M.K. KESUBURAN TANAH DAN NUTRISI TANAMAN I (Dasar-dasar Ilmu Tanah) JURUSAN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN – FAKULTAS PERTANIAN - UNPAD
Materi II II--IV PROSES PEMBENTUKAN TANAH Tujuan: Mahasiswa dapat mengetahui dan memahami: Faktor-faktor pembentuk tanah Horison-horison tanah Profil, pedon, polipedon Proses pelapukan bahan mineral dan batuan Hubungan tanah dengan relief dan topograsi
Pendahuluan Latar
Belakang
Tanah adalah akumulasi tubuh alam yang menempati sebagian besar permukaan bumi
DINAMIKA TANAH a. Pemanasan matahari pada siang hari dan pendinginan pada malam hari. b. Batuan yang sudah retak,pelapukan dipercepat oleh air. c. Akar tumbuh-tumbuhan dapat menerobos batu-batuan sehingga hancur. d. Binatang-binatang kecil yang membuat lubang dan mengeluarkan zat yang memecahkan batuan.
Tanah dan Pembentukannya Faktor pembentukan tanah dibedakan menjadi dua golongan yaitu: a. Faktor pembentukan tanah secara pasif b. Faktor pembentukan tanah secara aktif
Bentuk Bentuk--bentuk
pelapukan batuan :
a. Disintegrasi b. Dekomposisi Laju
pelapukan tergantung pada : a. Teperatur b. Laju air perkolasi c. Status oksidasi d. Luas permukaan bahan induk e. Luas mineral
Mineral adalah substansi inorganik yang homogen dengan komposisi tertentu Proses pelapukan a. Pelapukan fisik b. Pelapukan kimia
Pembentukan Profil Tanah
Perbedaan sifat-sifat tanah yang hanya disebabkan oleh satu faktor pembentukan tanah : a. Klimatosekuen b. Biosekuen c. Toposekuen d. Lithosekuen e. Khronosekuen
Jenis--jenis bahan induk : Jenis a. Batuan beku b. Batuan sedimen c. Batuan metamorf d. Bahan induk Organik
Proses pembentukan tanah dimulai dari proses pelapukan batuan induk menjadi bahan induk
PELAPUKAN DAPAT TERJADI SECARA : 1. Fisik : penyebabnya adalah perbedaan suhu dan
pengangkutan batuan 2. Bilogik – mekanik : penyebabnya akar yang masuk ke dalam batuan melalui retakan 3. Kimia : - Hidrasi dan dehidrasi - Oksidasi dan reduksi - Hidrolisis - Pelarutan
Hidrasi dan dehidrasi :
CaSO4 + 2H2O → CaSO4. 2H2O (hidrasi) CaSO4 .2H2O → CaSO4 + 2H2O (dehidrasi) Oksidasi dan reduksi : (oksidasi) Fe++ → Fe+++ + e – Fe+++ + e - → Fe++ (reduksi) Hidrolisis : KAlSi3O8 + H+ → HAlSi3O8 + K+ Pelarutan (solution) :
CaCO3 + 2H+ → H2 CO8 + Ca++
Proses tersebut dilanjutkan dengan: dengan: 1.
Penambahan bahan organik dan mineral ke
dalam tanah dalam bentuk padat, cair atau gas
3.
Kehilangan benda tersebut dari tanah Perubahan bentuk bahanbahan-bahan mineral atau
4.
Pemindahan bahan tanah dari satu lapisan ke
2.
bahan organik di dalam tanah
lapisan lain Pembentukan tanah melibatkan satu atau lebih dari proses tsb, sehingga menghasilkan horison tanah
Proses Pelapukan Batuan dan Mineral
Pelapukan secara fisik
Pelapukan secara biologik-mekanik
Akibat fluktuasi suhu Penetrasi akar tanaman
Pelapukan secara kimia
Hidrasi dan dehidrasi Reduksi-oksidasi Hidrolisis Pelarutan
Pembentukan Profil Tanah
Penambahan Pengurangan/ kehilangan Transformasi Translokasi
Ordo : Ultisols
Ordo : Oxisols
Disintegrasi dan Sintesis Mineral Sekunder Disintegrasi
Unsur B Unsur A Sintesis
Mineral Liat
Organisme dan Bahan Organik Organisme Mati BO
Pembentukan horison berwarna gelap pada profil tanah
Asam-asam organik
Mempercepat proses pelapukan batuan
Dekomposisi
Siklus Unsur Hara penyerapan Unsur hara
Tanaman
masuk ke tanah melalui air perkolasi
dekomposisi/ dekomposisi/ mineralisasi
mati BO
Fungsi : membantu mengontrol keseimbangan asam asambasa dan larutan bahan bahan-bahan yang melapuk dalam tanah
Peranan Air
Pertumbuhan tanaman dan reaksireaksi kimia dalam pelapukan mineral Siklus unsur hara Pemindahan liat, sesquioksida dan garam-garam dalam tanah
Horison Tanah: Lapisan tanah yang terbentuk sebagai hasil proses pembentukan tanah
Horison utama tanah
1. Penambahan bahan-bahan ke dalam tanah Penambahan air hujan, embun, dll. Penambahan O2 dan CO2 dari atmosfir Penambahan N, Cl, S dari atmosfir dan hujan Penambahan bahan organik dari sisa tanaman dan hewan Bahan endapan Energi dari sinar matahari
2. Kehilangan bahan yang ada dalam tanah Kehilangan air melalui evapotranspirasi Kehilangan N melalui denitrifikasi Kehilangan C (bahan organik) karena proses dekomposisi Kehilangan tanah karena erosi Kehilangan energi karena radiasi
3. Perubahan bentuk (transformasi) : Perubahan bahan organik kasar menjadi humus Penghancuran pasir menjadi debu dan liat Pembentukan struktur tanah Pelapukan mineral dan pembentukan mineral liat Pembentukan konkresi
4. Pemindahan bahan di dalam solum Pemindahan air, bahan organik, Fe, Al, dari lapisan atas ke lapisan bawah Pemindahan unsur hara dari lapisan bawah ke lapisan atas melalui siklus kegiatan vegetasi Pemindahan tanah dari lapisan bawah ke lapisan atas atau sebaliknya melalui kegiatan hewan seperti tikus, rayap, dll serta pedoturbasi Pemindahan garam dari lapisan bawah ke lapisan atas melalui air kapiler
Beberapa Contoh Proses Pembentukan Tanah Eluviasi
4
Pemindahan bahan tanah dalam horison
Iluviasi Leaching
4 2
Penimbunan bahan tanah dlm satu horison Pencucian basa/ hara dari tanah
Enrichment
1
Penambahan basa/hara dari tempat lain
Dekalsifikasi
4
Pemindahan CaCO3 dari satu horison
Kalsifikasi
4
Penimbunan CaCO3 pada satu horison
Desalinisasi
4
Pemindahan garam dari satu horison
Salinisasi
4
Penimbunan garam pada stu horison
Dealkalinisasi
4
Pencucian ion Na pada satu horisan
Alkalinisasi
4
Akumulasi ion Na dalam satu horison
Lesivage
4
Pencucian liat dari satu hor. ke hor. lain
Pedoturbasi
4
Pencampuran hor. scr fisik dan biologik
Faktor Pembentukan tanah
FAKTOR PEMBENTUK TANAH (SOIL)
S = f (P, C, O, R, T)
Bagian utama tanah
- Penampang vertikal tanah yang menunjukkan susunan horison disebut
profil tanah - Horison yang menyusun profil berturutturut dari atas ke bawah adalah - Horison O - Horison A - Horison B - Horison C Horison yang menyusun solum tanah : Horison A dan B
Pedon dan Polipedon • Satuan individu tanah terkecil dalam tiga dimensi disebut pedon • Ukuran pedon < 1 – 10 m3
• Polypedon = kumpulan pedon yang menunjukkan sifat yang sama • Polypedon ini lebih kurang sama dengan pengelompokan seri tanah dalam Soil Taxonomy
Proses Pembentukan Tanah
Pedon dan Polipedon
Pedon dan Polipedon
Horison dan Solum
Pembentukan horison
No.
Horison
1.
O
Horison organik di atas lapisan tanah mineral
O1
Bentuk asli sisa tanaman masih terlihat
O2
Bentuk asli sisa tanaman tidak terlihat
A
Horison permukaan : campuran b organik & mineral = hor eluviasi yang mengalami pencucian
A1
Mineral bercampur humus, berwarna gelap
A2
Pencucian (eluviasi) maksimum dari liat, Fe, A1, dan bahan organik.
A3
Peralihan ke B, lebih menyerupai A
B
Horison iluviasi (penimbunan) dari bahan tercuci di atasnya (liat, Fe, Al, bahan organik).
B1
Peralihan dari A ke B, lebih menyerupai B
B2
Iluviasi maksimum liat, Fe, Al oksida, dan adakalanya bahan organik
B3
Peralihan ke C, lebih menyerupai B
4.
C
Horison bahan induk, sedikit terlapuk
5.
R
Batuan keras yang belum dilapuk
2.
3.
Keterangan
Horison dan profil
Nama Lama
Horison utama Nama Baru O : Horison organik
A : Horison permukaan campuran bahan organik dan bahan mineral E : Horison eluviasi (pencucian) maksimum terhadap liat, Fe, Al dan BO B : Horison Iluviasi (penimbunan) C : Bahan induk, terlapuk, lunak, dapat ditembus oleh akar R : Batuan induk, belum terlapuk, tidak dapat ditembus akar
Horison Peralihan : Horison AB : peralihan dari A ke B, tetapi dominan A Horison EB : peralihan dari E ke B, tetapi dominan E Horison BA : peralihan dari A ke B, tetapi dominan B Horison BE : peralihan dari E ke B, tetapi dominan B Horison BC : peralihan dari B ke C, tetapi dominan B
Horison, profil, pedon
Horison / profil
Horison dan pH
Horison
Horison dan vegetasi
Pembentukan tanah dan vegetasi
Simbol Horison Tambahan (a – z alfabetis) Horison tambahan organik : i : fibrik e : hemik a : saprik Simbol lainnya : b – z Simbol tambahan ditulis dengan huruf kecil disamping simbol horison utamanya : Oi, Oe, Oa, Bs, Bt, dst.
Simbol Horison Tambahan (a – z alfabetis) Simbol lainnya : Campuran bahan mineral dan organik : A Eluviasi maksimum : B Iluviasi :A
Simbol tambahan ditulis dengan huruf kecil disamping simbol horison utamanya : Oi, Oe, Oa, Bs, Bt, dan seterusnya. Master of hodizons (O, A, E, B, C, R) Air Tanah :w
Simbol Tambahan Untuk horizon utama • 24 huruf kecil Contoh: bhs; Bt1; Ba; Bw; Ap; Cr – – – – – – – – – –
a = saprik B = burried (tambahan) c = konkresi d = semantasi e = hemik f = frost (membeku) g = gleik h = humik i = fibrik k = karbonat
– – – – – – – – – – – – –
m = masif o = sesquioksida p = plagen/pengolahan q = silika r = regolit lunak s = seskuioksida iluvial ss = slicknessslide t = iluviasi w = warna atau tekstur v = plintit x = fragipan y = gipsum z = garam-garam
Contoh Dari atas bawah • Ap – E – Bt1 – 2 Bt2 – 2Bt3 – 3Bt4 – 3BC Bahan induk 1 : BI 2 ; BI3 Horizon genetik Bt (1,2,3)Lithologic discontinue diabaikan • A – Bt – C – 2 B • A – Bt – 2R • Ap – Bt1 – 2Bt1 – 2Bt3 – 2C1 – 2C2 – 2R • Lithologic discontinue (berasal dari batuan yang sama=R) • Ap – Bt1 – Bt2 – BC – C – 2ABtb1 – 2Btb1 - 2Btb2 – 2C Tanah tertimbun • A – E – Bt – E’’ – Btx – C Bentuk prima (E’) lingkungan berubah-ubah • A – E – Bt – E’ – Btx – E’’ – B’t – C Lingkungan yang sangat humid (sangat basah)
Horison dan Lapisan • Horison genetik • O • A • E • B • C • R genetic
Lapisan (layer) (layer) non genetic • I • II • III • IV • V • V Aluvial endapan dengan bantuan air teratur
Coluvial endapan angin atau
alam (urug, longsor, tanah merayak, soli cripping) acakacakan
Profil Udalf
Sketsa profil sederhana
Profil Orthod
