Materi 3 (pembentukan tanah)_2011

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