TANAH SAWAH
Tanah
sawah adalah suatu keadaan di mana tanah yang digunakan sebagai areal
pertanaman selalu dalam kondisi tergenang. Penggenangan yang dilakukan pada
tanah sawah ini akan mengakibatkan terjadinya beberapa perubahan sifat kimia
Beberapa perubahan kimia yang terjadi pada tanah sawah yang tergenang
adalah :
1. perubahan pH,
2. perubahan N, P, S, Si,
3. perubahan Fe dan Mn,
4. perubahan Ca, Mg dan K, serta
5. perubahan Cu, Zn dan Mo.
Perubahan pH
1.
Pada
kebanyakan tanah, setelah penggenangan pH akan mendekati netral (6,5-7,5).
2.
Penyanggaan
pH pada tanah tergenang berhubungan dengan sistem redoks dari Fe dan Mn, serta
H2CO3.
3.
Pada tanah alkalin, pH akan menurun dengan
adanya penggenangan, karena dekomposisi bahan organik oleh mikrobia akan
menghasilkan CO2 yang dengan air akan membentuk asam karbonat.
4.
Asam
karbonat yang terbentuk akan terdisosiasi menjadi HCO3 - dan H+.
CO2
+ H2O H2CO3 HCO3 - + H+
5.
Pada
tanah masam penggenangan akan meningkatkan pH tanah, karena adanya
senyawa-senyawa yang direduksi dan menghasilkan OH-, misalnya reduksi Fe(OH)3.
Reaksi :
Fe(OH)3 Fe(OH)2 + OH
Fe(III) Fe(II)
Perubahan Nitrogen
1.
Nitrogen dalam tanah sebagian besar berbentuk
N-anorganik (yang terpenting NH4 + dan NO3 -).
2.
Pada
tanah tergenang NO3 – merupakan bentuk yang paling stabil (semua reaksi N
mengarah
ke produksi NO3 - ).
Reaksi N pada tanah tergenang dapat
dijelaskan sebagai berikut :
1.
Bahan organik dalam lapisan anaerobik akan
dimineralisasi menjadi NH4 +, karena tidak ada oksigen, maka aktivitas bakteri
untuk mengubah NH4 + menjadi nitrit dan nitrat terhenti.
2.
NH4+ tersebut akan terdifusi ke lapisan atas +
(lapisan aerobik), dan akan diubah menjadi NO2 - oleh bakteri nitrosomonas,
selanjutnya menjadi NO3 - oleh nitrobakter.
3.
NO3 - yang terbentuk akan terdifusi ke lapisan
anaerobik (bawah) dan selanjutnya akan
Perubahan P dan Si
1.
Pada tanah tergenang meningkatnya kelarutan Fe
dalam tanah akan berpengaruh pada kelarutan / ketersediaan P.
2.
Dimana reduksi Fe3+ menjadi Fe2+ akan diikuti
pelepasan P ke larutan tanah.
3.
Naiknya pH tanah masam dengan penggenangan
akan meningkatkan kelarutan Fe3+-P dan Al-P, serta menurunkan kelarutan Ca-P.
4.
Konsentrasi Si pada tanah tergenang akan
meningkat pada awal penggenangan, dan selanjutnya menurun, dan setelah beberapa
bulan konsentrasi Si dapat lebih rendah dari semula.
5.
Pada awal konsentrasi Si meningkat karena
pelepasan Si terjerap dan tersekap oleh hidroksida Fe dan Al, juga karena
reduksi Fe3+ yang menjerap Si.
6.
Sedangkan
konsentrasi Si akan menurun karena dapat bereaksi dengan aluminosilikat.
Perubahan Sulfur
1.
Pada tanah yang digenangi maka suplai O2 akan
menurun, dan terjadi aktivitas mikroorganisme untuk mereduksi SO42- menjadi
H2S.
2.
Reduksi Fe3+ menjadi Fe2+ pada tanah tergenang
mendorong terjadinya reduksi SO4 2- karena Fe2+ selalu terdapat pada larutan
tanah saat H2S terbentuk, sehingga H2S akan di ubah menjadi FeS yang tidak
larut.
3.
Pada
tanah netral / alkali, maka konsentrasi SO4 2- 1500 pem, akan menurun dan
menjadi 0 ppm setelah 6 minggu penggenangan.
4.
Pada tanah masam, awalnya terlihat bahwa SO4
2- larut air meingkat lalu akan menurun dalam beberapa bulan.
5.
Meningkatnya konsentrasi SO4 2- di awal karena
mengikuti naiknya pH tanah, yaitu pelepasan SO4 2- yang terikat oleh lempung
dan hidrousoksida Fe dan Al.
Perubahan Fe dan Mn
1.
Penggenangan
tanah akan diikuti reduksi Fe(III) oksida terhidrat menjadi senyawa Fe(II)
sehingga warna tanah berubah dari coklat menjadi abu-abu, dan sebagian besar
Fe(II) masuk ke fase larutan.
2.
Konsentrasi Fe(II) dalam tanah tergenang
tergantung dari kandungan Fe(III) oksida terhidrat dan pH tanah.
3.
Penggenangan tanah akan menyebabkan O2
berkurang dan senyawa-senyawa Mn tak larut (Mn4+) direduksi menjadi Mn2+ larut,
Mn2+ dapat berada di larutan tanah, atau di komplek pertukaran (tanah
masam/agak masam).
4.
Pada tanah tergenang (pH 6,5-7,5) , maka Mn2+
juga dapat mengendap sebagai MnCO3 atau sebagai oksida dan hidroksida-Mn,
sehingga terjadi penurunan kelarutan Mn setelah meningkat di awal penggenangan.
Perubahan Ca, Mg dan K
1.
Kation-kation Ca, Mg dan K tidak langsung
dapat di pengaruhi oleh penggenangan / potensial redoks, karena ion-ion
tersebut telah berada pada bentuk tereduksi. K+.H2O KOH + H+2
2.
Tetapi banyaknya kation-kation Fe2+, NH4+ dan
Mn2+ yang di lepaskan karena penggenangan dapat mengganti Ca, Mg dan K dari
sisi pertukaran dan membuat ion-ion tersebut rentan terhadap pelindian.
Perubahan Cu, Zn dan Mo
1.
Penggenangan pada tanah masam akan di ikuti
meningkatnya pH tanah.
2.
pH tanah yang meningkat tersebut akan
menyebabkan konsentrasi Zn dan Cu larut air menurun, sedangkan konsentrasi Mo
larut air akan meningkat.
TANAH SULFAT MASAM
Bahan
sulfidik (pirit) merupakan hasil endapan marin. pirit terbentuk melalui
serangkaian proses kimia, geokimia, dan biokimia secara bertahap. Ion-ion
sulfat yang banyak terkandung dalam air laut oleh ayunan pasang diendapkan pada
dataran-dataran pantai dan sebagian menjorok memasuki mintakat pasang surut.
Besi yang merupakan penyusun mineral silikat dalam bahan induk tanah bersenyawa
dengan sulfat. Pada dasarnya, persenyawaan antara sulfat dengan besi inilah
yang membentuk pirit (Noor, 2004). Pembentukan pirit dipengaruhi oleh banyak
faktor, antara lain (1) tingginya kandungan bahan organik, (2) suasana yang
anaerob, (3) jumlah sulfat terlarut, da, (4) kadar besi terlarut (Dent, 1986).
Pada
tanah-tanah mineral rawa sering terjadi keracunan, antara lain oleh alumunium
(Al), besi (Fe3+), sulfida (H2S), karbondioksida (CO2), dan asam-asam organik yang
tinggi. Kadar Al pada tanah mineral rawa berkaitan dengan oksidasi pirit.
Suasana yang sangat masam mempercepat pelapukan mineral alumino-silikat akibat
perusakan kisi dari mineral tipe 2:2 (seperti monmorilonit) menjadi mineral
tipe 1:1 (kaolinit) dengan membebaskan dan melarutkan Al yang lebih banyak
(Notohadikusumo, 2000).
Menurut
klasifikasi tanah Badan Makanan dan Pertanian Dunia (FAO – Unesco, 1994), tanah
sulfat masam dibagi menjadi tiga jenis yaitu Thionic Fluvisol, Thionic Gleysol,
dan Thionic Histosol. Istilah fluvi (fluviatil) menunjukkan arti sebagai hasil
endapan (marin), gley menunjukkan kadar lempung yang tinggi, sedangkan histo
menunjukkan adanya lapisan gambut diatas permukaan.
Tanah sulfat masam ditandai
warna tanah yang kelabu, bersifat mentah, dan kemasaman sedang sampat tinggi
(Breemen dan Pons, 1978). Identifikasi dan mengenal tanah sulfat masam dapat
dilakukan di lapangan secara cepat, mudah dan sederhana (Notohadiprawiro,
1985).
Warna
matriks tanah pada lahan sulfat masam umumnya cokelat gelap untuk lapisan atas
dan abu-abu (grey) untuk lapisan bawah yang menunjukkan adanya pirit. Warna
coklat gelap menunjukkan tingginya kadar bahan organik, sedangkan warna abu-abu
mencerminkan tingginya kadar mineral kaolinit (Breemen, 1982). Warna matriks
tanah sulfat masam mempunyai hubungan dengan ada tidaknya pirit. Warna abu-abu
gelap kehijauan (5Y 4/1) menunjukkan adanya pirit dan warna semakin gelap
menunjukkan kadar pirit yang semakin tinggi (Noor, 2004).
Asam Sulfat
terbentuk dari proses oksidasi pirit (Fe S2)
Tanah Sulfat
Masam terdapat pada lingkungan :
- Fisiografi
- Vegetasi
- Iklim
- Fauna
Faktor yang menentukan kemasaman pada
tanah sulfat masam
Keasaman
tanah ditentukan oleh kadar atau kepekatan ion hidrogen di dalarn tanah
tersebut. Bila kepekatan ion hidrogen di dalam tanah terlalu tinggi maka tanah
akan bereaksi asam. Sebaliknya, bila kepekatan ion hidrogen terIalu rendah maka
tanah akan bereaksi basa. Pada kondisi ini kadar kation OH‑ lebih tinggi dari
ion H+.
Tanah
masam adalah tanah dengan pH rendah karena kandungan H+ yang tinggi. Pada tanah
masam lahan kering banyak ditemukan ion Al3+ yang bersifat masam karena dengan
air ion tersebut dapat menghasilkan H+. Dalarn keadaan tertentu, yaitu apabila
tercapai kcjenuhan ion Al3+ tertentu, terdapat juga ion Al-hidroksida dengan
cara sebagai berikut : Al3+ + 3H2O ----- Al(OH)2+ + H+Al3+ + OH- ----- Al(OH)2+
dengan demikian dapat menimbulkan variasi kemasaman tanah.
Di
daerah rawa‑tawa, tanah masam umumnya disebabkan oleh kandungan asam sulfat
yang tinggi. Di daerah ini sering ditemukan tanah sulfat masam karena
mengandung, lapisan cat clay yang menjadi sangat masarn bila rawa dikeringkan
akibat sulfida menjadi sulfat. Kebanyakan partikel lempung berinteraksi dengan
ion H+. Lempung jenuh hidrogen mengalami dekomposisi spontan. Ion hidrogen
menerobos lapisan oktahedral dan menggantikan atom Al. Aluminium yang
dilepaskan kemudian dijerap oleh kompleks lempung dan suatu kompleks lempung-Al‑H
terbentuk dengan cepat ion. Al3+ dapat terhidrolisis dan menghasilkan ion H+:H lempung
- Al3+ + 3H2O ---- Al(OH)3 + H-- lempung - = H+H
Reaksi
tersebut menyumbang pada peningkatan konsentrasi ion H+ dalam tanah.
Sumber keasaman atau yang berperan dalam menentukan keasaman pada tanah gambut adalah pirit (senyawa sulfur) dan asam‑asam organik. Tingkat keasaman gambut mempunyai kisaran yang sangat lebar. Keasaman tanah gambut cendrung semakin tinggi jika gambut semakin tebal. Asam‑asam organik yang tanah gambut terdiri dari atas asam humat, asam fulvat, dan asam humin. Pengaruh pirit yaitu pada oksida pirit yang akan menimbulkan keasaman tanah hingga mencapai pH 2 ‑ 3. Pada keadaan ini hampir tidak ada tanaman budidaya yang dapat tumbuh baik. Selain menjadi penghambat pertumbuhan tanaman, pirit menyebabkan terjadinya karatan (corrosion) sehingga mempercepat kerusakan alat‑alat pertanian yang terbuat dari logam.
Sumber keasaman atau yang berperan dalam menentukan keasaman pada tanah gambut adalah pirit (senyawa sulfur) dan asam‑asam organik. Tingkat keasaman gambut mempunyai kisaran yang sangat lebar. Keasaman tanah gambut cendrung semakin tinggi jika gambut semakin tebal. Asam‑asam organik yang tanah gambut terdiri dari atas asam humat, asam fulvat, dan asam humin. Pengaruh pirit yaitu pada oksida pirit yang akan menimbulkan keasaman tanah hingga mencapai pH 2 ‑ 3. Pada keadaan ini hampir tidak ada tanaman budidaya yang dapat tumbuh baik. Selain menjadi penghambat pertumbuhan tanaman, pirit menyebabkan terjadinya karatan (corrosion) sehingga mempercepat kerusakan alat‑alat pertanian yang terbuat dari logam.
Sifat
Kemasaman Tanah
Terdapat
dua jenis reaksi tanah atau kemasaman tanah, yakni kernasaman (reaksi tanah)
aktif dan potensial. Reaksi tanah aktif ialah yang diukurnya konsentrasi
hidrogen yang terdapat bebas dalam larutan tanah. Reaksi tanah inilah yang
diukur pada pemakaiannya sehari‑hari. Reaksi tanah potensial ialah banyaknya
kadar hidrogen dapat tukar baik yang terjerap oleh kompleks koloid tanah maupun
yang terdapat dalam larutan.
Sejumlah senyawa menyumbang
pada pengembangan reaksi tanah yang asam atau basa. Asam‑asam organik dan
anorganik, yang dihasilkan oleh penguraian bahan organik tanah , merupakan
konstituen tanah yang umum dapat mempengaruhi kemasaman tanah. Respirasi akar
tanaman menghasilkan C02 yang akan membentuk H2CO3 dalam air. Air merupakan
sumber lain dari sejumlah kecil ion H+. Suatu bagian yang besar dari ion‑ion H+
yang dapat dipertukarkan H H---Lempung = H+H
Ion‑ion
H+ tertukarkan tersebut berdisosiasi menjadi ion‑ion H+ bebas. Dcrajat ionisasi
dan disosiasi ke dalam larutan tanah menentukan khuluk kemasaman tanah. Ion‑ion
H+ yang dapat dipertukarkan merupakan penyebab terbentuknya kemasaman tanah
potensial atau cadangan. Besaran dari kemasaman potensial ini dapat ditentukan
dengan titrasi tanah. Ion‑ion H+ bebas menciptakan kemasaman aktif. Kemasaman
aktif diukur dan dinyatakan sebagai pH tanah. Tipe kemasaman inilah yang
mempengaruhi pertumbuhan tanaman.
Menentukan Kemasaman Tanah
Menentukan Kemasaman Tanah
Ada
beberapa alat ukur reaksi tanah yang dapat digunakan. Alat yang murah ialah
kertas lakmus yang bentuknya berupa gulungan kertas kecil memanjang. Alat lain
yang harganya sedikit mahal tetapi dapat dipakai berulang kali dengan hasil
pengukuran lebih terjamin adalah pH tester dan soil tester.
Pemakaian
kertas lakmus sangat mudah, caranya yaitu : mengambil tanah lapisan dalam, lalu
larutkan dengan air murni (aquadest) dalam wadah. Biarkan tanahnya terendam di
dasar wadah sehingga airnya menjadi bening kembali. Setelah bening, air
tersebut dipindahkan ke wadah lain secara hati‑hati agar tidak keruh.
Selanjutnya, ambil sedikit kertas lakmus dan celupkan ka dalam air tersebut.
Dalam beberapa saat kertas lakmus akan berubah warna. Cocokan warna pada kertas
lakmus dengan skala yang ada pada kemasan kertas lakmus. Skala tersebut telah
dilengkapi dengan angka pH masing‑masing Warna. Angka pH tanah tersebut adalah
angka dari warna pada kemasan yang cocok dengan warna kertas lakmus Misalnya,
angka yang cocok adalah 6 maka pH‑nya 6.
Pemakaian soil tester untuk mendapat pH tanah agak berbeda dengan kertas lakmus. Bentuknya seperti pahat dan berukuran pendek. Oleh karena berbentuk padatan, ada bagian yang runcing. Bagian runcing inilah yang ditancapkan ke tanah hingga pada batas yang dianjurkan. Setelah ditancapkan, sekitar tiga menit kernudian jarum skala yang terletak di bagian atas alat ini akan bergerak. Angka yang ditunjukkan jarum tersebut merupakan pH dari tanah tersebut.
Pemakaian soil tester untuk mendapat pH tanah agak berbeda dengan kertas lakmus. Bentuknya seperti pahat dan berukuran pendek. Oleh karena berbentuk padatan, ada bagian yang runcing. Bagian runcing inilah yang ditancapkan ke tanah hingga pada batas yang dianjurkan. Setelah ditancapkan, sekitar tiga menit kernudian jarum skala yang terletak di bagian atas alat ini akan bergerak. Angka yang ditunjukkan jarum tersebut merupakan pH dari tanah tersebut.
Pemakaian
pH tester lebih sederhana dan soil tester penggunaannya untuk megukur nilai pH
tanah di lahan yang tidak terlalu luas, sekitar 1‑2 ha. Walaupun demikian, alat
ini masih bisa diandalkan. Bagian yang menunjukkan angka pH berbentuk kotak
dengan jarum penunjuk angka. Bagian kotak tersebut dihubungkan dengan besi
sepanjang 25 cm yang ujungnya runcing dan dilapisi logam elektroda. Besi inilah
vang ditancapkan ke tanah. Jumlah besi bisa 1‑2 buah.
Penetapan
pH tanah sekarang ini dilakukan dengan elektroda kaca. Elektroda ini terdiri
dari suatu bola kaca tipis yang berisi HCL. encer, dan di dalamnya disisipkan
kawat Ag‑AgCl, yang berfungsi sebagai elektrodanya dengan tegangan (voltase)
tetap. Pada waktu bola kaca tersebut itu dicelupkan ke dalam suatu larutan,
timbul suatu perbedaan antara larutan di dalam bola dan larutan tanah di luar
bola kaca. Sebelum pengukuran pH dilakukan, kedua elektroda pertama‑tama harus
dimasukkan ke dalam suatu larutan yang diketahui pH‑nya (misalnya konsentrasi
ion H+ = 1 g/L). Kegiatan ini disebut pembakuan elektroda dan petunjuk pH (pH
meter).
Dalam
pengukuran pH, elektroda acuan dan elektroda indikator dicelupkan ke dalam
suspensi tanah yang heterogen yang terdiri atas partikel‑partikel padat
terdispersi dalam suatu larutan aquadest. Jika partikel‑partikel padat dibiarkan
mengendap, pH dapat diukur dalam cairan supernatant atau dalam endapan
(sedimen). Penempatan pasangan elektroda dalam supernatant biasanya memberikan
bacaan pH yang lebih tinggi dari pada penempatan dalam sedimen. Perbedaan dalam
bacaan pH ini disebut pengaruh suspensi. Pengadukan suspensi tanah sebelum
pengukuran tidak akan memecahkan masalah tersebut, karena prosedur ini
memberikan bacaan yang tidak stabil.
1 komentar:
tingkyu sangat membantu ^_^
Posting Komentar