DASAR ILMU TA AH

Materi 07: Sifat Kimia Tanah

Sifat Kimia TanahpH tanah Pertukaran Ion Kejenuhan BasaHampir semua sifat kimia tanah terkait dengan koloid tanah

Koloid Tanah

Partikel mineral atau organik dalam tanah yang mempunyai diameter kurang dari 0,001 mm. Mempunyai permukaan luas; reaksi kimia berlangsung pada permukaan koloid. Pada beberapa jenis tanah, permukaan koloid bermuatan negatif (-) (Untuk memahami kimia tanah, perlu mengetahui mineral liat apa yang ada dan kontribusinya pada muatan negatif.

Sifat Kimia Tanah Menyebabkan tanah mampu menahan unsur hara dan menyediakannya untuk tanaman. Menentukan perilaku bahan kimia yang ditambahkan ke tanah, misalnya: pupuk Limbah organik kapur pestisida herbisida

pH tanah pH adalah ukuran kemasaman aktif atau konsentrasi H+ dalam larutan tanah. pH = log 1/[H+] dimana H+ adalah konsentrasi dalam mole per liter [H+](mole/liter) 001 0001 00001 000001 0000001 pH 3 4 5 6 7

Satu unit perubahan pH berarti 10 kali perubahan dalam konsentrasi H+

pH tanahKonsep pH tanahpH = - log (H+) atau pH = log 1/(H+) dimana: p adalah logaritme negatif dan H adalah konsentrasi H+ dalam g/L

Definisi ini berasal dari(H+) (OH-) = 10-14 atau pH + pOH = 14

Sebagian besar jenis tanah memiliki pH antara 5 dan 8

H 2O

2 H+ + O-2

pH = - log [ H+ ]

+ H

+ H

OH

OH-

H+

OHAlkalin pH = 8.0

Asam pH = 6.0

Netral pH = 7.0

NetralKemasaman

Alkalinitas

Skala pH

Peranan pH tanahpH menentukan mudah tidaknya unsur hara diserap tanaman; pada tanah masam unsur P sulit untuk diserap tanaman karena difiksasi oleh Al; pada tanah alkali unsur P difiksasi Ca. pH menunjukkan adanya unsur beracun. Pada tanah masam banyak dijumpai ion Al dalam tanah, yang dapat mengikat P, dan racun bagi tanaman. Pada tanah masam unsur Fe, Mn, Zn, Cu dan Co mudah larut, maka tanaman dapat keracunan. Pada tanah alkalis, Mo dan B menjadi racun bagi tanaman. pH mempengaruhi perkembangan mikroorganisme. Bakteri berkembang dengan baik pada pH >5.5. Fungi berkembang pada segala tingkat pH, tetapi pada pH > 5.5, fungi harus bersaing dengan bakteri, jadi lebih dominan pada pH 6 atom H+ diikat agak lemah dan dapat dipertukarkan dengan kation Ca2+ dan Mg 2+. Muatan tersebut tergantung pH (pH-dependent charge). (pHcharge).

Examples of Isomorphous Substitution (Creates Permanent Charge)

Clay Mineral Structural Units

Proses PertukaranCa+2- colloid + 2 H+ 2 H+- colloid + Ca+2 = H+ mengganti Ca+2 dijerap koloid tanah Ca-x + 2 H+ 2 H-x + Ca+2 CaHx = fase padatan tanah Ca(ad) + 2 H+ 2 H(ad) + Ca+2 X(ad) = kation X terjerap"

Jerapan (adsorption): pengikatan ion (Ca2+, Mg2+,K+ pada permukaan koloid liat dan humus.

Kation Terjerap(a) Tanah daerah arid = kation basaCa+2, Mg+2, K+, Na+

(b) Tanah daerah humid = kation asam, dan juga Ca+2, Mg+2, H+ and Al+3 (c) Kekuatan jerapanAl+3> Ca+2 = Mg+2 > K+ = NH4+ > Na+

Satuan KTKSatuan : cmol (+) / kg atau meq/100gMolar muatan = 6 x 1023 Centimole muatan = 6 x 1021 Miliequivalent muatan = 6 x 1020

JADI: 1 meq/100 g = 1 cmol (+)/kg

KTK tanah, mineral liat & humus Mineral Liat Kaolinit Haloisit Hidrous mika Montmorilonit Vermikulit Hidroksida besi dan Aluminium Humus Tipe 1:1 1:1 2:1 2:1 2:1CEC,cmol (+)/ kg

30-150 60-100 200-400 800-1200 1000-1500 30-50 2000-4500

Mengapa KTK Penting?Kation dilepaskan salama proses mineralisasi Kation dapat dipertukarkan (misal K+, aplikasi pupuk KCl) dapat melepaskan kation lain ke larutan tanah Penyangga (buffer) hara mengurangi kehilangan hara akibat pencucian Indikasi kapasitas tanah menahan hara Menentukan berapa banyak / sering diperlukan pengapuran Menentukan bagaimana cara aplikasi pupuk untuk tanaman, dibenam, atau disebarkan.

Tingkat Kesuburan Tanah berdasar KTKKategori Ca Mg K Na KTK --------------cmol (+)/kg----------------Sangat Tinggi Tinggi Sedang Rendah Sangat Rendah >200100-200 50-100

>80 30-80 10-30 3-10 12 6-12 3-6 2-3 20 7-20 3-7 1-3 400250-400 120-250

20-50