PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanah mengandung material yang terdiri dari fase gas, cair dan padatan dan pada awal pembentukan tanah khususnya tanah mineral, terjadi proses-proses perubahan material dalam tanah (Musa, 2011). Akibatnya terjadi keragaman sifat tanah secara alami dari faktor dan proses pembentukannya mulai dari bahan induk berkembang menjadi tanah pada berbagai kondisi alam (Adiwiganda, 1998). Dan secara umum sifat-sifat tanah dapat dibedakan atas sifat fisik, sifat kimia dan sifat biologi dan diantara ketiganya saling berkaitan satu sama lain.
Sifat kimia tanah merupakan sifat tanah yang mempelajari proses-proses kimia yang terjadi di dalam tanah.Kimia tanah sangat erat kaitannya dengan kimia koloid (permukaan koloid), geokimia, kesuburan tanah, dan mineralogi tanah dan biokimia atau mikrobiologi tanah. Pada kesuburan tanah berkaitan erat dengan tanah sebagai media pertumbuhan tanaman, mineralogi tanah mempelajari kimia struktural padat, pada mikrobiologi tanah mempelajari yang berkaitan dengan biokimia tanah(Musa, dkk, 2006).
Secara umum, pada setiap jenis tanah memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda satu sama lain bila ditinjau dari sifat fisik, sifat kimia, maupun sifat biologi tanah. Khususnya pada lahan Perkebunan Kelapa Sawit Rakyat di Desa Bandar Kuala, Kecamatan Bandar Kuala, Kabupaten Deli Serdang dengan jenis tanah Inceptisol, memiliki karakteristik tanah yang perlu untuk diidentifikasi dengan melakukan tes uji tanah baik secara langsung di Lapangan melalui pembukaan profil tanah maupun dianalisis di Laboratorium.
Andisol adalah tanah yang berkembang dari bahan vulkanik seperti abu vulkan, batu apung, silinder, lava dan sebagainya, dan atau bahan volkanik lastik yang fraksi koloidnya didominasi oleh mineral “short range order” (alofan, imogolit, ferihidrit) atau kompleks Al-humus. Dalam keadaan lingkungan tertentu, pelapukan alumino silikat primer dalam bahan induk non-vulkanik dapat menghasilkan mineral “short range order”, sebagian tanah seperti ini yang termasuk dalam Andisol (Hardjowigeno, 1993).
Dari penjabaran di atas maka untuk mengetahui sifat kimia tanah andisol sei semayang dilakukan percobaan untuk mengetahui penggenangan Tanah, penetapan pH, penetapan daya hantar listrik tanah, penetapan Mineral Amorf dan bahan anorganik amorf pada fraksi liat, ZPC, penetapan retensi fosfat dari tanah tersebut.
Tujuan Percobaan
Untuk mengetahui sifat-sifat kimia tanah Andisol Sei Semayang dengan penggenangan Tanah, penetapan pH, penetapan daya hantar listrik tanah, penetapan Mineral Amorf dan bahan anorganik amorf pada fraksi liat, ZPC, penetapan retensi fosfat dari tanah tersebut
Kegunaan Percobaan
- Sebagai salah satu syarat untuk memenuhi kriteria penilaian di Laboratorium Kimia Tanah, Fakultas Pertanian, Univeritas Sumatera Utara, Medan.
TINJAUAN PUSTAKA Tanah Andisol
Indonesia merupakan salah satu daerah vulkanis paling aktif di dunia, yang mempunyai sekitar 129 gunung api yang tersebar di berbagai pulau (Sudradjat, 1992). Aktivitas gunug api menghasilkan bahan piroklastik yang merupakan sumber bahan induk tanah vulkanis, yang dalam Sistem Taksonomi Tanah diklasifikasikan sebagai Andisol (Soil Survey Staff, 1990). Luas Andisol di Indonesia mencapai 6,5 juta ha atau sekitar 3,4% dari luas daratan dan merupakan areal pertanian yang penting, terutama untuk tanaman hortikultura dan perkebunan (Wada, 1989).
Tanah Andisol atau yang dulu dikenal sebagai tanah Andosol adalah tanah yang berwarna hitam kelam, sangat porous, mengandung bahan organik dan lempung tipe amorf, terutama alofan serta sedikit silika, alumina atau hidroksida-besi. Ciri morfologi tanah ini adalah horizon A1 yang tebal berwarna kelam, coklat sampai hitam, sangat porous, sangat gembur, tidak liat (non-plastic), tidak lekat, struktur remah atau granuler, terasa berminyak (smeary) karena mengandung bahan organik antara 8% – 30% dengan pH 4,5 – 6, beralih tegas ke horizon B2 berwarna kuning sampai coklat tekstur sedang, struktur gumpal, mengandung bahan organik antara 2% –8% dengan kapasitas pengikat air tinggi, terasa seperti sabun (soapy) jika diremas, dan/atau beralih tegas langsung ke horizon C berbentuk batang gibsit dari oksida Al atau Fe degan bahan amorf terdiri atas plasma porous isotropik. Sifat mineraloginya yaitu fraksi debu dan pasir halus berupa gelas vulkanik dengan mineral feromagnesium, dan fraksi lempung sebagian besar alofan berkembang mengandung halloysit juga (Darwinah. 1999).
Andisol merupakan tanah-tanah yang umumnya berwarna hitam dengan epipedon mollik atau umbrik atau ochrik atau kambik, bulk density (kerapatan lindak) kurang dari 0,85 g/cm 3, banyak mengandung bahan amorf, atau lebih dari 60% terdiri dari abu vulkanik vitrik, cindes atau bahan pyroklastik lain (Hasibuan, 2000).
gelap (An), warna (Shoku) dan tanah (Do). Banyak nama yang diberikan kepada tanah ini. Diantaranya Trumao Soils (Amerika Selatan), Andosol, Tanah Debu Hitam, Tanah Pegunungan (Indonesia), Kuroboku, Black Volcanic Soils, Kurotsuchi, Andosols, Humic Allophane Soils, atau brown Forest Soils (jepang), Brown Loam Soils (New Zaland), Talpetate Soils (Nikaragua), Andept atau
Hydrol Humic Latosols (USA) (Mukhlis dkk, 2011).
Tanah Andisol banyak tersebar di dataran rendah hingga dataran tinggi dengan berbagai jenis vegetasi. Andisol tersebar di wilayah dataran tinggi sekitar 700 m dpl atau lebih. Umumnya digunakan untuk pertanian pangan lahan kering seperti jagung, kacang-kacangan, ubi kayu, umbi-umbian. Untuk tanaman hortikultura sayuran dataran tinggi seperti kentang, wortel, kubis dan kacang-kacangan sedangkan untuk budidaya bunga-bungaan serta tanaman perkebunan seperti kopi dan teh (Tan, 1995).
Sifat Kimia Tanah pH Tanah
Nilai pH menunjukkan banyaknya konsentrasi ionhidrogen (H+) di dalam tanah. Makin tinggi kadar ion H+di dalam tanah, maka semakinmasamlah tanah tersebut. Di dalam tanah selain ion H+ dan ion-ion lain ditemukan pula ion OH-,yang jumlahnya berbanding terbalik dengan banyaknya H+.untuk tanah-tanah di Indonesiaumumnya tanahnya bereaksi masam dengan pH 4,0 – 5,5 sehingga tanah denganpH 6,0– 6,5 sering telah dikatakan netral meskipun sebenarnya masih agak masam(Hardjowigeno, 1993).
Nilai pH tanah sebetulnya dipengaruhi oleh sifat dan ciri tanah yang komplit sekali. Namun yang menonjol antara lain adalah :
a. Kejenuhan basa adalah perbandingan antara kation basa dengan jumlah kation yang dapat dipertukarkan pada koloid tanah.
b. Sifat miselyang berbeda-beda dalam mendisosiasikan ion H+ terjerat menyebabkan pH tanah berbeda pada koloid yang berbeda, walaupun kejenuhan basanya sama.
(Hakim, dkk, 1986).
Tanah Andisol mempunyai unsur hara yang cukup tinggi, sehingga tanah jenis ini baik untuk ditanami. Kebanyakan tanah Andisol memiliki pH antara 5-7, dan memiliki kandungan C-organik berkisar antara 2-5%. Tanah Inceptisol (inceptum atau permulaan) dapat disebut tanah muda karena pembetukannya agak cepat sebagai hasil pelapukan bahan induk, kandungan bahan organiknya berkisar antara 3-9% tapi biasanya sekitar 5% (Ilyas dkk, 2000).
Faktor-faktor yang mempengaruhi pengukuran pH tanah adalah 1) tekanan parsial CO2, dimana semakin besar CO2 maka pH tanah semakin rendah, 2) konsentrasi garam dalam suspense, 3) perbandingan tanah-pelarut yang biasanya digunakan adalah pasta jenuh ; 1:1 ; 1:2.5 ; 1:5 ; 1:10, dan 4) jenis garam pelarut . yaitu penggunaan NaF, CaCl2, dan KCl (Mukhlis, 2011).
Penggenangan Tanah
Penggenangan menyebabkan perubahan-perubahan kimia tanah, yang ditentukan oleh potensial reduksioksidasi (redoks). Pada pH 7 dengan nilai potensial redoks 450 - 550 mV mulai terjadi reduksi nitrat (denitrifikasi), antara 350 - 450 mV mulai terbentuk Mn2+ pada 300 mV tidak ada O2 bebas, pada 250 Mv tidak ada nitrat, pada 150 mV mulai terbentuk Fe2+, pada - 50 mV mulai terjadi reduksi sulfat membentuk H2S (Marschner, 1986). Perubahan-perubahan penting kimia tanah menyangkut tingkat ketersediaan beberapa unsur hara bagi tanaman (Arsana,2003).
Penggenangan juga berdampak pada beberapa sifat kimia tanahnya. Dengan penggenangan akan terjadi penurunan nilai eh, peningkatan dan penurunan ph, serta lebih tersedianya beberapa unsur dalam tanah, seperti P dan Ca. Peneurunan eh mungkin disebabkan oleh penurunan aktivitas pada fase oksidasi dan peningkatan aktivitas pada fase reduksi, dan penurunan eh ini akan mempengaruhi konsentrasi oksigen dalam tanah, ph dan ketersediaan P (Indriatmoko, 2005).
yaitu 6.7-7.2. Pada nilai pH ini akan terjadi perubahan keseimbangan ion-ion hidroksida, karbonat, sulfida dan silikat. Keseimbangan itu akan mengatur pengendapan dan pelarutan padatan, erapan dan jerapan ion, dan konsentrasi ion-ion seperti Al, Fe, gas H2S, CO2, serta asam-asam organik yang tidak terdisosiasi (Ponnamperuma, 1985).
ZPC (Zero Point of Charge)
Pada mineral yang bermuatan variable, muatan permukaan akan terbentuk ion-ion yang terabsopsi pada permukaannya sehingga muatan ditentukan dengan kelebihan ion yang terabsopsi tersebut. Sifat yang sangat penting bagi tanah yang bermuatan variable adalah Zero Point of Chart. Nilai ZPC dapat didefinisikan sebagai nilai pH saat mana koloid bermuatan nol atau artinya sama dengan iso electric point (Mukhlis, 2007).
Tanah yang memiliki sifat andik ini memiliki muatan yang berbeda. Terkadang bermuatan positif atau kondisi pH asam dan bermuatan negatif pada pH yang lebih tinggi. Kondisi ini disebut dengan kondisi tanah yang bermuatan variabel. Kondisi pH yang demikian merupakan kondisi dimana titik antara muatan positif dan negatif permukaan koloid bernilai nol sehingga dikatakan titik tersebut adalah titik muatan pada kondisi nol atau zero point of charge (ZPC). Nilai ZPC yang bergantung dengan pH ini dikatakan bermuatan negatif jika pH tanah > ZPC dan bermuatan positif jika pH < ZPC. Tanah Andisol diharapkan bermuatan positif atau nol. Namun, muatan positif berpengaruh terhadap sifat kimia tanah. Pada saat pH rendah, tanah memiliki kapasitas yang rendah untuk mengikat kation dan mungkin dianggap tidak subur kecuali untuk spesies tanaman yang toleran asam (Mukhlis, 2011, Neall, 2009 dan Tan, 1998).
Nilai ZPC perlu diketahui karena nilai ini dapat dijadikan sebagai patokan apakah suatu koloid bermuatan negatif atau positif. Bila:
- pH > ZPC, keadaan asam, maka koloid bermuatan negatif - pH < ZPC, keadaan basa, maka koloid bermuatan positif - pH = ZPC, koloid bermuatan nol
Daya Hantar Listrik
Daya hantar listrik merupakan parameter yang menunjukkan kandungan ion dalam air sehingga suatu larutan mudah atau sukar dalam menghantarkan listrik. DHL bukan merupakan parameter yang relevan untuk mengukur polusi, akan tetapi dapat digunakan sebagai parameter untuk mengetahui tingkat kegaraman dalam air (Indriatmoko dan Myra, 2005).
Tanah menurut salinitas diklasifikasikan atas tiga kelompok berdasarkan hasil pengukuran daya hantar listrik sebagai berikut :
1. Tanah salin dengan daya hantar listrik > 4,0 mmhos/cm, pH < 8,5 dan Na-dd < 15% dengan kondisi fisik normal. Kandungan garam larutan dalam tanah dapat menghambat perkecambahan, penyerapan unsur hara dan pertumbuhan tanaman.
2. Tanah sodik dengan daya hantar listrik < 4,0 mmhos/cm, pH > 8,5 dan Nadd > 15% dengan kondisi fisik buruk. Garam yang terlarut dalam tanah relatip rendah, dan keadaan tanah cenderung terdispersi dan tidak permeable terhadap air hujan dan air irigasi.
3. Tanah salin sodik dengan daya hantar listrik > 4,0 mmhos/cm, pH < 8,5 dan Na-dd > 15% dengan kondisi fisik normal. Keadaan tanah umum terdispersi dengan permeabilitas rendah dan sering tergenang jika diairi
(Nursyamsi, 2005).
Mineral Amorf dan Alofan
Mineral amorf merupakan mineral aluminosilikat yang mempunyai struktur tidak dimensi dengan atom yang tersusun secara teratur dan relative cukup panjang.Mineral amorf yang paling banyak ditemukan adalah mineral alofan, dimana mineral dengan rumus kimia Al2 1.3–2.0(SiO2).2.5-3.0(H2O) (Mukhlis, dkk., 2011). Kehadiran Alofan memberikan sifat-sifat yang khas pada tanah Alofan yaitu mempunyai muatan terubahkan yang besar. Mineral ini juga bersifat amfoter dan dilaporkan dapat meningkat fosfat dalam jumlah banyak. Nilai KTK berkisar antara 20 dan 50 mEK per 100g (Tan, 1995).
alofannya memiliki kapasitas tukar kation sangat tinggi (150 cmol/kg, yang lebih tinggi dari montmorillionit). Sayangnya, tanah ini dapat menyerap dan mengendapkan fosfor. Jika fosfor ditambahkan dengan pupuk kurang dari 10%, maka efisiensinya akan berkurang akibat kandungan Al larut dan tanah liat Fe. Tanah Andisol menyimpan air dalam jumlah yang besar. Tetapi ketika kering, tanah ini menjadi tidak padat dan berdebu. Karena itu, tanah Andisol rentan terhadap erosi (Sipayung, 2003).
Ada beberapa metode yang telah digunakan untuk menetapkan bahan amorf, baik dengan alat yang rumit maupun secara sederhana, misalnya dengan mikroskop electron, Spektro Infra red, Spektro Sinar X, DTA, dan model struktur. Namun dalam hal analisis kimia, metode yang sering digunakan adalah metode segalen dimana metode ini berprinsip bahwa di dalam larutan asam dan alkali mineral amorf akan mudah larut dibandingkan mineral Kristal, sehingga bila tanah yang banayak mengandung mineral amorf diekstrak akan meningkat dan kemudian lambat laun akan tetap (Mukhlis, 2007).
Retensi Fosfat
Beberapa hasil penelitian diketahui permasalahan tanah masam diantaranya memiliki kandungan besi dan mangan sering berlebihan serta kelarutan aluminium tinggi sehingga merupakan penghambat pertumbuhan tanaman. Oleh karena itu masalah tanah masam menjadi perhatian bagi para peneliti dewasa ini. Aplikasi pupuk fosfat larut seperti superfosfat pada tanah yang bereaksi masam kurang efisien, karena kebanyakan pupuk yang diberikan itu menjadi tidak larut dan tidak tersedia bagi tanaman. Hal ini terjadi karena fosfat yang larut dari pupuk yang diberikan segera menempati komponen retensi fosfat terutama pada tanah masam. Semakin banyak fosfat dalam larutan maka retensi semakin rendah, dan konsentrasi fosfat dalam larutan semakin tinggi. Oleh karena itu, pemberian pupuk fosfat perlu disesuaikan antara dosis pupuk P yang diberikan dengan kapasitas adsorpsi P maksimum tanah (Isrun, 2009).
waktu yang relatif singkat telah terjadi transfonnasi dalam bentuk yang tidak tersedia (Ilyas, 2000).
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Pelaksanaan Percobaan
Percobaan dilakukan pertama kali dengan mengambil contoh tanah di Desa Sei Semayang, Kecamatan Binjai, Kabupaten Binjai. Kemudian dilakukan analisis contoh tanah di Laboratorium Kimia Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan dengan ketinggian tempat ± 25 m di atas permukaan laut, pada bulan September 2014 sampai Januari 2015.
Alat dan Bahan
Contoh tanah andisol sei semayang, aquades, KCl 1N sebagai bahan pelarut (menentukan pH potensial tanah) Larutkan 74.56 g KCl dengan aquadest menjadi 1 Liter, CaCl2 0.01 M sebagai bahan pelarut larutkan 14.7 g CaCl2 dengan aquadest menjadi 1 Liter. NaF 1 M sebagai bahan pelarut (ada atau tidaknya mineral amorf). Larutkan 41.99 g NaF dengan aquadest menjadi 1 Liter yang digunakan sebagai ekstraksi tanah.
Sedangkan alat yang digunakan pada percobaan ini adalah shaker, tabung plastik (botol kocok) 4 buah dan pH meter untuk mengukur pH tanah.
Prosedur Percobaan
a. Penetapan pH dengan berbagai ekstraktan
- Ditimbang masing 10 gram tanah dan ditempatkan pada tiap – tiap botol kocok sebanyak 3 buah dan 1 buah botol berisi 1 gram tanah.
- Ditambahkan ekstraktan pada masing masing botol yaitu
Tabung Perlakuan Berat
- Digoncag pada shaker selama 30 menit
- Diukur pH suspensi tanah dari masing – masing perlakuanmasing – masing b. Penetapan pH dalam kondisi terbuka dan tertutup
- Ditimbang masing – masing 1tanah
- Digoncang 10 gram tanah dan ditempatkan di tabung kocok
- Diukur pH awal tanah sebelum diberi perlakuan
- Tabung 1 dibiarkan dalam kondisi terbuku sedankan tabung 2 ditutup - Dibiarkan selama seminggu
- Diukur pH masing – masing perlakuan Penetapan Zero Point of Charge (ZPC) Tanah Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah contoh tanah andisol sei semayang, larutan HCl 0,1 N, larutan NaOH 0,1 N, larutan NaCl 2,0 N dan aquadest sebagai bahan ekstraksi tanah.
Sedangkan alat yang digunakan adalah ayakan shaker, pH meter dan botol kocok/tabung 50cc.
Prosedur Percobaan
- Ditimbang masing – masing 2 g contoh tanah dan ditempatkan pada tabung 50 cc
- Ditambahkan 0,5 mL, 1,0 mL, dan 1,5 mL larutan HCl 0,1 N pada masing – masing tabung 1, 2 dan 3 sedangkan tabung yang ke-4 tidak ditambahkan apa – apa
- Ditambahkan 0,5 mL, 1,0 mL, dan 1,5 mL larutan NaOH 0,1 N pada tabung ke 5, 6, dan ke 7.
- Ditambahkan aquadest pada masing – masing tabung hingga volume menjadi 20 mL
- Digoncang selama 30 menit dengan shaker setiap hari selama 4 hari berturut – turut.
- Di ukur pH setelah hari ke – 4, hasilnya disebut sebagai pH1
- Ditambhakan 0,5 mL NaCl 2,0 N pada masing – masing tabung dan digoncang di shaker selama 3 jam
- Diukur pH dengan pH meter, disebut sebagai pH2 - Ditetapkan ΔpH = pH2 – pH1
- Dibuat grafik antara ΔpH sebagai sumbu Y dan pH1 sebagai sumbu X - Perpotongan grafik dengan sumbu X disebut sebagai pH0 atau ZPC. Penetapan Daya Hantar Listrik Tanah
Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah contoh tanah andisol sei semayang sebagai bahan yang akan diukur dan aquadest.
Sedangkan alat yang digunakan adalah elektro conductivity meter, shaker dan botol kocok.
Prosedur Percobaan
- Ditimbang sampel tanah masing – masing 10 g tanah
- Dilarutkan dengan aquadest dengan perbandingan (1 : 2,5) atau ditambah 25 mL aquadest
- Dishaker selama 30 menit
- Diukur daya hantar listrik tanah dengan elektro-conductivity meter Tanah Tergenang
Bahan dan alat
Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah tanah tanah andisol sei semayang sebanyak 400 g sebagai bahan yang akan diamati, air sebagai bahan untuk menggenangi tanah, gula sebanyak 30 g sebagai sumber energi mikroorganisme dekomposer anaerob, dan label sebagai penanda wadah.
Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah labu ukur sebagai wadah tanah sampel tergenang dan pH meter sebagai pengurut tingkat kemasaman tanah. Prosedur Percobaan
- Ditimbang tanah andisol sei semayang sebanyak 100 g dan dimasukkan masing-masing ke 4 buah labu ukur.
- Dimasukkan gula ke masingmasing labu ukur dengan takaran 0 – 5 – 10 -15 g.
- Dimasukkan aquadest sebanyak 100 mL ke dalam labu ukur tersebut. - Diaduk beberapa saat hingga gula yang ada di dalam labu ukur terlarut.
Diamati warna, pH dan keadaan tanah dan larutannya setiap minggu. Penetapan Mineral Alofan dan Bahan Anorganik Amorf Pada Fraksi Liat Bahan dan Alat
Sedangkan alat yang digunakan adalah ayakan 70 mesh, oven pemanas, sentrifusi dan water bath.
Prosedur Percobaan
- Ditimbang 2 gram contoh tanah yang telah diayak dengan ayakan 70 mesh - Dipanaskan pada oven dengan temperatur 1050 C selama 24 jam
- Ditimbang contoh tanah yang telah diovenkan sebanyak 100 mg dan ditempatkan pada tabung sentrifusi yang telah ditimbang berat awalnya
- Ditambahkan 10 mL HCl 8 N, ditutup dan digoncang selama 30 menit - Disentrifusi, supernatan hasil sentrifusi dibuang
- Dicuci residu tanah dengan menambahkan aquadest secukupnya, diguncang dan disentrifusi lagi, supernatannya dibuang lagi
- Ditambahkan 10 mL NaOH 0,5 N
- Dipanaskan dengan air mendidih pada water bath selama 5 menit - Disetrifusi lagi, supernatan hasil sentrifusi dibuang
- Dicuci residu tanah dengan aquadest, diguncang dan disentrifusi, hasil supernatan dibuang
- Dikeringkan tabung sentrifusi dan residu tanah dengan oven pada temperatur 1050 C selama 24 jam
- Ditimbang tabung sentrifusi bersama tanah
- Ditentukan berat yang hilang dan dinyatakan dengan persentase terhadap berat kering tanah
(Berat tabung + 0,5 g) – Berat akhir % berat hilang =
---0,5 g
- Diulangi perlakuan 4 sampai dengan ke 13 sebanyak 4 kali lagi, sehingga akan diperoleh 5 nilai persentase berat yang hilang
- Dibuat kurva dengan perentase berat yang hilang sebagai sumbu Y dan percobaan yang dilakukan sebagai sumbu X
- Kandungan mineral amorf ditentukan sebagai perpotongan antara sb Y dengan perpanjangan kurva yang linier
Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah - Larutan fosfat retensi 1000 ppm P
Dilarutkan 8,80 g KH2PO4 murni dan 3,2 g Natrium asetat anhidrous dengan 1 L aquadest. Ditambahkan 23 mL asam asetat glasial, lalu dipindahkan ke dalam labu ukur 2 L. Diencerkan dengan air sampai tanda garis dan diukur pH sampai 4,6
- Larutan Vanadomolibdat – asam (Reagen Fosfat B)
Dilarutkan 0,8 Amonium Vanadat dengan 500 mLair mendidih. Didinginkan, kemudian ditambahkan 6mL HNO3 diencerkan menjadi 1L. Dilarutkan 16 g Amonium Molibdat dalam air murni panas dan diencerkan sampai 1L. Dilarutkan 100mL HNO3 pekat dengan 1 L air dalam botol 5 L, lalu dituangkan Amonium – Vanandat dan Amonium molibdat ke dalam larutan tersebut
- Larutan Deret Standat Retensi P
Diisi 0-10-20-30-40 dan 50 mL larutan fosfat retensi 1000 ppm P ke dalam 6 buah labu ukur 50 mL. Diencerkan dengan air sampai tanda garis. Deret standart mempunyai kepekatan berturut – turut 0 – 200 – 400 – 600 – 800 – 1000 ppm P, yang setara dengan 100%-80%-60%-40%-20% dan 0% retensi P atau dengan penambahan 0 mL, 10 mL, 20mL, 30ml, 40 mL dan 50 mL retensi P.
Sedangkan alat yang digunkan adalah shaker, sentrifusi, tabung sentrifusi, spectronic dan labu ukur.
Prosedur Percobaan
- Ditimbang contoh tanah kering udara seberat 5 g setara kering oven, dan ditempatkan pada tabung sentrifusi
- Ditambahkan 25 mL larutan retensi fosfat P 1000 ppm
- Dishaker selama 16 jam atau dapat juga diendapkan selam 1 malam
- Disentrifusi pada kecepatan 2000 rpm selama 15 menit untuk mendapatkan ekstrak jernih (supernatan)
- Dipipet 0,5 mL supernatan dan ditempatkan pada tabung reaksi
- Diukur transmittan pada alat spectronic dengan filter 466 nm - Dihitung absorben dari hasil pembacaan transmittan
Absorben = - log transmitan/ 100
- Diinterpolasi nilai absorben sampel tanah ke grafik Standart Retensi P Deret Standart Retensi P
Dipipet masing – masing 0,5 mL larutan standart retensi P 100%-80%-60%-40%-20% dan 0% retensi P atau dengan penambahan 0 mL, 10 mL, 20mL, 30ml, 40 mL dan 50 mL retensi P ke dalam tabung reaksi
- Ditambahkan masing – masing 9.5 mL pereaksi Vanado-molibdat-asam, dibiarkan selama 30 menit
- Diukur transmittan pada alat spectronic dengan filter 466 nm - Dihitung absorben dari hasil pembacaan transmittan
Absorben = - log transmitan/ 100
- Dibuat grafik linier antara absorben (sb Y) dan retensi (sb X) sebagai kurva standart retensi P
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil
Penetapan pH Tanah
Tabung Perlakuan Berat Tanah Ekstraktan pH
1 KCl 10 g 25 mL KCl 1 N 4.08
2 CaCl2 10 g 20 mL CaCl20.01 M 4.04
3 NaF 1 g 50 mL NaF 1 M 11.14
Dari tabel 1. Diketahui bahwa nilai pH tanah dengan berbagai ekstraktan akan menimbulkan nilai yang berbeda-beda. Nilai pH dengan menggunakan larutan KCl (4.08) memiliki kriteria Netral, untuk ekstraktan NaF (11.14) diketahui tanah tersebut memiliki mineral amorf dimana nilai > 9.4.
Tabel 2. Penetapan pH tanah andisol sei semayang dalam keadaan terbuka dan tertutup
Tabung Perlakuan pH pada Minggu
I II III IV V VI
1 Terbuka 4.36 4.38 4.45 4.71 5.09 5.73
2 Tertutup 4.67 4.73 4.82 4.88 5.31 5.58
Dari tabel 2. Pada percobaan penetapan pH tanah dengan perlakuan terbuka dan tertutup untuk tanah inceptisol Bangun Purba diketahui bahwa pada kedua perlakuan baik terbuka dan tertutup mengalami kenaikan nilai pH setiap minggunya.Namun rataan nilai pH pada tanah dengan perlakuan tertutup lebih tinggi dibandingkan dengan tanah yang terbuka.Hal ini menunjukkan bahwa adanya pengaruh CO2 terhadap penurunan nilai pH tanah.Hal ini sesuai dengan literatur Mukhlis (2007) yang menyatakan Faktor-faktor yang mempengaruhi pengukuran pH tanah salah satunya adalah tekanan parsial CO2, dimana semakin besar CO2 maka pH tanah semakin rendah.Kriteria tanah dengan perlakuan terbuka (5.73) dan tertutup (5.58) adalah agak masam.
Penggenangan Tanah
Hasil dari percobaan penggenangan tanah Andisol sei semayang disajikan pada tabel berikut ini:
4 6.16 3.91 4,03 3.94
5 6.18 3.94 3,52 3,79
6 6.21 3,94 3,50 3,64
7 6.28 3,87 3,42 3.52
Dari tabel 3 diketahui bahwa nilai pH pada penggenangan tanah Andisol sei semayang berfluktuasi naik turun. Nilai pH tertinggi terjadi pada minggu ke-7 perlakuan kadar gula 0 g yakni 6,28 dan nilai pH terendah terjadi pada minggu ke-7 perlakuan kadar gula 20 g yakni 3,42.
Tabel 4. Pengamatan data ph akhir, warna dan organoleptik
Perlakua
0 6,28 abu-abu Sedikit berbau masam 7
10 3,87 abu-abu berbau masam 5
20 3,42 abu-abu Berbau masam busuk 7
30 3,52 abu-abu
Berbau masam busuk
menyengat 7
Dari tabel 4 diketahui bahwa penggenangan tanah berpengaruh terhadap aroma/bau tanah Andisol sei semayang sehingga tanah dari minggu ke minggu mengalami perubahan bau yang sampai menyengat.
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Tabel 5. Penetapan nilai Daya Hantar Listrik
No. Contoh tanah Berat tanah DHL
---(mmhos/cm)---1 Andisol Sei
semayang
10 g 11,5 x 10-2
Dari tabel 5 diketahui bahwa nilai DHL dari tanah Andisol Sei semayang adalah sebesar 11,5 x 10-2 mmhos/cm.
Penetapan Mineral Amorf
Tabel 6. Penetapan Minaral Alofan Dan Bahan Anorganik Amorf Metode Segalen
Percobaan % Berat Hilang
Gambar 2. Kurva Penetapan minaral alofan tanah
Dari gambar 1. Diketahui bahwa mineral amorf yang terkandung di dalam tanah memiliki persamaan y = 16x + 8 dengan R2 sebesar 0.941.
Penetapan Nilai ZPC
Tabel 7. Penetapan nilai ZPC tanah
Tabung Ekstrak H2O pH1 pH2 ΔpH
1 0.5 mL HCl 19.5 mL 4.48 4.57 -0.16
Dari tabel 6 diperoleh data nilai ΔpH pada penatapan nilai ZPC tanah dihasilkan nilai negatif, dengan demikian dapat disimpulkan bahwa tanah memiliki muatan permanen yaitu muatan negative.Nilai tertinggi pada perlakuan 0.5 ml HCl (-0.03) dan nilai terendah pada perlakuan 0.5 ml NaOH (-0.34).
3 4 5 6 7 8 9 10
Gambar 3. Kurva penetapan nilai ZPC tanah Penetapan Retensi P
Hasil percobaan penetapan Retensi P pada tanah Andisol sei semayang disajikan pada tabel berikut ini :
larutan standar (%) transmittan Absorben
Tanah Andisol sei semayang 24 0,619788758
Dari tabel 7 diketahui bahwa nilai transmittan tanah Tanah Andisol sei semayang adalah 24 dan absorbennya adalah 0,619788758.
0 20 40 60 80 100 120
Gambar 4. Kurva Penetapan retensi fosfat. Pembahasan
H2O : Al3+ + 3H2O. AlCOH3 + 3H+. Potensial keasaman diukur dengan menggunakan larutan tanah elektro pada umumnya KCl/CaCl2.
Dari hasil percobaan penetapan mineral alofan dan bahan anorganik amorf metode segalen diperoleh pada percobaan I-V terjadi fluktuasi atau peningkatan % berat hilang. Hal ini dapat dilihat dimana pada pengamatan I didapatkan 10 % berat yang hilang dan pada pengamatan III sebesar 60 % dan stabil pada pengamatan IV yang menunjukkan mineral amorf telah habis tercuci akibat pemberian asam dan alkali kuat. Hal ini sesuai dengan literatur Mukhlis (2007) yang menyatakan bahwa dengan metode segalen dimana metode ini berprinsip bahwa di dalam larutan asam dan alkali mineral amorf akan mudah larut dibandingkan mineral Kristal, sehingga bila tanah yang banyak mengandung mineral amorf diekstrak akan meningkat dan kemudian lambat laun akan tetap.
Percobaan mineral alofan dan B.O, diperoleh nilai tertingi yaitu sebesar 80 % dan yang terendah adalah 10%. Nilai ini mempengaruhi sifat fisik kimia tanah. Alofan adalah bahan yang susunan kimianya terdiri dari O2-, 8H-, Al3+ dan S14+ kelebihan dari percobaan ini adalah waktunya singkat dan tingkat keakuratannya tinggi sedangkan kekuranganya adalah bahan organel yang banyak hilang akibat lenching yang berulang-ulang. Prinsip yang digunakan adalah melarutkan primer mineral alofan dengan asam kuat (Ha) dan basa kuat (NaOH).
Berdasarkan hasil percobaan ZPC di dapatkan nilai ∆pH selalu bermuatan negatif sehingga dapat disimpulkan bahwa tanah bermuatan negatif. Hal ini sesuai dengan literatur Musa dan Muklis (2006) yang menyatakan bila:
- pH> ZPC, keadaan basa, maka koloid bermuatan negatif. - pH< ZPC, keadaan asam, maka koloid bermuatan positif. - pH = ZPC, koloid bermuatan nol.
Kegunaan mengetahui ZPC adalah untuk mengetahui nilai atau pH0tanah sehingga dapat dipergunakan dalam pemberian pupuk yang efektif pada tanah-tanah yang bermuatan variable.
Dari percobaan yang telah dilakukan diketahui bahwa tanah Andisol sei semayang memiliki nilai daya hantar listrik sebesar 11,5 x 10-2 mmhos/cm. Hal ini menyatakan bahwa daya hantar listrik tanah Andisol sei semayang tergolong rendah sehingga tanah ini masih sesuai untuk pertumbuhan tanaman. Hal ini sesuai dengan literatur Indriatmoko dan Myra (2005) yang menyatakan bahwa DHL bukan merupakan parameter yang relevan untuk mengukur polusi, akan tetapi dapat digunakan sebagai parameter untuk mengetahui tingkat kegaraman dalam air.
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan dapat diketahui bahwa retensi P tanah andisol sei semayang adalah sebesar 80 %. Hal ini menunjukkan bahwa tanah tersebut memiliki nilai retensi P yang tinggi. Hal dapat disebabkan karena tingginya kandungan aluminium, besi dan mangan pada tanah tersebut, sehingga P yang ada dalam tanah terikat dalam bentuk yang lainnya, sehingga P menjadi tidak lebih tersedia bagi tanaman. Hal ini sesuai dengan literatur Isrun (2009) yang menyatakan bahwa permasalahan tanah masam diantaranya memiliki kandungan besi dan amangan sering berlebih serta kelarutan aluminium tinggi sehingga dapat mengikat P dan P menjadi tidak tersedia bagi tanaman.
KESIMPULAN
1. Retensi P tanah Andisol sei semayang adalah sebesar 58 % sehingga tergolong rendah.
2. Tanah Andisol sei semayang memiliki nilai daya hantar listrik sebesar 11,5 x 10-2 mmhos/cm dan tergolong rendah sehingga tanah ini masih sesuai untuk pertumbuhan tanaman.
3. Nilai ZPC tanah Andisol sei semayang adalah 8,2 dan berarti tanah Andisol sei semayang bermuatan positif.
4. Kandungan mineral amorf tanah Andisol sei semayang adalah sebesar 80 % karena tidak bersifat andik.
5. Tanah andisol sei semayang yang digenangi dengan air akan terjadi perubahan-perubahan sifat kimia tanah, antara lain berubahnya reaksi tanah dari oksidasi menjadi reduksi. juga terjadi perubahan warna menjadi warna cokelat serta mengeluarkan bau yang busuk akibat terjadinya proses pelumpuran yang merupakan aktivitas dari mikroorganisme anearob.
DAFTAR PUSTAKA
Arsana, 2003.Laporan Pengantar Ilmu Tanah. IPB. Bogor.
Darwinah, 1999. Simulasi Pengaruh Pengapuran Dalam Mengurangi Keracunan Besi pada Tanaman padi (Oryza sativa L.) di Lahan Kering Yang Baru Disawahkan. Skripsi. IPB. Bogor.
Hakim, N., M. Y. Nyakpa., A. M. Lubis., S. G. Nugroho., M. R. Saul., M. A. Diha., G. B. Hong dan H. H. Bailey. 1986. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Universitas Lampung, Lampung.
Hardjowigeno, S. 1993. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis Edisi Pertama. Penerbit Akademik Presindo. Jakarta.
Hardjowigeno, H. S., dan M. L. Rayes. 1993. Tanah Sawah – Karateristik, Kondisi, dan Permasalahan Tanah Sawah di Indonesia. Bayumedia.IKAPI Jatim. Malang.
Hasibuan, B.E. 2000. Tanggap Histosol, Oksisol dan Inceptisol Terhadap Fosfat Alam dan Pengaruhnya Terhadap Pertumbuhan Tanaman Jagung. Makalah Pada Seminar Kongres Nasional VII HITI. Bandung, 2-4 November 1999. Ilyas., Syekhfani dan S. Prijono. 2000. Analisis Pemberian Limbah Pertanian Abu
Sekam Sebagai Sumber Silikat pada Andisol Dan Oxisol Terhadap Pelepasan Fosfor Terjerap Dengan Teknik Perunut 32p. Universitas Syiah Kuala, Aceh.
Isrun. 2009. Respons Inceptisols Terhadap Pupuk Guano dan Pupuk P Serta Pengaruhnya Terhadap Serapan P Tanaman Kacang Tanah. Universitas Tadulako, Sulawesi Tengah. 16(1):40-44.
Muklis. 2007. Kimia Tanah. Pustaka bangsa Press. Medan.
Mukhlis, Sarifuddin dan H. Hanum. 2011. Kimia Tanah. Teori dan Aplikasi. USU - Press. Medan.
Musa, L. 2011. Reaksi-reaksi Kimia Dalam Tanah.USU Press. Medan.
Musa, L., Mukhlis dan A. Rauf. 2006. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Departemen Ilmu Tanah. Fakultas Pertanian. Universitas Sumatera Utara, Medan. Nursyamsi, D dan Suprihati. 2005. Sifat-sifat Kimia dan Mineralogi Tanah serta
Kaitannya dengan Kebutuhan Pupuk untuk Padi (Oryza sativa), Jagung (Zea mays), dan Kedelai (Glycine max). Bul.Agron.33(3):40-47.
Ponnamperuma, F. N. 1985. Chemical Kinetixs of Wetland Rice Soil Relative to Soil Fertility.In Wetland Soil, Charaterization, Classification and Utilitization.The Internatio Rice Research Institute. Manila, Philipphines. Sipayung, R. 2003. Stres garam dan Mekanisme Toleransi Tanaman. USU.
Medan.
Sutanto, R. 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Konsep dan Kenyataan. Kanisius, Jakarta.
Setyorini, D., J. S. Adiningsih., S. Rochayati. 2003. Uji Tanah Untuk Rekomendasi Pemupukan. Balai Penelitian Tanah. Bogor.
Tan, K. H. 1995. Prinsip-Prinsip Dasar Kimia Tanah. UGM Press, Yogyakarta. Tan, K. H. 2003. Dasar-dasar Kimia Tanah.UGM-Press.Yogyakarta.
