Resume KTK [PDF]

Citation preview

Tugas Individu Kimia dan Kesuburan Tanah



KAPASITAS TUKAR KATION (KTK)



OLEH :



Nama Nim Kelas Dosen



: Magfirah Djamaluddin : G111 12 269 :C : Ir. Muh Jayadi, MP.



JURUSAN ILMU TANAH FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2014



A. Pengertian Kapasitas Tukar Kation Salah satu sifat kimia tanah yang terkait erat dengan ketersediaan hara bagi tanaman dan menjadi indikator kesuburan tanah adalah Kapasitas Tukar Kation (KTK) atau Cation Exchangable Cappacity (CEC). KTK merupakan jumlah total kation yang dapat dipertukarkan (cation exchangable) pada permukaan koloid yang bermuatan negatif. Satuan hasil pengukuran KTK adalah milliequivalen kation dalam 100 gram tanah atau me kation per 100 g tanah. B. Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Kapasitas Tukar Kation Kapasitas tukar kation didefinisikan sebagai nilai yang diperoleh pada pH 7 yang dinyatakan dalam milligram setara per 100 gram koloid. Untuk melakukan pertukaran atau pergantian kation dalam tanah, terdapat faktor – faktor yang mempengaruhinya. Faktor- faktor tersebut apabila tidak sesuai dengan yang disyaratkan maka akan menurunkan kapasitas tukar kation dalam tanah, akan tetapi sebaliknya, jika faktor-faktor tersebut terpenuhi kapasitas tukar kation akan mengalami kenaikan yang tentunya sangat baik untuk tanah dan juga tanaman untuk tumbuh dan berkembang. Faktor – faktor yang mempengaruhi kapasitas tukar kation adalah: 1. Tekstur tanah Semakin halusnya tekstur pada tanah maka akan meningkatkan KTK karena tanah lebih mampu dalam menahan air dan unsur hara. Dengan semakin halusnya tekstur, maka hara akan tertahan dan terjerap dalam koloid tanah, serta unsur hara tidak mudah mengalami pencucian. Hal ini dapat memudahkan dalam pertukaran kation di dalam tanah, terutama pada kation yang monovalen. Jerapan dan pertukaran kation ini mempunyai arti penting di dalam serapan hara oleh tanaman, kesuburan tanah, retensi hara dan pemupukan. Kation yang terjerap biasanya tersedia untuk tanaman dengan menukarkannya dengan ion H+ hasil respirasi akar tanaman. Hara yang ditambahkan ke dalam tanah melalui pemupukan akan diikat oleh permukaan koloid tanah dan dapat dicegah dari pelindian, sehingga dapat menghindari kemungkinan pencemaran air tanah (ground water). Jika tekstur tanah terlalu kasar misalnya pasir, maka daya jerap akan hara dan airnya lebih mudah lepas atau hilang sehingga mudah sekali terjadi pencucian yang dapat mengurangi kesuburan tanah dan menurunkan KTK. 2. Kandungan humus dan bahan organik Seperti yang telah kita ketahui bahwa bahan organik dapat memperbaiki struktur tanah sehingga terbentuk agregat tanah yang mengurangi terjadinya erosi. Bahan organik yang lambat laun terdekomposisi akan menghasilkan humus yang berguna bagi tanaman dan juga tanah. Tanah akan memiliki pH yang stabil dan baik untuk pertanaman. Bahan organik ini membuat tanah melangsungkan proses alaminya sehingga tidak terdapat residu dalam pengaplikasiannya, selain itu dengan adanya kandungan C organik yang tinggi, hal ini berkorelasi positif terhadap kapasitas tukar kation karena lambat laun hara akan tersedia dari dekomposisi bahan organik dan juga tanah akan lebih kuat menahan unsur hara karena strukturnya yang agregat. Jika kandungan humus dan bahan organik di dalam tanah sedikit, hal ini akan menyebabkan



penurunan kapasitas tukar kation karena hilangnya unsur hara akibat pencucian maupun erosi. 3. Jenis liat dan kandungan liat Nilai KTK liat tergantung dari jenis liat, sebagai contoh: a. Liat Kaolinit memiliki nilai KTK = 3 s/d 5 me/100 g. b. Liat Illit dan Liat Klorit, memiliki nilai KTK = 10 s/d 40 me/100 g. c. Liat Montmorillonit, memiliki nilai KTK = 80 s/d 150 me/100 g. d. Liat Vermikullit, memiliki nilai KTK = 100 s/d 150 me/100 g. 4. Tergantung oleh pH tanah Kapasitas tukar kation tanah yang memiliki banyak muatan tergantung pH dapat berubah-ubah dengan perubahan pH. Keadaan tanah yang sangat masam menyebabkan tanah kehilangan kapasitas tukar kation dan kemampuan menyimpan hara kation dalam bentuk dapat tukar karena perkembangan muatan positif. Kapasitas tukar kation kaolinit menjadi sangat berkurang karena perubahan pH dari menjadi 5,5. Kapasitas tukar kation yang dapat dijerap 100 gram tanah pada pH 7. Kapasitas tukar kation menunjukkan kemampuan tanah untuk menahan kation-kation dan mempertukarkan kation-kation tersebut. C. Pengelompokkan Kapasitas Tukar Kation 1. Berdasarkan pada jenis permukaan koloid yang bermuatan negatif KTK dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu: a. KTK koloid anorganik atau dikenal sebagai KTK liat tanah KTK liat adalah jumlah kation yang dapat dipertukarkan pada permukaan koloid anorganik (koloid liat) yang bermuatan negatif. Nilai KTK liat tergantung dari jenis liat, sebagai contoh: 1) Liat Kaolinit memiliki nilai KTK = 3 s/d 5 me/100 g. 2) Liat Illit dan Liat Klorit, memiliki nilai KTK = 10 s/d 40 me/100 g. 3) Liat Montmorillonit, memiliki nilai KTK = 80 s/d 150 me/100 g. 4) Liat Vermikullit, memiliki nilai KTK = 100 s/d 150 me/100 g. b. KTK koloid organik atau dikenal sebagai KTK bahan organik tanah KTK koloid organik sering disebut juga KTK bahan organik tanah adalah jumlah kation yang dapat dipertukarkan pada permukaan koloid organik yang bermuatan negatif. Nilai KTK koloid organik lebih tinggi dibandingkan dengan nilai KTK koloid anorganik. Nilai KTK koloid organik berkisar antara 200 me/100 g sampai dengan 300 me/100 g. c. KTK total atau KTK tanah KTK total merupakan nilai KTK dari suatu tanah adalah jumlah total kation yang dapat dipertukarkan dari suatu tanah, baik kation-kation pada permukaan koloid organik (humus) maupun kation-kation pada permukaan koloid anorganik (liat). 2. Perbedaan KTK Tanah Berdasarkan Sumber Muatan Negatif Berdasarkan sumber muatan negatif tanah, nilai KTK tanah dibedakan menjadi dua, yaitu: a. KTK Muatan Permanen



KTK muatan permanen adalah jumlah kation yang dapat dipertukarkan pada permukaan koloid liat dengan sumber muatan negatif berasal dari mekanisme substitusi isomorf. Substitusi isomorf adalah mekanisme pergantian posisi antar kation dengan ukuran atau diameter kation hampir sama tetapi muatan berbeda. Substitusi isomorf ini terjadi dari kation bervalensi tinggi dengan kation bervalensi rendah di dalam struktur lempeng liat, baik lempeng liat Si-tetrahedron maupun Aloktahedron. b. KTK Muatan Tidak Permanen KTK muatan tidak permanen atau KTK tergantung pH tanah adalah jumlah kation yang dapat dipertukarkan pada permukaan koloid liat dengan sumber muatan negatif liat bukan berasal dari mekanisme substitusi isomorf tetapi berasal dari mekanisme patahan atau sembulan di permukaan koloid liat, sehingga tergantung pada kadar H+ dan OH- dari larutan tanah. D. Pertukaran Kation 1. Reaksi Pertukaran Kation Reaksi pertukaran kation juga melibatkan H+ sehingga istilah “Pertukaran Kation” lebih tepat daripada “Pertukaran Basa”. Kation yang terjerap dapat ditukar oleh kation lainnya, dan proses ini dinamakan sebagai pertukaran kation. Reaksi pertukaran ini berlangsung secara instant. Jerapan dan pertukaran kation ini mempunyai arti penting di dalam serapan hara oleh tanaman, kesuburan tanah, retensi hara dan pemupukan. Kation yang terjerap biasanya tersedia untuk tanaman dengan menukarkannya dengan ion H+ hasil respirasi akar tanaman. Hara yang ditambahkan ke dalam tanah melalui pemupukan akan diikat oleh permukaan koloid tanah dan dapat dicegah dari pelindian, sehingga dapat menghindari kemungkinan pencemaran air tanah (ground water). 2. Kapasitas Pertukaran Kation (KPK) KPK atau Cation Exchange Capacity (CEC) merupakan kapasitas tanah untuk menjerap atau menukar kation. Biasanya dinyatakan dalam miliekuivalen/100 g tanah atau me %, tetapi sekarang diubah menjadi cmolc/kg tanah (centimoles of charge per kilogram of dry soil. Nilai KTK tanah bervariasi bergantung kepada tipe dan jumlah koloid di dalam tanah. Pada umumnya KPK koloid tanah adalah sebagai berikut: Koloid Tanah KPK (me %) Humus 200 Vermikulit 100 – 150 Montmorilonit 70 – 95 Illit 10 – 40 Kaolinit 3 – 15 Seskuioksida 2–4 3. Daya Menukar Kation Kation yang berbeda mempunyai kemampuan untuk menukar kation yang teradsorpsi. Ion divalen biasanya dijerap lebih kuat dan lebih sulit ditukar daripada ion monovalen.