KTNT-Buffer dan pH Tanah

Buffer dan pH tanah

pH Tanah
pH adalah tingakat 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 merupakan indikator pelapukan tanah, kandungan mineral dalam batuan induk, lama waktu dan intensitas pelapukan, terutama pelindihan kation-kation basa dari tanah
Nutrient seperti P banyak tersedia (optimum) pada pH asam sampai netral, dan akan sedikit pada pH dibawah atau diatas nilai optimum tersebut. Nutrient availability sangat tergantung pH yaitu :
1. Pada pH rendah (< 5,5) : a. P : terikat oleh Al dan Fe membentuk senyawa yang tidak tersedia bagi tanaman. b. Micronutrient : semua micronutrients kecuali Mo akan lebih tersedia; deficiency jarang terjadi pada pH<7. c. Al : Al akan terlepas dari clay lattice pada pH<5.5. d. Nitrifikasi : pH dibawah 5.5 maka aktivitas bakteri akan tereduksi dan nitrifikasi terhambat. 2. Pada pH tinggi (>8.0) :
a. P ; terikat oleh Ca (jika Ca ada) dan menjadi tidak tersedia bagi tanaman.
b. B : keracunan B merupakan hal yang umum pada saline soil dan sodic soil.
c. Sodium : pH>8.5 mengindikasikan persentase exchangeable sodium > 15 dan kemungkinan problema pembentukan struktur dan reklamasi lahan.
d. Nitrifikasi : menghambat nitrifikasi.
e. Micronutrients : ketersediaan akan berkurang dengan meningkatkan pH kecuali Mo.

Keasaman tanah ditentukan oleh kadar atau kepekatan ion hidrogen di dalarn tanah tersebut. Bila kepekatan ion hidrogen di dalam tanah terlalu tinggi maka tanah akan bereaksi asam. Sebaliknya, bila kepekatan ion hidrogen terIalu rendah maka tanah akan bereaksi basa. Pada kondisi ini kadar kation OH lebih tinggi dari ion H+.
Di daerah rawa tawa, tanah masam umumnya disebabkan oleh kandungan asam sulfat yang tinggi. Di daerah ini sering ditemukan tanah sulfat masam karena mengandung, lapisan cat clay yang menjadi sangat masarn bila rawa dikeringkan akibat sulfida menjadi sulfat.
Faktor yang mempengaruhi pH tanah adalah tipe vegetasi, jumlah curah hujan, drainase tanah internal, dan aktivitas manusia
pH yang tepat adalah tergantung dengan jenis tanamannya. Sebagai contoh, alfalfa tumbuh dengan baik pada tanah dengan pH 6,2 hingga 7,8; sementara itu kedelai tumbuh dengan baik pada tanah dengan kisaran pH 6,0 hingga 7,0. Kacang tanah tumbh dengan baik pada tanah dengan pH 5,3 hingga 6,6. Banyak tanaman termasuk sayuran, bunga dan semak-semak serta buah-buahan tergantung dengan pH dan ketersediaan tanah yang mengandung nutrisi yang cukup.
Herbisida, pestisida, fungisida dan bahan kimia lainnya yang digunakan untuk memberantas hama dan penyakit tanaman juga dapat meracuni tanaman itu sendiri. Mengetahui pH tanah, apakah masam atau basa adalah sangat penting karena 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 dimana hal ini akan menyebabkan polusi pada sungai, danau, dan air tanah.

Pengukuran pH tanah
Pengukuran pH tanah di lapangan dengan prinsip kolorimeter dengan menggunakan indikator (larutan, kertas pH) yang menunjukkan warna tertantu pada pH yang berbeda. Saat ini sudah banyak pH-meter jinjing (portable) yang dapat dibawa ke lapangan. Di samping itu, ada beberapa tipe pH-meter yang dilengkapi dengan elektroda yang secara langsung dapat digunakan untuk pH tanah, tetapi dengan syarat kandungan lengas saat pengukuran cukup tinggi (kandungan lengas maksimum atau mungkin kelewat jenuh). Kesalahan pengukuran dapat terjadi antara 0,1 – 0,5 unit pH atau bahkan lebih besar karena pengaruh pengenceran dan faktor – faktor lain.
Untuk mengukur pH basa kuat di lapangan, indikator fenolptalin (2 g indikator fenolptalin dalam 200 ml alkohol 90%) yang tidak berwarna sangat bermanfaat karena akan berubah menjadi ungu sampai merah pada pH 8,3 – 10,0. Kondisi yang sama dalam pengukuran pH di lapangan pada kondisi luar biasa asam digunakan indikator Brom Cresol Green (0,1 g dilarutkan dalam 250 ml 0,006 N NaOH) yang berubah menjadi hijau sampai kuning pada pH 5,3 dan lebih rendah daripada 3,8.
Untuk mengetahui pH tanah di lapangan, secara umum dapat digunakan indikator universal (campuran 0,02 g metil merah, 0,04 g bromotimol blue, 0,04 g timol blue, dan 0,02 g fenolptalin dalam 100 ml alkohol encer (70%)).
Faktor yang mempengaruhi akurasi pengukuran pH : (1) nature dan type dari bahan inorganik dan organik (2) perbandingan tanah dengan larutan (3) kandungan garam (4) kandungan gas CO2 pada tanah dan larutan (5) Eror yang terjadi baik ketika menstandardisasi alat maupun larutan buffer-nya
Reaksi tanah merupakan suatu istilah yang digunakan untuk menyatakan reaksi asam atau basa dalam tanah. Tanah tanah yang ada di Indonesia sangat bervariasi tingkat keasamannya. Ada tanah yang masam seperti Podsolik Merah Kuning, dan latosol Tanah yang alkalis seperti Mediteran Merah Kuning dan Grumosol. Bagi tanah - ¬tanah yang bereaksi masam, seringkali tidak atau kurang sesuai bagi pertumbuhan tanaman. Oleh karena itu pada tanah tanah demikian sering dilakukankan pengapuran (liming). bahan- bahan yang digunakan untuk menaikkan pH tanah yang bereaksi masam menjadi mendekati netral dengan harga pH sekitar 6,5.
Bila tanah terlalu asam atau terlalu basa maka tanaman akan tumbuh kurang sempurna sekalipun masih bisa tumbuh dan menghasilkan buah. Memang ada beberapa tanaman tertentu yang senang di tanah asam ataupun basa. Ketersediaan unsur hara makro di dalam tanah ini sedikit sedangkan hara mikro seperti Besi dan Aluminium tinggi. Hal ini mengakibatkan tanaman kekurangan hara dan keracunan. Salah satu upaya yang ditempuh dalam upaya meningkatkan dan memperbaiki lahan masam adalah dengan menurunkan keasaman dan meningkatkan kejenuhan basa yang diperoleh dengan pemberian kapur serta pemupukan. Dengan adanya peningkatan kejenuhan basa, maka pH tanah naik dan unsur hara relatif lebih mudah tersedia.

Pengapuran
Kapur merupakan salah satu bahan mineral yang dihasilkan melalui proses pelapukan dan pelarutan dari batu batuan yang terdapat dari dalam tanah. Mineral utama penyusun kapur adalah kalsit dan dolomit yang tergolong dalam mineral sekunder. Kapur menurut susunan kimia adalah CaO, tetapi istilah kapur adalah senyawa bentuk karbonat kapur dengan CaCO3 dan MgCO3 sebagai komponen utarna. Bentuk oksidanya yaitu CaO, dapat dihasilkan dengan memanaskan kalsium karbonat dan menghilangkan karbondioksidanya. Bentuk hidroksidanya dapat terbentuk dengan membasahi atau menambahkan air pada bentuk oksidanya.
Tanah masam umumnya tidak produktif. Untuk meningkatkan produktifitas tanah tersebut, pemberian kapur adalah cara yang tepat. Beberapa keuntungan dari pengapuran adalah :
1) Fosfat menjadi lebih tersedia,
2) Kalium menjadi lebih efisien dalam unsur hara tanaman,
3) Struktur tanahnya menjadi baik dan kehidupan organisme dalam tanah lebih giat,
4) Menambah Ca dan Mg bila yang digunakan adalah dolomin, dan
5) Kelarutan zat zat yang sifatnya meracun tanaman menjadi menurun dan unsur lain tidak banyak terbuang.

Selain tanah tanah yang bereaksi masam, terdapat pula tanah yang, bereaksi alkalis (basa) dengan derajat pH lebih dari 8.0. Tanah tanah demikian perlu diturunkan pH nya sampai mendekati netral agar permanfaatannya untuk berusaha tani lebih baik. Usaha untuk menurunkan pH pada tanah yang reaksinya alkalis dapat dilakukan dengan memberikan beberapa bahan, yaitu tepung belerang (S).
Cara pengapuran dengan bahan pengapur untuk menaikkan pH tanah yang paling umum pada tanah tanah pertanian yang menghendaki perbaikan derajat keasamannya adalah dengan cara disebar dan disemprotkan.
Pada cara disebar, sebulan sebelum penanaman dilaksanakan, kapur bakar atau kapur mati diberikan dengan jalan disebar merata di permukaan tanah. Pada pengolahan tanah terakhir (menghaluskan dan meratakan), kapur diaduk dengan tanah agar butir butir kapur masuk ke dalam lapisan tanah. Bila yang digunakan tepung batu kapur (kapur pertanian) hendaknya diberikan jauh lebih awal daripada kapur bakar maupun kapur mati. Cara pemberian dengan disebar biasa dilaksanakan pada penanaman kedelai, dengan menggunakan dosis 2 4 ton kapur mati per hektar.
Pengapuran dengan cara disemprotkan biasa dilakukan pada tanaman kacang tanah. Pada tanaman ini pengapuran merupakan suatu pekerjaan yang baik untuk menyediakan unsur Ca bagi tanarnan kacang tanah. Hal ini disebabkan karena kebutuhan Ca pada kacang tanah adalah besar terutama untuk pembentukan polong.
Cara pemberian tepung belerang adalah pada saat pengolahan tanah tepung belerang ditaburkan di atas permukaan tanah. Pada pengolahan selanjutnya tepung belerang akan diaduk atau teraduk ke dalam lapisan tanah. Sedangkan cara pernberian gypsum adalah tepung gypsum halus ditebarkan pada permukaan tanah kemudian diaduk dengan tanah. Jumlah gypsum yang dibutuhkan untuk menurunkan pH dari derajat basa sampai mendekati netral adalah 6 ton per hektar, tergantung, pada alkalinitas asal dan jenis tanahnya.
Setelah pemberian tepung gypsum dilaksanakan, lahan harus dialiri dengan air tawar.
Bila ada kelebihan pemberian kapur, yaitu penambahan kapur melebihi pH tanah yang diperlukan oleh pertumbuhan optimum tanaman, biasanya tanaman akan memberikan tanggapan terhadap pengapuran akan sangat menderita, terutama pada tahun pertama pemberian kapur. Pemberian kapur dalam jumlah sedang pada tanah berat tidak akan memberikan pengaruh buruk.
Tetapi, pada tanah berpasir atau berdebu dan bahan organik rendah jumlah pemberian kapur yang sama menyebabkan banyak tanaman menderita. Pengaruh buruk yang dapat terjadi adalah :
1) Kekurangan besi, mangan, tembaga dan seng,
2) Ketersediaan fosfor mungkin menurun karena pembentukan senyawa kompleks dan tidak larut,
3) Serapan fostor dan penggunaannya dalarn metabolisme tanaman dapat terganggu,
4) Serapan boron dan penggunaannya dapat terganggu dan
5) Perubahan pH yang meningkat cepat dapat berpengaruh buruk.

Dengan begitu kerusakan akibat kelebihan kapur sukar diterangkan secara memuaskan, karena adanya hubungan biokoloidal yang kompleks dalam tanah.
Untuk menentukan banyaknya kapur yang diperlukan untuk tiap-tiap hektar tanah diperlukan beberapa cara antara kain, yaitu :
1) Metode SMP (Schoemaker, McLean, dan Pratt). Metode ini dilanjutkan dengan mengukur jumlah H+ dan Al3+ yang dapat dipertukarkan dan larut dengan menggunakan larutan SMP buffer. Prosedurnya yaitu terlebih dahulu mengocok tanah dengan air destilat kemudian diukur pH-nya. Dengan kertas lakmus atau pH meter. Bila tanah tersebut tergolong masam, maka pengukuran dilanjutkan dengan menambah larutan SMP buffer lalu dikocok. Kemudian diukur lagi pH-nya. Berdasarkan metode ini maka kebutuhan kapur dapat diketahui melalui tabl kebutuhan kapur.
2) Metode berdasarkan kadar Al-dd tanah permukaan, yaitu kadar Al-dd yang diekstrak dengan larutan KCl 1 N.











Buffer Tanah

Buffer adalah zat yang dapat mempertahankan pH ketika ditambah sedikit asam/basa atau ketika diencerkan. Buffer terdiri dari asam lemah dan garamnya/basa konjugasinya atau basa lemah dan garamnya/asam konjugasinya. Buffer (penyangga) tanah yaitu sesuatu yang dapat mempertahankan nilai pH tanah terhadap penambahan sedikit asam, sedikit basa atau pengenceran.

Sifat buffer (Penyangga) Tanah
Reaksi tanah (pH) tidak mudah diturunkan ataupun dinaikkan secara mendadak, karena di dalam tanah ada sifat penyangga pH. Komponen tanah yang mempunyai sifat menyangga ini adalah gugus asam lemah seperti karbonat serta komplek koloida tanah yakni koloid liat dan koloid humus. Koloid tanah dikelilingi oleh ion-ion H yang terjerap pada permukaannya dan di pihak lain ada ion-ion H yang tidak dipengaruhi oleh komplek jerapan tanah, yakni ion H yang herada pada larutan tanah. Ion H yang terjerap dan yang berada di dalam larutan tanah berada dalam keseimbangan.
Mekanisme sanggaan dapat dijelaskan berdasarkan sifat dissosiasi ion H dari asam koloida lemah. Bila suatu tanah masam ingin dinaikkan pH nya, maka dilakukan pengapuran, dan akibatnya reaksi akan beralih ke kanan dimana ion-ion Ca dari kapur lebih banyak terjerap, tapi ternyata pH tidak banyak berubah. Hal ini terjadi karena ion-ion H masih banyak terjerap pada koloid tanah. Dengan penambahan kapur yang lebih banyak lagi hingga cukup untuk membebaskan semua ion H dari komplek jerapan tanah dan digantikan oleh ion Ca, maka akan terjadilah peningkatan pH tanah yang lebih nyata. Ini berarti kemasaman cadangan telah dinetralkan.
Dengan adanya sifat penyangga di dalam tanah, hal ini dapat menjaga penurunan pH yang drastis akibat bertambahnya ion H oleh suatu poroses biologis ataupun perlakuan pemupukan. Adanya aktifitas jasad-jasad hidup di dalam tanah atau perlakuan pemupukan yang bersifat asam akan menyumbangkan banyak ion H, sehingga reaksi beralih ke kiri, namun demikian penurunan pH juga tidak nyata. HaI ini juga disebabkan oleh adanya sifat sanggaan tanah tadi. Sifat sanggahan tanah sangat penting artinya dalam menjaga kestabilan reaksi tanah, sehingga gejolak pH yang hebat tidak terjadi yang dapat mengganggu pertumbuhan tanaman.