SIFAT FISIK, KIMIA, DAN BIOLOGI TERHADAP TANAMAN MAKALAH Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Kesuburan Tanah dan Nutrisi Tanaman I Alexander Ambarita 150510120077 Engla Rahma Putri 150510120096 Gordon Pius M.S. 150510120097 Mustika Andianny 150510120099 Afrizal Rizky 150510120119 PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS PADJADJARAN 2013
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
SIFAT FISIK, KIMIA, DAN BIOLOGI TERHADAP TANAMAN
MAKALAH
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memenuhi tugas
Mata Kuliah Kesuburan Tanah dan Nutrisi Tanaman I
Alexander Ambarita 150510120077
Engla Rahma Putri 150510120096
Gordon Pius M.S. 150510120097
Mustika Andianny 150510120099
Afrizal Rizky 150510120119
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS PADJADJARAN
2013
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Tanah merupakan akumulasi tubuh alam bebas, yang menduduki sebagian besar
permukaan bumi yang mampu menumbuhkan tanaman dan memiliki sifat sebagai akibat
pengaruh iklim dan jasad hidup yang bertindak terhadap bahan induk dalam keadaan relief
tertentu selama jangka waktu tertentu pula.
Tanah merupakan faktor terpenting dalam tumbuhnya tanaman dalam suatu sistem
pertanaman, pertumbuhan suatu jenis dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satunya ialah
tersedianya unsur hara, baik unsur hara makro maupun unsur hara mikro. Tanah sebagai
medium pertumbuhan tanaman berfungsi pula sebagai pemasok unsur hara, dan tanah secara
alami memiliki tingkat ketahanan yang sangat beragam sebagai medium tumbuh tanaman.
Tanaman memerlukan makanan yang sering disebut hara tanaman (plant nutrient)
untuk memenuhi siklus hudupnya. Apabila suatu tanaman kekurangan suatu unsur hara, maka
akan menampakkan gejala pada suatu organ tertentu yang spesifik yang biasa disebut gejala
kekahatan. Unsur hara yang diperlukan tanaman tidak seluruhnya dapat dipenuhi dari dalam
tanah. Oleh karena itu perlu penambahan dari luar biasanya dalam bentuk pupuk. Pupuk
adalah bahan yang diberikan kedalam tanah atau tanaman untuk memenuhi kebutuhan unsur
hara bagi tanaman dan dapat berfungsi untuk memperbaiki sifat fisika, kimia dan biologi
tanah.
Kesuburan tanah ditentukan oleh keadaan fisika, kimia dan biologi tanah. Keadaan
fisika tanah meliputi kedalaman efektif, tekstur, struktur, kelembaban dan tata udara tanah.
Keadaan kimia tanah meliputi reaksi tanah (pH tanah), KTK, kejenuhan basa, bahan organik,
banyaknya unsur hara, cadangan unsur hara dan ketersediaan terhadap pertumbuhan tanaman.
Sedangkan biologi tanah antara lain meliputi aktivitas mikrobia perombak bahan organik
dalam proses humifikasi dan pengikatan nitrogen udara. Evaluasi kesuburan tanah dapat
dilakukan melalui beberapa cara, yaitu melalui pengamatan gejala defisiensi pada tanaman
secara visual, analisa tanaman dan analisa tanah. Analisa tanaman meliputi analisa serapan
hara makro primer (N, P dan K) dan uji vegetatif tanaman dengan melihat pertumbuhan
tanaman. Sedangkan analisa tanah meliputi analisa ketersediaan hara makro primer (N, P dan
K) dalam tanah. Pembuatan makalah ini dimaksudkan untuk membahas beberapa hal terkait
dengan kesuburan tanah dan hubungan sifat fisik, kimia dan biologi tanah untuk pertumbuhan
tanaman, sehingga pemakalah mampu memahami dan menjelaskan sifat fisik tanah, sifat
kimia tanah, sifat biologi tanah serta keterkaitan sifat tanah tersebut dengan pertumbuhan
tanaman.
B. RUMUSAN MASALAH
1. Apa saja yang termasuk sifat fisik tanah?
2. Apa saja yang termasuk sifat kimia tanah?
3. Apa saja yang di maksud sifat biologi tanah?
4. Apa yang di maksud dengan kesuburan tanah???
5. Bagaimana bagaimana peranan sifat fisik, kimia, dan biologi tanah dalam pertumbuhan
tanaman?
C. TUJUAN
1. Mengetahui sifat fisik tanah
2. Mengetahui sifat kimia tanah
3. Mengetahui sifat biologi tanah
4. Mengetahui faktor kesuburan tanah
4. Mengetahui peranan sifat fisik, kimia, dan biologi tanah dalam pertumbuhan tanaman
BAB II
PEMBAHASAN
SIFAT FISIK TANAH
A. WARNA TANAH
Warna tanah merupakan salah satu sifat yang mudah dilihat dan menunjukkan sifat
dari tanah tersebut. Warna tanah merupakan campuran komponen lain yang terjadi karena
mempengaruhi berbagai faktor atau persenyawaan tunggal. Urutan warna tanah adalah hitam,
coklat, karat, abu-abu, kuning dan putih (Syarief, 1979).
Warna tanah dengan akurat dapat diukur dengan tiga sifat-sifat prinsip warnanya.
Dalam menentukan warna cahaya dapat juga menggunakan Munsell Soil Colour Chart
sebagai pembeda warna tersebut. Penentuan ini meliputi penentuan warna dasar atau matrik,
warna karatan atau kohesi dan humus. Warna tanah penting untuk diketahui karena
berhubungan dengan kandungan bahan organik yang terdapat di dalam tanah tersebut, iklim,
drainase tanah dan juga mineralogi tanah (Thompson dan Troen, 1978).
Mineral-mineral yang terdapat dalam jumlah tertentu dalam tanah kebanyakan
berwarna agak terang (light). Sebagai akibatnya, tanah-tanah itu berwarna agak kelabu
terang, jika terdiri dari mineral-mineral serupa itu yang sedikit mengalami perubahan
kimiawi.
Warna gelap pada tanah umumnya disebabkan oleh kandungan tinggi dari bahan
organik yang terdekomposisi, jadi, dengan cara praktis persentase bahan organik di dalam
tanah diestimasi berdasarkan warnanya. Bahan organik di dalam tanah akan mengahsilkan
warna kelabu gelap, coklat gelap, kecuali terdapat pengaruh mineral seperti besi oksida
ataupun akumulasi garam-garam sehingga sering terjadi modifikasi dari warna-warna di atas.
B. TEKSTUR
Tekstur tanah adalah perbandingan relatif dalam persen (%) antara fraksi-fraksi pasir,
debu dan liat. Tekstur erat hubungannya dengan plastisitas, permeabilitas, keras dan
kemudahan, kesuburan dan produktivitas tanah pada daerah geografis tertentu (Hakim et al,
1986).
Tekstur tanah adalah perbandingan relatif berbagai golongan besar, partikel tanah
dalam suatu massa tanah terutama perbandingan relatif suatu fraksi liat, debu dan pasir.
Tekstur dapat menentukan tata air dalam tanah berupa akecepatanm infiltrasinya, penetrasi
setta kemampuan mengikat air (Kartosapoetra, 1988).
Jika beberapa contoh tanah ditetapkan atau dianalisa di laboratorium, maka hasilnya
selalu memperlihatkan bahwa tanah itu mengandung partikel-partikel yang beraneka ragam
ukurannya, ada yang berukuran koloi, sangat halus, halus, kasar dan sangat kasar.
Partikel-partikel ini telah dibagi ke dalam grup atau kelompok-kelompok atas dasar
ukuran diameternya, tanpa memandang komposisi kimianya, warna, berat atau sifat lainnya.
Kelompok partikel ini pula disebut dengan “separate tanah”. Analisa partikel laboratorium
dimana partikel-partikel tanah itu dipisahkan disebut analisa mekanis. Dalam analisa ini
ditetapkan distribusi menurut ukuran-ukuran partikel tanah (Hakim et al, 1986).
Tekstur tanah sangat berpengaruh terhadap kemampuan daya serap air, ketersediaan
air di dalama tanah, besar aerasi, infiltrasi dan laju pergerakan air (perkolasi). Dengan
demikian maka secara tidak langsung tekstur tanah juga dapat mempengaruhi perkembangan
perakaran dan pertumbuhan tanaman serta efisien dalam pemupukan. Tekstur dapat
ditentukan dengan metode, yaitu dengan metode pipet dan metode hydrometer, kedua metode
tersebut ditentukan berdasarkan perbedaan kecepatan air partikel di dalam air (Hakim et al,
1986).
C. STRUKTUR
Struktur tanah digunakan untuk menunjukkan ukuran partikel-partikel tanah seperti
pasir , debu dan liat yang membentuk agregat satu dengan yang lainnya yang dibatasi oleh
bidang belah alami yang lemah. Agregat yang terbentuk secara alami disebut dengan ped.
Struktur yang daapat memodifikasi pengaruh terkstur dalam hubungannya dengan
kelembaban porositas, tersedia unsur hara, kegiatan jasad hidup dan pengaruh permukaan
akar.
Tipe struktur terdapat empat bentuk utamanya yaitu :
a. bentuk lempung
b. bentuk prisma
c. bentuk gumpal
d. bentuk spheroidel atau bulat
Keempat bentuk utama di atas akhirnya menghasilkan tujuh tipe struktur tanah. Suatu
pengertian tentang sebab-sebab perkembangan struktur di dalam tanah perlu diperhatikan,
karena sturktur tanah sangat mempengaruhi pertumbuhan tanaman dan dapat berubah karena
pengelolaan tanah.
Struktur dapat berkembang dari butir-butir tunggal ataupun kondisi massive. Dalam
rangka menghasilkan agregat-agregat dimana harus terdapat beberapa mekanisme dalam
mana partikel-partikel tanah mengelompok bersama-sama menjadi cluster. Pembentukan ini
kadang-kadang sampai ke tahap perkembangan struktural yang mantap.
Struktur tanah dapat memodifikasi pengaruh tekstur dalam hubungannya dalam
kelembaban, porositas, tersedianya unsur hara, kegiatan jasad hidup dan pertumbuhan akar.
Struktur lapisan olah dipengaruhi oleh praktis dan di mana aerasi dan drainase membatasi
pertumbuhan tanaman, sistem pertanaman yang mampu menjaga kemantapan agregat tanah
akan memberikan hasil yang tinggi bagi produksi pertanian (Hakim et al., 1986).
D. KADAR AIR
Menurut Hakim et al (1986), metode umum yang biasa dipakai untuk menentukan
jumlah air yang dikandung oleh tanah adalah persentase terhadap tanah kering. Bobot tanah
yang lembab dalam hal ini dipakai karena kedaaan lembab sering bergejolak dengan keadaan
air.
Kadar dan ketersediaan air tanah sebenarnya pada setiap koefisien umum bervariasi
terutama tergantung pada tekstur tanah, kadar bahan organik tanah, senyawa kimiawi dan
kedalaman solum/lapisan tanah. Di samping itu, faktor iklim dan tanaman juga menentukan
kadar dan ketersediaan air tanah. Faktor iklim juga berpengaruh meliputi curah hujan,
temperatur dan kecepatan yang pada prinsipnya terkait dengan suplai air dan evapotranirasi.
Faktor tanaman yang berpengaruh meliputi bentuk dan kedalaman perakaran, toleransi
terhadap kekeringan serta tingkat dan stadia pertumbuhan, yang pada prinsipnya terkait
dengan kebutuhan air tanaman (Hanafiah, 2005).
E. BULK DENSITY (KERAPATAN ISI)
Kerapatan isi adalah berat per satuan volume tanah kering oven, biasanya ditetapkan dalam
g/cc (Hakim et al, 1986). Menurut Hardjowigeno (1987), bulk density dapat digunakan untuk
menghitung ruang pori total dengan dasar bahwa kerapatan zarah tanah adalah 2,65 g/cc.
Metode penentuan bulk density yang paling sering digunakan adalah dengan ring sampel atau
metode clod gumpalan tanah yang dicelupkan ke dalam cairan plastik yang kemudian
ditimbang dan di dalam air untuk mengetahui berat dan volume dari clod gumpalan isi.
SIFAT KIMIA TANAH
Tekstur tanah tersusun dari tiga komponen, yaitu: pasir, debu dan liat. Ketiga
komponen tersebut dibedakan berdasarkan ukurannya yang berbeda. Partikel pasir berukuran
antara 200 mikrometer sampai dengan 2000 mikrometer. Partikel debu berukuran antara 2
mikrometer sampai dengan kurang dari 200 mikrometer. Partikel liat berukuran kurang dari 2
mikrometer. Makin halus ukuran partikel penyusun tanah tersebut akan memiliki luas
permukaan partikel per satuan bobot makin luas. Partikel tanah yang memiliki permukaan
yang lebih luas memberi kesempatan yang lebih banyak terhadap terjadinya reaksi kimia.
Partikel liat persatuan bobot memiliki luas permukaan yang lebih luas dibandingkan dengan
kedua partikel penyusun tekstur tanah lain (seperti: debu dan pasir). Reaksi-reaksi kimia yang
terjadi pada permukaan patikel liat lebih banyak daripada yang terjadi pada permukaan
partikel debu dan pasir persatuan bobot yang sama. Dengan demikian, partikel liat adalah
komponen tanah yang paling aktif terhadap reaksi kimia, sehingga sangat menentukan sifat
kimia tanah dan mempengaruhi kesuburan tanah.
Beberapa sifat kimia tanah yang penting untuk diketahui dan dipahami, meliputi:
A. pH TANAH
pH adalah tingkat keasaman atau kebasa-an suatu benda yang diukur dengan
menggunakan skala pH antara 0 hingga 14. Sifat asam mempunyai pH antara 0 hingga 7 dan
sifat basa mempunyai nilai pH 7 hingga 14.
pH tanah atau tepatnya pH larutan tanah sangat penting karena larutan tanah mengandung
unsur hara seperti Nitrogen (N), Potassium/kalium (K), dan Pospor (P) dimana tanaman
membutuhkan dalam jumlah tertentu untuk tumbuh, berkembang, dan bertahan terhadap
penyakit. Jika pH larutan tanah meningkat hingga di atas 5,5. Nitrogen (dalam bentuk nitrat)
menjadi tersedia bagi tanaman. Di sisi lain Pospor akan tersedia bagi tanaman pada pH antara
6,0 hingga 7,0.
Jika larutan tanah terlalu masam, tanaman tidak dapat memanfaatkan N, P, K dan zat hara
lain yang mereka butuhkan. Pada tanah masam, tanaman mempunyai kemungkinan yang
besar untuk teracuni logam berat yang pada akhirnya dapat mati karena keracunan tersebut.
Jika tanah terlalu masam oleh karena penggunaan pestisida, herbbisida, dan fungisida tidak
akan terabsorbsi dan justru akan meracuni air tanah serta air-air pada aliran permukaan.
Faktor yang mempengaruhi pH tanah adalah tipe vegetasi, drainase tanah internal, dan
aktivitas manusia. Nilai pH suatu tanah juga dipengaruhi oleh jenis bahan induk tanah yang
dibentuk. Tanah berkembang dari batuan dasar umumnya memiliki nilai pH lebih tinggi
daripada yang terbentuk dari batuan asam. Curah hujan juga mempengaruhi pH tanah. Air
melewati tanah dasar mencuci kalsium dan magnesium dari tanah dan digantikan oleh unsur-
unsur asam seperti aluminium dan besi. Tanah yang terbentuk di bawah kondisi curah hujan
tinggi lebih asam daripada yang dibentuk di bawah gersang (kering) kondisi.
Proses yang menghasilkan keasaman tanah
a. karbon dioksida hasil dari dekomposisi seresah akan terlarut dalam air akan bereaksi
dengan molekul air menghasilkan asam karbonat
CO2(gas) ↔ CO2 (aq) K1 = 10-1,41
CO2 (aq) + H2O ↔ H2CO3 K2 = 10-2,62
b. asam-asam organik hasil dekomposisi
c. H+ yang dilepas oleh akar tanaman dan organisme yang lain pada waktu pengambilan hara.
Prinsip elektroneutrality adalah pengambilan kation oleh akar harus diimbangi dengan
pengambilan anion atau dengan pelepasan ion hidrogen atau kation lain
d. Oksidasi dari substansi tereduksi sepeti mineral sulfida, bahan organik, fertilizer yang
mengandung ammonium
Proses yang menghasilkan kebasaan tanah
1. Reduksi dari Ferri, mangan, dan oxidized substances membutuhkan H+ atau melepas OH-
dan meningkatkan pH (terjadi pada tanah yang aerasinya jelek)