BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.4 Perubahan Sifat Kimia Tanah
Perlakuan trass dan dolomit menyebabkan terjadinya perubahan sifat kimia tanah diantaranya kemasaman (pH) tanah gambut. Berdasarkan hasil analisis ragam (Lampiran 10) dan uji Duncan (Tabel 9) dolomit berpengaruh sangat nyata terhadap peningkatan pH tanah, sementara perlakuan trass secara tunggal dan kombinasi trass dengan dolomit tidak berpengaruh nyata.
Berdasarkan uji Duncan, menunjukkan bahwa peningkatan pH tanah dari perlakuan D1 ke D2 sebesar 0.37 (8.58%), dan dari D2 ke D3 sebesar 0.64 (13.67%). Nilai pH tanah perlakuan dosis D1 dan D2 tidak berbeda nyata, sedangkan perlakuan dosis D3 nyata lebih tinggi dibandingkan D1 dan D2.
Tabel 9. Pengaruh Trass dan Dolomit Terhadap pH Tanah
Perlakuan D1 D2 D3 Rata-Rata T0 4.30 4.72 5.55 4.86 T1 4.37 4.53 5.03 4.64 T2 4.45 4.75 5.40 4.87 T3 4.10 4.70 5.30 4.70 Rata-Rata 4.31 a 4.68 a 5.32 b
Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama pada lajur yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5% uji Duncan (DMRT)
Perubahan pH setelah perlakuan rata-rata berkisar dari 1.1-2.5 dari pH tanah awal. Perubahan pH terbesar pada perlakuan T0D3 sebesar 2.5, sedangkan perubahan pH yang paling kecil yaitu pada perlakuan T3D1 sebesar 1.1.
Kenaikan pH setelah perlakuan karena pengaruh dolomit, sesuai dengan reaksi ilustrasi kimia dalam air berikut :
CaMg (CO3)2 + H2O Ca2+ +Mg2+ + 2HCO3- + 2OH- 2OH- + H+ H2O
Pada reaksi berlangsung seperti di atas, bergerak ke kanan sehingga anion-anion HCO3- dan OH- yang dihasilkan dapat menetralkan ion H+ dalam larutan tanah. dan pH larutan tanah naik (Soepardi 1983). Pada saat pH larutan tanah meningkat, gugus karboksil mengalami deprotonisasi, selanjutnya kation Ca2+ dan Mg 2+ menggantikan posisi ion H+ dalam kompleks jerapan, seperti reaksi berikut ini :
RCOOH RCOO- + H+ Ca2+ + RCOO- RCOOCa Mg2+ + RCOO- RCOOMg
Dekomposisi bahan organik meningkatkan konsentrasi CO2 dalam tanah (Rengel 2003), CO2 bereaksi dengan air membentuk asam karbonat (H2CO3). Dalam larutan tanah (pH 3.5-9) asam humat membentuk sistem koloid polielektrolit liniear yang bersifat fleksibel, sedangkan pada pH rendah berbentuk kaku dan cenderung teragregasi membentuk suatu padatan mekromolekul melalui ikatan hidrogen. Meningkatnya pH tanah akan mengakibatkan ikatan hidrogen semakin lemah. Hal ini dipengaruhi oleh disosiasi gugus fungsional yang bersifat asam seperti asam humat, sehingga pada pH yang relatif tinggi konsentrasi ion H+ rendah dan akan meningkatkan konsentrasi COO- yang dapat berperan sebagai ligan asam humat.
Syarat tumbuh padi yakni pada tanah yang memiliki pH antara 4-8. Peningkatan dosis dolomit sejalan dengan menigkatnya pH, sedangkan peningkatan dosis trass tidak meningkatkan pH tanah. Hasil yang sama dari penelitian oleh Utomo (2011) penambahan trass ke dalam tanah mineral tidak dapat meningkatkan pH tanah secara signifikan.
4.4.2 Kadar SiO2 Tanah
Berdasarkan hasil analisis ragam (Lampiran 11), perlakuan trass berpengaruh nyata pada kadar SiO2 total dalam tanah. Perlakuan dolomit dan kombinasi trass dengan dolomit tidak berpengaruh nyata. Selanjutnya hasil uji Duncan pengaruh trass dan dolomit terhadap kadar SiO2 total dalam tanah disajikan pada Tabel 10.
20 Tabel 10. Pengaruh Trass dan Dolomit Terhadap Kadar SiO2 Total dalam
Tanah Perlakuan D1 D2 D3 Rata-Rata ……….……....(%)……… T0 2.08 2.18 3.08 2.45 a T1 4.19 4.54 4.43 4.39 b T2 6.20 5.98 6.28 6.15 c T3 8.24 7.70 8.70 8.21 d Rata-Rata 5.18 5.10 5.62
Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5% uji Duncan (DMRT)
Hasil uji Duncan menunjukkan adanya peningkatan dosis trass diikuti dengan peningkatan kadar SiO2 total dalam tanah. Peningkatan kadar SiO2 total dalam tanah dari perlakuan T0 ke T1, T2, dan T3 secara berturut-turut sebesar 1.93, 3.7, dan 5.77 %.
Hasil analisis kadar SiO2 tersedia berbeda dibandingkan SiO2 total seperti dikemukakan sebelumnya. Berdasarkan hasil analisis ragam (Lampiran 12), perlakuan dolomit dan trass baik secara tunggal maupun kombinasi keduanya berpengaruh nyata terhadap kadar SiO2 tersedia dalam tanah. Hasil uji Duncan pengaruh kombinasi trass dan dolomit terhadap kadar SiO2 tersedia dalam tanah disajikan pada Tabel 11.
Tabel 11. Pengaruh Trass dan Dolomit Terhadap Kadar SiO2 Tersedia dalam Tanah Perlakuan D1 D2 D3 Rata-Rata ………..………….….(ppm)………..……….…………. T0 34.08 a 38.07 ab 35.57 ac 35.91 a T1 54.26 ef 50.56 de 41.69 b 48.84 b T2 55.89 f 47.25 cd 41.39 b 48.18 b T3 61.50 g 54.38 ef 42.22 bc 52.70 b Rata-Rata 51.43 a 47.56 b 40.22 b
Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom dan lajur yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5% uji Duncan (DMRT)
Hasil uji Duncan menunjukkan bahwa semakin tinggi dosis trass maka kadar SiO2 tersedia dalam tanah semakin meningkat. Perlakuan T1, T2, dan T3 berbeda nyata meningkatkan kadar SiO2 dibandingkan perlakuan T0. Peningkatan kadar SiO2 tersedia dari perlakuan T0 ke T1, T2, dan T3 adalah sebesar 12.93, 12.27, dan 16.79 ppm.
Unsur Si dalam tanah yang dapat larut dan lambat tersedia berbentuk asam monosilikat, asam polysilikat, dan organosilikat (Matichenkov and Calvert 2002). Menurut Savant, Korndorfer, Datnoff, and Snyder (1999) Si dalam larutan tanah terdapat dalam bentuk asam monosilikat atau asam ortosilikat [H4SiO4 atau Si(OH)4], sesuai reaksi berikut :
SiO2 + 2H2O H4SiO4
Kadar SiO2 tersedia dalam tanah menurun seiring dengan meningkatnya dosis Dolomit. Hal ini terjadi karena adanya interaksi antara unsur Mg yang dihasilkan dari Dolomit dengan unsur Si. Peningkatan Mg dalam tanah mengakibatkan muatan negatif tanah meningkat kemudian Si bereaksi dengan OH- membentuk ion silanol (H3SiO4-), dengan ilustrasi reaksi berikut (Savant, Korndorfer, Dtnoff, and Snyder 1999) :
H4SiO4 + OH- H3SiO4- + H2O
Reaksi tersebut terjadi pada pH di atas 9. Unsur Mg yang terjerap lemah oleh koloid organik kemudian berikatan dengan Si membentuk garam magnesium ortosilikat (Mg2SiO4) dan magnesium metasilikat (MgSiO3) yang bersifat tidak larut, hal ini dapat dilihat pada reaksi berikut :
2MgO + SiO2 Mg2SiO4 MgO + SiO2 MgSiO3
Pada reaksi tersebut terbentuk kristal garam ketika rasio Mg/Si >1, Mg meningkat dan terjadi penurunan intensitas penjerapan Mg sehingga Mg akan mudah berikatan dengan Si.
Kadar SiO2 tersedia yang paling tinggi yakni 52.70 ppm pada perlakuan T3. Kadar SiO2 tersedia dalam tanah masih kurang mencukupi untuk pertumbuhan padi. Menurut Havlin et al., (2005) kadar Si yang cukup untuk produksi padi sekitar 100 ppm. Menurut Tisdale et al., (1985) konsentrasi Si dalam larutan tanah dikontrol oleh pH dan tergantung pada reaksi penjerapan. Sumida (2002), kelarutan Si di lahan sawah dipengaruhi oleh temperatur tanah, potensial redoks tanah, pH tanah, dan konsentrasi Si itu sendiri dalam larutan tanah. Jumlah Si di lahan padi meningkat dengan meningkatnya temperatur tanah dan pada kondisi pontensial redoks tanah rendah. Kelarutan Si menurun dengan meningkatnya pH tanah antara 4-9. Pada pH diatas 9 kelarutan Si meningkat. Ketersediaan Si dalam tanah yang dipengaruhi oleh pH dan reaksi penjerapan Si oleh seskuioksida.
Dress et al., (1989) menyatakan bahwa ketersediaan Si dalam tanah tidak hanya dipengaruhi oleh silika amorphous tetapi juga oleh kompleks organik, sesquioksida, ion logam, pilosilikat, area permukaan, larutan permukaan, dan sifat kimia larutan tanah. Keberadaan molekul organik, terutama asam alginik, ATP, dan asam amino, menyebabkan tingginya kehilangan silikat termasuk kuarsa. Tingginya kehilangan silikat dalam tanah karena terjadinya pelindian oleh
22 molekul yang kaya organik, termasuk kuarsa dalam larutan menjadi melekul Si-organik komplek sehingga Si dengan mudah tercuci keluar dari komplek tanah.
Si-organik komplek terbentuk akibat terjadinya polarisasi ion H+, kemudian Si berikatan dengan bahan organik melalui proses polarisasi atau hidrolisis. Ikatan Si dengan C umumnya sangat resisten terhadap hidrolisis atau oksidasi, sehingga akhirnya terbentuk organosilicon secara kimia. Pada beberapa susunan atom organosilicon dapat menghasilkan senyawa dari group metil (Boury and Corriu 2001). Pelindian Si oleh senyawa organik akan membentuk khelat antara asam monosilikat dengan asam humik, seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.
Gambar 2. Khelat Antara Asam Monosolikat dengan Asam Humat (Tan 1998)
4.4.3 Kadar Mg Dapat Ditukar
Hasil analisis ragam (Lampiran 13) menunjukkan bahwa perlakuan dolomit secara tunggal berpengaruh nyata terhadap kadar Mg dapat ditukar dalam tanah. Pelakuan trass secara tunggal dan kombinasi trass dengan dolomit tidak berpengaruh nyata. Tabel 12 menunjukkan hasil uji Duncan pengaruh trass dan dolomit terhadap kadar Mgdapat ditukar dalam tanah.
Tabel 12. Pengaruh Trass dan Dolomit Terhadap Kadar Mgdapar ditukar dalam Tanah Perlakuan D1 D2 D3 Rata-Rata …….…………..(me/100g)……… T0 2.02 6.36 18.25 8.87 T1 2.00 4.59 12.52 7.04 T2 1.32 2.97 15.52 6.60 T3 2.36 2.92 14.43 6.57 Rata-Rata 1.92 a 4.21 a 15.68 b
Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama pada lajur yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5% uji Duncan (DMRT)
Meningkatnya dosis dolomit sejalan dengan meningkatnya kadar Mg dapat ditukar dalam tanah. Peningkatan kadar Mg dapat ditukar pada dosis dolomit D1 dan D2 tidak berbeda nyata. Peningkatan dosis perlakuan selanjutnya
O CO
Si
O OH
meningkatkan Mg dapat ditukar pada D3 sebesar 11.47 me/100g dari 4.21 me/100g pada D2.
Soepardi (1983) menyatakan bahwa jumlah kation yang dapat ditukar dalam tanah bergantung pada beberepa faktor seperti pH, dan sifat koloid tanah. Gambut memiliki koloidal organik yang dikenal dengan humus. Dalam suasana masam ion hidrogen terikat kuat sekali oleh koloid organik dalam tanah gambut. Dengan demikian koloid tersebut memiliki muatan negatif yang rendah. Penambahan Dolomit dapat meningkatkan muatan negatif tanah dan meningkatkan pH tanah, mula-mula ion H+ dari gugus karboksil berionisasi dan kemudian diikuti ion H+ dari gugus fenol dan digantikan oleh ion Mg2+ dan kation-kation lain. Ion Mg2+ dari Dolomit menggantikan ion H+ dalam kompleks jerapan sehingga jumlah kation Mg dapat ditukar semakin meningkat.