Lecture 04 Pembentukan Tanah

Dasar Ilmu Tanah
semester ganjil 2011/2012 (EHN & SIN)
Materi 04: Pembentukan Tanah
Proses Pembentukan Tanah
• Ketika batuan pada permukaan bumi melapuk,
akan tersedia cukup unsur hara untuk menunjung
pertumbuhan „lichen‟ dan organisme/tumbuhan
tingkat rendah lainnya
• Pada gilirannya lichen mati dan terurai
menghasilkan sejumlah bahyan organik
• Asam-asam organik yang sudah ada secara alami
akan lebih memacu pelapukan batuan
• Makin bertambahnya timbunak bahan organik
dan pembentukan fragmen batuan kecil
meningkatkan retensi air dalam tanah dan makin
banyak air tersedia untuk tanaman tingkat tinggi
Proses Pembentukan Tanah
• Seiring dengan waktu, partikel mineral dan
organik yang mobil yang berada di dekat
permukaan, akan tercuci ke bawah, dan sebagian
akan diendapkan di lapisan bawah, terbentulkan
lapisan tanah akumulasi
• Setelah beberapa ratus tahun, lapisan tanah atas
yang tercuci akan nampak dan disebut zona
eluviasi, sedangkan pada lapisan bawah
terbentuk zona illuviasi
4 proses
1. Penambahan, termasuk penambahan bahan
organik dari tanaman, air, udara, dan energi dari
matahari
2. Kehilangan , termasuk: air karena evaporasi atau
transpirasi dan pencucian hara dari tanah atau
penyerapan hara oleh tanaman
3. Translokasi, termasuk pergerakan liat, bahan
organik, garam, dan unsur hara dari satu lapisan
ke lapisan lainnya
4. Transformasi , termasuk pembentukan liat, dan
penyusunan komponen tanah menjadi agregat
yang berstruktur
Faktor Pembentuk Tanah
•
•
•
•
•
Bahan Induk
Iklim
Vegetasi
Topografi
Waktu
– Tanah bervariasi dari satu tempat ketempat
lainnya karena intensifas faktor yang berbeda
pada lokasi yang berbeda
Faktor Pembentuk Tanah
 5 faktor pembentuk tanah
– Bahan induk (p) (tekstur, struktur, komposisi kimia dan
mineral)
– Iklim (cl) (suhu dan curah hujan)
– Topografi / relief (r)
– Organisme (o) (vegetasi dan herwan; termasuk manusia)
– Waktu (t)
 “Tanah adalah produk dari iklim, organisme, dan
topografi yang mempengaruhi bahan induk dalam
jangka waktu tertentu”
Bahan Induk Tanah
•
•
•
•
•
Residual –
Batupasir
Batukapur
Basal
Granite
tanah terbentuk dari batuan asal
BAHAN INDUK
K-feldspar
*
Kwarsa
Tanah yg terbentuk
Granit
Rhyolit
Syenit
Trachyt
Tekstur kasar
Masam
Unsur Hara
*
Granodiorit
*
Dacit
Plagioklas
*
Piroksin
+
+
+
+
+
Diorit
*
+
+
+
+
+
+
+
+
Gabro
+
+
+
Olivin
+
+
+
Andesit
+
+
+
Peridotit
+
+
+
Dunit
Basalt
Tekstur halus
Basa
Unsur Hara
Abu Vulkanik
Andisols
Bahan Induk dari tempat lain
(terangkut-pindahkan)
• Air - Sungai = Alluvium
• Angin - eolian = pasir atau debu (loess)
• Gravitasi = colluvium
alluvium
Faktor Pembentuk Tanah-IKLIM
è Temperatur –
è Lebih hangat = Lebih cepat
è Lebih dingin = lebih lambat -->
Perkembangan tanah
è Curah Hujan – lebih tinggi = pencucian
lebih besar leaching
è Zona pencucian – ditentukan oleh lokasi
CaCO3 dalam profil tanah
è Indek pencucian = Curah Hujan Evapotranspirasi= jumlah hujan efektif yang
dapat menyebabkan pencucian tanah
Iklim
– Temperatur dan curah hujan adalah unsur
iklim yang laing mempengaruhi sifat tanah
– Temperatur:
• Perubahan temperatur dapat menyebabkan
retaknya batuan (pelapukan batuan)
• Temperatur langsung mempengaruhi jumlah
bahan organik yang dihasilkan. Produksi bahan
organik meningkat dengan meningkatnya
temperatur asalkan cukup hujan untuk
pertumbuhan tanaman
• Meningkatnya temperatur jika meningkatkan
kecepatan dekomposisi bahan organik
IKLIM
Merupakan faktor yang paling aktif dalam proses pembentukan
tanah, mempengaruhi reaksi kimia, dan aktivitas flora dan fauna
SUHU
Reaksi cepat (fisik)
Pelapukan mekanik cepat
Proses kehilangan lambat
Perkembangan terhambat
Reaksi lambat
Pelapukan mekanik lambat
Proses kehilangan lambat
Perkembangan terhambat
CURAH
HUJAN
Reaksi cepat (kimia fisik)
Pelapukan kimia / mekanik cepat
Proses kehilangan cepat
Perkembangan cepat
Reaksi lambat
Pelapukan kimia cepat
Proses kehilangan cepat
Perkembangan agak cepat

Curah hujan
– Curah hujan mempengaruhi pelapukan dan
jumlah serta dekomposisi bahan organik
a. Jika curah hujan meningkat kecepatan erosi
juga meningkat
b. Jika curah hujan meningkat, produksi bahan
organik juga meningkat asalkan temperatur
cukup tinggi untuk pertumbuhan tanaman
c. Jika curah hujan cukup untuk menggenangi
tanah, dekomposisi bahan organik akan
terhambat karena kurangnya oksidasi
% kadar garam
Basah - Panas
% kadar garam
Kering - Panas
Iron and Al-oxide Rich
Iklim Tropis
Curah hujan tinggi
Suhu tinggi
Pelapukan batuan/mineral cepat
Penambahan bahan organik
cepat, demikian juga
dekomposisinya
Pencucian unsur hara relatif
tinggi
Oxisols
Basah- Panas
Faktor Pembentuk Tanah – BIOTIK (vegetasi)
• Animal - Soil Mixing~ earthworms, crawfish, scorpions,
moles, gophers ~ this mixing can result in the destruction of
horizons.
ORGANISMA
Fungsi
Sumber bahan organik
tanah
Jumlah dan macam
Pembentukan humus
Sifat fisiko-kimia tanah
Peredaran Unsur Hara
Perkembangan struktur
tanah
Dekomposisi Bahan
Organik
Kondisi iklim
Flora
Fauna
Suasana fisiko-kimia
Vegetasi lain
(kompetisi, sumber
makanan, dll)
Botik
• Vegetasi – Penambahan Bahan Organik (BO).
• Padang rumput ~ BO ditambahkan pada
permukaan 60 cm oleh sistem perakaran
Ap
A
AB
Bg
Biotik
• Hutan ~ BO ditambahkan pada 10 cm
permukaan per tahun karena seresah
Faktor Pembentuk Tanah - Topografi
atau Posisi Lanskap
• Katena – Seri
tanah dengan
horizon
berbeda
akibat
perbedaan
kedalamannya
sampai air
tanah
• Kelas
Drainase
– Baik
– Sedang
– Agak
buruk
– Buruk
Katena – Kelas drainase tanah alami
Catatan: Drainase alami adalah kedalaman
sampai air tanah, bukan permeabilitas
tanah.
n Kelas:
• Baik – mulai terbentuk ‘mottle’ > 120
cm
• Sedang - mottle > 100 cm
• Agak buruk - mottle > 60 cm
• Buruk – permukaan surface
(mottle merah)
Kelas Drainase
(kedalaman sampai air tanah)
mottel
kelabu
mottle > 120 cm
Baik
Mottle kelabu pada B coklat
Sedang
Agak Buruk
Kelabu dibawah A
Buruk
Topografi – erosion & deposisi
Puncak
Bahu
Punggung
kaki
Puncak & Punggung Bukit
• Puncak mengalami erosi minimum dan
perkembangan tanah maksimum (horizonisasi
terbesar).
• Punggung sama dengan puncak kecuali jika lereng
> 20%.
Bahu
X Erosi terbesar – infiltrasi air paling sedikit –
limpasan permukaan (runoff) terbesar –
perkembangan tanah minimal
Ap
Bw
Bk
BC
C
Kaki (footslope)
• Deposisi material dari lereng atas – bisa
dekat permukaan air tanah – bisa mengalami
pencucian terbesar karena air dari lereng
atas dan hujan
Ap
A1
A2
A3
AB
Btg
Air
 Topografi
–
–
Komponen topografi
1. Lereng (slope) – sudut permukaan lahan
2. Tinggi (Height) – berapa tingginya dari
sungai
3. Arah (direction) lereng
Lereng: % lereng = jarak vertikal x 100 / jarak
horizontal
• Lereng Curam ( > 15%),
– Limpasan permukaan (run-off)
– Erosi meningkat jika lereng makin curam
– Tanah memilki horizon A dan B tipis
– Lereng datar, 0-5%,
• Sedikit limpasan permukaan, banyak
infiltrasi
• Erosi kurang
• Tanah umumnya lebih tebal
• Horizon A dan B cukup tebal, terjadi
pencucian
Tinggi (elevasi)
– Elevasi, ketinggian diatas perairan, dapat
membantuk mengendalikan drainase. Elevasi
mempengarhui kelembaban tanah
TOPOGRAFI
Bandingkan
 Kondisi air
 Suhu
 Aliran air
 Erosi
 Pelapukan
A
Tropudult
B
Tropudalf
- -- - C
Aquept/Aquent
Faktor Pembentuk TanahWAKTU
• Vegetasi dan Iklim beraksi pada Bahan
Induk dan Topografi dari waktu ke waktu
• Umur tanah ditentukan oleh
perkembangannya dan bukan pada jumlah
tahun perkembangannya
• Berapa lama suatu tanah menjadi TUA
tergantung pada intensitas proses
pembentukan tanah atau intensitas 4 faktor
lainnya
Sekuen Umun
• Muda =
• Juvenil =
A
A
C
Tua (Senile)
Matang =
Dewasa
A
E
A
E
A
E
Bt1
Btqm
Bt
C
Bt2
Bqm
Bw
C
Faktor yang menghambat perkembangan profil
tanah
•
•
•
•
•
•
Curah hujan rendah
Kandungan kapur tinggi
Kandungan liat tinggi
Lereng curam
Temperatur dingin
Erosi berat
• Kelembaban rendah
• Kandungan kuarsa
tinggi
• Batuan keras
• Permukaan air tanah
tinggi
• Deposisi terus menerus
• Pencampuran oleh
hewan
Yang terjadi pada tanah sesuai dengan
waktu
• Kehilangan unsur hara (basa) = pH rendah
atau tanah menjdai lebih masam
• Meningkatnya konsentrasi besi atau tanah
menjadi berwarna lebih merah
• Meningkatnya kandungan liat atau tanah tua
lebih banyak mengandung liat
• Pelapukan lebih dalam sampai bahan induk
• Tanah-tanah tua di Indonesia banyak
dijumai di Sumatra, Kalimantan dan Papua
Sepuluh Proses Pembentukan Tanah
1. Pencucian (leaching)
2. Asidifikasi
3. Eluviasi liat
4. Podsolisasi
5. Desilikasi
6. Reduksi
7. Salinisasi
8. Alkalisasi
9. Erosi
10. Deposisi (pengendapan)
• Pencucian (leaching)
– Jika terjadi hujan yang sangat lebat
sehingga air meresap ke dalam profil
tanah, senyawa-senyawa organik larut
akat terangkut
• Asidifikasi
– disebabkan oleh air hujan yang bersifat
masam karena karbon dioksida larut di
dalamnya membentuk asam karbonat
• Eluviasi liat
– liat di lapisan tanah atas tercuci dan
diendapkan ke lapisan yang lebih bawah.
Bagian tanah atas yang kekurangan liat
disebut horizon A atau horizson eluvial (eluvial
= tercuci ke bawah), dan horizon bagian bawah
disebut horison B atau horizon iluvial (iluvial =
tercuci ke dalam)
• Podsolisasi
– horizon A yang yang berwarna pucat kelabu.
Proses podsolisasi terjadi pada tanah-tanah
masam. Komponen organik dan anorganik
diangkut oleh air dan diendapkan pada horizon
B
• Desilikasi
– pencucian silika (lebih besar
dibandingkan pencucian besi dan
aluminium). Proses ini terjadi di daerah
tropika, yang menyebabkan
terbentuknya tanah yang sangat sarang
(porous) dengan kandungan oksida
besi yang tinggi. Tanah yang dicirikan
oleh adanya proses ini adalah Oxisol.
• Reduksi
– Jika terjadi akumulasi air drainase
dalam tanah maka udara di dalam tanah
digantikan oleh air
• Salinisasi & Alkalisasi
– Salinisasi adalah akumulasi garam seperti
sulfida dan klorida
– Alkalisasi adalah akumulasi sodium pada kisi
pertukaran
– aram yang dihembus dari lautan ke daratan,
masuk melalui irigasi atau dihasilkan oleh
proses pelapukan menyebabkan tanah tidak
subur. Masalah ini umumnya terjadi di daerah
kering dimana tidak tersedia cukup air untuk
mencuci garam dari profil tanah
• Erosi dan Deposisi
– Tanah selalu peka terhadap erosi air dan
angin. Bahan hasil erosi mungkin diendapkan
di lembah-lembah sungai untuk menjadi bahan
pembentuk tanah baru, atau mungkin
terangkut sampai ke laut
Akhir materi 04-terima kasih