Proses Pembentukan Tanih.pdf
-
date post
13-Apr-2018 -
Category
Documents
-
view
623 -
download
7
Transcript of Proses Pembentukan Tanih.pdf
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
1/49
PROSES-PROSES ALAM SEKITARProses Pembentukan Tanih
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
2/49
Pembentukan Tanih
Lapisan tanih terbentuk daripada tindakbalas faktor
iklim dan tumbuhan ke atas bahan mineral. Oleh itu
tanih bukanlah unsur yang lengai tetapi aktif.
PEDOLOGIialah kajian tentang asal, pengkelasan,
taburan dan penerangan tentang tanih
PEDOGENESISialah pembentukan tanih
lapisan tanih yang nipis akan bertambah tebal dan
seterusnya membentuk lapisan atau horizonyang
boleh dibezakan dari segi warna, tekstur dan
struktur untuk membentuk profil tanih
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
3/49
Profil tanih Pedologi atau kajian tentang tanih tidak
hanya melibatkan lapisan permukaan
tetapi juga lapisan dalam tanih
Daripada permukaan sehingga ke
batuan hampar
Setiap lapisan = horizon tanih
Air memenuhi ruang kosong
Setiap lapisan ada ciri tersendiriberasaskan:
warna
Tekstur
Struktur
Consistency
Porositi
OA
E
B
C
R
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
4/49
Horizon Tanih
Lapisan yang selari dengan permukaan Setiap lapisan horizon mempunyai ciri yang
ketara perbezaan daripada lapisan di atas
dan dibawahnya
Sempadan antara horizon ini bolehdikenalpasti daripada segi profilnya iaitu
ciri-ciri warna, tekstur, struktur, consistency,
porositi, kehadiran mineral, kelembapan
dan proses kimia
Horizon tanih ini merupakan rujukan utama
dalam Pengkelasan Tanih
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
5/49
organik
humus
mineral
koloid
bahan mendap atau bahan
luluhawa
batuan hampar
OA
E
B
C
R
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
6/49
Horizon Tanih
O (organik) Lapisan paling atas
Mempunyai kandungan bahan organik
daripada bangkai haiwan dan sisa
tumbuhan di permukaan dan telah berubahkepada humus
Humus bukan satu bahan tetapi campuran
bahan organik yang telah dikompos dan
disintesis Berwarna gelap
Terdapat banyak organisma yg terlibat
dalam proses humification sisa organik di
lapisan ini.
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
7/49
Horizon Tanih
Horizon A Lapisan kedua
Humus dan partikel tanah liat (clay) adalah
penting kerana menyediakan hubungan
kimia utama antara nutrisi tanih dantumbuhan
Kandungan bahan organik yang tinggi
Warna gelap
Lapisan ini sering mengalami gangguanakibat aktiviti manusia seperti pembajakan
dan pelbagai aktiviti lain.
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
8/49
Horizon Tanih
Horizon E Lapisan ketiga
Lapisan ini mempunyai warna yang lebih
cerah berbanding horizon A
silicate clays dan oxides of Aluminium andIron dikeluarkan (oleh air) semasa air
meresap melalui lapisan ini
Proses pengeluaran partikel halus dan
mineral oleh air meninggalkan pasir dantanah liat (clay).
Proses ini dinamakan Eluviasi (Horizon E
merujuk kepada proses Eluviasi)
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
9/49
Horizon Tanih
Horizon B Horizon ini mengumpulkan tanih liat,
aluminium dan besi.
Lapisan ini didominasi oleh proses illuvasi
iaitu proses pemendapan (berlawan denganproses eluviasi yang merupakan proses
hakisan)
warna kemerahan atau kekuningan akibat
kehadiran mineral illuviasi (silicate clays,iron and aluminium, carbonates, gypsum)
dan oksida organik
Di kawasan tropika yang lembab, lapisan ini
boleh menjadi tebal
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
10/49
Horizon Tanih Horizon A, E, dan B mengalami proses tanih
yang aktif
Horizon C
Lapisan batu hampar atau batuan induk
yang terluluhawa dan dikenali sebagai
regolith
Tidak banyak dipengaruhi oleh tindakan
proses tanih dan terletak diluar pengaruh
biologi berbanding lapisan atas
Akar tumbuhan dan mikroorganisma tanihjuga sangat jarang ditemui di lapisan ini.
Lapisan ini mempunyai struktur yang
terlekat kuat (cemented) terutama di
kawasan kering
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
11/49
Tanih merupakan bentuk semulajadi yang
dinamik dan kandungannya terbentuk akibat
gabungan kesan iklim dan aktiviti biotik serta
diubahsuai oleh topografi ke atas bahan indukpada suatu jangka masa tertentu.
Faktor mempengaruhi pembentukan tanih:
Iklim, tumbuhan & organisma (faktor aktif)
Topografi, Bahan Induk & Masa (faktor
pasif)
Faktor Pembentukan Tanih
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
12/49
Faktor mempengaruhi pembentukan tanih
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
13/49
Faktor Aktif Pembentukan Tanih
Iklim
Suhu dan hujan merupakan dua agen iklim yangmempengaruhi proses pembentukan tanih
Iklim merupakan faktor yang paling berpengaruh
dalam proses pembentukan tanih
Iklim memberi kesan secara langsung dan tidak
langsung
kesan langsung : Menyediakan sumber air dan haba
untuk tindakbalas dengan bahan induk
Kesan tidak langsung: menentukan flora dan fauna
yang menyediakan sumber tenaga dalam bentuk
bahan organik. Semasa proses penguraian bahanorganik, asid dan garam yang dibebaskan akan
bertindak ke atas batu dan mineral
Hujan dan suhu mempengaruhi kadar proses
kimia, fizikal dan biologi yang membentuk
profil tanih
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
14/49
Organisma (tumbuhan dan organisma)
Tumbuhan asal sesuatu tempat dipengaruhi oleh
bahan induk tetapi lama kelamaan iklim akan
mempengaruhi jenis tumbuhan di kawasan tersebut Oleh itu, tanih yang terhasil dipengaruhi oleh jenis
tumbuhan yang hadir di sesuatu kawasan
Tumbuhan konifer seringkali mempunyai tanih yang
berasid, kerana daun-daun konifer ini kurang kation
(Ca, Mg, K, Na) dan kehilangan (leaching) adalahtinggi di bawah tumbuhan ini.
Pokok seperti oak dan maple pula menyediakan
kitaran nutrisi melalui penjanaan berterusan sisa.
Aktiviti mikrob juga dipengaruhi oleh kehadiran
nutrisi. Organisma memainkan peranan pentingdalam perbezaan profil tanih
Bahan organik, pencampuran profil, kitaran nutrisi
dan kestabilan struktur sangat dipengaruhi oleh
organisma. Tumbuhan juga kurangkan kadar
hakisan
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
15/49
Bahan Induk
Bahan induk mempengaruhi ciri tanih semasa
peringkat awal pembentukan tanih tersebut
contohnya ciri tanih seperti tekstur Tekstur akan mengawal pergerakan air, dan ini
secara tidak langsung mempengaruhi translokasi
partikel halus dan nutrien tanih
Proses pemecahan bahan induk bertanggungjawab
dalam proses pembentukan tanih melalui bahanmineral yang dilepaskan
Fe, Mn warna merah, tindakbalas pengoksidaan
dan penurunan
Na dan K merupakan agen untuk koloid (humus dan
liat) Ca dan Mg membentuk kesan ketulan (flocculation)
yang menstabilkan struktur tanih dan sesuai untuk
tumbuhan
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
16/49
Topografi
Merujuk kepada konfigurasi permukaan tanah dan
diterangkan melalui perbezaan ketinggian, cerundan sebagainya
Topografi kawasan boleh mempercepatkan atau
memperlambatkan kesan iklim
Topografi mempengaruhi ketebalan profil tanih di
kawasan datar sering tebal tetapi denganpeningkatan kecerunan, hakisan lebih banyak
berlaku dan ini menghasilkan tanih yang nipis dan
berbatu
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
17/49
Masa
Jangka masa yang diperlukan untuk membentukhorizon yang jelas (A,E, B, C) bergantung kepada
hubungkait faktor-faktor iklim, jenis tumbuhan,
organisma dan topografi.
Horizon lebih cepat terbentuk dalam keadaan panas
lembab dan kawasan hutan berbanding kawasanberiklim sejuk/ panas dan kering
Tanih matang lebih cepat di kawasan datar hingga
sedikit bercerun di tanah tinggi berbanding tanag
datar yang rendah atau kawasan bercerun curam
Tanih di kawasan dataran banjir sering kekal mudaakibat hakisan berkala
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
18/49
Alam sekitar Ciri profil tanih
Prosespembentukan
tanih
Proses pedogenesis (pembentukan tanih) sangat berkait dengan alam sekitar
dan proses yang berlaku juga menentukan ciri-ciri tanih yang terbentuk di
sesuatu tempat
Terdapat 3 proses asas pedogenesis:
1. Proses perubahan bentuk batuan dan kemasukan mineral (luluhawa)
2. Proses kemasukan bahan organik
3. Pergerakan bahan dalam tanih
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
19/49
PEDOGENESIS
1. Proses Luluhawa
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
20/49
Bahan mineral dalam tanih terhasil daripada transformasi
batuan induk akibat proses fizikal dan juga proses kimia(luluhawa geokimia dan luluhawa biokimia).
Luluhawa Fizikal
Luluhawa fizikal adalah pemecahan agregat batu dan tanih
melalui proses fizikal (mekanikal) terhadap rekahan sedia ada;
mengurangkan saiz fragmen mengikut struktur batuan dan tanih
tersebut (grains, crystal, bloks, slabs etc)
Proses terlibat:
1. Stress (pressure) release
2. Thermal expansion and contraction (insolation weathering)3. Growth of foreign crystals (salt weathering)
4. Hydration
5. Frost shattering and hydration shattering
6. plants
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
21/49
1. Stress (pressure) release
Most common mechanism of stress release is removal of overlaying rock by erosion
The dilation fractures conform to surface topography and increase in spacing with
depth
Thermal contraction due to cooling counteracts expansion; therefore stress release is
most pronounced near the surface Stress release causes exfoliation: the separation of concentric layers of rocks
2. Thermal expansion and contraction (insolation weathering)
The surface temperature of dark coloured rock can vary from 0-50oC between day and
night, since rock has low thermal conductivity
The differential stresses of expansion and contraction of the outer 1-5 cm of rock
causes separation of concentric shallow layers (another form of exfoliation) called
spalling or spheroidal weathering
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
22/49
3. Growth of foreign crystal (salt weathering)
Mainly hydrated salts which are water soluble at normal ranges of atmospheric
temperature and humidity; they hydrate and dehydrate repeatedly generating
considerable stresses in fractures and between grain boundaries in permeable rock
Mostly granular disintegration
Minerals are transported in solution and precipitate
4. Hydration (slaking)
Wetting, swelling and disintegration of soil aggregates, layered and fine grained rocks
Also pressure of air drawn into pores under dry conditions and then trapped as water
advances into soil and rock; suction or ve pore pressure (less than atmospheric) can
exert considerable stress
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
23/49
5. Frost shattering and hydration shattering
Freezing of water in pores and fractures
The specific volume (vol./unit mass) of water increases by 9% upon freezing producing
stress that is greater than the tensile strength of all common rocks
The stress generated by the crystallization of ice is the most pervasive mechanism of
weathering, effects all rocks
6. Plants
Minor agent of weathering
Maintain cracks created by other processes
Roots may pry rocks apart when tall trees sway in a strong wind; root throw can breakfragments away from bedrock
As lichens expand and contract or are removed by abrasion they can pull small rock
fragments loose
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
24/49
Luluhawa kimia
semua proses luluhawa kimia berlaku dalam bentuk cecair dan air
merupakan agen dalam semua proses luluhawa
Proses yang terlibat ialah
1. Oxidation
2. Hydrolysis
3. Carbonation
4. Cation exchange
5. Chelation
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
25/49
1. Oxidation
Process by which an element loses an electron to dissolved oxygen
Iron is the most commonly oxidized mineral element
2FeO + O2--Fe2O3
Other readily oxidized mineral elements include magnesium, sulfur, aluminium and
chromium Yellowish brown to red color
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
26/49
2. Hydrolisis
Proses utama luluhawa
Tindakbalas ion Hidrogen (H+) daripada molekul air (H2O)
Decomposition of minerals in water as hydrogen ions replace cations in minerals
CO2dissolves in water to produce carbonic acid
CO2+ H2O ---- > H2CO3(carbonic acid) ---- > H++ HCO3(bicarbonate)
Soil air is greatly enriched in CO2 by decay of humusup to 30% of soil air is CO2as
compared to 0.03% of the atmosphere
Solubility of CO2increases as water temperature decreases
Most common weathering reaction is hydrolysis of feldspar producing clay minerals K-fedspar ---- > kaolite
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
27/49
3. Carbonation (solution)
Dissolution of calcium carbonate in acidic soil and groundwater
CaCO3 + H2CO3---- > Ca2++ 2HCO3
-
Bicarbonate represents the largest constituent of the dissolved load of most rivers
Carbonation of limestone results in karst topography
4. Cation exchange
Substitution of mineral cations in solution for those held by mineral grains and crystals
Most effective in clay-textured sediments as cations adhere to the surface of negatively
charged clay minerals
Collodial suspensions of clay and organic matter adsorb H+
creating acidic soil andweathering environment
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
28/49
5. Chelation
Minerals cations incorporated into hydrocarbon molecules (complexing agents or
chelates)chelates in solution are stable at pH under which the incorporated cation
would normally precipitate and thus they are leached in seeping soil water
H+released during chelating from organic molecules is available for hydrolisis
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
29/49
Hidrolisis
Proses utama luluhawa
Tindakbalas ion Hidrogen (H+) daripada molekul air
(H2O)
Hidrasi
Tindakbalas antara air dengan batuan mineral seperti
ferik oksida
Proses ini membantu pelarutan batuan
Pengoksidaan
Proses ini menyebabkan pelepasan ion daripada
batuan mineral cth ferum (Fe2+)
Penurunan (reduction)
Jarang berlaku selalunya terjadi dalam keadaan yang
kurang pengudaraan
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
30/49
PEDOGENESIS
2. Proses Kemasukan Bahan Organik
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
31/49
Proses kemasukan Bahan Organik
Punca utama bahan organik tanih ialah sisa tumbuhan
seperti daun dan ranting yang jatuh ke atas tanah danmengalami pereputan biologi pada kadar yang berbeza
Sisa (litter) ialah bahagian tumbuhan yang telah
mengalami sedikit perubahan (mula mereput) danterdapat di bahagian atas permukaan tanih
Sisa ini akan mereput dan berubah kepada sebatian
terlarut atau dalam bentuk gas seperti NH3, CO2, nitrat,sulfat dll
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
32/49
Humus (bahan organik) akan mengikat kepada mineral
terutama mineral tanah liat dan membentuk kompleks
tanah liat humus Proses ini dinamakan pemineralan(mineralization)
Kompleks tanah liat humus ini adalah lebih stabil dan
tahan daripada proses pereputan
Bahan organik yang tidak mengalami pemineralan akan
mereput dan seterusnya melarut
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
33/49
2 fasa utama dalam pembentukan humus ialah
1. pereputan sisa
2. pembentukan sebatian
Kedua-dua fasa ini tidak dapat dipisahkan oleh
itu akan dibincangkan sebagai Biologicalhumification yang melibatkan proses biokimia
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
34/49
Biological Humification: Proses Biokimia
Sisa tumbuhan mengalami pereputan pada kadar
berbeza
Sisa tumbuhan terdiri daripada
1. bahan melarut (soluble) seperti karbohidrat, tanin,
peptida, asid amino
2. Bahan tidak melarut (insoluble) seperti membran sel
yang terdiri daripada lignin, selulosa akan tinggal
dipermukaan atau bercampur dengan tanih (tindakan
cacing tanah) dan mengalami pereputan
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
35/49
Pereputan membran tidak larut (insoluble)
Membran ini terdiri daripada selulosa dan lignin
Hidrolisis selulosa
Selulosa akan mengalami hidrolisis dan menghasilkan
molekul yang lebih ringkas sehingga akhirnya dalambentuk gula yang terlarut
selulosa Gula terlarutoligosakarida
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
36/49
Hidrolisis lignin
Berlaku pada kadar yang lebih perlahan
berbanding hidrolisis selulosa
Hidrolisis lignin akan menghasilkan molekul
fenol kecil (monomer atau polimer) yang boleh
melarut
lignin monomerpolimer
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
37/49
PEDOGENESIS
3. Proses Pergerakan Bahan
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
38/49
Proses Pergerakan Bahan
Bahan dalam tanih bergerak dalam beberapa bentuk:
Pergerakan ke bawah (downwards) terutama akibat tarikan
graviti:
Eluviasi
Illuviasi
Pergerakan ke atas (upwards) yang berlaku dalam kitaran
biogeokimia
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
39/49
Eluviation (exit) - material is
removed from a horizon
Illuviation (in) - material is
moved into a horizon
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
40/49
Pergerakan ke bawah (downwards)
1. Pergerakan Garam Terlarut
Kation yang boleh membentuk garam terlarut pada pH
tanih tertentu contohnya ion Na+
, K+
, Mg2+
, Ca2+
wujuddalam keseimbangan antara larutan tanih dan kompleks
sebatian
K tanih K+
terlarut
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
41/49
Anion yang terlarut boleh dalam bentuk inorganik seperti
nitrat atau karbonat dan dalam bentuk organik seperti
laktos
Kehilangan kation melalui proses ini bukan sahaja berlaku
di bahagian permukaan atas tetapi boleh berlaku di
kesemua lapisan profil tanih
Pergerakan ini merupakan proses utama kehilangan garam
daripada profil tanih (kehilangan melalui pengairan)
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
42/49
Tanih yang ada karbonat pula akan mengalami proses
pergerakan garam terlarut yang dikenali sebagai
decarbonation
Proses ini merupakan kesan tindakbalas CO2terlarut yang
terdapat dalam tanih
CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2terlarut
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
43/49
2. Pergerakan kompleks logam organo
Pergerakan ini melibatkan kation berat seperti Al3+, Fe3+danmineral alkali tanih yang membentuk sebatian kompleks melalui
proses complexolysis
Sebatian kompleks yang terbentuk ini adalah separa larut dan
dalam keadaan tertentu adalah tidak larut.
Oleh itu bila tiba di horizon B sebatian ini sering bertukar
menjadi tidak larut dan kekal di situ.
Kelarutan sebatian kompleks ini bergantung kepada persekitaran
seperti nilai pH tanih
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
44/49
3. Pergerakan partikel terampai
Proses pergerakan mekanikal partikel tanah liat (clay)
Jika pergerakan ini berlaku, tanah liat akan dibawa keHorizon B
Partikel ini kemudian melekat di permukan dinding
partikel tanih yang mempunyai ruang udara terdapat
di Horizon B
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
45/49
Pergerakan ke atas (upwards)
Pergerakan bahan ke atas (upwards)
Proses pergerakan ini boleh berlaku dalam bentuk
Proses fizikokimia dan
proses biologi
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
46/49
1. Proses Fizikokimia pergerakan ke atas
Proses ini melibatkan pergerakan garam terlarut
melalui pergerakan kapilari daripada zon tepu air
pada kedalaman cetek akibat proses evaporasi di
permukaan tanih
Pergerakan kapilari ke atas akan membebaskan
rembesan garam terlarut ke permukaan tanih
Contohnya kation seperti Ca2+, Na+dan Fe2+
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
47/49
2. Proses biologi dalam pergerakan ke atas (kitaran
biogeokimia)
Pergerakan bahan melalui proses biologi ini melibatkan tindakan
secara tidak langsung oleh tumbuhan
Akar tumbuhan menyerap nutrien daripada tanih dan kemudian
mengembalikan nutrien tersebut kepada tanih apabila daun,
ranting dan bahagian tumbuhan lain jatuh semula ke tanih dan
ditukar kepada sisa
Seterusnya melalui proses humifikasi ditukar kepada nutrien
tanih
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
48/49
Latihan
1. Jelaskan: saiz partikel, tekstur tanih, struktur tanih.
2. Dengan lakaran yang sesuai, jelaskan kepentingan tekstur dan struktur
tanih dalam proses-proses luluhawa fizikal, pergerakan bahan dan
imbangan air tanih
3. Terangkan kepentingan air dalam proses pembentukan tanih
-
7/26/2019 Proses Pembentukan Tanih.pdf
49/49
Latihan
Dengan menggunakan contoh proses-proses yang berkaitan:
1. Jelaskan impak penggunaan bahan bakar fosil kepada kitaran karbon, C.
2. Jelaskan impak penebangan hutan kepada kitaran karbon, C.
3. Jelaskan: saiz partikel, tekstur tanih, struktur tanih. Dengan lakaran yang
sesuai, jelaskan kepentingan tekstur dan struktur tanih dalam proses-
proses luluhawa fizikal, pergerakan bahan dan imbangan air tanih
4. Terangkan kepentingan air dalam proses pembentukan tanih