Sains Tanah — Nota JomSkor
Bab ini mengkaji tanah sebagai media pertumbuhan tanaman — daripada definisi, pembentukan dan profil tanah, komponen tanah, lima jenis tanah (loam, liat, kelodak, pasir, organik) dan sifatnya, kepada pemuliharaan tanah (struktur tanah, pH tanah dan kaedah memperbaiki tanah seperti pemugaran, pengapuran, penyaliran, pengairan dan pembajaan). Bahagian akhir memfokuskan baja dan pembajaan — jenis baja organik dan kimia, kesan sampingan, serta pengiraan kuantiti nutrien, kuantiti baja dan kos baja yang merupakan topik pengiraan terpenting dalam kertas peperiksaan.
Pertanian · Tingkatan 4
Bab ini mengkaji tanah sebagai media pertumbuhan tanaman — daripada definisi, pembentukan dan profil tanah, komponen tanah, lima jenis tanah (loam, liat, kelodak, pasir, organik) dan sifatnya, kepada pemuliharaan tanah (struktur tanah, pH tanah dan kaedah memperbaiki tanah seperti pemugaran, pengapuran, penyaliran, pengairan dan pembajaan). Bahagian akhir memfokuskan baja dan pembajaan — jenis baja organik dan kimia, kesan sampingan, serta pengiraan kuantiti nutrien, kuantiti baja dan kos baja yang merupakan topik pengiraan terpenting dalam kertas peperiksaan.
Definisi, Pembentukan dan Profil Tanah
Tanah ialah bahan mineral dan organik yang terlerai pada permukaan bumi yang menjadi media semula jadi untuk pertumbuhan tanaman. Tanah terbentuk daripada proses luluh hawa ke atas bahan induk.
- Lima faktor pembentukan tanah: masa, organisma, iklim, topografi dan bahan induk.
- Profil tanah ialah keratan rentas yang menampakkan lapisan berbeza dari segi warna, tekstur dan kandungan.
- Lapisan profil (atas ke bawah): bahan organik, tanah atas (paling terluluh hawa dan subur), tanah bawah (lebih padat, kurang terluluh hawa) dan bahan induk.
- Sistem klasifikasi tanah Malaysia berdasarkan USDA Soil Taxonomy; lebih 240 siri tanah disusun kepada 11 kumpulan.
Komponen Tanah
Tanah terdiri daripada empat komponen utama dengan peratusan lazim yang perlu diingati.
- Bahan mineral (45%) - terhasil daripada luluh hawa batuan; komponen utama medium pertumbuhan (pasir, kelodak, liat).
- Air (25%) - penting untuk tumbuhan dan organisma tanah.
- Udara (25%) - mengisi rongga yang tidak berisi air; oksigen penting untuk respirasi akar.
- Bahan organik (5%) - terhasil daripada pereputan sisa tumbuhan dan haiwan, menjadi humus dan membekalkan nutrien.
Lima Jenis Tanah dan Sifatnya
Tanah diklasifikasikan kepada lima jenis berdasarkan sifat tanah. Setiap jenis mempunyai daya memegang air, saiz kumin, rongga udara, saliran dan kandungan nutrien yang berbeza.
- Tanah loam - saiz kumin seimbang (pasir + kelodak + liat), daya pegangan air sederhana, saliran baik, subur; paling sesuai untuk pelbagai tanaman.
- Tanah liat - saiz kumin paling kecil (kurang 0.002mm), daya memegang air sangat tinggi, saliran kurang baik; sesuai untuk padi.
- Tanah kelodak - saiz kumin 0.002-0.05mm, keupayaan menakung air tinggi, rasa licin bila basah.
- Tanah pasir - saiz kumin paling besar (lebih 0.05mm), rongga udara sangat besar, saliran sangat baik tetapi daya pegangan air dan nutrien rendah.
- Tanah organik (gambut) - berwarna perang gelap/hitam, kandungan nutrien tinggi, rongga udara besar.
Sifat Fizikal Tanah: Tekstur dan Warna
Sifat fizikal tanah (tekstur, warna, struktur) mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Tekstur merujuk kepada peratus kandungan kumin pasir, kelodak dan liat.
- Tekstur ditentukan melalui rasa guna jari, kaedah mendapan atau Segi Tiga Tekstur Tanah USDA.
- Segi tiga tekstur ada tiga sempadan: peratus liat (kiri), peratus kelodak (kanan), peratus pasir (bawah); ketiga-tiga garisan bertemu di satu kelas tekstur.
- Tanah gelap/hitam keperangan - bahan organik, pengudaraan dan nitrogen tinggi; kesuburan tinggi.
- Tanah merah - kandungan ferum teroksida, saliran baik, sesuai getah dan kelapa sawit.
- Tanah kelabu - ferum terturun, saliran kurang baik dan menakung air, sesuai untuk padi.
Struktur Tanah
Struktur tanah ialah susunan kumin (pasir, kelodak, liat) yang membentuk agregat tanah. Struktur yang baik penting untuk pertumbuhan, saliran dan pengudaraan.
- Lima jenis struktur: butir rapuh (ruang liang paling banyak), berlapis (lempeng, liang sedikit), berblok (kubus, saliran baik), prismatik (prisma) dan kolumnar (tiang).
- Kepentingan struktur tanah: mencegah hakisan, mengalirkan air berlebihan, mengekalkan daya pegangan air, memperbaiki pengudaraan dan mencegah kepadatan tanah.
- Tanah berstruktur baik mempunyai ruang besar antara agregat untuk resapan gas dan pengaliran air.
- Tanah dengan bahan organik tinggi menjadi longgar dan tidak padat.
pH Tanah
pH tanah menunjukkan keasidan atau kealkalian, diukur pada skala 0-14. pH kurang 7 = berasid, lebih 7 = beralkali. Nilai pH ditentukan oleh kepekatan ion hidrogen (H+). Tanah tropika biasanya berasid.
- Setiap unit perubahan pH melibatkan perubahan sepuluh kali ganda kepekatan ion H+.
- Faktor mempengaruhi pH: jenis bahan induk, larut resapan, penggunaan baja, pereputan bahan organik, respirasi akar dan penambahan asid karbonik/nitrik.
- Kesan keasidan: ketersediaan nutrien terjejas, aktiviti mikrob terjejas (di bawah pH 5.5) dan penyakit tumbuhan (kulat mudah membiak).
- pH 5.5-6.5 memberi kandungan nutrien yang baik dan seimbang untuk kebanyakan tanaman.
Kaedah Memperbaiki Tanah
Lima kaedah utama digunakan untuk membaiki tanah bermasalah supaya sesuai untuk penanaman.
- Pemugaran - memecah, melonggar dan menggemburkan tanah padat. Pemugaran primer (bajak piring, pahat, sepak); pemugaran sekunder (bajak putar, sikat, pembatas, sisir).
- Pengapuran - menaikkan pH tanah berasid; dibuat apabila pH kurang 5.0, sekurang-kurangnya 2 minggu sebelum menanam. Jenis kapur: kalsit, dolomit, kapur tohor, kapur mati.
- Penyaliran - menyalirkan air berlebihan (sistem parit rawak, tulang hering, selari).
- Pengairan - membekalkan air (sistem titisan, banjir, percikan).
- Pembajaan - membekalkan nutrien dan merangsang aktiviti organisma tanah.
Jenis Baja: Organik dan Kimia
Baja ialah bahan yang ditambah pada tanah untuk membekalkan nutrien. Baja dikelaskan kepada baja organik (semula jadi) dan baja kimia (sintetik).
- Baja organik: tinja haiwan diproses, sisa kilang pertanian, sisa ladang. Contoh larutan: FPJ, FFJ, FAA, CaP.
- Baja kimia: baja tunggal (satu nutrien, contoh Urea 46%N), baja sebatian (2+ nutrien disebatikan kimia, contoh NPK), baja campuran (dicampur secara fizikal), baja lengkap (semua nutrien).
- Kebaikan baja organik: membaiki keadaan tanah, meningkatkan penyerapan/pegangan air, menambah nutrien dan mikrob dalam tanah, meningkatkan ketersediaan nutrien.
- Kesan sampingan baja organik: menggalakkan pertumbuhan rumpai, penyebaran perosak/penyakit, menjadi perumah kepada perosak.
- Kebaikan baja kimia: kesan tindak balas cepat, membekalkan nutrien khusus, menambah nutrien dalam tanah.
- Kesan sampingan baja kimia: mencederakan tisu tanaman, meningkatkan keasidan tanah, mencemarkan air dan tanah, meningkatkan kos.
Pengiraan Baja
Pengiraan baja melibatkan tiga jenis kiraan: kuantiti nutrien dalam baja, kuantiti baja yang diperlukan dan kos baja. Gred baja menunjukkan peratus N, P2O5 dan K2O.
- Gred baja: contoh baja NPK 8:24:24 bermaksud 100 kg baja mengandungi 8 kg N, 24 kg P2O5 dan 24 kg K2O.
- Contoh baja tunggal: Urea (46%N), CIRP (35%P2O5), Muriate of Potash (60%K2O).
- Berat Nutrien dalam 50 kg Urea (46%N) = (46/100) x 50 = 23 kg Nitrogen.
- Berat Baja untuk 20 kg N daripada Urea (46%N) = (100/46) x 20 = 43.48 kg Urea.
- Kos satu program pembajaan = jumlah kos semua baja yang diperlukan, boleh didarab dengan bilangan hektar.
Berat Nutrien = (Gred/100) x Berat Baja; Berat Baja = (100/Gred) x Berat Nutrien; Kos Baja = Berat Baja x (Harga Baja / Berat Satu Beg)
Contoh soalan
(a) Nyatakan empat komponen tanah beserta peratusan lazimnya. [4 markah] (b) Nyatakan lima faktor pembentukan tanah. [2 markah]
- (a) Bahan mineral - 45 peratus.
- (a) Air - 25 peratus.
- (a) Udara - 25 peratus.
- (a) Bahan organik - 5 peratus.
- (b) Lima faktor pembentukan tanah ialah masa, organisma, iklim, topografi dan bahan induk.
Contoh soalan
Baja Urea mempunyai gred 46%N dan 1 beg = 50 kg. (a) Hitung berat Nitrogen (N) dalam 1 beg Urea. [2 markah] (b) Jika tanaman memerlukan 20 kg Nitrogen, hitung berat baja Urea yang diperlukan. [2 markah] (c) Jika 1 beg Urea (50 kg) berharga RM120.00, hitung kos baja untuk jawapan di (b). [2 markah]
- (a) Berat Nutrien = (Gred/100) x Berat Baja = (46/100) x 50 kg = 23 kg Nitrogen.
- (b) Berat Baja = (100/Gred) x Berat Nutrien = (100/46) x 20 kg = 43.48 kg Urea.
- (c) Kos Baja = Berat Baja x (Harga Baja / Berat Satu Beg) = 43.48 x (120.00 / 50).
- (c) Kos Baja = 43.48 x 2.40 = RM104.35.
Contoh soalan
Hitung kandungan N, P2O5 dan K2O dalam 180 kg baja sebatian NPK 12:14:17.
- Gred baja ini bermaksud 12% N, 14% P2O5 dan 17% K2O.
- Kandungan N = (12/100) x 180 kg = 21.6 kg Nitrogen.
- Kandungan P2O5 = (14/100) x 180 kg = 25.2 kg P2O5.
- Kandungan K2O = (17/100) x 180 kg = 30.6 kg K2O.
Contoh soalan
(a) Nyatakan lima jenis struktur tanah. [3 markah] (b) Terangkan tiga kepentingan struktur tanah kepada pertumbuhan tanaman. [3 markah]
- (a) Lima jenis struktur tanah: butir rapuh, berlapis, berblok, prismatik dan kolumnar.
- (b) Mencegah hakisan tanah - struktur baik menambah daya tanah daripada kerosakan fizikal.
- (b) Mengalirkan air berlebihan - rongga antara agregat membenarkan air dan udara meresap dengan mudah.
- (b) Memperbaiki pengudaraan tanah dan mengekalkan daya pegangan air.
- (b) Mencegah kepadatan tanah - tanah menjadi longgar dan tidak padat.
Contoh soalan
Terangkan maksud pengapuran dan nyatakan empat faktor yang perlu dipertimbangkan sebelum melakukan pengapuran.
- Pengapuran ialah kaedah menaikkan pH tanah berasid ke tahap yang sesuai untuk penanaman; biasanya dibuat apabila pH kurang daripada 5.0.
- Faktor 1: Jenis tanah - kuantiti kapur berbeza mengikut jenis tanah (asid sulfat, gambut, BRIS).
- Faktor 2: Jenis tanaman - kadar pengapuran bergantung kepada tanaman yang hendak ditanam.
- Faktor 3: Jenis kapur - kalsit, dolomit, kapur tohor atau kapur mati.
- Faktor 4: Kandungan bahan organik dalam tanah.
- Tertukar peratusan komponen tanah. Ingat: mineral 45%, air 25%, udara 25%, bahan organik 5% (bukan sama rata).
- Tertukar formula pengiraan baja. Untuk cari NUTRIEN: (Gred/100) x Berat Baja. Untuk cari BAJA: (100/Gred) x Berat Nutrien. Kedudukan gred bertukar.
- Salah mengenal pasti jenis tanah mengikut saiz kumin. Liat = paling kecil (kurang 0.002mm); pasir = paling besar (lebih 0.05mm); kelodak di antaranya.
- Menyangka pH lebih 7 bermaksud berasid. pH kurang 7 = BERASID; pH lebih 7 = BERALKALI; pH 7 = neutral.
- Tertukar pemugaran PRIMER dengan SEKUNDER. Primer = peringkat awal, tanah keras dipecah (bajak piring/pahat/sepak); sekunder = peringkat akhir, tanah dihancurkan halus (bajak putar/sikat/pembatas/sisir).
- Mengelirukan baja SEBATIAN dengan baja CAMPURAN. Sebatian = dicampur secara KIMIA; campuran = dicampur secara FIZIKAL tanpa tindak balas kimia.
- Menyangka baja organik membekalkan nutrien dengan cepat. Baja organik membebaskan nutrien secara PERLAHAN; baja kimia bertindak balas CEPAT.
- Kuasai pengiraan baja - ia hampir pasti muncul. Hafal dua formula terbalik: Berat Nutrien = (Gred/100) x Berat Baja, dan Berat Baja = (100/Gred) x Berat Nutrien. Tunjukkan langkah kerja penuh.
- Untuk gred baja seperti NPK 8:24:24, ingat ia bermaksud dalam 100 kg baja ada 8 kg N, 24 kg P2O5 dan 24 kg K2O. Jadikan '100 kg baja' sebagai titik mula pengiraan.
- Hafal peratusan komponen tanah (45-25-25-5) dan lima faktor pembentukan tanah (masa, organisma, iklim, topografi, bahan induk) sebagai rangka jawapan nyatakan.
- Untuk soalan segi tiga tekstur tanah, jika diberi dua peratus (contoh pasir + kelodak), cari peratus liat dengan 100 tolak jumlah kedua-duanya, kemudian baca kelas tekstur pada carta.
- Bagi soalan sifat tanah, gunakan lima parameter tetap: daya memegang air, saiz kumin, rongga udara, saliran dan kandungan nutrien. Bandingkan jenis tanah menggunakan parameter yang sama.
- Untuk soalan KBAT tentang tanah bermasalah (pasir/liat), cadangkan penambahan BAHAN ORGANIK - ia menambah liang mikro, meningkatkan pegangan air dan menggemburkan tanah liat.
- Profil tanah
- Bahan induk
- Luluh hawa
- Bahan organik
- Humus
- Tanah loam
- Tanah liat
- Tanah kelodak
- Tanah pasir
- Tanah organik (gambut)
- Saiz kumin
- Agregat tanah
- Tekstur tanah
- Segi Tiga Tekstur USDA
- Daya memegang air
- Rongga udara
- Saliran
- Struktur tanah
- Butir rapuh
- pH tanah
- Ion hidrogen (H+)
- Pemugaran primer
- Pemugaran sekunder
- Pengapuran
- Ground Magnesium Limestone (GML)
- Baja organik
- Baja tunggal
- Baja sebatian
- Gred baja
- FPJ / FFJ / FAA / CaP