ………. Kemasaman aktif[H+] dijerap koloid tanah ………. Kemasaman potensialTotal keduanya ………………….. Kemasaman total

Kisaran Nilai pH tanah: 0 - 14 pH = 7.0 : Tanah Netral pH < 7.0 : Tanah MasampH > 7.0 : Tanah basa/ Alkalin/Alkalis

Biasanya:Tanah masam : di daerah iklim basahTanah alkalis: di daerah kering

Misel -H [H+]

Ion H+ terjerap, Hdd Ion H+ terlarut

SUMBER KEMASAMAN

TANAH

Hdd H+

Kation aluminium:

MISEL Al Al 3+

Al 3+ + H2O Al(OH)2+ + H+

Al 3+ + OH- Al(OH)2+

Al(OH)2+ + OH- Al(OH)2 +

Al(OH)2+ + H2O Al(OH)2 + + H+

Al(OH)2+ + H2O Al(OH)3

+ H+

Bahan Organik Tanah:

pH & Ketersediaan

Hara

Ca dan Mg:Ketersediaan maksimum: pH = 6 - 8.5Ketersediaan 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 = 6 - 7.5 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

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

Aldd dan % KEJENUHAN Al

1. Sumber kemasaman tanah : H+, Hdd, Aldd, 2. Aldd diendapkan pada pH > 5.5 - 6.0 3. % kejenuhan Al dari KTK efektif menjadi ukuran

kemasaman tanah4. Kejenuhan basa (KB) = jumlah basa dibagi KTK5. Aldd ditentukan dengan jalan ekstraksi tanah dg 1 N KCl,

dan mentitrasi ekstraksnya dengn larutan basa6.

HUBUNGAN pH dan KEJENUHAN Al

10 20 30 40 50 60 70% kejenuhan Al

pH tanah

5.4

5.1

4.8

4.5

4.2

3.9

Sumber: Abruna et al. 1975Ultisols & Oxisols

HUBUNGAN KEJENUHAN Al dan HASIL BEANS

10 20 30 40 50 60 70% kejenuhan Al

% hasil maks.

100

80

60

40

20

0

Sumber: Abruna et al. 1975Ultisols & Oxisols

r = 0.93**

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.

1. Gangguan pertumbuhan tanaman pd tanah masam dapat juga disebabkan oleh defisiensi Ca dan/atau Mg

2. Gangguan akar tembakau pd Ultisol yg tidak dikapur disebabkan oleh keracunan Al dan defisiensi Ca.

3. Kalau Al diendapkan (dg menggunakan MgCO3) dan tidak ditambahkan Ca, pertumbuhan akar tembakau akan berhenti dalam waktu 60 jam.

4. Tanah masam di daerah tropis defisien Ca tanpa menunjukkan masalah toksisitas Al.

5. Misalnya Tanah masam di Hawaii, pH < 5.0, namun Aldd nya sedikit; pengapuran berfungsi seperti pemupukan Ca

6. Tanah masam di Brazil sangat miskin Mg dan respon positif thd pupuk Mg.

TOKSISITAS Al & DEFISIENSI Ca thd AKAR TEMBAKAU

1 2 3 waktu (hari)

% maks. pemanjangan akar

100

80

60

40

20

0

Sumber: Abruna et al. 1975Ultisols & 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++

EFEK Al thd PERTUMBUHAN AKAR

Tanah pH Aldd % Kejenuhan Berat kering akar tanaman: me/100 g Al Jagung (mg/pot) Sorghum

Ultisol 4.8 4 40 931 400 4.5 6 57 874 296 3.9 11 87 209 19

Oxisol 4.8 3 52 687 345 4.5 4 70 630 126 4.0 5 87 389 128

Sumber: Brenes & Pearson, 1973.

BENTUK BAHAN KAPUR

Kapor Oksida: Kapur SirihKemurniannya: 85 - 95%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)2Ca(OH)2 + 2 H2CO3 Ca(HCO3)2 + 2 H2O

% Oksida CaO : 77%Ekuivalen oksida Ca : 102Daya netralisasi : 182.1 (kesetaraan CaCO3)Persentase unsur Ca : 55

% Oksida MgO : 18%Persentase unsur Mg : 10.8

BENTUK BAHAN KAPUR

Kapor Hidroksida: Kapur TembokKemurniannya: 95 - 96%Pembuatannya: CaO + MgO + H2O Ca(OH)2 + Mg(OH)2

Reaksinya di udara lembab terbuka: Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O Mg(OH)2 + CO2 NgCO3 + H2OReaksinya dlm tanah: MISEL - H + Ca(OH)2 MISEL - Ca + 2H2O

Ca(OH)2 + 2 H2CO3 Ca(HCO3)2 + 2 H2O

% Oksida CaO : 60%Ekuivalen oksida Ca : 76.7Daya netralisasi : 136.9 (kesetaraan CaCO3)Persentase unsur Ca : 42.8

% Oksida MgO : 12%Persentase unsur Mg : 7.2

BENTUK BAHAN KAPUR

Kapor Karbonat : Kapur Kalsit = CaCO3Kapur Dolomitik = CaMg(CO3)2Dolomit = MgCO3

Kemurniannya : 75 - 99%Pembuatannya:

Batuan CaCO3 digiling Kapur giling Reaksinya dlm tanah:

MISEL - H + CaCO3 MISEL - Ca + H2O + CO2

Oksida CaO = 44.8%; MgO = 6.70%Ekuivalen oksida Ca : 54.10Daya netralisasi : 96.6 (kesetaraan CaCO3)Persentase unsur Ca = 32; Mg = 4.03Karbonat:CaCO3 = 80%; MgCO3 = 14%Total = 94%

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- Cadd dan Mgdd 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

JENIS TANAMAN yg SESUAI TANAH MASAM dg KEBUTUHAN KAPUR MINIMUM

Kebutuhan Kejenuhan pH Varietas tnm yg tolerankapur Al(t/ha) (%)

0.25 - 0.5 68 - 75 4.5 - 4.7 Gogo, ubikayu, mangga, menteJeruk, Nanas, Desmodium, Cen-trosema, Paspalum

0.5 - 1.0 45 - 58 4.7 - 5.0 Cowpea, Plantain

1.0 - 2.0 31 - 45 5.0-5.3 Jagung, Black bean

Sumber: Spain et al. 1975

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, CO2 dan HCO3-.

3. Lambatnya translokasi Al ke tajuk. Varietas yg toleran Al mengakumulasikan Al dlm akar, dan mentranslokasikan ke tajuk secara lebih lambat dp jenis yg peka.

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.

1. Tujuan utama pengapuran adalah menetralisir Aldd, dan biasanya diikuti oleh kenaikan pH hingga 5.5.

2. Kalau diduga ada keracunan Mn, maka pH dinaikkan 6.0

3. Faktor-faktor yg harus diperhatikan:1. Jml bahan kapur yg diperlukan untuk menetralkan

Aldd hingga tingkat yg sesuai bagi tanaman2. Kualitas bahan kapur3. Cara penempatan / aplikasi bahan kapur ke tanah.

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 Mg2. Dinetralkannya senyawa-senyawa toksik3. Penekanan gangguan penyakit tanaman4. Ketersediaan beberapa unsur hara meningkat5. Rangsangan kegiatan jasad mikro akan meningkatkan ketersediaan hara6. Beberapa tanaman tertentu tidak senang pengapuran, misalnya semangka.7. ……. Dll.

1. Kamprath (1970): Dosis kapur = 1.5 x ( me Aldd topsoil)

= m.e. Ca yg harus diaplikasikan sbg kapur

2. Dosis kapur yg dihitung dg cara ini mampu menetralkan 85 - 90 % Aldd 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 Hdd.

5. Untuk setiap satu m.eq. Aldd dlm tanah diperlukan aplikasi 1.5 meq Ca atau setara dg 1.65 ton CaCO3 per ha.

6. Faktor penting lain adalah kandungan Aldd 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.

RESPON HASIL TERHADAP PENGAPURAN

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 % kejenuhan Al

% Hasil maks.

100

80

60

40

20

00

Sumber: Abruna et al. 1975Oxisols & Ultisols

Rumput gajah

Sorghum Jagung

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 Aldd 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.

PENGAPURAN & HASIL JAGUNG

1 2 3 4 5 6 7 Dosis kapur ( ton/ha)

Hasil biji , t/ha

6

5

4

3

2

1

Sumber: Gonzales, 1973Tanah Oxisols

Zone pengapuran 0-30 cm

Zone pengapuran 0-15 cm

1. Efek residu pengapuran tergantung pada seberapa cepat Ca dan Mg digantukan oleh residu kemasaman dari pupuk nitrogen.

2. Pada tanah HydrandeptSelama lima tahun sejak aplikasi 2 ton kapur/ha ternyata nilai Aldd 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.

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 Zn2. Ketersediaan fosfat mungkin menurun karena pembentukkan senyawa kompleks dan tidak larut3. Serapan fosfat dan penggunaannya dlm metabolisme

tanaman dapat terganggu4. Serapan B dan penggunaannya dapat etrganggu5. Perubahan pH yang terlalu melonjak dapat

berpengaruh buruk6. ………dst.7. ……. Dll.

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 Aldd

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

Bentuk KAPUR yg dipakai

Lima faktor unt menentukan bentuk kapur :1. Jaminan mutu kimia bahan kapur2. Harga bahan3. Kecepatan reaksi dengan tanah4. Kehalusan bahan kapur5. Hal lain-lain (penyimpangan, pembungkusan dsb.

Kecepatan Reaksi:1. Kapur kaustik (kapur tohor dan tembok) lebih cepat bereaksi

dg tanah dp kapur giling2. Kapur dolomitik bereaksi lebih lambat dp kapur kalsitik3. Bentuk tepung halus lebih cepat bereaksi dg tanah4. …. Dll.

Pertimbangan biaya: 1. Harga bahan kapur 2. Biaya angkut ke lahan usaha 3. Biaya aplikasi bahan kapur ke lahan usaha4. ….. dll

Jumlah KAPUR yg diaplikasikan

Enam faktor penting unt menentukan jumlah kapur :1. Karakteristik tanah:

Lapisan atas: pH, Aldd, Tekstur & Struktur, BOTLapisan bawah: pH, Aldd, Tekstur & Struktur

2. Tanaman yg akan ditanam3. Lamanya pergiliran tanaman4. Macam bahan kapur dan komposisi kimianya5. Kehalusan bahan kapur 6. Pengalaman praktis

Karakteristik Tanah :1. Tekstur dan BOT menentukan besarnya kapasitas jerapan2. Semakin tinggi Kapasitas jerapan dan Aldd, semakin banyak

kapur diperlukan3. Kemasaman dan Aldd tanah lapisan bawah ikut menentukan

jumlah kapur

Contoh: Jml kapur giling unt tanah mineral setebal 20 cm seluas 1 ha:

Untuk menapai pH Jumlah kapur, ton/ha5.2 1.2 x me Aldd

5.5 1.56.0 2.1

Teknologi Aplikasi KAPUR

Cara Aplikasi :1. Kapur disebar di permukaan tanah yg baru dibajak,

kemudian dicampur rata dengan tanah olahan2. 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 tunggal2. Pertanaman majemuk: Pola pergiliran tanaman

Kapur diberikan pd tanaman yg paling memerlukan pengapuran