11 MayKapan Keluar Gas Perusak Ozon?

TERBENTUKNYA GAS CO2↑ DAN CH4↑

Syekhfani

Pada postingan terdahulu: lihat → http://syekhfanismd.lecture.ub.ac.id/2014/03/potensi-oksidasi-reduksi-eh/
Gas karbon-dioksida (karbon-monooksida) – CO2 (CO), terbentuk bila bahan organik (CHO)n mengalami oksidasi (terbakar, dibakar).

Reaksinya:
(CHO)n + O2↑ → (n-1)CO↑ + (n-1)H2↑ → (n-2)CO2↑ + (n-2)H2↑
Gas CO2↑, (CO↑) dan H2↑ tidak akan terbentuk bila sisa bahan organik (sampah, waste product) tidak terbakar atau sengaja dibakar.

Tindakan pembakaran sampah (disengaja), secara langsung merugikan, karena: membantu pemanasan global (global warming) dan menghilangkan sumber pupuk organik (bahan baku kompos).

Gas CH4↑ (methan) mulai terbentuk bila gas CO2↑ (CO↑) tereduksi, yaitu pada Eh ≥ 0.17 mV.
Reaksinya:

Capture

Oleh sebab itu, gas perusak lapisan ozon (methan) hanya akan terbentuk pada kondisi permukaan tanah sangat reduktif, tergenang (submerged) dalam jangka lama seperti halnya rawa, kolam, bendungan, atau air cekungan. Sedang pada kawasan yang mengalami penggenangan dan pengeringan silih berganti (alternate) seperti pada sistem bididaya padi sawah, kondisi reduktif hingga menghasilkan gas CH4 relatif sulit untuk dicapai. Apalagi pada sistem padi sawah di mana air irigasi terbatas dan memerlukan manajemen ketat agar lahan sawah kecukupan air saat pertanaman.

Di Indonesia, lahan sawah tidak tergolong sebagai salah satu penyebab utama kerusakan lapisan ozon (global warming). Lihat Gambar:

17 DecSOIL-Terungkap dan Tersingkap

 


TERUNGKAP DAN TERSINGKAP

(revealed and exposed)

 

Syekhfani

 

Permukaan tanah (topsoil), tampak terungkap (revealed) atau tersingkap (exposed) melalui mekanisme:

1. Alam:  alam mengungkap (to reveale) lapisan tanah bawah (subsoil) melalui proses erosilongsoraluviasikoluviasiabrasi, di mana lapisan tanah atas (topsoil) hilang.

2. Budidaya: manusia mengolah (to cultivate) dan  menyingkap (to expose) lapisan tanah atas (topsoil) sehingga lapisan tanah bawah (subsoil) muncul pada kegiatan pembukaan lahan budidaya.

3. Non Budidaya:  manusia  mengungkap dan menyingkap lapisan tanah atas sehingga lapisan tanah bawah muncul ke permukaan saat pembuatan jalan raya, penggalian terusan, penggalian sumur, dan kegiatan lain.

Aksi-aksi tersebut menyebabkan tanah tergradasi, sehingga memerlukan tindakan reklamasikonservasiameliorasi, dan pemeliharaan, agar tanahlahan, dan lingkungan alam tidak rusak, lestari dan berkelanjutan.

Lihat:  → images:  syekhfanismd.lecture.ub.ac.id

 1

2

3

4b

5

8

9

11

12

15a

15b

17

20

Alam:  terungkap (revealed)

 

1

3

4

6

7

Budidaya: tersingkap (exposed)

 

1

2

3

4

5

6

7

8

Non Budidaya: terungkap dan tersingkap

 

09 NovSOIL-Memakan dan Dimakan

 images

 

MEMAKAN DAN DIMAKAN

(EATING AND EATEN)

Syekhfani

 

Memakan dan Dimakan

Mengapa hewan dan manusia mati perlu DIKUBUR?

 

Tuhan menciptakan makhluk hidup di muka bumi: manusia, hewan, tumbuhan; berkembang-biak dan terus menerus dari waktu ke waktu.

Awalnya kecil, membesar, dewasa, tua, lalu mati. Yang satu mati, yang lain hidup, yang mati hancur, komponennya digunakan untuk pertumbuhan yang hidup.

Demikian, tuhan menciptakan kehidupan tersebut sesuai kepentingan secara berurutan. Pertama,tumbuhan, menempati seluruh permukaan bumi (biosfer); namun tidak dapat berpindah-pindah.

Kedua hewan, dan ketiga manusia; diciptakan tidak sebanyak tumbuhan, tapi bisa bergerak. Ketiganya (tumbuhan, hewan, manusia) saling melengkapi: saling hidupi, saling kompetisi, saling bunuh, saling makan.

Tumbuhan ada di mana-mana, tetapi tidak bisa pindah/bergerak, hewan dan manusia yang bergerak. Hewan mengembara ke mana-mana mencari tumbuhan untuk dimakan (kembara). Manusia mengejar hewan atau dipelihara untuk dimakan (buru, ternak).

Tumbuhan menunggu hewan dan manusia mati, masuk ke tanah, hancur lalu dimakan. Jadi, tanaman tidak mampu memakan hewan atau manusia, kecuali bila mereka mati dan dimasukkan ke dalam tanah (dikubur).

Dimasukkan ke dalam tanah? Iya, dikubur. Bila tidak dikubur, bau! Jadi, manusia dan hewan mati harus dikubur agar tidak bau? Bukan, agar bisa dimakan tumbuhan!

Ada yang aneh? Apa yang aneh? Coba pikirkan baik-baik cerita tadi? Oke, ternyata cara makan tumbuhan beda dengan hewan dan manusia.

Hewan dan manusia makan melalui “mulut”; tumbuhan meski punya mulut (stomata), makan tidak melalui mulut tetapi melalui “akar”. Tiga belas dari 16 unsur hara esensial tanaman berada dalam tanah.

Tumbuhan dimakan hewan, hewan dimakan manusia; hewan dan manusia mati, dikubur dan dimakan oleh tumbuhan. Proses memakan dan dimakan ini adalah mekanisme recycling (daur ulang).

 

MAKHLUK HIDUP DI DUNIA INI MEMAKAN DAN DIMAKAN

Bila manusia sakit, terutama mulut tidak dapat berfungsi normal, maka suplai nutrisi tubuh harus dilakukan melalui cara lain: infus.

Bila tumbuhan tidak bisa atau sukar mengambil unsur hara (uptake nutrients) dari tanah, maka diberikan melalui daun (foliar feeding), atau batang (stem feeding).

Apakah semua jenis makanan perlu diberikan melalui daun atau batang? Tidak! Secara normal melalui tanah, bila bermasalah, baru melalui daun atau batang. Lihat: SOIL-Pindah Tanam Pohon.

Bagaimana mekanisme masuknya unsur hara dari tanah ke tanaman? Untuk menjelaskan hal ini kita harus mengetahui anatomi dan morfologi tanaman.

1

Bagan morfologis pergerakan hara tanah – air – tanaman

 2

3

Bagan anatomis pergerakan hara tanah  – air –  akar

 

Lihat: Modul Kesuburan Tanah – Pergerakan Hara dalam Tanaman (Post: Bahan Kuliah I

 

05 NovSOIL-Pelapukan Bahan Induk

 

1

 

PELAPUKAN BAHAN INDUK

(PARENT MATERIAL WEATHERING)

 

Batuan ~ Mineral Primer ~ Mineral Sekunder ~ Unsur Hara

 

Dicuplik oleh:  Syekhfani

 

Asal-muasal tanah, dari dua bahan indukbahan mineral dan bahan organik.

Proses pembentukan tanah (soil forming process) penting diketahui untuk mengerti sifat perilaku (fate and properties) reaksi-reaksi kimia dalam tanah.

Bahan induk mineral mengalami proses penghancuran (weathering) dari batuan menjadi mineral primer (fraksi pasir, debu), mineral sekunder (fraksi mineral liat, mineral amorf), dan senyawa anorganik.

Pelapukan mineral primer menjadi mineral sekunder, menentukan sifat kesuburan kimia tanah potensial yang relatif stabil di zone permukaan tanah, menentukan kapasitas dan intensitas suplai unsur hara larut dalam air tanah.

Tingkat pelapukan sebagai indeks pelapukan, dilihat dari rasio aluminium : besi dari mineral sekunder terhadap kandungan batuan total dalam tanah.

Air, merupakan agen penting dalam proses pelapukan kimia, baik secara langsung terhadap  mineral ataupun dalam bentuk spesies terlarut. Proses melibatkan banyak reaksi dan kompleks, dapat dikelompokkan ke dalam kategori utama berikut:

Hidrolisis, adalah dekomposisi dan reaksi dengan air yang umum terjadi pada pembentukan mineral-mineral silikat, misalnya,

Mg2SiO4 + 4H+ + 4OH- → 2Mg2+ + 4OH- + H4SiO4

(mineral Olivin + 4 molekul air terionisasi → ion magnesium dan hidroksil larut + silikat larut)

Hidrasi, adalah penambahan molekul air ke struktur mineral dan umum tampak pada mineral liat, kadang-kadang menyebabkan terjadi pembengkakan (swelling).

Karbonasi, adalah reaksi dengan asam karbonat, terbentuk dari karbondioksida dari udara dan air dari hujan:

CO2 + H2O → H2CO3

(gas karbon dioksida + air → asam karbonat)

Asam karbonat bereaksi dengan mineral, khususnya mineral karbonat (kalsit, dolomit) yang merupakan komponen utama batu kapur, contoh,

 CaCO3 + H2CO3  →  Ca2+ + 2HCO3

(mineral Kalsit larut asam karbonat → ion kalsium + asam karbonat larut)

Oksidasi, pengikatan oksigen, oleh unsur-unsur logam mineral primer (kalium, kalsium, magnesium dan besi) yang berlimpah pada permukaan air.  Contoh umum adalah karat kekuningan dan kecoklatan pada permukaan batuan mengandung besi. Dalam kasus mineral olivin, fayalit (Fe2SiO4), besi dilepas secara hidrolisis (a), selanjutnya dioksidasi menjadi oksida ferik (b):

(a) Fe2SiO4 + 2H2CO3 + 2H2O → 2Fe2+ + 2OH- + H4SiO4 + 2HCO3

(mineral Olivin + asam karbonat + air → ion-ion besi dan hidoksil larut + asam silikat larut + ion-ion bikarbonat larut)

(b) 2Fe2+ + 4HCO3- + ½O2 + 2H2O → Fe2O3 + 4H2CO3

 (ion besi dan bikarbonat + gas oksigen larut dalam air → mineral oksida-ferik + asam karbonat)

Pertukaran ion, berkaitan dengan perpindahan muatan atom-atom (ion-ion) kalsium, magnesium, natrium, dan kalium dalam air dan mineral.  Khususnya penting dalam alterasi mineral liat satu dengan yang (contoh, mineral Ilit kaya K, bisa kehilangan K masuk dalam larutan dan mengambil Mg2+ membentuk mineral Montmorilonit).

Kelasi, pengikatan atom-atom atau ion-ion logam ke dalam molekul hidrokarbon berhubungan dengan proses biologi pembentukan tanah.

Capture

Gambar: mineral sekunder hasil proses pelapukan dari mineral

Lihat:  → NATURE OF THE SOIL