Peran Koloidal Tanah dan Bahan Organik Tanah dalam Mengatur Unsur Hara Tanaman

Peran Koloidal Tanah dan Bahan Organik Tanah dalam Mengatur Unsur Hara Tanaman

1. Mineral Liat dan Koloid Organik

Mineral liat merupakan salah satu komponen tanah yang dapat menentukan sifat fisik dan kimia tanah dan sebagai pusat dalam proses reaksi pertukaran ion di dalam tanah (Matondang, 2014). Pada umumnya, mineral liat memiliki ukuran kurang dari 2µ dan hanya dapat dilihat melalui bantuan mikroskop elektron. Madjid (2009) menjelaskan bahwa pembentukan sifat mineral liat dipengaruhi oleh susunan kimia pembentuknya yang tetap dan tertentu, terutama berkaitan dengan penempatan internal atom-atom nya, sifat fisika-kimia dengan batasan waktu tertentu, dan kecenderungan membentuk geometris tertentu.

Mineral liat adalah lapisan silikat yang biasanya terbentuk sebagai produk dari pelapukan kimia mineral primer silikat lainnya di permukaan bumi. Mereka ditemukan paling sering pada serpihan, jenis yang paling umum dari batuan sedimen. Pada iklim dingin, kering, atau sedang, mineral liat cukup stabil dan merupakan komponen penting dari tanah. Mineral liat bertindak sebagai “spons kimia” yang memegang air dan nutrisi tanaman terlarut dari mineral lainnya. Hal ini berkaitan dengan kehadiran muatan listrik tidak seimbang pada permukaan partikel liat, dimana beberapa permukaan bermuatan positif (menarik ion negatif), sedangkan permukaan lainnya bermuatan negatif (menarik ion positif). Mineral liat juga memiliki kemampuan untuk menarik molekul air. Karena penarikan ini merupakan fenomena permukaan, hal itu disebut adsorpsi (yang berbeda dari penyerapan, karena ion dan air tidak tertarik jauh di dalam partikel liat). Mineral liat menyerupai mika dalam komposisi kimia, kecuali mereka memiliki ukuran sangat halus. Seperti mika, mineral liat berbentuk seperti serpihan dengan tepi tidak teratur dan satu sisi halus (Al-Ani dan Sarapaa, 2008).

Mineral liat memiliki dua muatan yang menimbulkan reaksi pertukaran kation. Muatan tersebut yakni muatan negatif dan muatan positif. Muatan negatif bersumber dari substitusi isomorfik dan disosiasi H+ dari gugus OH. Selanjutnya, muatan positif bersumber dari ion-ion H+ dan OH-.

 

Koloid organik (humus) adalah bahan organik yang tidak dapat lapuk lagi dan ukurannya sangat kecil. Koloid humus seperti halnya koloid liat juga bermuatan negatif, perbedaan utama dari koloid unsur dengan koloid anorganik adalah bahwa  humus tersusun dari  oleh C, H dan O sedangkan liat tersusun dari Al, Si, dan O. Humus bersifat amorft, mempunyai KTK yang lebih tinggi dari mineral liat, sumber muatan unsur ini diduga berasal dari  gugus karboksil (-COOH) dan Fenolik (-OH).Muatan dalam humus adalah muatan bergantung pH, dalam keadaan masam H+  diikat kuat dalam dalam  gugusan karboksil atau phenol, tetapi ikatan tersebut menjadi lemah apabila pH menjadi lebih tinggi, akibatnya disosialisasi H+ meningkat dengan naiknya pH tanah, sehingga muatan unsur dalam koloid humus yang dihasilkan meningkat pula. Koloid humus inilah yang sangat berperan dalam sistem pertukaran kation pada tanah gambut, ukuran partikel-nya yang sangat kecil menyebabkan jumlah total luas permukaannya semakin besar sehingga jumlah kapasitas tukar kation pada tanah gambut menjadi sangat tinggi. Akan tetapi KTK yang tinggi pada tanah gambut tidak terlalu bagus untuk budidaya tanaman dikarenakan kation-kation yang dipertukarkan dalam konteks serapan tanahnya berupa asam-asam organik dan ion logam berat yang dapat meracuni tanaman. Kapasitas tukar kation (KTK) tanah gambut relatif tinggi (115 – 270%), tetapi relatif rendah bila dihitung atas dasar volume tanah di lapangan. Kejenuhan basa tanah gambut relatif rendah, yakni 5,4 – 13,6 % sedangkan nisbah C/N relatif tinggi yakni berkisar antara 24,0 – 33,4 (Suhardjo & Widjaja-Adhi, 1976).