pH Tanah

Pemahaman fungsi tanah sebagai media tumbuh dimulai sejak peradaban manusia mulai beralih dari manusia pengumpul pangan yang tidak menetap menjadi manusia pemukim yang mulai melakukan pemindah tanaman pangan/nonpangan ke areal dekat mereka tinggal. Pada tahap berikutnya, mulai berkembang pemahaman fungsi tanah sebagai penyedia nutrisi bagi tanaman tersebut, sehingga produksi yang dicapai tanaman tergantung pada kemampuan tanah dalam penyediaan nutrisi ini (kesuburan tanah).

Dengan berkembangnya areal pemukiman/perkotaan, terjadi benturan kepentingan antara kebutuhan lahan untuk sarana transportasi dan pendirian bangunan dengan kebutuhan lahan pertanian, yang seringkali menyebabkan tergusurnya lahan pertanian yang produktif semata-mata karena alasan finansial.

Kendala umum yang dihadapi pada tanah Ultisol adalah pH tanah rendah, unsur N dan P kurang tersedia, kekurangan unsur Ca, Mg, K, dan Mo kandungan Mn dan Fe berlebih, serta kelarutan Al monomerik yang tinggi, sehingga merupakan faktor utama penghambat pertumbuhan tanaman (Hakim et al, 1986). Blamey, 1983; Kerven, et al., 1989; dalam Hairiah (1992) menyebutkan bahwa jenis-jenis Al monomerik sperti Al³⁺, Al(OH)⁺₂, Al(OH)²⁺, Al(OH)^o₃, dan Al(SO4)⁺ umumnya merupakan racun/pembatas utama terhadap pertumbuhan tanaman dan mempunyai aktifitas yang lebih tinggi pada pH yang lebih rendah.

Pada mulanya, tanah dipandang sebagai lapisan permukaan bumi (natural body) yang berasal dari bebatuan (natural material) yang telah mengalami serangkaian pelapukan oleh gaya-gaya alam (natural force), sehingga membentuk regolith (lapisan berpartikel halus). Konsep ini dikembangkan oleh para geologis pada akhir abad XIX. Pandangan revolusioner mengenai tanah dikembangkan oleh Dokuchaev di Rusia pada sekitar tahun 1870, berdasarkan hasil pengamatannya terhadap :

1.      Perbedeaan-perbedaan berbagai jenis tanah dijumpai suatu jenis tanah yang sama jikaV kondisinya relatif sama,

2.      Masing-masing jenis tanah mempunyai morfologi yang khas sebagai konsekuensi keterpaduan pengaruh spesifik dari iklim, jasad hidup (tanaman dan ternak), bahan induk, topografi dan umur tana

3.      Tanah merupakan hasil evolusi alam yang bersifat dinamis sepanjang masa.

Jadi dapat disimpulkan bahwa terjadinya tanah dari batuan induk, menjadi bahan induk tanah, berangsur-angsur menjadi lapisan tanah bahwa yang akhirnya membentuk tanah atas memerlukan waktu lama sekali sampai berabad-abad tanah yang subur memiliki sifat fisik kimia dan biologi yang baik untuk pertumbuhan tanaman. Sifat tersebut antara lain:

pH Tanah

pH di definisikan sebagai kemasamam atau kebasaan relatif suatu bahan. Skala pH mencakup dari nilai nol (0) hingga 14. Nilai pH 7 dikatakan  netral. Di bawah pH 7 dikatakan asam, sedangkan di atas 7 dikatakan basa. Asam menurut teori adalah suatu bahan yang cenderung untuk memberi proton (H+) ke beberapa senyawa lain, demikian sebaliknya apabila basa adalah suatu bahan yang cenderung menerimanya. Pengaruh utama pH di dalam tanah adalah pada ketersediaan dan sifat meracun unsur seperti Fe (besi), Al (Alumunium), Mn (Mangan), B (Boron), Cu (seng). Di dalam tanah pH sangat penting dalam menentukan aktifitas dan dominasi mikroorganisme, dalam hubungannya dengan peoses proses yang sangat erat hubungannya dengan mikroorganisme seperti siklus hara (nitrifikasi, denitrifikasi), penyakit tanaman, dekomposisi dan sintesis senyawa kimia organik dan transport gas ke atmosfer.

Pentingnya pH tanah

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. Beberapa bakteri membantu tanaman mendapatkan N dengan mengubah N di atmosfer menjadi bentuk N yang dapat digunakan oleh tanaman. Bakteri ini hidup di dalam nodule akar tanaman legume (seperti alfalfa dan kedelai) dan berfungsi secara baik bilamana tanaman dimana bakteri tersebut hidup tumbuh pada tanah dengan kisaran pH yang sesuai. 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.

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. Herbisida, pestisida, fungsisida 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

Di bidang pertanian pengukuran pH tanah juga digunakan untuk memonitor pengaruh praktek pengolahan pertanian terhadap efisiensi penggunaan N dan hubungannya dengan dampak lingkungan.

Ada 3 alasan pH tanah sangat penting untuk diketahui:

1.      Menentukan mudah tidaknya unsur-unsur hara diserap oleh tanaman. Umumnya unsur hara yang diserap oleh akar pada pH 6-7, karena pada pH tersebut sebagian besar unsur hara mudah larut dalam air.

2.      Derajat keasaman atau pH tanah juga menunjukkan keberadaan unsur-unsur yang bersifat racun bagi tanaman. Pada tanah masam. Banyak ditemukan unsur aluminiun yang selain bersifat racun juga mengikat phosphor, sehingga tidak dapat diserap oleh tanaman. Pada tanah masam unsur-unsur mikro menjadi mudah larut sehingga ditemukan unsur mikro, seperti Fe, Zn, Mn, Cu dalam jumlah yang terlalu besar. Akibatnya juga menjadi racun bagi tanaman. Pada tanah alkali, ditemukan juga unsur yang dapat meracuni tanaman, yaitu natrium (Na) dan molibdenum (Mo).

3.      Derajat keasaman atau pH tanah sangat mempengaruhi perkembangan mikroorganisme di dalam tanah. Pada pH 5,5-7 bakteri dan jamur pengurai bahan organik dapat berkembang dengan baik. 

Dapat disimpulkan, secara umum pH yang ideal bagi pertumbuhan tanaman adalah mendekati netral (6,5-7). Namun, kenyataannya setiap jenis tanaman memiliki kesesuaian pH yang berbeda-beda seperti yang tertera.

Tindakan pemupukan tidak akan efektif apabila pH tanah diluar batas optimum. Pupuk yang telah ditebarkan tidak akan mampu diserap tanaman dalam jumlah yang diharapkan. Karenanya, pH tanah sangat penting diketahui jika efisiensi pemupukan ingin dicapai. Pemilihan jenis pupuk tanpa mempertimbangkan pH tanah juga dapat memperburuk pH tanah.

Derajat keasaman (pH) tanah yang sangat rendah dapat ditingkatkan dengan menebarkan kapur pertanian, sedangkan pH tanah yang terlalu tinggi dapat diturunkan dengan penambahan sulfur. Sebelum pengapuran, pH tanah harus diketahui terlebih dahulu. Nilai pH yang didapat akan menentukan jumlah kapur yang harus ditebarkan.

Secara vertikal tanah berdifferensiasi membentuk horizon-horizon (lapiasan-lapisan) yang berbeda-beda baik dalam morfologis seperti ketebalan dan warnanya, maupun karakteristik fisik kimiawi, dan biologis masing-masingnya sebagai konsekuensi bekerjanya faktor-faktor lingkungan terhadap bahan induk asalnya maupun bahan-bahan eksternal, berupa bahan organik sisa-sisa biota yang hidup di atasnya dan mineral nonbahan-induk yang berasal dari letusan gunung api, atau yang terbawa oleh aliran air. Susunan horizon-horizon tanah dalam lapisan permukaan bumi stebal 100-120 cm disebut sebagai profil tanah.

                  Pemberian bahan organik berpengaruh nyata terhadap pH tanah. Pemberian bahan organik pada dosis 90 t/ha menunjukkan peningkatan pH tertinggi, diikuti oleh dosis 20, 10, dan 5 t/ha. Walaupun demikian berdasarkan uji Duncan’s pada taraf 5% pemberian bahan organik dosis 90 t/ha tidak berbeda nyata dengan dosis 20 dan 10 t/ha

Pengidentifikasian Senyawa Asam dan Basa

Berdasarkan pengertian asam-basa menurut Arrhenius beserta sifat-sifatnya, suatu senyawa bersifat asam dalam air karena adanya ion H+. Adapun suatu senyawa yang bersifat basa dalam air jika ada ion OH-. pH adalah kepanjangan dari pangkat hidrogen atau power of hydrogen. pH larutan menyatakan konsentrasi ion H+ dalam larutan. Suatu zat asam yang di masukkan ke dalam air akan mengakibatkan bertambahnya ion hidrogen (H+) dalam air dan berkurangnya ion hidroksida (OH-). Sedangkan pada basa, akan terjadi sebaliknya. Zat basa yang dimasukkan ke dalam air akan mengakibatkan bertambahnya ion hidroksida (OH-) dan berkurangnya ion hidrogen (H+). Jumlah ion H+ dan OH- di dalam air dapat di gunakan untuk menentukan derajat keasaman atau kebasaan suatu zat. Semakin asam suatu zat, semakin banyak ion H+ dan semakin sedikit jumlah ion OH- di dalam air. Sebaliknya semakin basa suatu zat, semakin sedikit jumlah ion H+ dan semakin banyak ion OH- di dalam air.Lantas tahukah Anda bagaimana cara mengetahui adanya H+ atau OH- dalam larutan? Untuk mengetahui apakah suatu larutan mengandung ion H+ atau ion OH-, Anda dapat mengujinya dengan cara yang paling sederhana yang biasa dilakukan di laboratorium, yaitu dengan menggunakan PH meter dan kertas lakmus. Jangan sampai Anda mencicipi larutan tersebut karena hal itu sangat berbahaya.

Ciri-Ciri umum larutan asam yaitu : Terasa masam, Bersifat korosif, Dapat memerahkan kertas lakmus biru, Larutan dalam air dapat mengantarkan arus listrik, Menyebabkan perkaratan logam (korosif).

1.    Contoh larutan Asam : Air jeruk, Hidrogen Klorida/Asam Klorida (HCL), Tembaga(II) Sulfat (CuSO4), Alumunium Sulfat (AlSO4) dll

2.    Ciri-ciri umum larutan basa yaitu : Rasanya pahit, Bersifat licin, Dapat membirukan kertas lakmus merah, Larutan dalam air dapat mengantarkan listrik, Jika mengenai kulit, maka kulit akan melepuh (kaustik)

3.    Cantoh larutan basa : Air Sabun, Amoniak (NH3), Soda Api/Natrium Hidroksida (NaOH),Natrium Karbonat (Na2CO3),

4.    Contoh larutan netral: Alkohol/Ethanol, garam (Natrium Klorida=NaCl), Amonium Klorida, Air abu (air alkali = iye water = garam alkali)

Kita mengenal bahwa asam terbagi menjadi dua yaitu asam lemah dan asam kuat, demikian juga basa, ada basa kuat dan basa lemah. Kekuatan asam atau basa tergantung dari bagaimana suatu senyawa diuraikan dalam pembentukan ion-ion jika senyawa tersebut dalam air. Asam atau basa juga bersifat elektrolit, daya hantar larutan elektrolit bergantung pada konsentrasi ion-ion dalam larutan. Elektrolit kuat jika dapat terionisasi secara sempurna sehingga konsentrasi ion relatif besar, elektrolit lemah jika hanya sebagian kecil saja yang dapat terionisasi, sehingga konsentrasi ion relatif sedikit. Untuk mengetahui suatu larutan termasuk elektrolit atau bukan dapat menggunakan alat penguji elektrolit atau juga dapat menggunakan alat pH meter, dan indikator universal untuk mengetahui pH suatu larutan secara langsung sehingga dapat diketahui apakah larutan tersebut termasuk asam, basa atau garam. Nilai pH ditunjukkan dengan skala, secara sistematis dengan nomor 0-14.

Selain menggunakan PH meter pendeteksian larutan asam basa dapat dilakukan menggunakan kertas lakmus dengan cara yang sangat sederhana sebagai berikut:

Warna kertas lakmus dalam larutan asam, larutan basa, dan larutan bersifat netral berbeda. Ada dua macam kertas lakmus, yaitu lakmus merah dan lakmus biru. Sifat dari masing-masing kertas lakmus tersebut sebagai berikut.

1.      Lakmus merah dalam larutan asam berwarna merah dan dalam larutan basa berwarna biru dan dalam larutan netral berwarna merah.

2.      Lakmus biru dalam larutan asam berwarna merah dan dalam larutan basa berwarna biru dan dalam larutan netral berwarna biru.

3.      Metil merah dalam larutan asam berwarna merah dan dalam larutan basa berwarna kuning dan dalam larutan netral berwarna kuning.

4.      Metil Jingga dalam larutan asam berwarna merah dan dalam larutan basa berwarna kuning dan dalam larutan netral berwarna kuning.

5.      Fenolftalin dalam larutan asam berwarna - dan dalam larutan basa berwarna merah dan dalam larutan netral berwarna.

Pengaruh Negatif dari Kemasaman Tanah terhadap Tanaman, Kemasaman tanah dapat menyebabkan permasalahan sbb:

1. penurunan ketersediaan unsur hara bagi tanaman;

2. meningkatkan dampak unsur beracun;

3. penurunan hasil tanaman;

4. mempengaruhi fungsi penting biota tanah yang bersimbiosis dengan tanaman seperti fiksasi nitrogen oleh Rhizobium.

Konsep Kemasaman Tanah

Konsep Kemasaman Tanah adalah salah satu prinsip dasar kimia tanah yang mengindikasikan reaksi tanah. Tanah bereaksi netral jika ber pH 7,0. Jika pH tanah > 7,0 merupakan tanah bereaksi basa atau disebut tanah alkali. jika pH tanah lebih rendah dari 7,0 disebut tanah masam.

Kedua kondisi ekstrem, yaitu: terlalu asam dan terlalu basa merupakan kondisi yang sangat merugikan bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Akan tetapi, ada beberapa reaksi kimia di alam yang terjadi dalam kondisi pH netral.

Kriteria Kemasaman Tanah (pH)

Pengelompokan kemasaman tanah berbeda dengan pengelompokkan terhadap sifat kimia tanah lain, karena untuk kemasaman tanah (pH) dikelompokkan dalam enam kategori berikut:

1. Sangat Masam untuk pH tanah lebih rendah dari 4,5

2. Masam untuk pH tanah berkisar antara 4,5 s/d 5,5

3. Agak Masam untuk pH tanah berkisar antara 5,6 s/d 6,5

4. Netral untuk pH tanah berkisar antara 6,6 s/d 7,5

5. Agak Alkalis untuk pH tanah berkisar antara 7,6 s/d 8,5

6. Alkalis untuk pH tanah lebih besar dari 8,5.

Faktor Penyebab Terjadinya Kemasaman Tanah

·         Air Hujan

Ada kekhawatiran tentang hujan asam, tetapi hampir semua hujan adalah ber pH rendah (asam). Air Hujan murni yang tidak mengandung bahan pencemar pada dasarnya adalah air distilasi. Air hujan ini yang dalam kesetimbangan dengan atmosfer akan memiliki pH sekitar 5,6 karena pelarutan karbon dioksida di dalam air.

H₂O + CO₂ = H₂CO₃ = 2H⁺ + CO₃

Ketika air hujan murni berada dalam kesetimbangan dengan karbon dioksida, maka konsentrasi ion hidrogen yang dihasilkan menyebabkan pH 5,6.

·         Respirasi Akar

Tanaman juga menghasilkan karbon dioksida karena proses respirasi akar, dan selama periode pertumbuhan aktif akar dapat menyebabkan karbon dioksida di tanah yang konsentrasinya lebih tinggi beberapa kali dari di atmosfer, sehingga terjadi peningkatan jumlah karbon dioksida terlarut dalam air tanah dan menyebabkan peningkatan keasaman tanah atau pH menjadi lebih rendah.

·         Pupuk

Karbon dioksida bukan satu-satunya sumber ion hidrogen dalam tanah, namun. Pada tanah yang dikelola, pupuk dapat menjadi sumber utama ion hidrogen.

DAFTAR PUSTAKA

Darmawijaya, M.I. 1997. Klasifikasi Tanah, Dasar Teori bagi Peneliti Tanah dan Pelaksana Pertanian di Indonesia. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

______ 2013. Reaksi Tanah dan Pengapuran. http://kapurpertanian.com. Diakses pada 15 Januari 2015

Soepardi, G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Winarso, S. 1996. Pengaruh Penambahan Bahan Organik terhadap Pengkelatan Aluminium oleh Senyawa-Senyawa Humik pada Typic Haplohumult. Program Pasca Sarjana IPB, Bogor.

Zhobeck, Rusdin.2014. Ph Tanah. http://rsdin.blogspot.com. Diakses pada 15 Januari 205