PENGARUH PEMBERIAN
BLAST FURNACE SLAG
,
ELECTRIC FURNACE SLAG
, DOLOMIT DAN
SILICA GEL
TERHADAP SIFAT KIMIA TANAH GAMBUT DALAM DARI
DESA ARANG-ARANG
JAMBI
ALFARIZI
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengaruh Pemberian Blast Furnace Slag, Electric Furnace Slag, Dolomit dan Silica Gel terhadap Sifat Kimia Tanah Gambut Dalam Desa Arang-Arang Jambi adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Maret 2014 Alfarizi
RINGKASAN
ALFARIZI. Pengaruh Pemberian Blast Furnace Slag, Electric Furnace Slag, Dolomit dan Silica gel terhadap Sifat Kimia Tanah Gambut dalam dari Desa Arang-Arang, Jambi. Dibimbing oleh Suwarno dan Komaruddin Idris.
Tanah gambut merupakan tanah yang memiliki lapisan kaya bahan organik (C-organik >18%) dengan ketebalan 50 cm atau lebih. Bahan organik penyusun tanah gambut terbentuk dari sisa-sisa tanaman yang belum melapuk sempurna karena kondisi lingkungan jenuh air dan miskin hara. Pemanfaatan tanah gambut dalam bidang pertanian dihadapkan pada beberapa masalah terutama sifat kimia tanah yang tidak menunjang pertumbuhan tanaman dengan baik. Sifat-sifat tersebut antara lain adalah reaksi tanah yang sangat masam, kejenuhan basa yang rendah, kapasitas tukar kationnya sangat tinggi dan keseimbangan hara yang rendah. Untuk itu diperlukan perbaikan sifat kimia tanah di antaranya melalui penambahan amelioran seperti terak baja.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian blast furnace slag (BF slag), electric furnace slag (EF slag), dolomit, dan silica gel terhadap perubahan sifat kimia tanah gambut dan kandungan logam berat beracun tersedia dalam tanah. Penelitian dilakukan melalui percobaan inkubasi di laboratorium dengan menggunakan tanah gambut dalam yang berasal dari Kumpeh, Jambi. Perlakuan yang diberikan adalah EF slag dan BF slag 0%, 2%, 4%, 6%, dan 8% serta dolomit dan silica gel ekuivalen dengan EF slag 0%, 2%, 4%, 6%, dan 8%. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL).
Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa BF slag, EF slag dan dolomit nyata meningkatkan pH, Ca dan Mg-tersedia tanah. Semua perlakuan tidak berpengaruh nyata terhadap kandungan K-tersedia dan N-total tanah. Perlakuan EF slag dan BF slag nyata meningkatkan kandungan P-tersedia tanah, tetapi mampu meningkatkan kandungan Zn tersedia tanah, sedangkan perlakuan BF slag dan dolomit tidak. Perlakuan BF slag dan EF slag, semua konsentrasi nyata meningkatkan kandungan SiO2-tersedia tanah sedangkan perlakuan dolomit dan silica gel tidak. Hasil uji DMRT kadar logam berat tersedia menunjukkan bahwa semua perlakuan cenderung menurunkan kadar Pb-tersedia dan Cr-tersedia tanah, tetapi tidak nyata menurunkan kadar Cd-tersedia dan Hg-tersedia tanah.
Kata kunci : Gambut, Slag, Dolomit, Silica Gel, kadar hara, dan kadar logam berat
ABSTRACT
Effect of Aplication of Blast Furnace Slag, Electric Furnace Slag, Dolomite, and Silica Gel on Chemical Properties of Peat Soil from Arang-Arang Village, Jambi. Under guidance of Suwarno and Komaruddin Idris.
Peat soil is soil having layers consisting high of organic materials (C-Organic > 18 %) whitin the thickness 50 cm or more. (C-Organic materials of peat soil is formed by remnamt of decaying plants that have not been smashed perfecly because saturated water environmental conditions and low nutrient. Utilization of peat soil in agriculture is faced to several problems, especially chemical characteristic of the soil that is not supporting the growth of plants well. The characteristics are soil reaction which extremely acid, low base sarutation, very high cation exchange capacity and low nutrient balancing. Consequently, it is required improvements in chemical characteristic of soil such as application like steel slag.
This research was purposed to investigate the effect of blast furnace slag (BF slag), electric furnace slag (EF slag), dolomite, and silica gel on chemical soil properties of peat soil and the availability of toxic heavy metal in the soil. This research was conducted by incubation experiment in laboratory using peat soil from Kumpeh, Jambi. Treatments applied were EF slag, BF slag 0 %, 2 %, 4 %, 6 %, and 8 %; dolomite and silica gel equivalent to EF slag 0 %, 2 %, 4 %, 6 %, and 8 %. The experimental design used was completely randomized design (CRD).
The result of statistic analysis showed that BF slag, EF slag and dolomite significantly increased soil pH, and available Ca and Mg in the soil. The effect of treatments on available K and total N were not significant. EF and BF slag significantly increased available P in the soil, but dolomite and silica gel did not. EF slag treatment significantly increased available Fe in the soil, but BF slag, silica gel and dolomite did not. Dolomite and silica gel did not increase available Mn in the soil, but EF and BF slags significantly increased. Result of available Cu analysis indicated that among treatments only silica gel 8% increased available Cu in soil. EF slag and silica gel treatments increased Zn in the soil, but BF slag and dolomite treatment did not. EF and BF slags significantly increased available SiO2 in the soil, while dolomite and silica gel did not. The result of the heavy metal analysis showed that all treatments significantly reduced available Pb and Cr in the soil, but did not reduce available Cd and Hg in the soil.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
PENGARUH PEMBERIAN
BLAST FURNACE SLAG
,
ELECTRIC FURNACE SLAG
, DOLOMIT DAN
SILICA GEL
TERHADAP SIFAT KIMIA TANAH GAMBUT DALAM DARI
DESA ARANG-ARANG
JAMBI
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Pengaruh Pemberian Blast Furnace Slag, Electric Furnace Slag, Dolomit dan Silica Gel terhadap Sifat Kimia Tanah Gambut Dalam dari Desa Arang-Arang Jambi
Nama : Alfarizi NIM : A14070094
Disetujui oleh
Dr. Ir. Suwarno, M.Sc NIP. 19621120 198811 1 001
Dr. Ir. Komaruddin Idris, M.Sc NIP. 19490303 197603 1 001
Diketahui oleh
Dr. Ir. Baba Barus. M. Sc NIP. 19621113 198703 1 003
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahu Wa Ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Judul skripsi ialah Pengaruh Pemberian Blast Furnace Slag, Electric Furnace Slag, Dolomit dan Silica Gel terhadap Sifat Kimia Tanah Gambut Dalam Desa Arang-Arang Jambi.
Penghargaan dan terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Suwarno, M.Sc dan Bapak Dr. Ir. Komaruddin Idris, M.Sc selaku dosen pembimbing yang telah membimbing dari awal proses penelitian sampai dengan terciptanya tulisan ini. Di samping itu, ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada ayah dan ibu atas segala doa dan kasih sayangnya. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Galuh Tri Pudyastungkara yang telah memberi semangat dan doa, teman-teman yang membantu dalam penelitian ini Hastiana Utami, Sri Ginanjar, Ehsa Septy Listianti, Fiqolbi Nuro Pohan serta teman-teman seperjuangan Farid Ridwan, M Suefi, Rhoma P, Aulia BM, Herdian P, Khoirul Muna, Parubahan H, Luqmanul Abidin, Rahmat, Rendra EA yang telah memberikan motivasi.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang dapat membangun untuk ke depannya. Semoga skripsi ini memberikan manfaat.
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 1
TINJAUAN PUSTAKA 2
METODE 7
Bahan 7
Alat 7
Tempat dan Waktu Penelitian 7
Metode Penelitian 7
Pelaksanaan Penelitian 8
HASIL DAN PEMBAHASAN 10
SIMPULAN DAN SARAN 18
Simpulan 17
Saran 18
DAFTAR PUSTAKA 18
LAMPIRAN 21
DAFTAR TABEL
1 Kriteria penggolongan tingkat kesuburan tanah gambut 2 2 Kriteria penilaian tingkat kesuburan tanah gambut 2
3 Dosis perlakuan yang diberikan 8
4 Sifat kimia tanah gambut dari desa arang-arang 10
5 Komposisi hara pada steel slag 11
6 Pengaruh Perlakuan terhadap pH dan basa-basa dapat dipertukarkan 13
7 Pengaruh Perlakuan terhadap N dan P tanah 14
8 Pengaruh Perlakuan terhadap Fe, Mn, Cu, Zn, dan SiO2 tanah 16 9 Pengaruh Perlakuan terhadap logam berat (Cr, Hg, Cd, dan Pb) tanah 17
DAFTAR GAMBAR
1 Diagram Alur Proses Pemurnian Bijih Besi dalam Industri Baja
DAFTAR LAMPIRAN
1 Konsentrasi logam berat di tanah dan tanaman 22
15 Analisis Ragam Pengaruh BF slag, EF slag, Silica Gel dan Dolomit
terhadap Kadar Cr tersedia Tanah 27
16 Pengaruh BF slag, EF slag, Silica Gel dan Dolomit terhadap pH,
Mg-dd dan Ca-Mg-dd tanah 27
17 Pengaruh BF slag, EF slag, Silica Gel dan Dolomit terhadap N, P,
dan K Tanah 28
18 Pengaruh BF slag, EF slag, Silica Gel dan Dolomit terhadap Mn,
Cu,dan Zn Tersedia Tanah 29
19 Pengaruh BF slag, EF slag, Silica Gel dan Dolomit terhadap
Fe-tersedia dan SiO2 Tersedia Tanah 30
20 Pengaruh BF slag, EF slag, Silica Gel dan Dolomit terhadap Cr, Pb,
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanah gambut merupakan tanah yang memiliki lapisan tanah kaya bahan organik (C-organik >18%) dengan ketebalan 50 cm atau lebih. Bahan organik penyusun tanah gambut terbentuk dari sisa-sisa tanaman yang belum melapuk sempurna karena kondisi lingkungan jenuh air dan miskin hara. Oleh karenanya, lahan gambut banyak dijumpai di daerah rawa belakang atau daerah cekungan yang berdrainase buruk (Agus dan Subiksa 2008). Indonesia merupakan negara yang mempunyai lahan gambut terluas keempat di dunia (Noor 2001). Menurut Notohadiprawiro dalam Noor (2001), luas lahan gambut di Indonesia sekitar 17 juta hektar atau sekitar 10% luas daratan Indonesia.
Pemanfaatan tanah gambut dalam bidang pertanian dihadapkan pada beberapa masalah terutama sifat-sifat kimia tanah yang tidak menunjang pertumbuhan tanaman dengan baik. Sifat-sifat tersebut antara lain adalah reaksi tanah yang sangat masam, kejenuhan basah yang rendah, kapasitas tukar kationnya sangat tinggi, P dan basa-basa (Ca dan Mg) yang rendah. Menurut Hardjowigeno (1996), secara umum pH tanah gambut di Indonesia berkisar dari 3 - 5 dan biasanya menurun dengan kedalaman. Tanah-tanah yang sangat masam menyebabkan kekahatan N, P, K, Ca, Mg, Bo, dan Mo. Penanggulangan terhadap tanah gambut sudah banyak dilakukan misalnya, melalui pemupukan baik unsur-unsur makro ataupun mikro, pengapuran, percampuran dengan tanah mineral, pencampuran dengan abu volkan dan sebagainya. Salah satu cara perbaikan sifat kimia tanah gambut lainnya adalah dengan penambahan steel slag sebagai bahan amelioran.
Pemanfaatan steel slag sudah banyak dilakukan di negara-negara maju. Dalam bidang pertanian, steel slag sering digunakan sebagai bahan yang dapat memperbaiki kualitas tanah. Bahkan sejak tahun 1955 steel slag telah banyak digunakan di Jepang sebagai sumber pupuk silika (Ma dan Takahashi, 2002). Pemberian steel slag juga nyata berpengaruh terhadap sifat kimia tanah seperti kandungan basa-basa K, Ca dan Mg dapat ditukar, Si, Fe, Mn tersedia dan pH tanah (Hidayatullah 2006). Menurut Tisdale et al. (1985) jenis steel slag yang sering digunakan dalam pertanian adalah (1) blast furnace slag (2) basic slag (3) electric furnace slag. Penggunaan bahan amelioran tersebut bermula dari pertimbangan akan peran silikat yang dikandungnya dan memberikan pengaruh yang menguntungkan dalam usaha meningkatkan hasil tanaman padi.
Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk :
1. mengetahui pengaruh pemberian BF slag, EF slag, silica gel, dan dolomit, terhadap sifat kimia tanah gambut.
2
TINJAUAN PUSTAKA
Lahan gambut
Keterbatasan lahan produktif menyebabkan ekstensifikasi pertanian mengarah pada lahan-lahan marjinal. Lahan gambut adalah salah satu jenis lahan marjinal yang dipilih terutama oleh perkebunan besar, karena relatif lebih jarang penduduknya sehingga kemungkinan konflik tata guna lahan relatif kecil. Tanah gambut merupakan tanah yang memiliki lapisan tanah kaya bahan organik (C-organik >18%) dengan ketebalan bahan organik 50 cm atau lebih. Bahan organik penyusun tanah gambut terbentuk dari sisa-sisa tanaman yang belum melapuk sempurna karena kondisi lingkungan yang jenuh air. Oleh karenanya, lahan gambut banyak dijumpai di daerah rawa belakang atau daerah cekungan yang berdrainase buruk (Agus dan Subiksa 2008).
Tanah gambut di Indonesia memiliki tingkat kesuburan yang sangat beragam. Menurut Fleisher (Driessen dan Soepraptohardjo 1974), tanah gambut dibagi ke dalam tiga kelompok berdasarkan sifat kimia (status hara) yaitu gambut eutropik dengan tigkat kesuburan baik, gambut mesotropik dengan tingkat kesuburan sedang, dan gambut oligotropik dengan tingkat kesuburan rendah. Penggolongan ini berdasarkan pada kandungan nitrogen (N), kalium (K), kalsium (Ca), fosfor (P), dan kandungan abunya (Tabel 1), dan penilaian kesuburan tanah gambut berdasarkan pH, N-total, P-tersedia, dan K-tersedia (Tabel 2).
Tabel 1. Kriteria Penggolongan Tingkat Kesuburan Tanah Gambut (Fleisher dalam Driessen dan Soepraptohardjo dalam Syihabudin 2011)
Tingkat
3 dalam pengelolaan tanah dan dapat menjadi penciri kesuburan tanah. Kapasitas tukar kation pada tanah umumnya bergantung pada jumlah muatan negatif yang berada pada kompleks jerapan.
Steel Slag (Terak Baja)
Steel slag (terak baja) adalah produk sampingan yang terbentuk dalam proses pembuatan baja (Anonymous dalam Suwarno 2010). Boxus dalam Rahim (1995) menyatakan bahwa slag memiliki komposisi kimia yang kompleks. Slag juga mengandung unsur-unsur sekunder yang terdiri dari Magnesium (Mg), Silikon (Si), Mangan (Mn), Tembaga (Cu), Kobalt (Co), dan Molibdenum (Mo) sehingga slag dianggap sangat baik digunakan untuk pertanian. Ada tiga jenis slag dari industry baja, masing – masing nama diberikan berdasarkan prosesnya: blast rurnace (BF) slag, basic oxygen furnace (BOF) slag, dan electric furnace (EF) slag. Blast furnace slag digunakan dalam memproduksi besi, sementara EF slag dan BOF slag digunakan untuk memproduksi baja. ketiga jenis slag terutama terdiri dari bahan pelarut (terutama kapur) yang digunakan selama proses pembuatan besi dan baja. Diagram alur proses pemurnian bijih besi dalam industri baja disajikan pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram Alur Proses Pemurnian Bijih Besi dalam Industri Baja (American Iron and Steel Institute dalam http://www. Steel.org//).
4
Setelah slag didinginkan dan dipadatkan, komponen logam akan dipindahkan dan dimasukkan kembali ke dalam pabrik baja, slag bukan logam dihancurkan dengan fraksi diameter berkisar 10 - 1 inci atau kurang (Proctor et al., 2000).
a. Proses Basic Oxygen Furnaces (BOF) slag
Pada industri baja, biasanya instalasi proses BOF slag selalu berintegrasi dengan instalasi blast furnace. Besi cair yang berasal dari BF slag dimasukkan ke dalam BOF slag untuk diproses lebih lanjut dikombinasikan dengan potongan baja (scrap). Besi cair yang ditambahkan berkisar antara 80-90%, sedangkan potongan baja sekitar 10-20%. Penambahan potongan baja berperan penting untuk menjaga keseimbangan suhu dalam pemanas pada kisaran 16000C-16500C (American Iron and Steel Institute dalam http://www. Steel.org//).
Pada tahap awal, potongan baja dimasukkan ke dalam tungku pemanas. Selanjutnya besi cair disiramkan di atas potongan baja, kemudian dialirkan oksigen dengan kemurnian diatas 90%. Pada proses pengaliran oksigen (selama 20-25 menit), terjadi reaksi oksidasi yang sangat intensif sehingga bahan pengotor pada baja dapat dikurangi. Karbon teroksidasi membentuk karbon monoksida, mengakibatkan peningkatan suhu mencapai 16000C-17000C. Pada suhu ini potongan baja mencair dan kadar karbon pada baja menurun. Untuk menurunkan kadar bahan yang tidak diinginkan pada baja ditambahkan fluxing agent, yaitu CaO atau MgCa(CO3)2. Selama pengaliran oksigen, bahan yang tidak diinginkan teroksidasi, kemudian berikatan dengan bahan kapur membentuk BOF slag yang mengapung di atas besi cair (Yildirim dan Prezzi 2011).
b. Proses Electric Furnace slag (EF slag)
Pada proses electric furnace slag sumber panas diperoleh dari percikan api yang berasal dari listrik bertegangan tinggi. Tungku electric dilengkapi dengan elektroda grafit dan ketel besar dengan lubang pengeluaran di bagian atas ketel. Pada bagian atas ketel juga dilengkapi dengan poros yang digunakan untuk memutar ketel pada saat menuangkan besi cair. Proses EF slag tidak tergantung dengan proses BF slag, karena bahan yang digunakan adalah potongan baja yang berasal dari baja-baja bekas (American Iron and Steel Institute dalam http://www. Steel.org//).
Proses EF slag dimulai dengan memasukkan potongan baja ke dalam tungku pemanas elektrik. Kemudian elektroda grafit diturunkan hingga masuk ke dalam tungku. Ketika dialirkan aliran listrik, pertemuan antara elektroda dan potongan baja akan menghasilkan panas. Ketika potongan baja meleleh, elektroda ditekan lebih dalam. Ketika semua potongan baja telah meleleh, kemudian dilanjutkan proses pemurnian. Selama proses pemurnian dialirkan oksigen kemurnian tinggi. Beberapa besi (Fe) dan berbagai material yang tidak diinginkan termasuk Al, Si, Mn, P, dan C teroksidasi. Komponen yang teroksidasi ini berkombinasi dengan CaO maupun MgO membentuk terak (Yildirim dan Prezzi 2011).
Pemanfaatan steel slag dalam Bidang Pertanian
5 bahwa slag dapat meningkatkan pertumbuhan dan produksi komatsuna lebih baik daripada dolomit serta tidak menimbulkan defisiensi B dan Mn. Steel slag Indonesia dapat meningkatkan pertumbuhan dan produksi Acacia cracicarpa yang di tanam pada tanah gambut.
Beberapa manfaat slag dalam bidang pertanian telah banyak ditunjukkan oleh penelitian-penelitian terdahulu, antara lain steel slag dapat berfungsi untuk meningkatkan pH tanah sama seperti kapur, penyedia unsur Ca, K, dan P, serta mampu menurunkan efek toksik dari Al pada tanah masam (Ali dan Sedaghat 2007). Penambahan steel slag pada tanaman padi di lahan gambut mampu meningkatkan bobot kering gabah bernas sebesar 65-96% dan meningkatkan kandungan basa-basa yang dapat dipertukarkan seperti K, Ca, dan Mg (Hidayatulloh 2006). Kristen dan Erstad (1996), menyatakan bahwa pemberian slag dapat meningkatkan P dalam tanah. Hal ini disebabkan oleh kandungan SiO2 dalam steel slag. Unsur Si dapat mengurangi fiksasi P oleh Al dan Fe sehingga ketersedian P dalam tanah meningkat. Senyawa SiO2 pada steel slag terhidrolisis membentuk anion SiO44- yang mampu mendorong anion P sehingga P dibebaskan ke dalam larutan tanah (Yuwono dan Yukamgo 2007).
Dolomit sebagai bahan amelioran
Kemasaman tanah dan keadaan hara yang menyertainya merupakan akibat dari kekurangan kation basa yang dapat dipertukarkan. Jumlah kation-kation demikian menentukan persentase kejenuhan basa dan oleh karenanya secara tidak langsung menentukan kepekatan ion H+ dalam larutan tanah. Dua kation yang paling cocok untuk mengurangi kemasaman tanah ialah kalsium dan magnesium (Soepardi 1983).
Kapur yang diberikan ke dalam tanah gambut akan memperbaiki kondisi tanah gambut dengan cara: menaikkan pH tanah, mengurangi ketersediaan senyawa-senyawa organik beracun, meningkatkan kejenuhan basa, menambah unsur Ca dan Mg, menambah ketersedian hara, dan memperbaiki kehidupan mikroorganisme tanah termasuk yang berada di dalam bintil-bintil akar. Dolomit merupakan salah satu jenis kapur yang digunakan untuk kesuburan tanah dan mengurangi keasaman, dolomit [CaMg(CO3)2] mengandung Ca=21.73%, Mg=13.18%, C=13.03%, O=52.06%, CaO=30.4%, MgO=21.7%, CO2=47.9% (Djuhariningrum dan Rusmadi 2004). Reaksi pelarutan partikel kapur dalam tanah sebagai berikut:
CaMg(CO3)2 + 2H2O → Ca2+ + Mg2+ + 2HCO3- + 2OH
-Kapur banyak mengandung unsur Ca tetapi pemberian kapur ke dalam tanah pada umumnya bukan karena tanah kekurangan Ca melainkan karena kemasaman tanh. Ada beberapa jenis bahan pengapur yang dapat digunakan yaitu kapur bakar (CaO), kapur hidrat (Ca(OH)2), kapur kalsit (CaCO3), dan kapur dolomit
(CaMg(CO3)2) (Hardjowigeno 2003). Kalsit dan dolomit adalah senyawa karbonat
6
Silica gel
Silica gel adalah butiran seperti kaca dengan bentuk butiran granular. Silica gel dibuat secara sintetis dari natrium silikat yang dikenal dengan nama silica gel padat. Silica gel adalah mineral alami yang dimurnikan dan diolah menjadi salah satu bentuk butiran atau manik-manik. Silica gel merupakan suatu bentuk dari silika yang dihasilkan melalui penggumpalan sol natrium silikat (NaSiO2). Sol mirip agar-agar ini dapat didehidrasi sehingga berubah menjadi padatan atau butiran mirip kaca yang bersifat tidak elastis. Sifat ini menjadikan silica gel dimanfaatkan sebagai zat penyerap, pengering dan penyangga katalis. Silica gel mulai banyak diproduksi dalam bentuk silica gel biasa maupun nano silica gel, yang memiliki keunggulan sebagai pupuk Si yang cepat tersedia bagi tanaman (http://id.wikipedia.org/wiki/gel_silica).
Kelemahan penggunaan silica gel adalah rendahnya efektivitas dan selektivitas permukaan dalam berinteraksi dengan ion logam berat, sehingga silica gel tidak mampu berfungsi sebagai adsorben yang efektif untuk ion logam berat. Hal ini terjadi karena gugus aktif yang ada hanya berupa gugus silanol (Si-OH) dan siloksan (Si-O-Si). Akan tetapi, kekurangan ini dapat diatasi dengan memodifikasi permukaan dengan menggunakan gugus aktif yang sesuai untuk mengadsorpsi ion logam berat yang dikehendaki (Astuti et al. 2012)
Logam berat
Menurut Fardiaz dalam Sudarmadji (2006), logam berat adalah unsur yang mempunyai densitas lebih dari 5 g/cm3. Menurut Soepardi (1983), hingga batas tertentu logam berat sangat beracun bagi manusia atau binatang, dimana Kadmium (Cd) dan arsen (As) sangat beracun; air raksa (Hg), timah (Sn), nikel (Ni), dan flour (F) mempunyai tingkat racun yang sedang; dan boron (B), tembaga (Cu), mangan (Mn), dan seng (Zn) mempunyai tingkat racun terendah.
Menurut Darmawan dan Wada (1999) logam berat dalam tanah terdapat dalam lima fraksi, yaitu: (1) fraksi terlarut; (2) fraksi yang dapat dipertukarkan; (3) fraksi yang terikat pada oksida dan hidroksida Fe dan Mn; (4) fraksi khelat bahan organik; dan (5) residu. Fraksionasi logam berat dipengaruhi oleh reaksi yang terjadi di dalam tanah, jenis mineral liat, serta kandungan bahan organik. Proses utama yang berkaitan dengan mobilitas logam di dalam tanah dijelaskan oleh Ross (1994) antara lain: pelapukan mineral, pelarutan, pengendapan, serapan oleh tanaman, imobilisasi oleh mikro organisme, pertukaran kation dalam tanah, adsorpsi, pengkhelatan, dan pencucian. Pada prinsipnya, proses yang mempengaruhi terlarutnya logam berat dalam tanah adalah pH, kadar bahan organik terlarut, dan reaksi redoks tanah. Proses pengikatan logam dalam tanah lebih dominan terjadi jika dibandingkan dengan proses pencucian.
7 atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya dan/atau beracun yang karena sifat dan/atau konsentrasinya dan/atau jumlahnya, baik secara langsung dapat mencemarkan dan/atau merusak lingkungan hidup, dan/atau membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta makhluk hidup lainnya. Terak baja memiliki kandungan yang berupa unsur-unsur logam berat yaitu As, Cd, Cr, Pb, Hg, Zn, Cu, dan Mn yang dapat bersifat toksik dan mencemarkan, karena hal itulah steel slag berdasarkan PP No. 85 Tahun 1999 dikategorikan sebagai limbah B3. Namun, hasil penelitian yang dilakukan oleh Syihabuddin (2011) menunjukkan bahwa kandungan logam berat beracun pada perlakuan steel slag sangat sedikit, bahkan sama sekali tidak ada pada beberapa perlakuan. Nilai kelarutan logam berat beracun lebih banyak terdapat pada perlakuan pemupukan standar. Hal ini menunjukkan bahwa logam berat itu sendiri sebenarnya sudah terdapat dalam tanah dan kelarutan logam berat semakin menurun pada perlakuan steel slag karena peningkatan pH. Dengan pH tanah dipertahankan agar tetap tinggi unsur-unsur tersebut menjadi kurang mobil dan kurang tersedia.
BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah pot plastik sebagai wadah inkubasi, plastik, hand sprayer, timbangan, beberapa peralatan untuk analisis tanah dan tanaman di laboratorium yaitu labu kjeldahl digestion, destilator dan labunya, spectrophotometer, flamephotometer, atomic absorption spectrophotometer (AAS) serta alat-alat analisis lainnya.
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi : tanah gambut yang berasal dari Kumpeh, Jambi. Contoh tanah (bulk sample) diambil dari kedalaman 0-20 cm. Sebagai perlakuan digunakan EF slag yang berasal dari PT. Krakatau Steel, BF slag yang berasal dari Korea, dolomit dengan daya netralisasi (DN) sebesar 107.07, dan silica gel. Serta beberapa bahan kimia digunakan untuk analisis tanah.
Tempat dan Waktu Penelitian
Pengambilan tanah gambut dari Kumpeh, Jambi dilakukan pada bulan Oktober 2011. Percobaan inkubasi dilaksanakan pada bulan Desember 2011 sampai dengan Januari 2012 yang dilakukan di Laboratorium Tanah, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Metode Penelitian Rancangan Penelitian
8
Keterangan: BF = blast furnace slag; EF = electric furnace slag; SG = silica gel setara EF; DM = dolomit setara EF. 1, 2,..,5 = Dosis yang diberikan 0%, 2%, 4%, 6%, dan 8%
Rancangan percobaan yang dipakai adalah rancangan acak lengkap (RAL). Adapun model matematika rancangan ini adalah sebagai berikut:
� =�+� +ℇ Dimana :
i = 1, 2, …, t dan j = 1, 2, …,r Yij = perlakuan ke-i dan ulangan ke-j � = Rataan umum
τi = Pengaruh perlakuan ke-i
ℇ = Galat
Data hasil penelitian dianalisis statistik dengan menggunakan analisis ragam (ANOVA). Apabila perlakuan berpengaruh nyata selanjutnya dilakukan analisis lanjutan dengan menggunakan Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) atau uji wilayah Berganda Duncan pada taraf α = 5%.
Pelaksanaan Penelitian
9 Bobot tanah untuk percobaan inkubasi di laboratorium yaitu 100 g (setara bobot kering oven) per pot. EF slag, BF slag, silica gel dan dolomit (setara dengan daya netralisasi EF slag) masing-masing diberikan dengan dosis 0%, 2%, 4%, 6%, dan 8%, lalu dicampur dengan tanah, diairi, dan diinkubasi di laboratorium selama 1 bulan.
10
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Sifat Kimia Tanah Awal
Gambut pedalaman dari desa Arang-arang termasuk ke dalam gambut oligotropik dimana gambut jenis ini termasuk gambut miskin hara. Menurut kriteria penggolongan tingkat kesuburan tanah gambut (Fleisher dalam Driessen dan Soepraptohardjo dalam Syihabudin 2011), pH tanah gambut pedalaman yang digunakan termasuk sangat rendah yaitu sebesar 3.50, N-total tanah sangat tinggi yaitu sebesar 3.72%, P tersedia sedang yaitu sebesar sebesar 24.50 ppm, dan K tersedia tanah sangat tinggi yaitu sebesar 2.49 me/100g.
Tabel 4. Sifat Kimia Tanah Gambut dari Desa Arang-arang
Unsur Kimia Satuan Nilai
pH (H2O)1:1 3.50
C-organik (Walkley & Black) % 55.54
N-total (Kjeldahl) % 3.72
Unsur mikro tersedia (1 N DTPA) pH 7.3)
Fe ppm 923.20
Cu ppm 17.94
Zn ppm 57.92
Mn ppm 142.51
Unsur logam berat tersedia ( HCl 0,05 N)
11 Tanah gambut pedalaman dari Desa Arang-arang ini memiliki kandungan unsur mikro seperti Fe, Cu, Zn dan Mn, dimana Fe menempati nilai tertinggi yaitu sebesar 923.20 ppm, kemudian Mn sebesar 142.51 ppm, Zn sebesar 57.92 ppm, dan terendah pada Cu sebesar 17.94 ppm.
Selain pH, N-total, P dan K tersedia serta unsur mikro (Fe, Cu, Zn dan Mn), logam berat tanah turut diukur, diantaranya Pb, Cd, Cr dan Hg. Kandungan logam berat tertinggi pada unsur Pb yaitu sebesar 2.9 ppm, Cr sebesar 1.82 ppm, kemudian Hg sebesar 22.70 ppb. Akan tetapi, unsur Cd tidak terukur pada tanah gambut pedalaman yang digunakan.
Berdasarkan hasil analisis sifat kimia tanah gambut dari Desa Arang-arang (Tabel 4) dapat terlihat KTK tanah sebesar 133.68 me/100g dan kejenuhan basa sebesar 9.71%, dimana nilai KTK ini sangat tinggi jika dibandingkan dengan KTK pada tanah mineral serta nilai Kejenuhan Basa sangat rendah dibandingkan Kejenuhan Basa pada tanah mineral menurut Kriteria Penilaian Analisis tanah (Pusat Penelitian Tanah 2005). Diharapkan pemberian perlakuan EF slag, BF slag, silica gel dan dolomit dapat memperbaiki sifat kimia tanah gambut pedalaman dari Desa Arang-arang.
3.2. Komposisi Hara pada Steel Slag
Steel slag atau terak baja adalah produk sampingan yang terbentuk dalam proses pembuatan baja. Dalam percobaan ini digunakan dua jenis slag (Tabel 5), Tabel 5. Komposisi Hara pada Steel Slag
Kadar Total Satuan BF slag
12
yaitu BF slag (Blast furnace slag) dari Korea dan EF slag (Electric furnace slag) dari Indonesia. Data hasil analisis pada Tabel 5 menunjukkan bahwa masing-masing slag memiliki kandungan basa-basa (CaO dan MgO) yang cukup tinggi sehingga dapat digunakan sebagai bahan pengapuran pada tanah masam. Kandungan CaO dan MgO pada masing-masing slag menunjukkan bahwa kandungan CaO BF slag lebih tinggi dibandingkan pada EF slag, namun kandungan MgO pada EF slag lebih tinggi dibandingkan BF slag.
Selain Ca dan Mg, steel slag juga memiliki kandungan unsur mikro dengan kadar yang berbeda pada masing-masing jenis steel slag. BF slag memiliki kandungan Cu yang lebih tinggi dibandingkan EF slag yaitu sebesar 108 ppm pada BF slag dan 22 ppm pada EF slag. Meskipun EF slag memiliki kandungan Cu yang lebih rendah, EF slag memiliki kandungan Fe, Mn dan Zn lebih tinggi dibandingkan BF slag.
Selain kandungan basa - basa dan unsur mikro, steel slag juga memiliki kandungan SiO2 dimana SiO2 berperan sebagai benefecial element yang diserap tanaman akumulator Si seperti padi dalam jumlah banyak sehingga steel slag dapat dijadikan sebagai pupuk Si pada tanaman padi. Ketersediaan Si yang cukup dalam tanah juga meningkatkan ketahanan tanaman terhadap ketidakseimbangan unsur hara seperti kelebihan N, kekurangan dan kelebihan P, dan keracunan Na, Fe, Mn, Al.
Kedua steel slag juga mengandung logam berat Pb, Cd, Hg, dan Cr. BF slag memiliki kandungan logam berat Cd, Pb dan Hg yang lebih tinggi dibandingkan EF slag yaitu Cd sebesar 28.5 ppm, Pb sebesar 242 ppm dan Hg sebesar 2.1 ppm. sedangkan pada EF slag Cd sebesar 3.2 ppm, Pb sebesar 5 ppm, Hg sebesar 0.1 ppm. EF slag memiliki kandungan Cr sebesar 832 ppm sedangkan Cr pada BF slag tidak terukur.
3.3. Pengaruh Perlakuan terhadap Sifat Kimia Tanah 3.3.1. pH dan Basa-Basa dapat Dipertukarkan
pH tanah. Tabel 6 menunjukkan bahwa pemberian perlakuan nyata meningkatkan pH tanah pada semua perlakuan dimana pH tertinggi ditunjukkan oleh perlakuan DM 8% dan terendah pada kontrol. Pada perlakuan dengan dosis 2%, 4%, 6%, dan 8%, semua perlakuan nyata meningkatkan pH tanah dengan urutan peningkatan pH dari yang terbesar ke yang terkecil adalah dolomit > BF slag > EF slag > silica gel. Nilai pH pada perlakuan BF slag lebih tinggi dibandingkan EF slag. Hal ini disebabkan karena kandungan Ca BF slag yang lebih tinggi dibandingkan Ca pada EF slag. Pemberian dolomit menghasilkan pH tanah lebih tinggi dibandingkan dengan pemberian slag. Hal ini disebabkan karena dolomit lebih cepat larut dan tersedia, serta daya netralisasi dolomit yang lebih tinggi. Akan tetapi, bukan berarti bahwa dolomit lebih baik dalam memperbaiki sifat kimia tanah gambut dibandingkan dengan slag.
13 besar ke yang paling kecil adalah dolomit > BF slag > EF slag > silica gel. Kandungan Ca-dd pada perlakuan BF slag cenderung lebih tinggi dibandingkan EF Slag, hal ini diduga disebabkan karena kandungan Ca yang dapat dipertukarkan pada bahan perlakuan BF slag lebih tinggi dibandingkan EF slag. Tabel 6. Pengaruh Perlakuan terhadap pH dan Basa-basa dapat dipertukarkan
Tanah
Keterangan: BF = Blast furnace slag; EF = Electric furnace slag; SG = Silica gel setara EF; DM = Dolomit setara EF. 1, 2,..,5 = Dosis yang diberikan kontrol 0%, 2%, 4%, 6%, dan 8%.
Magnesium Dapat Dipertukarkan (Mg-dd). Pada perlakuan dengan dosis 2%, semua perlakuan tidak nyata meningkatkan Mg-dd tanah kecuali pada perlakuan EF slag. Pada dosis 4%, perlakuan DM 4%, BF 4% dan EF 4% nyata meningkatkan kandungan Mg-dd tanah sedangkan perlakuan SG 4% tidak. Kadar Mg-dd pada perlakuan EF 4% lebih tinggi dari perlakuan BF 4%. Pada perlakuan dengan dosis 6% dan 8%, dolomit, EF slag dan BF slag nyata meningkatkan kandungan Mg-dd tersedia tanah dengan pengaruh perlakuan dari yang paling besar ke yang paling kecil adalah EF slag > BF slag > dolomit > silica gel. Kadar Mg-dd tanah pada perlakuan EF slag cenderung lebih tinggi dibandingkan BF slag. Hal ini diduga disebabkan oleh kandungan MgO pada EF slag lebih tinggi dibandingkan BF slag.
14
kandungan K yang tinggi untuk meningkatkan kandungan K-dd tanah. Akan tetapi, kandungan K-dd tanah pada perlakuan BF slag cenderung lebih tinggi dibandingkan K-dd EF slag. Hal ini kemungkinan disebabkan karena kandungan K pada bahan pelakuan BF slag yang lebih tinggi dari bahan perlakuan EF slag. 3.3.2. N-total dan P tersedia Tanah
N-total. Kandungan N-total tanah sangat tinggi dan nisbah C/N sedang yaitu sebesar 14,92. Pada tabel 7 ditunjukkan bahwa semua perlakuan tidak nyata meningkatkan kadar N-total tanah. Kandungan N-total tertiggi pada perlakuan BF 2% dan terendah pada perlakuan BF 6%. Pada semua perlakuan N – total tanah setelah diinkubasi cenderung lebih rendah dibandingkan dengan kontrol. Hal ini kemungkinan disebabkan karena terjadinya peningkatan pH tanah selama inkubasi pada semua perlakuan sehingga terjadi penigkatan proses dekomposisi bahan organik oleh bakteri heterotropik yang merubah N-organik menjadi N2O dan kemudian lepas ke udara.
P Tersedia. Tabel 7 menunjukkan bahwa perlakuan BF slag dan EF slag nyata meningkatkan kandungan P-tersedia tanah, sedangkan perlakuan dolomit dan silica gel tidak nyata meningkatkan kandungan tersedia tanah. Kadar P-tersedia tanah tertinggi ditunjukkan oleh perlakuan EF 8% dan menurun berdasarkan dosis slag dan kadar P-tersedia terendah pada perlakuan kontrol. Pada dosis 2% dan 4% perlakuan BF slag dan EF slag nyata meningkatkan kandungan P-tersedia tanah, sedangkan perlakuan dolomit dan silica gel tidak nyata meningkatkan kandungan P-tersedia tanah.
Tabel 7. Pengaruh Perlakuan terhadap N dan P Tanah
Perlakuan N P
15 Pada dosis 6% dan 8%, BF slag, silica gel dan dolomit tidak nyata meningkatkan kandungan P tersedia sedangkan EF slag nyata meningkatkan kandungan P tersedia tanah.
Kandungan P-tersedia pada Perlakuan EF slag meningkat sesuai dosis, sedangkan pada perlakuan BF slag kadar P-tersedia menurun sesuai dosis dan mulai meningkat lagi pada taraf 8%. Pemberian silica gel dan dolomit cenderung meningkatkan P-tersedia dalam tanah, dimana terlihat kadar P-tersedia pada perlakuan silica gel dan dolomit cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol. Kadar P pada perlakuan steel slag cenderung lebih tinggi dibandingkan perlakuan silica gel dan dolomit. Hal ini disebabkan steel slag memiliki kandungan P yang dapat dilepaskan ke tanah.
3.3.3. Fe, Mn, Cu, Zn, dan SiO2 Tanah
Fe tersedia. Tabel 8 menunjukkan pemberian EF slag nyata meningkatkan Fe tersedia tanah pada semua dosis perlakuan. Nilai Fe tersedia terbesar ditunjukkan EF 8% dan terendah pada DM 4%. Fe tersedia BF slag pada taraf 2% dan 4% cenderung lebih tinggi dibandingkan kontrol, akan tetapi menurun pada taraf 6% dan meningkat kembali pada taraf 8%. Pada perlakuan silica gel, Fe tersedia pada taraf 2% dan 4% cenderung lebih tinggi dibandingkan kontrol akan tetapi menurun pada taraf 6% dan meningkat kembali pada taraf 8%. Pada perlakuan dolomit, Fe tersedia pada semua taraf perlakuan cenderung lebih rendah dibandingkan dengan kontrol. BF slag, silica gel dan dolomit pada taraf 2%, 4%, 6%, dan 8% tidak nyata meningkatkan kandungan Fe tersedia tanah sedangkan pemberian EF slag nyata meningkatkan Fe tersedia tanah. Hal ini diduga disebabkan karena kandungan Fe pada bahan perlakuan EF slag yang lebih tinggi dibandingkan kandungan Fe pada bahan perlakuan BF slag serta silica gel dan dolomit tidak memiliki kandungan Fe yang dapat disumbangkan bagi tanah.
Mn tersedia. Tabel 8 menunjukkan perlakuan dolomit dan silica gel pada semua konsentrasi perlakuan tidak berpengaruh nyata terhadap Mn tersedia tanah, sedangkan pada perlakuan BF slag dan EF slag pada semua konsentrasi berpengaruh nyata meningkatkan kandungan Mn tersedia tanah dengan kandungan Mn tersedia tertinggi pada perlakuan EF 8%. Pada taraf 2% kandungan Mn tersedia BF slag lebih tinggi dibandingkan EF slag. Akan tetapi pada konsentrasi 4%, 6% dan 8%, kandungan Mn tersedia EF slag lebih tinggi dibandingkan BF slag. Tingginya kandungan Mn tersedia pada perlakuan EF slag disebabkan karena lebih tingginya kandungan Mn pada EF slag sebagai bahan perlakuan dibandingkan kandungan Mn tersedia pada BF slag.
16
turun. Hal ini diduga disebabkan karena kandungan Zn tersedia pada bahan perlakuan EF slag yang lebih tinggi dibandingkan bahan perlakuan BF slag. Tabel 8. Pengaruh Perlakuan terhadap Fe, Mn, Cu, Zn, dan SiO2 Tanah
Perlakuan Fe Mn Cu Zn SiO2 Keterangan: BF = Blast furnace slag; EF = Electric furnace slag; SG = Silica gel setara EF; DM = Dolomit setara EF. 1, 2,..,5 = Dosis yang diberikan kontrol 0%, 2%, 4%, 6%, 8%.
Si tersedia. Hasil analisis SiO2 terlihat pada Tabel 8, BF slag memiliki kandungan SiO2 tersedia tertinggi dan terendah pada perlakuan DM 2%. Pada konsentrasi 2%, 4%, 6% dan 8%, perlakuan silica gel dan dolomit tidak memberikan pengaruh yang nyata meningkatkan kandungan SiO2 tanah, akan tetapi berdasarkan hasil analisis SiO2 tersedia perlakuan dolomit dan silica gel menunjukkan jumlah SiO2 tanah yang cenderung lebih tinggi dibandingkan kontrol. Pada perlakuan BF slag dan EF slag, semua konsentrasi nyata meningkatkan kandungan SiO2 tanah. Perlakuan BF slag menyumbang SiO2 lebih tinggi dibandingkan perlakuan EF slag pada semua konsentrasi perlakuan. Hal ini disebabkan karena BF slag memiliki kandungan SiO2 yang lebih tinggi dibandingkan kandungan EF slag.
17 tersedia sedangkan pada perlakuan EF slag, SG dan DM nyata menurunkan kandungan Pb tersedia tanah. Pada konsentrasi 6%, perlakuan EF slag tidak nyata menurunkan kandungan Pb tersedia tanah. Pada perlakuan BF slag, SG dan DM nyata menurunkan kandungan Pb tersedia tanah. Pada konsentrasi 8%, semua perlakuan nyata menurunkan kandungan Pb tersedia tanah.
Kandungan Cr tertinggi pada kontrol dan terendah pada SG 8%. Pada konsentrasi 2%, 4% dan 8%, semua perlakuan nyata menurunkan kandungan Cr tersedia tanah kecuali perlakuan EF slag tidak nyata menurunkan Cr tersedia tanah. Pada konsentrasi 6%, semua perlakuan nyata menurunkan kandungan Cr tersedia tanah. EF slag memiliki kandungan Cr tersedia cenderung lebih tinggi dibandingkan BF slag. Hal ini disebabkan karena kandungan Cr tersedia pada EF slag lebih tinggi yaitu sebesar 832.00 ppm sedangkan bahan perlakuan BF slag tidak terukur. Pada pengamatan Hg dan Cd tersedia tanah, semua perlakuan tidak nyata menurunkan kandungan Hg dan Cd tersedia tanah. Kandungan Pb, Cr, Hg, Cd kontrol diduga disebabkan karena pH tanah yang rendah.
Tabel 9. Pengaruh Perlakuan terhadap Logam Berat (Cr, Hg, Cd, dan Pb) Tanah
Perlakuan Pb Cr Cd Hg
Keterangan: BF = blast furnace slag; EF = Electric Furnace Slag; SG = silica gel setara EF; DM = Dolomit setara EF. 1, 2,..,6 = Dosis yang diberikan kontrol 0%, 2%, 4%, 6%, dan 8%. *tr : tidak terukur
18
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
BF slag, EF slag, silica gel dan dolomit nyata meningkatkan pH tanah. BF slag, EF slag dan dolomit nyata meningkatkan kandungan Ca dan Mg tersedia sedangkan silica gel tidak. Semua perlakuan berpengaruh tidak nyata terhadap kandungan K-tersedia dan N-total tanah. EF slag dan BF slag nyata meningkatkan kandungan P-tersedia tanah, sedangkan dolomit dan silica gel tidak. EF slag nyata meningkatkan kandungan Fe-tersedia tanah tetapi perlakuan BF slag, silica gel dan dolomit tidak. Dolomit dan silica gel tidak nyata meningkatkan kandungan Mn-tersedia tanah, sedangkan EF slag dan BF slag nyata meningkatkan ketersediaan Mn-tanah. Silica gel tanah 8% nyata meningkatkan kandungan Cu-tersedia tanah. EF slag dan silica gel nyata meningkatkan kandungan Zn-tersedia tanah, sedangkan BF slag dan dolomit tidak nyata meningkatkan kandungan Zn-tersedia tanah. BF slag dan EF slag, semua dosis nyata meningkatkan kandungan SiO2 tanah dimana perlakuan BF slag menyumbang SiO2 lebih tinggi dibandingkan perlakuan EF slag. Semua perlakuan nyata menurunkan kadar Pb dan Cr tersedia tanah dan cenderung menurunkan kadar Cd dan Hg tersedia tanah dan semua perlakuan menunjukkan nilai yang lebih rendah dibandingkan kontrol.
Saran
19
DAFTAR PUSTAKA
Agus F, Subiksa IGM. 2008. Lahan Gambut Potensi untuk Pertanian dan Aspek Lingkungan. Bogor (ID): Balai Penelitian Tanah dan World Agroforestry Centre (ICRAF).
Ali MT, Sedaghat HS. 2007. Converter slag as a liming agent in the amelioration of acidic soils. International Journal of Agriculture & Biologi. 09 – 05: 715 – 720.
Alloway BJ. 1995. Heavy Metal in soils Second edition. United Kingdom (UK): Blackie Academic and Professional.
Anonim. 2011. American Iron and Steel Institute (AISI), “How Steel is Made” [Internet]. [diunduh October 2011].Tersedia pada: http://www. Steel.org// Astuti MD, Nurmasari R, Mujiyanti DR. 2012. Immobilisasi 1,8
dihidroxyanthraquinon pada silika melalui proses sol-gel. Jurnal Sains 6(1):25-34.
Agus F. 2005. Petunjuk Tekhnis Analisis Kimia Tanah, Tanaman, Air, dan Pupuk. Bogor (ID) : Balai Penelitian Tanah.
Darmawan and Wada SI. 1999. Kinetic of speciation of copper, lead, and zinc loaded to soils that differ in cation exchanger composition at low moisture content. Commun. Soil. Sci. Plant anal. 30 (17&18), 2363-2375.
Darmono. 1995. Logam dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. Jakarta (ID). UI-Press.
Djuhariningrum T, Rusmmadi. 2004. Penentuan kalsit dan dolomit secara kimia dalam batu gamping dari madura. Pusat Pengembangan Bahan Galian dan Geologi Nuklir-Batan.8:332-334
Hardjowegeno S. 1986. Sumber Daya Fisik Wilayah dan Tata Guna Lahan: Histosol. Bogor (ID): Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Hardjowigeno HS. 1996. Pengembangan Lahan Gambut Untuk Pertanian Suatu Peluang dan Tantangan. Bogor (ID): Orasi Ilmiah Guru Besar Tetap Ilmu Tanah. Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor.
Hardjowigeno S. 2003. Ilmu Tanah. Jakarta (ID): Akademika Presindo.
Hidayatulloh S. 2006. Pengaruh Terak Baja terhadap Sifat Kimia Tanah dan
20
Ma JF, Takahashi E. 2002. Soil, Fertilizer, and Plant Silicon Research in Japan. Amsterdam (AMS). Elsivier Science.
Noor M. 2011. Pertanian Lahan Gambut “Potensi dan Kendala”. Yogyakarta (ID): Kanisius.
Proctor DM, Fehling KA, Shay EC, Wittenborn JL, Green JJ, Avent C, Bigham RD, Connolly M, Lee BM, Shepker TO, and Zak MA. 2000. Phisical and chemical characteristics of blast furnace, basic oxygen furnace, and electric arc furnace steel industry slags. Enviromental Science & Technology. 34. 1576-1582.
Prasetyo TB. 1996. Perilaku Asam-Asam Organik Meracun pada Tanah Gambut yang Diberi Garam Na dan Beberapa Unsur Mikro dalam Kaitannya dengan Hasil Padi [Disertasi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Rahim SS. 1995. Penggunaan Terak Baja Sebagai Sumber Silikat Bagi Pertumbuhan dan Produksi Padi Sawah Varietas IR-64 pada Entisol Sukamandi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Ross SM. 1994b. Retention, transformation, and mobility of toxic metals in soils. p. 63-152.
Sudarmaji J, Mukono, Corie IP. 2006. Toksologi logam berat B3 dan dampaknya terhadap kesehatan. Jurnal Kesehatan Lingkungan. 2:129-142.
Soepardi G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. Bogor (ID): IPB.
Susilawati HL, Ariani MR, Kartikawati, Setyanto P. 2011. Ameliorasi tanah gambut meningkatkan produksi padi dan menekan emisi gas rumah kaca. Jurnal Agroinovasi. 6:141-142.
Suwarno 2010. Pemanfaatan steel slag Indonesia di bidang pertanian. Jurnal Tanah dan Lingkungan. 12(1):36-41.
Syarif N. 2010. Karakterisasi sifat kimia fisika terak pengolahan bijih besi sebagai pencampur mortar/bahan keramik. Jurnal Teknologi Pengelolaan Limbah. 13:110-115.
Syihabuddin M. 2011. Pengaruh slag terhadap sifat kimia tanah serta pertumbuhan dan produksi tanaman padi (Oryza sativa) pada tanah gambut dalam dari kumpeh, Jambi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Tisdale SL, Nelson WL, Beaton JD. 1985. Soil Fertility and Fertilizer. 4th ed. New
York : The Macmillan Publishing Company.
Yildirim IZ and Prezzi M. 2011. Chemical, mineralogical, and morphological properties of steel slag. Hindawi Publishing Corporation Advances in Civil Enginering. 2011: 463638. doi:10.1155/2011/463638.
21
23
Perlakuan 16 0.81699608 0.05106225 1.15 0.3494
Galat 34 1.50313333 0.04420980
Total 50 2.32012941
Perlakuan 16 17232.49434 1077.03090 4.64 0.0001
Galat 34 7886.46707 231.95491
Total 50 25118.96140
Perlakuan 16 9.07176471 0.56698529 111.22 0.0001
Error 34 0.17333333 0.00509804
Corrected Total 50 9.24509804
Perlakuan 16 130.5880510 8.1617532 20.13 0.0001
Galat 34 13.7878667 0.4055255
24
Tabel Lampiran 6. Analisis Ragam Pengaruh BF slag, EF slag, Silica Gel dan Dolomit terhadap Kadar K tersedia Tanah
Perlakuan 16 0.48349804 0.03021863 1.89 0.0593
Galat 34 0.54500000 0.01602941
Total 50 1.02849804
Tabel Lampiran 7. Analisis Ragam Pengaruh BF slag, EF slag, Silica Gel dan Dolomit terhadap Kadar Ca tersedia Tanah
Perlakuan 16 0.00093919 0.00005870 5.51 0.0001
Galat 34 0.00036209 0.00001065
Total 50 0.00130128
Tabel Lampiran 8. Analisis Ragam Pengaruh BF slag, EF slag, Silica Gel dan Dolomit terhadap Kadar Fe tersedia Tanah
Perlakuan 16 307950.5901 19246.9119 21.84 0.0001
Galat 34 29963.8211 881.2889
Total 50 337914.4111
Tabel Lampiran 9. Analisis Ragam Pengaruh BF slag, EF slag, Silica Gel dan Dolomit terhadap Kadar Mn tersedia Tanah
Perlakuan 16 7858.908337 491.181771 116.66 0.0001
Galat 34 143.152067 4.210355
25
Perlakuan 16 47.45096863 2.96568554 6.22 0.0001
Galat 34 16.22300000 0.47714706
Total 50 63.67396863
Perlakuan 16 28.63386275 1.78961642 6.77 0.0001
Galat 34 8.98780000 0.26434706
Total 50 37.62166275
Perlakuan 16 0.03830218 0.00239389 2.60 0.0095
Galat 34 0.03133163 0.00092152
Total 50 0.06963380
Perlakuan 16 0.00012810 0.00000801 1.13 0.3654
Galat 34 0.00024006 0.00000706
26
Tabel Lampiran 14. Analisis Ragam Pengaruh BF slag, EF slag, Silica Gel dan Dolomit terhadap Kadar Hg tersedia Tanah
Sumber
db Jumlah Kuadrat F Hitung Pr > F
Keragaman Kuadrat Tengah
Model 16 1864439.61 116527 0.65 0.8241
Galat 34 6142096.65 180650
Total 50 8006536.26
Tabel Lampiran 15. Analisis Ragam Pengaruh BF slag, EF slag, Silica Gel dan Dolomit terhadap Kadar Cr tersedia Tanah
Sumber Keragaman
db Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F Hitung Pr > F
Perlakuan 16 0.00504880 0.00031555 5.48 0.0001
Galat 34 0.00195760 0.00005758
27 Tabel Lampiran 16. Pengaruh BF slag, EF slag, Silica Gel dan Dolomit terhadap pH, Mg-dd dan Ca-dd tanah
Perlakuan pH Tanah Mg-dd Ca-dd
I II III Rataan I II III Rataan I II III Rataan
……… me/ g ……….
Kontrol 3.50 3.50 3.50 3.50 3.20 5.20 2.50 3.63 3.62 5.23 4.43 4.43
BF slag 2 % 4.00 4.10 4.10 4.07 5.90 5.80 5.80 5.83 18.03 16.57 18.61 17.74
BF slag 4 % 4.30 4.25 4.30 4.28 7.40 7.00 7.30 7.23 22.56 30.50 27.21 26.76
BF slag 6 % 4.40 4.40 4.30 4.37 7.30 8.30 6.70 7.43 24.46 23.32 22.21 23.33
BF slag 8 % 4.60 4.40 4.60 4.53 9.00 8.10 9.70 8.93 30.24 23.70 29.84 27.93
EF slag 2 % 3.70 3.80 3.70 3.73 4.10 4.70 4.30 4.37 13.64 16.76 14.73 15.04
EF slag 4 % 4.00 4.00 4.10 4.03 6.20 5.30 5.50 5.67 23.36 17.13 22.41 20.97
EF slag 6 % 4.10 4.25 4.20 4.18 5.30 6.20 6.80 6.10 26.38 26.23 26.50 26.37
EF slag 8 % 4.40 4.35 4.30 4.35 8.10 6.80 7.00 7.30 38.03 35.87 33.70 35.87
Silica eq 2 % 3.80 3.80 3.70 3.77 2.90 3.60 3.20 3.23 5.93 5.61 5.92 5.82
Silica eq 4 % 3.90 3.70 3.60 3.73 3.70 3.30 5.00 4.00 6.04 4.26 5.52 5.27
Silica eq 6 % 3.70 3.70 3.70 3.70 3.40 4.00 3.90 3.77 7.53 6.35 6.31 6.73
Silica eq 8 % 3.80 3.70 3.70 3.73 4.36 3.97 3.42 3.92 5.74 5.72 7.72 6.39
Dolomit eq 2 % 4.20 4.20 4.25 4.22 3.30 3.70 4.20 3.73 15.29 18.51 22.05 18.62
Dolomit eq 4 % 4.70 4.60 4.60 4.63 4.00 5.10 4.70 4.60 41.57 35.92 34.26 37.25
Dolomit eq 6 % 4.80 4.80 4.70 4.77 4.80 5.20 6.00 5.33 46.82 45.50 43.36 45.23
28
Tabel Lampiran 17. Pengaruh BF slag, EF slag, Silica Gel dan Dolomit terhadap N-total, P-tersedia dan K-dd Tanah
Perlakuan N-total P-tersedia K-dd
I II III Rataan I II III Rataan I II III Rataan
……… % ……… ……… ppm ……… ……… me/ g …….………
Kontrol 1.19 1.20 1.51 1.30 40.46 59.14 46.45 48.68 2.30 2.20 1.90 2.13
BF slag 2 % 1.23 1.51 1.50 1.41 100.98 92.90 70.62 88.17 1.90 2.10 1.90 1.97
BF slag 4 % 1.48 1.61 1.09 1.39 82.97 70.62 86.15 79.91 2.10 2.00 2.00 2.03
BF slag 6 % 0.99 1.81 0.91 0.90 60.29 62.00 76.32 66.20 1.90 1.80 1.90 1.87
BF slag 8 % 1.02 1.47 0.95 1.15 86.99 56.91 89.29 77.73 2.00 2.00 2.10 2.03
EF slag 2 % 1.49 1.00 1.04 1.15 108.00 70.82 64.05 80.96 1.90 1.90 2.00 1.93
EF slag 4 % 1.39 1.19 1.24 1.28 96.99 67.92 94.72 86.54 2.00 1.70 1.70 1.80
EF slag 6 % 1.03 1.29 1.26 1.19 139.65 97.10 90.32 109.02 1.90 1.90 1.80 1.87
EF slag 8 % 1.55 1.17 1.18 1.30 155.43 93.07 110.97 119.83 2.00 1.60 1.80 1.80
Silica eq 2 % 1.42 0.95 0.93 1.10 69.15 54.41 65.57 63.05 1.90 2.10 1.90 1.97
Silica eq 4 % 1.23 1.15 1.09 1.16 87.87 63.31 70.72 73.97 2.00 2.00 1.90 1.97
Silica eq 6 % 0.97 1.34 0.91 1.08 64.15 71.23 72.73 69.37 2.00 2.00 2.20 2.07
Silica eq 8 % 1.26 0.83 1.42 1.17 53.20 64.36 75.11 64.22 2.14 1.92 2.18 2.08
Dolomit eq 2 % 1.06 0.97 1.19 1.07 64.44 54.17 58.60 59.07 1.70 1.90 2.00 1.87
Dolomit eq 4 % 1.21 1.09 1.11 1.14 62.72 56.57 50.07 56.46 1.80 2.00 1.90 1.90
Dolomit eq 6 % 1.42 1.31 1.14 1.29 47.69 63.00 46.14 52.28 1.80 2.00 1.70 1.83
29 Tabel Lampiran 18. Pengaruh BF slag, EF slag, Silica Gel dan Dolomit terhadap Mn, Cu, dan Zn tersedia Tanah
Perlakuan Mn tersedia Cu tersedia Zn tersedia
I II III Rataan I II III Rataan I II III Rataan
………..……….. ppm ………..………
Kontrol 3.20 3.13 3.30 3.21 8.00 7.57 8.26 7.94 5.92 5.52 6.63 6.02
BF slag 2 % 18.40 20.13 19.12 19.22 9.20 9.85 8.73 9.26 5.12 5.37 5.05 5.18
BF slag 4 % 24.69 23.55 23.00 23.75 7.50 7.20 7.37 7.36 5.79 5.47 6.47 5.91
BF slag 6 % 18.73 20.95 18.79 19.49 6.36 6.77 6.46 6.53 4.68 5.82 5.04 5.18
BF slag 8 % 31.06 32.52 31.69 31.76 7.57 7.22 8.18 7.66 5.06 5.43 5.53 5.34
EF slag 2 % 16.87 16.16 23.17 18.74 7.24 9.17 9.61 8.67 5.65 6.35 6.87 6.29
EF slag 4 % 29.64 25.55 26.79 27.33 7.76 6.71 7.06 7.18 5.53 5.38 5.57 5.49
EF slag 6 % 32.81 34.52 33.53 33.62 6.77 7.23 7.29 7.10 6.82 6.97 7.34 7.04
EF slag 8 % 45.03 32.86 44.15 40.68 8.60 7.91 9.43 8.64 7.96 6.30 7.87 7.38
Silica eq 2 % 4.82 4.76 4.06 4.55 6.40 7.33 5.47 6.40 5.56 6.74 5.37 5.89
Silica eq 4 % 4.62 5.06 6.73 5.47 9.84 7.60 9.17 8.87 6.58 6.81 5.96 6.45
Silica eq 6 % 4.92 4.05 4.38 4.45 9.60 8.06 8.65 8.77 8.11 6.97 7.35 7.48
Silica eq 8 % 2.97 2.80 2.56 2.78 9.95 8.98 9.20 9.38 7.62 7.40 7.71 7.57
Dolomit eq 2 % 4.29 4.87 4.86 4.67 8.18 9.91 10.09 9.40 5.86 6.83 6.82 6.50
Dolomit eq 4 % 4.34 4.24 3.90 4.16 9.77 9.23 8.35 9.12 6.65 6.02 5.63 6.10
Dolomit eq 6 % 4.01 4.16 3.93 4.03 8.08 8.78 8.45 8.43 5.66 6.47 6.16 6.09
Tabel Lampiran 19. Pengaruh BF slag, EF slag, Silica Gel dan Dolomit terhadap Fe-tersedia dan SiO2 Tanah
Perlakuan Fe tersedia SiO2
I II III Rataan I II III Rataan
……….………..……….. ppm ………..…………..……..
Kontrol 205.91 206.57 202.50 204.99 35.49 42.06 48.63 42.06
BF slag 2 % 239.56 246.28 231.67 239.17 490.00 343.75 342.96 392.24
BF slag 4 % 258.11 228.79 222.32 236.41 414.98 506.42 483.65 468.35
BF slag 6 % 166.01 180.73 178.65 175.13 228.48 345.45 363.38 312.44
BF slag 8 % 196.60 172.90 193.83 187.77 619.06 858.49 738.78 738.78
EF slag 2 % 248.67 398.84 234.58 294.03 218.94 183.32 317.81 240.03
EF slag 4 % 380.41 316.27 329.15 341.94 274.30 285.71 321.00 293.67
EF slag 6 % 394.72 413.23 447.42 418.46 262.33 243.58 327.06 277.66
EF slag 8 % 439.35 384.55 458.91 427.60 250.00 177.42 346.15 257.86
Silica eq 2 % 217.57 263.84 179.17 220.19 78.80 67.18 55.55 67.18
Silica eq 4 % 216.28 186.37 213.53 205.39 80.00 68.97 75.18 74.71
Silica eq 6 % 218.10 196.86 199.48 204.82 83.35 68.97 69.71 74.01
Silica eq 8 % 222.75 208.76 210.66 214.06 78.60 64.81 71.71 71.71
Dolomit eq 2 % 188.90 203.72 211.60 201.41 14.37 14.48 60.30 29.72
Dolomit eq 4 % 178.73 163.87 152.67 165.09 83.35 45.76 39.39 56.17
Dolomit eq 6 % 185.91 206.85 200.17 197.64 69.71 32.67 43.22 48.53
Dolomit eq 8 % 199.85 195.21 194.94 196.67 47.63 37.42 42.52 42.52
2
Tabel Lampiran 20. Pengaruh Perlakuan terhadap Cr, Pb, Hg, dan Cd Tersedia Tanah
Perlakuan Cr Pb Hg Cd
I II III Rataan I II III Rataan I II III Rataan I II III Rataan
………..………..………..………..……… ppm ………..………..………..………..
Kontrol 0.56 0.31 0.11 0.32 1.06 tr tr 0.36 0.00 tr tr 0.00 0.07 0.09 0.08 0.08
BF Slag 2 % tr 0.11 tr 0.04 0.80 0.63 0.39 0.60 tr tr tr tr 0.06 0.05 0.03 0.05
BF Slag 4 % tr 0.10 0.10 0.07 0.82 0.77 0.20 0.59 tr tr 0.00 0.00 0.08 0.06 0.05 0.06
BF Slag 6 % 0.08 0.19 0.09 0.12 0.32 0.55 0.16 0.34 tr tr tr tr 0.03 0.02 0.05 0.03
BF Slag 8 % 0.21 tr tr 0.07 0.20 0.19 0.21 0.20 tr tr tr tr 0.06 0.06 0.02 0.05
EF Slag 2 % 0.21 0.10 0.24 0.18 tr tr tr tr tr 0.00 0.00 0.00 0.06 0.02 0.05 0.04
EF Slag 4 % 0.33 0.19 0.19 0.24 tr tr tr tr tr tr 0.00 0.00 0.10 0.04 0.07 0.07
EF Slag 6 % 0.10 0.10 0.20 0.13 0.37 1.15 0.57 0.70 0.00 tr tr 0.00 0.02 0.03 0.07 0.04
EF Slag 8 % 0.29 0.17 0.30 0.25 0.19 0.32 0.19 0.23 tr 0.00 tr 0.00 0.07 0.01 0.03 0.04
Silica eq 2 % tr tr 0.08 0.03 0.18 0.21 tr 0.13 tr 0.00 tr 0.00 0.02 0.08 0.07 0.06
Silica eq 4 % 0.10 tr tr 0.04 0.20 0.17 tr 0.12 tr 0.00 tr 0.00 0.02 0.05 0.06 0.04
Silica eq 6 % tr tr tr tr tr 0.52 0.18 0.23 tr 0.00 0.00 0.00 0.07 0.08 0.06 0.07
Silica eq 8 % tr tr tr tr 0.19 0.19 tr 0.13 tr 0.00 tr 0.00 0.03 0.10 0.03 0.05
Dolomit eq 2 % tr tr tr tr 0.17 0.44 0.21 0.27 0.00 0.00 0.00 0.00 0.09 0.03 0.07 0.06
Dolomit eq 4 % tr tr tr tr tr tr 0.18 0.06 0.00 tr 0.00 0.00 0.07 0.02 0.00 0.03
Dolomit eq 6 % tr tr tr tr tr tr 0.19 0.06 tr tr tr tr 0.07 0.02 0.02 0.03
Dolomit eq 8 % tr tr tr tr 0.20 tr tr 0.07 tr tr tr tr 0.02 0.02 0.03 0.02
