Kimia dan Kesuburan Tanah
Kimia dan kesuburan tanah mengkaji reaksi kimia larutan tanah dan permukaan padat yang menyimpan dan melepaskan nutrisi, serta kapasitas tanah untuk menyediakan unsur-unsur yang dibutuhkan tanaman untuk tumbuh.
Definition
Kimia tanah adalah studi tentang komposisi kimia, reaksi, dan proses tanah, terutama pada antarmuka antara padatan tanah, air, dan udara; kesuburan tanah adalah kapasitas tanah untuk menyediakan nutrisi esensial dalam jumlah yang memadai dan seimbang untuk pertumbuhan tanaman.
Scope
Bidang ini mencakup koloid bermuatan dan pertukaran kation yang menahan nutrisi, keasaman dan pH yang mengatur ketersediaan kimiawi, siklus dan pasokan nutrisi tanaman, serta kimia tanah yang terpengaruh garam. Ini menghubungkan reaksi molekuler di permukaan tanah dengan pertanyaan praktis tentang seberapa produktif suatu tanah, yang dikualifikasikan sebagai kimia tanah untuk membedakannya dari kimia lingkungan secara lebih luas.
Sub-topics
Core questions
- Bagaimana koloid tanah bermuatan menahan dan menukar ion nutrisi?
- Bagaimana pH tanah mengontrol ketersediaan nutrisi dan elemen beracun?
- Bagaimana nutrisi tanaman disikluskan, disimpan, dan dipasok dalam tanah?
- Apa yang membuat tanah salin dan sodik bermasalah secara kimia dan fisik?
Key concepts
- Koloid tanah dan muatan permukaan
- Kapasitas pertukaran kation dan saturasi basa
- pH tanah dan penyangga
- Nutrisi tanaman esensial
- Ketersediaan dan sorpsi nutrisi
- Salinitas dan sodisitas
Key theories
- Kapasitas pertukaran kation
- Koloid lempung dan organik bermuatan negatif menahan kation yang dapat dipertukarkan yang secara reversibel tersedia untuk tanaman dan larutan tanah, sehingga kapasitas pertukaran kation adalah variabel utama untuk retensi nutrisi dan penyangga.
- Kontrol pH terhadap ketersediaan nutrisi
- pH tanah mengatur kelarutan dan bentuk nutrisi serta elemen yang berpotensi beracun; sebagian besar nutrisi paling tersedia di dekat pH netral, sementara keasaman atau alkalinitas yang kuat mengurangi ketersediaan dan dapat melepaskan racun seperti aluminium.
- Siklus dan pasokan nutrisi
- Nutrisi tanaman bergerak di antara kumpulan mineral, organik, dapat dipertukarkan, dan larutan melalui pelapukan, mineralisasi, sorpsi, dan penyerapan, dan kesuburan tanah mencerminkan ukuran dan dinamika kumpulan ini.
Clinical relevance
Kimia dan kesuburan tanah mendasari rekomendasi pupuk dan kapur, diagnosis defisiensi dan toksisitas nutrisi, reklamasi tanah asam, salin, dan sodik, serta perlindungan kualitas air dari kehilangan nutrisi; keduanya merupakan dasar ilmiah pengujian tanah dan manajemen nutrisi.
History
Kimia tanah berkembang dari studi pertukaran kation abad ke-19 dan pengakuan Liebig bahwa pertumbuhan tanaman bergantung pada nutrisi mineral, melalui pekerjaan abad ke-20 tentang kimia koloid, pH, dan siklus nutrisi, menjadi disiplin kuantitatif yang menghubungkan reaksi permukaan dengan kesuburan dan kualitas lingkungan.
Key figures
- Donald L. Sparks
- Nyle C. Brady
- Ray R. Weil
Related topics
Seminal works
- brady2016
- sparks2003
Frequently asked questions
- Apa yang membuat tanah subur?
- Tanah yang subur menyediakan nutrisi esensial yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang memadai dan seimbang, menahan dan melepaskannya melalui pertukaran kation dan bahan organik, memiliki pH yang menjaga nutrisi tetap tersedia, dan bebas dari tingkat garam, natrium, atau aluminium yang beracun.
- Apakah kesuburan tanah sama dengan kesehatan tanah?
- Tidak. Kesuburan berfokus pada pasokan nutrisi secara kimiawi, sedangkan kesehatan tanah lebih luas, juga mencakup struktur fisik dan aktivitas biologis; tanah bisa subur secara kimiawi namun terdegradasi dalam struktur atau biologinya, atau sebaliknya.