Proses-Proses Pembentukan Tanah [PDF]

Citation preview

2/26/2014



BAB III PROSES-PROSES PEMBENTUKAN TANAH OLEH:



DR. IR. TETI ARABIA, M.S. DR. IR. SYAKUR, M.P. IR. MANFARIZAH, M.SI.



Tanah terbentuk dipermukaan bumi berkembang dari bahan mineral dari batu-batuan. Ada 2 Proses terjadi secara berurutan: 1.Pelapukan (fisik dan kimia dibantu atmosfir), mk batuan brdisintegrasi dan terintegrasi menjd batu-batuan lepas, 2.Genesis, batu-batuan lepas melalui proses-proses pedogenik menjd tanah Batu-batuan/ Bahan Mineral



Bahan Induk Pelapukan



Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



Proses pelapukan sangat dipengaruhi iklim dan jenis batuan. a. Pelapukan secara Fisika, proses mekanik, dimana batubatuan masif pecah terfragmentasi berukuran kecil, tanpa ada perubahan kimia, di bawah suhu tinggi atau rendah. Agen fragmentasi adalah air & suhu. b. b. Pelapukan secara Kimia, proses disintegrasi secara fisis dibarengi dekomposisi kimia akan menyebabkan timbulnya perubahan dlm ciri dan komposisi batuan dan mineral. Proses yang terjadi dalam pelapukan secara kimia sbb. : i. Larutan, air merupakan pelarut alam. Daya mlarutkan akan bertambah jika ke dalamnya dilarutkan CO 2, asam-asam organik maupun anorganik. ii. Hidrasi, kombinasi kimia dari molekul air dengan mineral tertentu. 2Fe2O3 + 3HOH Hematit (merah)



Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



Pedogenesis



Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



Proses Pelapukan & Faktor-faktor yang mempengaruhinya • Pelapukan adalah proses alam, berlangsung pemecahan dan transformasi batuan dan mineral menjadi bahan lepas. Bahan lepas ini disebut regolit, terletak di permukaan bumi dengan kedalaman yang berbeda-beda. Proses pelapukan dicirikan oleh pelapukan fisika dan kimia, dan sudah ada sebelum jasad hidup ada di permukaan bumi. Jasad hidup mempercepat proses pelapukan.



Profil Tanah



air



2Fe2O3.3H2 Limonit (Kuning)



Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



1



2/26/2014



iii.Hidrolisis, tergantung dari dissosiasi parsial dari air menjadi ion H dan ion OH. Air memiliki dissosiasi rendah, tetapi dengan hadirnya CO2 dan asam-asam organik maka daya hidrolisis menjadi bertambah. KAlSi3O8 + HOH HAlSi3O8 + KOH Ortoklas air Asam silikat Kalium hidroksida iv. Oksidasi, penambahan oksigen ke dalam mineral : 4FeO + O2 2Fe2O3 Ferrous oksigen Ferric oxide oksida (hematit)



v. Reduksi, pemindahan oksigen, terjadi pada redoks potensial rendah air tergenang : 2Fe2O3 4FeO + O2 Ferric oxide Ferrous (hematit) oxide Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



Proses



pembentukan (Simonson, 1959):



tanah



Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



meliputi



1. Penambahan



bahan organik dan mineral ke dalam tanah baik dalam bentuk padat, cair, atau gas.



2. Kehilangan



benda-benda tersebut (padat, cair, atau gas) dari tanah.



3. Pemindahan



bahan-bahan tanah dari satu lapisan ke lapisan lain.



4. Perubahan



bentuk bahan-bahan atau organik di dalam tanah.



mineral



a. Sifat-sifat tanah yang terlihat skrg (horizonhorizon) digunakan sebagai bukti atau petunjuk terjadinya suatu proses pada masa lampau, b. Berbagai macam tanah yang terlihat sekarang, kebanyakan merupakan hasil evolusi jutaan 9.1. tahun. Protosoil mungkin telah ada pada Dasar-Dasar zaman Divon (400 juta tahun lalu) dimana Pemikiran tumbuhan dan hewan belum berkembang.Tnh Mempelajari terbentuk tanpa pengaruh organisme, tanah Pedogenesis self plowing clay. c. Tanah sebagai penghasil liat alami, karena proses disintegrasi dam sintesis, maka jumlah fraksi liat di dalam tanah makin bertambah, dan terbentuk jenis-jenis mineral liat baru, d. Pengetahuan tentang paleoecologi (1-2 juta tahun lalu) adalah penting untuk memahami sifat-sifat tanah. Meskipun hasil genesis tanah ditunjukkan pada tanah-tanah yang ada sekarang, tetapi proses pbentukannya tlh Tansaran – Pantan Empan dimulai dari zaman silam.



Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



1. Tanah sebagai bahan anatomi Para ahli tanah (Dokuchaev, Hilgard, Marbut, Kellog, Jenny; mengajarkan kita untuk mengetahui sifat-sifat tanah dengan cara mendeskripsikan sifat-sifat tanah tersebut setepat-tepatnya (susunan horizon, horizon penciri, warna, tekstur, struktur, dll). 2. Tanah sebagai pengubah energi Tanah dan landscape terus menerus berubah baik secara fisik maupun biologi. Tnh dan vegetasi di atasnya berfungsi sebagai pengubah energi, penerima energi, atau pemnacar energi. 3. Tanah sebagai sistem terbuka masyarakat biotik (simbiotik) saling menyediakan kebutuhan yang diperlukan. Tanah sebagai penerima energi dan bahan-bahan dari luar tubuhnya dan melepaskannya dari tubuhnya (Gambar 1). Input : endapan baru, air hujan/pengairan, sisasisa tanaman, energi hasil pelapukan bahan induk. Output : penguapan air, penyerapan hara oleh tanaman, erosi, pencucian, dan emisi (σT4). Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



Pupuk, sisa-sisa organisme Air hujan, (irigasi)



Siklus Biologi



Evapotranspirasi



Energi (sinar matahari) Endapan baru



1.Tanah Sebagai Sistem Terbuka



Penyerapan unsur hara oleh tanaman Pancaran panas bumi Erosi



Pemindahan bahan dalam solum



Solum Tanah Pemindahan antar solum



Lewat Simp. Kenawat



Hasil Pelapukan bahan induk



Pencucian (leaching)



Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



2



2/26/2014



Proses-Proses Pedogenesis



Ada 2 peristiwa penting yang terjadi dalam perkembangan tanah, yaitu : a. Horisonisasi. b. Haplodisasi. Horisonisasi adalah proses dimana terjadi pembentukan profil tanah dengan pembentukan beberapa macam horison Haplodisasi adalah proses dimana pembentukan horison dihalangi atau terjadi pencamuran horison (misalnya pada tanah vertisol) Proses pembentukan tanah meliputi (Simonson, 1959): 1. Penambahan bahan organik dan mineral ke dalam tanah, baik dalam bentuk padat, cair ataupun gas; 2. Kehilangan benda-benda tersebut (poin 1) dari dalam tanah; 3. Pemindahan bahan-bahan tanah dari satu lapisan ke lapisan lain; dan 4. Perubahan bentuk bahan-bahn mineral atau bahan organik di dalam tanah.



Proses-proses pembentukan tanah No Proses gnesis Uraian 1. a. Eluviasi (3) Pemindahan bahan-bahan tanah dari satu horison ke horison lain, seperti pada horison albik. Dua aspek dari eluviasi adalah mobilisasi dan translokasi. b. Iluviasi (3) Penimbunan bahan-bahan tanah dalam suatu horison, seperti pada horison argilik atau spodik. Dua aspek yaitu translokasi dan immobilisasi. 2. a. Pencucian (2) Analog dengan eluviasi tetapi pada umumnya pencucian berarti (leaching) hilang dari solum tanah. Merupakan proses pendahuluan yang diperlukan sebelum translokasi koloid dapat berlangsung. Indeks mobilitas ion-ion dalam tanah menurut Polynov (1937) adalah: Cl¯ = 100; SO₄¯ = 57; Ca²⁺ = 3.0; Na⁺ = 2.4; Mg²⁺ = 1.3; K⁺ = 1.25; SiO₂ = 0.2; Fe₂O₃ = 0.04; Al₂O₃ = 0.02. Karena mobilitas yang rendah dari SiO₂, Al₂O₃ maka dapat terbentuk mineralmineral liat. Karena mobilitas yang rendah dari Fe₂O₃ maka tbtk nodul, konkresi, dan endapan batu besi. b. Pengkayaan (1) Dapat berarti penambahan bahan tanah di dalam suatu horison. (enrichment) Tetapi pada umumnya berarti adanya penambahan bahan-bahan dari sekitarnya spt yang terjadi di lembah-lembah suatu daerah 3. a.Erosi permukaan Penghanyutan lapisan atas tanah oleh titik hujan, air runoff . (2)erosion,surficial (aliran permukaan), angin, solifluction, creep, dan proses mass waste yang lain. b. Kumulasi (1) Penimbunan tanah (mineral) di permukaan tanah oleh air atau angin. Merupakan proses geogenik. Misalnya dilembah-lembah dimana terjadi penimbunan bahan hasil erosi dari sekitarnya. Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



Proses-proses pembentukan tanah No



Proses genesis 4. a. Dekalsifikasi (3)



b. Kalsifikasi (3) 5. a. Salinisasi (3)



b. Desalinisasi (3) 6. a. Alkalinisasi (3) (solonisasi)



b. Dealkalinisasi (3) (solodisasi)



Uraian Proses dimana terjadi pemindahan CaCO₃ dari satu atau lebih horison tanah (eluviasi CaCO₃). Di daerah beriklim basah (humid) proses ini dapat menghasilkan pencucian CaCO₃ dari seluruh profil, sedangkan di daerah beriklim kering (arid) CaCO₃ akan terakumulasi di lapisan bawah dalam proses kalsifikasi. Reaksi pemindahan CaCO₃ sebagai berikut: CaCO₃ + H₂O + CO₂ → Ca(HCO₃)₂ mudah larut. Proses akumulasi CaCO₃ misal horison Ck atau mungkin horison lain. Akumulasi garam-garam mudah larut seperti garam-garam sulfat dan klorida dari kalsium, magnesium, natrium, dan kalium pada horison bergaram (salik). Pemindahan garam-garam mudah larut dari suatu horison atau dari seluruh profil yang sebelumnya terdapat akumulasi garam. Akumulasi ion-ion Na dalam kompleks jerapan. Daya larut Na₂CO₃ lebih besar dari 100 kali dari daya larut MgCO₃ dan CaCO₃, maka kedua senyawa terakhir ini mengendap lebih dulu, sehingga larutan kaya dengan ion-ion Na⁺ dan terjadilah akumulasi ion Na dalam komples jerapan. Pencucian ion-ion Na dan garam-garam dari horison natrik. Ion-ion Na dicuci dari kompleks jerapan. Proses ini dapat menyebabkan disperse liat karena ion-ion Na menjadi terhidratasi. Dispersi dapat dihindarkan bila air yang digunakan untuk mencuci banyak mengandung Ca²⁺ atau Mg²⁺ yang dapat menggantikan ion-ion Na dalam kompleks jerapan. Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



Proses-proses pembentukan tanah No. Proses genesis Uraian 8. a. Podsolisasi (3, Pemindahan Al dan Fe dan atau bahan organik secara kimia, 4) (silikasi) sehingga Si tertinggal dan meningkat konsentrasinya pada lapisan eluviasi. b. Desilikasi (3, 4) Pemindahan silika secara kimia keluar dari solum, sehingga (feritisasi, konsentrasi Al dan Fe (seskuioksida) meningkat (goetit, gibsit, feralitisasi, dan lain-lain) dengan atau tanpa pembentukan batu besi (laterit, allitisasi) plintit yang mengeras). Suhu tinggi dan pencucian (leaching ) yang kuat merupakan syarat untuk terjadinya proses desilikasi dan akumulasi Fe (feritisasi). Besi menjadi tidak mobil karena besi teroksidasi menjadi feri-oksida. Daerah tropika umumnya mempunyai curah hujan tinggi dan pencucian kuat. Di daerah arid sering dijumpai desert varnish yang terdiri dari pewarnaan (stain) dengan oksida besi atau mangan termasuk sisa-sisa proses desilikasi permukaan batuan. Daya larut silika (kuarsa) ukuran 2 – 5 µ dan silika amorf naik dengan naiknya temperatur (Siever, 1962). 9. a. Dekomposisi (4) Penghancuran bahan mineral dan bahan organik. b. b. Sintesis (4) Pembentukan partikel mineral atau bahan organik baru. 10. a. Melanisasi (1,3) Pembentukan warna kelam dari warna tanah mineral terang karena pencampuran bahan organik (spt horison A₁,epipedon molik atau umbrik) b. Leusinisasi (3) Pembentukan horison pucat karena pencucian bahan organik atau bahan organik berubah menjadi tidak berwarna. Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



Proses-proses pembentukan tanah No Proses genesis



Uraian



7. a. Lixiviasi (3) lessivage



Pencucian liat halus dan sedikit liat kasar atau debu halus dalam bentuk suspensi, melalui retakan-retakan atau pori-pori tanah. Hasilnya adalah - Kandungan liat horison A berkurang. - Kandungan liat horison B bertambah menjadi lebih besar dibandingkan dengan horison C di bawahnya atau horison A di atasnya. - Rasio liat halus/liat total horison B lebih besar dari horison A. - Terdapat horison argilik pada horison Bt. Liat yang dipindahkan mrpk hasil pelapukn di horison A atau hasil endapan angin dari tempat lain. b.Pedoturbasi Pencampuran secara biologi atau fisik (basah dan kering yang (3) bergantian) dari horison-horison tanah sehingga tanah menjadi homogen (perbedaan horison-horison tidak jelas). Ada beberapa faktor: - Faunal pedoturbation: oleh binatang (semut, cacing, rayap dll) - Floral pedoturbation: oleh tumbuhan (pohon-pohon tumbang). - Congilli/cryopedoturbation: siklus beku-cair. -Argillipedoturbation: pada tanah mengembang & mengkerut (Vertisol), tanah-tanah lapisan atas sering masuk ke lapisan bawah melalui retakan-retakan tanah,kemudian dpat terdorong ke atas karena tanah mengembang. -Aeropedoturbation: pencampuran karena gerakan-gerakan udara dalam tanah pada waktu atau setelah hujan. -Aquapedoturbation: pencampuran krn sumber air (upwelling current). . -Crystalpedoturbation: pcampurn krn kristal tumbuh,contoh halit (NaCl) - Seismipedoturbation: pencampuran karena getaran gempa. Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



Proses-proses pembentukan tanah No. Proses genesis Uraian 11. a. Penyampahan Akumulasi bahan organik kasar (serasah) dan humus setebal kurang (3) (littering) dari 30 cm di atas permukaan tanah mineral. b. Humifikasi (4) Perubahan bahan organik kasar menjadi humus. c. Paludisasi (4) Proses akumulasi bahan organik setebal lebih dari 30 cm (pembentukan tanah Histosol). Merupakan proses geologi. d. Pematangan (4) Perubahan-perubahan secara kimia, biologi, dan fisik dari tanah (ripening) organik, setelah udara masuk ke dalam tanah (setelah perbaikan drainase). e. Mineralisasi (4) Pelepasan unsur-unsur (oksida-okasida) karena dekomposisi bahan organik. 12. a.Braunifikasi (3,4) Pelepasan besi dari mineral primer dan dispersi partikel-partikel rubifikasi, besi oksida yang makin meningkat. Besarnya oksidasi dan hidrasi feruginasi menentukan warna-warn coklat (braunifikasi), coklat kemerahan (rubifikasi), dan merah (feruginasi). b. Gleisasi (3,4) Reduksi besi dalam keadaan anaerobik (tergenang air) sehingga terbentuk warna kebiruan atau kelabu kehijauan dengan atau tanpa bercak coklat kekuningan, coklat, dan hitam, dan konkresi besi atau mangan. 13. a. Pelonggaran (4) Volume pori-pori bertambah, karena kegiatan tanaman, binatang, (loosening) dan manusia dan oleh proses beku-cair atau proses fisika lain dan pemindahan bahan-bahan tanah dengan pencucian. b. Pengerasan (4) Volume pori-pori tanah berkurang karena pemadatan, atau (hardening) pengisian pori-pori oleh bahan-bahan tanah halus, karbonat, silika, dan bahan-bahan lain. Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



3