Selamat datang di kumpulan soal kimia materi tanah subur terlengkap! Artikel ini dirancang khusus untuk membantu Anda memahami lebih dalam tentang komposisi kimia tanah, faktor-faktor yang memengaruhi kesuburan, serta peran pentingnya dalam pertanian dan lingkungan. Mempelajari kimia tanah subur tidak hanya krusial bagi siswa dan mahasiswa jurusan pertanian atau ilmu lingkungan, tetapi juga bagi siapa saja yang tertarik pada keberlanjutan sumber daya alam. Di sini, Anda akan menemukan beragam jenis soal, mulai dari pilihan ganda yang menguji pemahaman konsep dasar, isian singkat untuk mengasah daya ingat, soal uraian yang menuntut analisis mendalam, hingga soal menjodohkan untuk menguji asosiasi istilah penting. Setiap soal telah disusun dengan cermat untuk mencakup aspek-aspek kunci seperti pH tanah, ketersediaan unsur hara makro dan mikro, bahan organik tanah, kapasitas tukar kation, serta peran mikroorganisme. Mari uji pemahaman Anda dan persiapkan diri untuk menguasai materi kimia tanah subur dengan baik!
A. Soal Pilihan Ganda (20 Soal)
-
Unsur hara makro primer yang sangat dibutuhkan tanaman dan sering menjadi faktor pembatas pertumbuhan adalah…
- A. Fe, Mn, Zn
- B. B, Cu, Mo
- C. N, P, K
- D. Ca, Mg, S
- E. Cl, Ni, Co
-
Tanah yang memiliki pH di bawah 7,0 umumnya disebut tanah…
- A. Netral
- B. Basa
- C. Asam
- D. Alkalin
- E. Subur
-
Kemampuan tanah untuk menahan dan menyediakan kation bagi tanaman disebut…
- A. Kapasitas retensi air
- B. Kapasitas tukar kation (KTK)
- C. Kapasitas tukar anion (KTA)
- D. Daya dukung tanah
- E. Porositas tanah
-
Bahan organik tanah berperan penting dalam meningkatkan kesuburan tanah karena…
- A. Menurunkan pH tanah
- B. Meningkatkan kepadatan tanah
- C. Meningkatkan KTK dan aktivitas mikroorganisme
- D. Mengurangi aerasi tanah
- E. Mempercepat erosi tanah
-
Proses perubahan nitrogen atmosfer (N₂) menjadi amonia (NH₃) atau amonium (NH₄⁺) oleh mikroorganisme disebut…
- A. Nitrifikasi
- B. Denitrifikasi
- C. Fiksasi nitrogen
- D. Amonifikasi
- E. Mineralisasi
-
Pupuk urea (CO(NH₂)₂) adalah sumber utama unsur hara…
- A. Fosfor
- B. Kalium
- C. Nitrogen
- D. Kalsium
- E. Sulfur
-
Senyawa yang terbentuk dari dekomposisi bahan organik yang resisten dan berwarna gelap, serta penting untuk kesuburan tanah adalah…
- A. Lignin
- B. Selulosa
- C. Hemiselulosa
- D. Humus
- E. Protein
-
Tanah yang didominasi oleh partikel berukuran sangat kecil (<0,002 mm) disebut tanah…
- A. Pasir
- B. Lempung
- C. Debu
- D. Kerikil
- E. Gambut
-
Ketersediaan unsur fosfor (P) bagi tanaman sangat dipengaruhi oleh…
- A. Kandungan oksigen tanah
- B. Suhu udara
- C. pH tanah
- D. Kelembaban udara
- E. Intensitas cahaya matahari
-
Berikut ini adalah unsur hara mikro yang dibutuhkan tanaman, KECUALI…
- A. Besi (Fe)
- B. Mangan (Mn)
- C. Boron (B)
- D. Kalium (K)
- E. Seng (Zn)
-
Kondisi tanah yang jenuh air dan kurang oksigen dapat memicu proses…
- A. Nitrifikasi
- B. Denitrifikasi
- C. Fiksasi nitrogen
- D. Mineralisasi
- E. Amonifikasi
-
Untuk menaikkan pH tanah yang asam, bahan yang paling umum digunakan adalah…
- A. Pupuk urea
- B. Pupuk TSP
- C. Kapur pertanian (CaCO₃)
- D. Kompos
- E. Pupuk KCl
-
Struktur tanah yang baik, yaitu remah atau granular, penting untuk…
- A. Menurunkan laju infiltrasi air
- B. Meningkatkan kepadatan tanah
- C. Memperbaiki aerasi dan drainase
- D. Mengurangi aktivitas mikroba
- E. Meningkatkan risiko erosi
-
Ion yang paling banyak diserap tanaman dari larutan tanah adalah…
- A. Kation
- B. Anion
- C. Molekul netral
- D. Radikal bebas
- E. Gas
-
Fungsi utama unsur kalium (K) bagi tanaman adalah…
- A. Pembentukan klorofil
- B. Pembentukan protein
- C. Regulasi pembukaan dan penutupan stomata
- D. Pembentukan dinding sel
- E. Komponen utama fotosintesis
-
Tanah dengan kandungan lempung tinggi cenderung memiliki KTK yang…
- A. Rendah
- B. Sedang
- C. Tinggi
- D. Tidak berpengaruh
- E. Bervariasi
-
Mikroorganisme tanah yang bersimbiosis dengan akar tanaman legum untuk memfiksasi nitrogen adalah…
- A. Mycorrhiza
- B. Azotobacter
- C. Rhizobium
- D. Nitrobacter
- E. Thiobacillus
-
Indikator utama kesehatan dan kesuburan tanah secara kimia adalah…
- A. Warna tanah
- B. Tekstur tanah
- C. Kandungan bahan organik dan pH
- D. Kedalaman tanah
- E. Topografi lahan
-
Proses pengubahan bahan organik menjadi bentuk anorganik yang dapat diserap tanaman disebut…
- A. Humifikasi
- B. Mineralisasi
- C. Imobilisasi
- D. Eluviasi
- E. Iluviasi
-
Untuk mengukur tingkat keasaman atau kebasaan tanah, alat yang paling umum digunakan adalah…
- A. Spektrofotometer
- B. pH meter
- C. Mikroskop
- D. Kromatografi
- E. Refraktometer
B. Soal Isian Singkat (5 Soal)
-
Unsur hara makro sekunder yang penting untuk pembentukan klorofil adalah ___________.
-
Kapasitas tukar kation tanah umumnya meningkat seiring dengan peningkatan kandungan bahan organik dan kadar ___________.
-
Proses hilangnya nitrogen dari tanah dalam bentuk gas N₂ atau N₂O disebut ___________.
-
Ketersediaan unsur hara mikro seperti Fe, Mn, dan Zn cenderung menurun pada tanah dengan pH yang ___________.
-
Bakteri yang berperan dalam mengubah amonium (NH₄⁺) menjadi nitrit (NO₂⁻) dan kemudian menjadi nitrat (NO₃⁻) adalah ___________.
C. Soal Uraian (Esai) (5 Soal)
-
Jelaskan mengapa pH tanah sangat berpengaruh terhadap ketersediaan unsur hara bagi tanaman! Berikan contoh unsur hara yang ketersediaannya optimal pada pH asam dan pH basa.
-
Uraikan peran penting bahan organik tanah (BOT) dalam menjaga kesuburan kimia, fisika, dan biologi tanah. Sebutkan setidaknya dua peran untuk setiap aspek.
-
Jelaskan perbedaan antara fiksasi nitrogen, nitrifikasi, dan denitrifikasi dalam siklus nitrogen di tanah. Mengapa ketiganya penting bagi kesuburan tanah?
-
Bagaimana cara meningkatkan Kapasitas Tukar Kation (KTK) pada tanah yang memiliki KTK rendah, misalnya tanah berpasir? Sebutkan setidaknya dua metode dan jelaskan alasannya.
-
Tanah di suatu lahan pertanian menunjukkan gejala defisiensi fosfor (P) pada tanaman, meskipun analisis tanah menunjukkan kandungan P total yang cukup tinggi. Jelaskan kemungkinan penyebab fenomena ini dan bagaimana cara mengatasinya.
D. Soal Menjodohkan (2 Soal)
-
Jodohkan istilah di kolom A dengan deskripsi atau fungsinya di kolom B.
Kolom A (Istilah) Kolom B (Deskripsi/Fungsi) 1. KTK a. Proses perubahan nitrit menjadi nitrat 2. Humus b. Kemampuan tanah menahan dan menyediakan kation 3. Nitrobacter c. Unsur hara makro sekunder 4. Kalsium d. Bahan organik tanah yang stabil dan resisten -
Jodohkan kondisi tanah/unsur di kolom A dengan pengaruhnya di kolom B.
Kolom A (Kondisi/Unsur) Kolom B (Pengaruh) 1. pH rendah (asam) a. Meningkatkan ketersediaan P 2. Bahan organik tinggi b. Ketersediaan Fe, Mn, Al tinggi 3. Pupuk urea c. Meningkatkan KTK dan retensi air 4. Kapur pertanian d. Sumber nitrogen
Kunci Jawaban
A. Kunci Jawaban Soal Pilihan Ganda
-
Jawaban: C
Pembahasan: N (Nitrogen), P (Fosfor), dan K (Kalium) adalah unsur hara makro primer yang paling banyak dibutuhkan tanaman dan sering menjadi faktor pembatas pertumbuhan.
-
Jawaban: C
Pembahasan: Tanah yang memiliki pH di bawah 7,0 bersifat asam, sedangkan di atas 7,0 bersifat basa atau alkalin.
-
Jawaban: B
Pembahasan: Kapasitas Tukar Kation (KTK) adalah ukuran kemampuan tanah untuk menahan kation-kation bermuatan positif seperti Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, dan NH₄⁺, yang merupakan bentuk unsur hara bagi tanaman.
-
Jawaban: C
Pembahasan: Bahan organik tanah meningkatkan KTK karena memiliki muatan negatif yang tinggi, serta menjadi sumber energi dan substrat bagi aktivitas mikroorganisme yang esensial untuk siklus hara.
-
Jawaban: C
Pembahasan: Fiksasi nitrogen adalah proses biologi di mana nitrogen atmosfer (N₂) diubah menjadi bentuk yang dapat digunakan oleh tanaman, seperti amonia atau amonium, terutama oleh bakteri tertentu.
-
Jawaban: C
Pembahasan: Pupuk urea adalah pupuk nitrogen dengan kandungan nitrogen yang sangat tinggi.
-
Jawaban: D
Pembahasan: Humus adalah hasil dekomposisi bahan organik yang stabil, berwarna gelap, dan sangat penting untuk kesuburan tanah karena meningkatkan KTK, struktur, dan retensi air.
-
Jawaban: B
Pembahasan: Tanah lempung (liat) didominasi oleh partikel berukuran sangat kecil (<0,002 mm), yang memberikan sifat plastisitas dan KTK tinggi.
-
Jawaban: C
Pembahasan: Ketersediaan fosfor sangat sensitif terhadap pH tanah. Pada pH sangat asam atau sangat basa, fosfor dapat terikat kuat oleh Al, Fe, atau Ca, sehingga tidak tersedia bagi tanaman.
-
Jawaban: D
Pembahasan: Kalium (K) adalah unsur hara makro primer, bukan mikro. Fe, Mn, B, Cu, Zn, Mo, Cl, dan Ni adalah unsur hara mikro.
-
Jawaban: B
Pembahasan: Kondisi anaerobik (kurang oksigen) seperti pada tanah jenuh air memicu denitrifikasi, yaitu proses perubahan nitrat (NO₃⁻) menjadi gas nitrogen (N₂ atau N₂O) yang lepas ke atmosfer.
-
Jawaban: C
Pembahasan: Kapur pertanian (CaCO₃) mengandung kalsium karbonat yang bereaksi dengan ion H⁺ di tanah, sehingga menetralkan keasaman dan menaikkan pH tanah.
-
Jawaban: C
Pembahasan: Struktur tanah remah atau granular menciptakan pori-pori yang memadai untuk aerasi (pertukaran gas) dan drainase (pergerakan air), yang penting untuk pertumbuhan akar dan mikroorganisme.
-
Jawaban: A
Pembahasan: Sebagian besar unsur hara yang diserap tanaman berada dalam bentuk ion kation (bermuatan positif) seperti NH₄⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, atau anion (bermuatan negatif) seperti NO₃⁻, H₂PO₄⁻, SO₄²⁻. Namun, kation seringkali lebih banyak diserap dan ditahan oleh koloid tanah.
-
Jawaban: C
Pembahasan: Kalium berperan penting dalam regulasi turgor sel, termasuk pembukaan dan penutupan stomata, yang memengaruhi transpirasi dan fotosintesis.
-
Jawaban: C
Pembahasan: Partikel lempung memiliki luas permukaan spesifik yang besar dan banyak muatan negatif, sehingga memiliki KTK yang tinggi dibandingkan pasir atau debu.
-
Jawaban: C
Pembahasan: Bakteri Rhizobium membentuk nodul pada akar tanaman legum dan melakukan fiksasi nitrogen, mengubah N₂ menjadi amonia yang dapat digunakan tanaman.
-
Jawaban: C
Pembahasan: Kandungan bahan organik dan pH tanah adalah dua indikator kimia utama yang sangat memengaruhi ketersediaan unsur hara dan aktivitas biologis tanah, sehingga menjadi kunci kesuburan tanah.
-
Jawaban: B
Pembahasan: Mineralisasi adalah proses dekomposisi bahan organik oleh mikroorganisme menjadi bentuk anorganik (mineral) yang dapat diserap oleh tanaman.
-
Jawaban: B
Pembahasan: pH meter adalah alat standar yang digunakan untuk mengukur derajat keasaman atau kebasaan suatu larutan atau suspensi tanah.
B. Kunci Jawaban Soal Isian Singkat
-
Jawaban: Magnesium (Mg) dan/atau Sulfur (S)
-
Jawaban: Lempung (liat)
-
Jawaban: Denitrifikasi
-
Jawaban: Tinggi (basa)
-
Jawaban: Bakteri nitrifikasi (Nitrosomonas dan Nitrobacter)
C. Kunci Jawaban Soal Uraian
-
Jawaban: pH tanah sangat berpengaruh terhadap ketersediaan unsur hara karena memengaruhi bentuk ionik unsur hara, kelarutannya, dan interaksinya dengan partikel tanah. Pada pH yang tidak sesuai, unsur hara bisa terfiksasi atau mengendap sehingga tidak dapat diserap tanaman. Contoh:
- Pada pH asam (misal <5,5), ketersediaan Al, Fe, Mn, dan Zn umumnya tinggi, bahkan bisa mencapai tingkat toksik, sementara ketersediaan P, Ca, Mg, dan Mo menjadi rendah.
- Pada pH basa (misal >7,5), ketersediaan P, Fe, Mn, Zn, dan B cenderung rendah karena membentuk senyawa yang tidak larut, sedangkan Mo dan Ca lebih tersedia.
-
Jawaban: Peran penting bahan organik tanah (BOT):
- Kimia: Meningkatkan Kapasitas Tukar Kation (KTK) karena memiliki banyak muatan negatif, sehingga tanah mampu menahan lebih banyak unsur hara. Sebagai sumber dan penyedia unsur hara N, P, S, dan unsur mikro melalui proses mineralisasi.
- Fisika: Memperbaiki struktur tanah menjadi remah, meningkatkan agregasi, yang berdampak pada aerasi dan drainase yang lebih baik. Meningkatkan kapasitas retensi air tanah, sehingga tanah lebih tahan kekeringan.
- Biologi: Menjadi sumber energi dan makanan bagi mikroorganisme tanah, sehingga meningkatkan aktivitas biologis tanah. Mendukung keanekaragaman hayati mikroba yang berperan dalam siklus hara dan penekanan penyakit tanaman.
-
Jawaban:
- Fiksasi Nitrogen: Proses perubahan gas nitrogen atmosfer (N₂) menjadi amonia (NH₃) atau amonium (NH₄⁺) oleh mikroorganisme (misalnya bakteri Rhizobium pada legum atau Azotobacter bebas). Ini penting karena N₂ tidak dapat langsung digunakan tanaman, sehingga fiksasi menyediakan bentuk N yang tersedia.
- Nitrifikasi: Proses oksidasi amonium (NH₄⁺) menjadi nitrit (NO₂⁻) oleh bakteri Nitrosomonas, kemudian nitrit menjadi nitrat (NO₃⁻) oleh bakteri Nitrobacter. Nitrat adalah bentuk nitrogen yang paling mudah diserap oleh sebagian besar tanaman.
- Denitrifikasi: Proses reduksi nitrat (NO₃⁻) menjadi gas nitrogen (N₂ atau N₂O) yang dilepaskan kembali ke atmosfer oleh bakteri denitrifikasi dalam kondisi anaerobik. Meskipun menyebabkan kehilangan N dari tanah, denitrifikasi penting untuk mencegah akumulasi nitrat berlebihan dan merupakan bagian dari siklus N global.
Ketiganya penting untuk kesuburan tanah karena secara bersama-sama mengatur ketersediaan nitrogen, salah satu unsur hara esensial terbesar, bagi tanaman dan menjaga keseimbangan nitrogen di ekosistem tanah.
-
Jawaban: Untuk meningkatkan KTK pada tanah berpasir (yang secara alami memiliki KTK rendah karena minimnya lempung dan bahan organik), dapat dilakukan dengan:
- Penambahan Bahan Organik: Seperti kompos, pupuk kandang, atau sisa tanaman. Bahan organik memiliki KTK yang sangat tinggi dan banyak muatan negatif, sehingga akan meningkatkan kemampuan tanah menahan kation.
- Penambahan Bahan Liat (Lempung): Jika memungkinkan dan ekonomis, penambahan tanah liat atau mineral lempung dapat secara langsung meningkatkan jumlah koloid bermuatan negatif di tanah, sehingga meningkatkan KTK.
- Penerapan Biochar: Biochar adalah arang hasil pirolisis biomassa yang memiliki struktur berpori dan muatan permukaan tinggi, efektif meningkatkan KTK dan retensi hara.
-
Jawaban: Meskipun kandungan P total tinggi, ketersediaan P bagi tanaman bisa rendah karena fosfor cenderung terfiksasi atau terikat kuat oleh partikel tanah, terutama pada pH ekstrem (sangat asam atau sangat basa).
- Penyebab:
- pH Tanah Sangat Asam: Pada tanah asam, P bereaksi dengan Al dan Fe membentuk senyawa aluminium fosfat dan besi fosfat yang tidak larut.
- pH Tanah Sangat Basa: Pada tanah basa, P bereaksi dengan Ca membentuk kalsium fosfat yang juga sulit larut.
- Kandungan Bahan Organik Rendah: Bahan organik membantu melarutkan P dan mencegah fiksasi.
- Drainase Buruk: Kondisi anaerobik dapat memengaruhi ketersediaan P.
- Cara Mengatasi:
- Pengaturan pH Tanah: Jika asam, berikan kapur pertanian (CaCO₃) untuk menaikkan pH ke kisaran optimal (sekitar 6,0-7,0). Jika basa, berikan bahan organik atau sulfur untuk menurunkan pH.
- Penambahan Bahan Organik: Berikan kompos, pupuk kandang, atau sisa tanaman untuk meningkatkan aktivitas mikroba dan membantu melarutkan P.
- Penggunaan Pupuk P yang Tepat: Pilih pupuk P yang sesuai dengan pH tanah (misalnya, TSP atau SP-36 pada pH normal, atau pupuk P yang diperkaya dengan bahan organik pada pH ekstrem).
- Aplikasi Mikroorganisme Pelarut Fosfat: Inokulasi tanah dengan bakteri pelarut fosfat dapat membantu mengubah P terfiksasi menjadi bentuk yang tersedia.
- Penyebab:
D. Kunci Jawaban Soal Menjodohkan
-
Jawaban: 1-b, 2-d, 3-a, 4-c
-
Jawaban: 1-b, 2-c, 3-d, 4-a