commit to user
i
SKRIPSI
PENGARUH PELINDIAN TERHADAP KETERSEDIAAN
KALSIUM (Ca) DAN MAGNESIUM (Mg) PADA MATERIAL VULKANIK
HASIL ERUPSI GUNUNG MERAPI
Jurusan/Program Studi Ilmu Tanah
Oleh :
TEGAR HERINDRA PRAMANDIRI
H 0207067
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
i
PENGARUH PELINDIAN TERHADAP KETERSEDIAAN
KALSIUM (Ca) DAN MAGNESIUM (Mg) PADA MATERIAL VULKANIK
HASIL ERUPSI GUNUNG MERAPI
Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian
di Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Jurusan/Program Studi Ilmu Tanah
Oleh :
TEGAR HERINDRA PRAMANDIRI
H 0207067
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
ii
PENGARUH PELINDIAN TERHADAP KETERSEDIAAN
KALSIUM (Ca) DAN MAGNESIUM (Mg) PADA MATERIAL VULKANIK
HASIL ERUPSI GUNUNG MERAPI
Yang dipersiapkan dan disusun oleh
Tegar Herindra Pramandiri
H0207067
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji
Pada tanggal : 16 Mei 2012
Dan dinyatakan telah memenuhi syarat
Susunan Tim Penguji
Ketua Anggota I Anggota II
Ir. Sumarno, MS. Dwi Priyo Ariyanto, SP.M.Sc Dr.Agr.Sc.Rahayu,SP.MP
NIP. 19540518 198503 1 002 NIP. 19790115 200501 1 001 NIP. 19750529 200312 1 001
Surakarta, Juni 2012
Mengetahui
Universitas Sebelas Maret
Fakultas Pertanian
Dekan
commit to user
iii
KATA PENGANTAR
Syukur alhamdulilah penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan karuniaNya sehingga penyusun dapat menyelesaikan
skripsi ini. Selama penyusunan skripsi ini tentunya tidak lepas dari bantuan
berbagai pihak, oleh karenanya penyusun ingin mengucapkan terima kasih
kepada:
1. Prof. Dr. Ravik Karsidi, MS., selaku Rektor Universitas Sebelas Maret
2. Prof.Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS, selaku Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Ir.Sumarno, MS. selaku pembimbing utama atas segala bimbingan dan ilmu
yang ditularkan kepada penyusun selama penyusunan skripsi ini.
4. Dwi Priyo Ariyanto, SP.M.Sc, selaku pembimbing pendamping atas segala
bimbingannya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi ini,
5. Dr Agr.Sc.Rahayu, SP.MP. selaku dosen penguji, terimakasih atas saran dan
masukan yang diberikan selama penyusunan skripsi.
6. Bapak dan Ibu Dosen serta seluruh staff Fakultas Pertanian Universitas
Sebelas Maret Surakarta atas ilmu yang telah diberikan dan bantuannya
selama masa perkuliahan penulis di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
7. Segenap Laboran di Laboratorium Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian
yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan analisis laboratorium guna
mendukung penelitian.
8. Kedua orang tua, Heruwanto, SIP,M.Si dan Sri Endrowati, S.Pd yang
memberikan kasih sayang, doa dan dukungan untukku setiap saat.
9. Kedua adikku Kharisma Devi Herindra dan Amelia Rahma Herindra yang
memberi dukungan untuk terus menjadi yang ebih baik.
10. Motivatorku, Lilis Kusuma yang selalu mencurahkan waktu, perhatian dan
dukungan yang sangat luar biasa.
11. Sahabat seperjuangan dalam penelitian Taufik Perak Sanjaya yang selalu
commit to user
iv
12. The Dahlia Crew (Afif, Burhan, Agung, Alan, Amri) yang selalu menjadi
teman penyemangat.
13. Teman- teman IMOET 2007 ( Fendha, Hari Kuncoro. Wildhan, Agus, Adi,
Hany, Ganis, Wiwit, Listya, Andika, Tika, Anggurit, dll ) yang selalu
memberikan bantuan, semangat dan dukungan dalam penyusunan skripsi.
14. Kakak tingkat maupun adik tingkat yang banyak mendukung dan memberi
semangat.
15. Teman – teman seperjuangan di KMIT yang memberi pelajaran tentang arti
kebersamaan, kekeluargaan dan kekompakan.
16. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan skripsi ini yang tidak
bisa disebutkan satu persatu.
Penyusun menyadari bahwa dalam pembuatan skripsi ini masih banyak
kekurangan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang bersifat membangun sangat
diharapkan agar dapat lebih baik. Semoga skripsi bermanfaat bagi kita semua.
Amin.
Surakarta, Juni 2012
commit to user
v
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR LAMPIRAN ... ix
RINGKASAN ... x
SUMMARY ... xi
I. PENDAHULUAN... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Perumusan Masalah ... 2
C. Tujuan Penelitian ... 2
D. Manfaat Penelitian ... 2
II. LANDASAN TEORI... 3
A. Tinjauan Pustaka ... 3
1. Material Vulkanik Gunung Merapi ... 3
2. Tanah Andisol ... 4
3. Kalsium (Ca) ... 6
4. Magnesium (Mg) ... 7
B. Hipotesis... 9
C. Kerangka Berpikir ... 9
III.METODOLOGI PENELITIAN ... 10
A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 10
B. Bahan dan Alat Penelitian ... 10
C. Rancangan Penelitian ... 10
D. Tata Laksana Penelitian ... 11
commit to user
vi
F. Analisis Data ... 13
IV.HASIL DAN PEMBAHASAN ... 14
A. Karakteristik Tanah Awal ... 14
B. Hasil Analisis Ketersediaan Kalsium (Ca) dan Magnesium (Mg) tanah ... 16
C. Hasil Analisis Kalsium dan Magnesium Total Tanah ... 20
D. Hasil Analisis pH Tanah ... 21
E. Hasil Analisis Kapasitas Tukar Kation ... 23
F. Hasil Analisis Fraksi Klei Tanah ... 25
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 27
A. Kesimpulan ... 27
B. Saran... 27
DAFTAR PUSTAKA ... 28
commit to user
vii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
4.1 Karakteristik Awal Material Vulkanik Gunung Merapi ... 14
commit to user
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
3.1 Tabung Pelindi ... 11
4.1 Hasil Analisis Ketersediaan Kalsium Tanah ... 17
4.2 Hasil Analisis Ketersediaan Magnesium Tanah.... ... 19
4.3 Hasil Analisis pH H2O ... 22
4.4 Hasil Analisis pH KCl ... 23
4.5 Hasil Analisis Kapasitas Pertukaran Kation ... 24
commit to user
ix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1 Analisis Jumlah Air Yang Ditambahkan ...31
2 Data Penelitian ...32
3 Analisis Statistika Ketersediaan Kalsium ...34
4 Analisis Statistika Ketersediaan Magnesium ...41
5 Analisis Statistika pH H2O ………... 48
6 Analisis Statistika pH KCl……….… 55
7 Analisis Statistika KPK……… 62
8
9
10
Analisis Statistika Fraksi Klei………
Uji Korelasi……….……
Dokumentasi Penelitian…….……… 69
75
commit to user
x
RINGKASAN
Tegar Herindra Pramandiri, H 0207067. Pengaruh Pelindian Terhadap Ketersediaan Kalsium dan Magnesium pada Material Vulkanik Hasil Erupsi Gunung Merapi. Di bawah bimbingan Ir. Sumarno, MS., Dwi Priyo Ariyanto, SP. M.Sc, dan Dr. Agr. Sc. Rahayu, SP., MP. Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pelindian terhadap ketersediaan Kalsium dan Magnesium pada material vulkanik hasil erupsi gunung Merapi. Penelitian ini dilaksanakan di Rumah Kaca Fakultas Pertanian UNS pada bulan Februari – Maret 2011. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial dengan 3 ulangan. Adapun faktor yang di uji adalah kedalaman lapisan dan lamanya waktu pelindian. Penelitian ini menggunakan 2 tanah, yaitu tanah Andisol dan material Vulkanik. Sebagai pengganti air hujan, dalam penelitian ini menggunakan aquadest. Analisis data menggunakan uji F taraf kepercayaan 95% jika data normal kemudian dilanjutkan uji Least Significant Different (LSD) taraf kepercayaan 95%. Serta dilakukan uji Korelasi untuk mengetahui hubungan antar variabel
Hasil penelitian menunjukan bahwa perlakuan pelindian mampu meningkatkan ketersediaan kalsium, pada lapisan 1 dan 2 (material vulkanik) ketersediaan kalsium terjadi peningkatan ketersediaan kalsium sampai hari ke-30. Pada lapisan 3 (tanah andisol) ketersediaan kalsium semakin meningkat dari awal hingga akhir waktu pelindian.Sedangkan untuk ketersediaan magnesium, perlakuan pelindian tidak mampu meningkatkan ketersediaan magnesium.
commit to user
xi
SUMMARY
Tegar Herindra Pramandiri, H 0207067. Influence of leaching on the Availability of Calcium and Magnesium of Volcanic Eruption Materials of Merapi Mounts. Under the guidance of Ir. Sumarno, MS., Dwi Priyo Ariyanto, SP. M.Sc., and Dr. Agr. Sc. Rahayu, SP., MP. Soil Science Department, Faculty of Agriculture, Sebelas Maret University Surakarta.
The aim of this study was to determine the effect of leaching on the availability of Calcium and Magnesium of volcanic eruption materials of Merapi Mountain. The research was conducted at the Greenhouse of Faculty of Agriculture, UNS in February-March 2011. This study is an experimental study using Completely Randomized Design (CRD) factorial with three replications. The factors is the layer depth and duration of leaching. This study used 2 soil, Andisols and volcanic material. As substitute of rain water, use distilled water. Data was analysed using F test if the treatments have an effect, then followed by
Least Significant Different test (LSD) in 95% confidence. And Correlation test to determine the relationship between variables.
The results showed that leaching treatment can increase the availability of calcium, in layers 1 and 2 (volcanic material) the availability of calcium increased to 30 day. At layer 3 (Andisols) increasing the availability of calcium from the beginning to the end of the leaching time. As for the availability of magnesium, leaching treatment can’t increasing the availability of magnesium.
commit to user
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar belakang
Gunung Merapi merupakan gunung yang paling aktif di dunia, pada
bulan April 2006 telah mengeluarkan erupsi dan pada tanggal 26 Oktober
2010 meletus. Selama abad 20 Gunung merapi mengalami letusan pada tahun
1930 yang menyebabkan 1.396 orang meninggal dunia, tahun 1961
menyebabkan 6 orang meninggal dan pada tahun 1994 menyebabkan 64 orang
meninggal, tahun 2006 menyebabkan 2 orang meninggal (Wilson et al, 2007)
dan Oktober 2010 dengan jumlah meninggal 126 orang (Anonima, 2010).
Sepanjang abad 20, aliran awan panas mengarah ke barat laut, barat dan utara,
wilayah timur lereng bebas dari awan panas. Letusan Gunung Merapi pada 26
Oktober – 5 November 2010 lahan dan awan panas mengarah ke selatan dan
barat.
Kerusakan sumberdaya lahan yang terjadi akibat letusan Gunung
Merapi adalah erupsi abu dan pasir yang menutupi lahan pertanian dengan
ketebalan abu dan pasir yang bervariasi untuk setiap lokasi tergantung jarak
dari pusat letusan dan arah dan kecepatan angin. Dampak yang langsung
terhadap lahan adalah penutupan lapisan tanah atas oleh abu sehingga banyak
tanaman yang mati terutama sayuran. Namun setelah beberapa hari kemudian
muncul tunas-tunas baru, hal ini membuktikan bahwa material vulkanik tidak
sepenuhnya bersifat racun.
Abu vulkanik Gunung Merapi yang diambil pada Juli 2008
mengandung Al, Mg, Si dan Fe yang dianalisis dengan metode Analisis
Aktivasi Neutron (AAN) berturutturut berkisar antara 1,8 15,9% Al, 0,1
-2,4% Mg, 2,6 - 28,7% Si dan 1,4 - 9,3% Fe (Sudaryo dan Sutjipto, 2009).
Abu vulkanik tersebut nantinya akan terkena air hujan yang akan
menyebabkan tercucinya basa–basa yang terkandung dalam abu vulkanik
tersebut, misalnya kalsium dan magnesium. Kalsium dan magnesium
merupakan unsur hara yang mudah tercuci terutama pada tanah yang
commit to user
2
diperlukan oleh tanaman dalam jumlah yang cukup banyak. Kalsium diserap
oleh tanaman dalam bentuk Ca2+ sedangkan magnesium diserap dalam bentuk
Mg2+. Kalsium mempunyai fungsi bagi tanaman sebagai penyusun dinding sel,
sedangkan magnesium berungsi sebagai penyusun klorofil.
Penelitian ini menggunakan alat simulasi berupa tabung pelindi yang
menggambarkan keadaan tanah bekas erupsi Gunung Merapi sehingga dapat
diketahui besarnya kalsium (Ca) dan Magnesium (Mg) yang tersedia.
B. Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam penelitian ini adalah apakah pelindian
berpengaruh terhadap ketersediaan Kalsium (Ca) dan Magnesium (Mg) pada
material vulkanik hasil erupsi Merapi?
C. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pelindian terhadap
ketersediaan Kalsium dan Magnesium pada material vulkanik hasil erupsi
Gunung Merapi.
D. Manfaat Penelitian
Penelitian ini bermanfaat untuk mengetahui ketersediaan Kalsium dan
Magnesium pada material vulkanik hasil erupsi Gunung Merapi yang nantinya
akan dijadikan sebagai informasi kepada masyarakat disekitar Gunung
commit to user
II. LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
1. Material Vulkanik Gunung Merapi
Letusan gunung Merapi mengeluarkan material dalam bentuk 3 fase
yaitu gas (emulsi awan panas), cair (lahar), padat (fraksi, debu, pasir,
krakal, dan lain–lain). Ketiga fase ini akan mempengaruhi tingkat
keparahan kerusakan lahan pertanian yang dilaluinya. Kerusakan lahan
pertanian yang tertimpa material ini bersifat sementara. Karena dari sisi
pedologis, tanah ini akan mengalami rejuvinalisasi (pemudaan) kembali dengan adanya material yang segar (fresh) dan kaya akan unsur hara makro (Ca, Mg, K, S), mikro (Zn, Fe, Cu, Mn) dan hara berguna (Si dan
Na) (Hanudin, 2011). Material vulkanik yang hasil erupsi Gunung Merapi
terebut juga mengandung mineral primer seperti gelas vulkanik dan
feldspar plagioklas (Fiantis, 2009).
Aktivitas vulkanisme Gunungapi Merapi pada tahun 2010
mengakibatkan lahan di kawasan Merapi tertutup dengan material
vulkanik. Ada dua macam material volkanik yang menutupi lahan, yaitu
abu vulkanik dan material awan panas (Nurcholis, 2011). Letusan Gunung
Merapi yang terjadi pada tangal 26 Oktober 2010 sampai dengan awal
November 2010 telah mengakibatkan ratusan korban jiwa, kerugian harta
benda, dan rusaknya lahan pertanian. Letusan tersebut memuntahkkan
ratusan juta meter kubik material vulkanik yang terdiri dari abu vulkanik,
pasir, kerikil, dan batu (Wuryanta, 2011).
Menurut Purwono, Petugas Pengamatan Gunung Merapi di Pos
Jrakah, Selo, Boyolali, yang dimuat dalam surat kabar Republika tanggal
19 Januari 2011. Menyatakan bahwa muntahan material vulkanik dari
gunung Merapi diperkirakan mencapai 100 juta meter kubik, namun yang
longsor terbawa air hujan baru 35% (Anonimb, 2011).
Tanah vulkanik/tanah gunung berapi adalah tanah yang terbentuk
dari lapukan materi dari letusan gunung berapi yang subur mengandung
commit to user
unsur hara yang tinggi. Jenis tanah vulkanik dapat dijumpai di sekitar
lereng gunung berapi. Tanah yang berkembang dari abu vulkanik
umumnya dicirikan oleh kandungan mineral liat allophan yang tinggi.
Allophan adalah Aluminosilikat amorf yang dengan bahan organik
dapat membentuk ikatan kompleks (Sudaryo dan Sutjipto, 2009).
Berdasarkan Uji Komposisi KimiaTanah Vulkanik Gunung Merapi
Yogyakarta yang dilakukan oleh Balai Teknik Kesehatan Lingkungan
(BTKL), 1994 Yogyakarta menunjukkan bahwa Material Vulkanik
Gunung Merapi Yogyakarta mengandung SiO2 (54,56%), Al2O3 (18,37%),
Fe2O3 (18,59%), CaO (8,33%), MgO (2,45%), Na2O (3,62%), K2O
(2,32%), MnO (0,17%), TiO2 (0,92%), P2O5 (0,32%), H2O (0,11%), HD
(0,2%).
Secara umum, material yang dikeluarkan oleh material erupsi yang
dikeluarkan oleh erupsi gunung merapi berupa gas, cair maupun yang
padat. Namun material erupsi yang digunakan dalam penelitian ini adalah
material yang padat saja. Material padatpun terbagi dalam berbagai ukuran
antara lain Bom (> 32 mm), Lapili (4 – 32 mm), pasir gunungapi (0,25 – 4
mm), dan abu volkan (< 0,25 mm). Bahan yang digunakan dalam
penelitian ini adalah material vulkanik yang berukuran 0,25 – 4 mm atau
yang disebut pasir gunungapi (Munir, 1996).
2. Tanah Andisols
Tanah Andisol adalah tanah yang memiliki bahan andik dengan
ketebalan sebesar 60% atau lebih bila: 1). terdapat dalam 60 cm dari
permukaan mineral atau pada permukaan bahan organik dengan sifat
andik yang lebih dangkal, jika tidak terdapat kontak densik, litik, atau
paralitik, horizon duripan atau horizon petrokalsik pada kedalaman
tersebut, atau 2). diantara permukaan tanah mineral atau lapisan organik
dengan sifat andik, yang lebih dangkal dan kontak densik, litik, atau
paralitik, horizon duripan atau horizon petroklasik
commit to user
Andisol terbentuk dari debu volkanik. Debu vulkanik kaya dengan
mineral liat amorf atau alofan yang mengandung banyak Al dan Fe.
Logam-logam ini akan dibebaskan oleh proses hancuran iklim. Khelasi
antar asam humik dan Al dan Fe tersebut, membentuk khelat
logam-humik, yang juga akan meningkatkan retensi humus terhadap dekomposisi
mikrobiologis (Tan, 1998).
Tanah Andisol memiliki kemampuan menyerap dan menyimpan air
yang tidak dapat kembali seperti semula apabila mengalami kekeringan
(irreversible drying). Sifat irreversible ini menyebabkan perubahan ukuran partikel, karena alofan yang dikandung tanah Andisol akan cenderung
membentuk fraksi pasir semu (pseudosand) hasil agregasi alofan dengan
partikel lainya termasuk bahan organik (Munir, 1995).
Tanah Andisol memiliki rentang pH tanah H2O. Logam-humus
yang mendominasi tanah menyebabkan kemasaman (< 5) dengan
kejenuhan basa yang rendah dan juga berhubungan dengan keracunan Al.
Tanah yang didominasi oleh alofan umumnya memiliki pH 5,5 – 6,5.
Reaksi kemasaman tanah dengan KCl cenderung lebih rendah 0,5 – 1,5
dari pada pH H2O, perbedaan besar antara keduanya terjadi karena
kompleks logam-humus didalam tanah. Reaksi kemasaman tanah dengan
KCl penting untuk menunjukkan kemasaman tanah dalam reaksi
kemasaman Andisol dan jika pH KCl < 55 maka jumlah logam Al nyata
dalam larutan tanah (Munir, 1995).
Selisih antara pH KCl dan pH H2O atau disebut juga ΔpH. Nilai
ΔpH merupakan gambaran suatu tanah bermuatan variabel. Suatu tanah bermuatan variabel jika memiliki nilai ΔpH antara – 0,5 s/d ~ .
Kemasaman tanah dengan nilai ΔpH yang mendekati nol diharapkan
memiliki aluminium yang dapat dipertukarkan dalam jumlah yang sedikit.
Jika nilai ΔpH lebih mendekati nilai negatif, tidak dapat dikatakan apakah
muatan tersebut permanen atau tetap, tetapi lebih diindikasikan dengan
commit to user
Sifat kimia Andisol yang mempengaruhi muatan variabel adalah
gugus OH dari aluminol, ferrol, dan silanol dari liat amorf. Semua fraksi
liat Andisol bersifat amfotermik kecuali silanol. Pada pH tanah tinggi
Al-OH melepaskan H+ dan permukaan aluminol bermuatan negatif, tetapi
pada pH tanah rendah aluminol akan menerima tambahan H+ hingga
muatan positif, begitu juga dengan ferrol. Sedangkan silanol akan
melepaskan H+ saja, tetapi tidak akan menerima tambahan proton diatas
pH 2, jadi silanol tidak bersifat amfotermik pada pH 3 - 10 (Tan, 1998).
3. Kalsium (Ca)
Sumber mineral Ca meliputi Feldspar, apatit, dolomite, dan Gipsum,
Amphibol. Ketersediaan Ca terkait dengan kejenuhan–kejenuhan
basa-basa (Ca, Mg, K, dan Na). Kejenuhan basa-basa yang rendah mencerminkan
keteresediaan Ca yang rendah. Ketersediaan unsur Ca meningkat pada pH
7,0 – 8,5, kemudian menurun pada pH di bawah 7,0 maupun 8,5
(Hanafiah, 2005).
K+, Ca2+, Mg2+ dan Na+ sudah ada dalam keadaan tereduksi, maka
semua ion tersebut tidak langsung dipengaruhi oleh reduksi tanah. Namun
kenaikan volume air yang sangat besar pada tanah tergenang dapat
mempercepat pengurangan senyawa padat dari unsur ini. Jumlah yang
besar dari ion NH+, Fe2+ dan Mn2+ yang disebabkan pada penggenangan
dapat memindahkan sejumlah besar Ca2+, Mg2+ dan K+ dari tempat
pertukaran ke dalam larutan tanah. Akibatnya semua ion itu menjadi lebih
mudah mengalami pencucian. Di lain pihak, air genangan biasanya
membawa “basa dapat ditukar” itu dalam jumlah yang banyak, yang
dalam keadaan biasa mencegah kahat kalium pada sebagian besar tanah
sawah (Sanchez, 1993).
Kalsium diserap tanaman dalam bentuk ion Kalsium (Ca2+).
Didalam tanah kalsium berasal dari mineral primer pembentuk tanah
misalnya batu kapur. Kandungan kalsium didalam tanah berkisar 0,1 –
commit to user
tanah sehingga dapat dikategorikan sebagai kalsium yang tersedia bagi
tanaman. Namun jika bereaksi dengan ion negatif menjadi senyawa yang
sukar dimanfaatkan oleh tanaman (Novizan, 2005).
Kandungan Ca dalam tanah tergantung dari: (1) bahan induk, (2)
derajat pelapukan, (3) tindakan pengapuran sebelumnya. Secara garis
besar konsentrasi Ca dalam tanah dipengaruhi oleh jenis tanah dan tingkat
pelapukannya. Misalnya konsentrasi Ca adalah 5% untuk Aridisols, 1%
untuk Alfisols, dan 0,6% untuk Oxisols (Barber, 1984).
Kalsium memiliki peranan yan erat dalam pertumbuhan apical dan
pembentukan bunga (Tisdale et al., 1999) Selain itu, Ca juga berfungsi
dalam pembekahan sel, pengaturan permebilitas sel serta pengaturan tata
air dalam sel bersama dengan unsur K, perkecambahan biji, perkembangan
benang sari, perkembang bintil akar rhizobium. Tetapi Ca relatif kurang
berperan dalam mengaktifkan kerja enzim.
4. Magnesium (Mg)
Sumber hara Mg antara lain adalah: 1) Bahan organik: kebanyakan
Mg segera terdekomposisi dari seresah, sisanya mengalami mineralisasi
pada tahap awal perombakan residu tersebut. 2) Pupuk kandang, kompos
dan biosolid. Kebanyakan Mg terlarut, segera tersedia, oleh karena itu
dengan mudah hilang sebelum diberikan ke lahan. 3) Mg tertukar: Mg2+
termasuk kation dapat ditukar, pertukaran kation termasuk reaksi
terpenting bagi Mg dalam tanah. 4) Pelarutan mineral Mg: yaitu mineral
primer atau mineral lempung sekunder, tanah kasar lebih sedikit
kandungan Mg dibandingkan dengan tanah halus, kadar Mg lebih tinggi
pada lahan kering semia arid atau arid. 5) Kapur dan Pupuk: Mg berada
dalam senyawa yang digunakan untuk menetralkan pH tanah, terutama
dalam bentuk batu kapur dolomite (CaMgCO3), bentuk yang lain misalnya
garam Epsom (MgSO4) dan K2SO4 MgSO4 (Yuwono, 2004).
Selain itu sumber Mg yang lain adalah batu kapur dolomite,
commit to user
menetralkan kemasaman tanah. Sumber utama Mg untuk tanaman dari
larutan tanah dan dari komplek jerapan. Magnesium dapat ditukar
umumnya berjumlah sekitar 4 – 20% dari total kation dalam tanah, akan
tetapi untuk tanah-tanah yang berasal dari bebatuan serpentin magnesium
dapat ditukar dapat melebihi kalsium. Persen kejenuhan aktual Mg
tergantung pada sifat–sifat tanah, tanaman, dan faktor lain (Blair, 1984)
Di dalam tanah banyak Magnesium (Mg) dijumpai dalam
fraksi lempung, Mg dijumpai dalam mineral ferromagnesium yang
mudah lapuk (biotit, serpentin, hornblende, olivin) juga dalam mineral
lempung sekunder (chlorite, vermikulit, illit dan monmorilonit). Di
dalam tanah juga dapat dijumpai Mg sebagai MgSO4, MgCO3 atau
dolomit (CaCO3, MgCO3) (Anonimc,2009).
Magnesium di dalam tanaman mempunyai peranan sebagai berikut:
Sebagai atom pusat dalam molekul klorofil, metabolism fosfat, respirasi
tanaman, aktifator beberapa sistem enzim, dan terutama untuk
mengaktifkan fosforilase. Magnesium juga sebagai pengaktif enzim yang
berupa karbohidrat, pernafasan dan sebagai katalisator (Winarso,2005).
Unsur Magnesium (Mg) merupakan unsur penyusun molekul
klorofil (zat hijau daun) yang paling utama. Karena itu magnesium
berperan penting dalam produksi tanaman. Selain diperlukan dalam
pembentukan klorofil, magnesium juga berperan sebagai pembawa
(carrier) unsure hara yang lain, terutama Fosfor. Magnesium juga berfungsi membantu pembentukan berbagai senyawa di dalam tanaman
seperti gula, protein, minyak dan lemak. Magnesium adalah unsur yang
mobil (mudah ditranslokasikan), maka magnesium akan segera
ditranslokasikan dari bagian yang tua ke bagian yang muda bila tanaman
kekurangan Magnesium. Gejala kekurangan magnesium ditunjukan
dengan warna kuning pada bagian atas daun yang menghadap sinar
commit to user B. Hipotesis
H0 : Pelindian berpengaruh tidak nyata terhadap ketersediaan Kalsium
(Ca) dan Magnesium (Mg) pada material vulkanik hasil erupsi
Gunung Merapi
Hi : Pelindian berpengaruh nyata terhadap ketersediaan Kalsium (Ca) dan
Magnesium (Mg) pada material vulkanik hasil erupsi Gunung Merapi
C. Kerangka Berpikir
Material Vulkanik
Hujan
Pelindian
Perkembangan Tanah
Kalsium dan Magnesium Terlarut
commit to user
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Rumah Kaca Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta. Sedangkan untuk analisis kimia tanah
dilaksanakan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah dan untuk analisis
fisika tanah dilaksanakan di Laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah
Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penelitian ini
dilaksanakan pada bulan Februari sampai dengan bulan Maret tahun 2011.
B. Bahan dan Alat Penelitian
1. Bahan
a) Aquadest
b) Material vulkanik Gunung Merapi
c) Tanah Andisol lolos saringan diameter 0,5 cm
d) Bahan–bahan kimia untuk analisis laboratorium
2. Alat
a) Cangkul
b) Meteran
c) Gelas ukur
d) Saringan lolos 0,5 cm
e) Peralon diameter 6,35 cm
f) Alat tulis
g) Alat–alat analisis fisika tanah dan kimia tanah
C. Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian menggunakan RAL dengan faktor yang di
uji sebagai berikut:
Faktor 1 : Kedalaman Solum
S1 : kedalaman 0 – 15 cm dari permukaan
S2 : kedalaman 15 – 30 cm dari permukaan
S3 : kedalaman 30 – 50 cm dari permukaan
commit to user
Faktor 2 : Waktu pelindian
P1 : 1 hari pelindian
P2 : 10 hari pelindian
P3 : 20 hari pelindian
P4 : 30 hari pelindian
P4 : 45 hari pelindian
Dari kedua faktor tersebut maka diperoleh suatu rancangan RAL Faktorial
dengan masing – masing kombinasi perlakuan diulang sebanyak 3 kali.
D. Tata Laksana Penelitian
Kegiatan yang dilakukan meliputi:
1. Studi pustaka untuk mengkaji hal–hal yang berhubungan dengan
penelitian.
2. Pengambilan sampel tanah dan material vulkanik dari Dusun Kinahrejo,
Desa Umbulharjo, Kec. Cangkringan, Kab. Sleman Yogyakarta. Pada
koordinat 7o34,925’ LS dan 110o26,601’ BT.
3. Penyusunan tabung pelindi.
commit to user
4. Memasukan material vulkanik dan tanah Andisol yang telah disaring
dengan saringan ukuran 0,5 cm kedalam tabung pelindi dengan susunan
seperti pada Gambar 1.1.
5. Menambahkan aquadest kedalam tabung sebanyak 70 ml/hari.
Penambahan aquadest sebanyak 70 ml/hari merupakan sebagai pengganti
curah hujan yang terjadi di lapangan. Dengan analisis perhitungan
terlampir.
6. Memanen tanah yang sesuai waktu yang ditentukan.
7. Analisis Tanah.
E. Variabel Pengamatan
Data yang dibutuhkan meliputi:
1. Analisis Tanah Awal
Analisis tanah awal meliputi:
a) Ca dan Mg tersedia tanah
Kation–kation ditetapkan dengan menggunakan alat flamefotometer
(Sulaeman, et all, 2005).
b) pH tanah metode elektrolisis
Pengukuran pH tanah (pH H2O, KCl, dan NaF) dengan menggunakan
metode elektrometrik (Sulaeman, et all, 2005).
c) Kapasitas tukar kation
Menganalisis besarnya niai KTK dengan metode ekstrak ammonium
asetat (Sulaeman, et all, 2005).
d) Tekstur tanah
Penentuan tekstur tanah dengan metode pemipetan (Sulaeman, et all,
2005).
e) Ca dan Mg total tanah
Penentuan Ca dan Mg total tanah menggunakan campuran asam pekat
commit to user
2. Analisis tanah setiap rentang waktu 1 hari, 10 hari, 20 hari, 30 hari dan 45
hari.
Analisis yang dilakukan meliputi:
a) Ca dan Mg tersedia tanah
Kation–kation ditetapkan dengan menggunakan alat flamefotometer
(Sulaeman, et all, 2005).
b) pH tanah metode elektrolisis
Pengukuran pH tanah (pH H2O, KCl, dan NaF) dengan menggunakan
metode elektrometrik (Sulaeman, et all, 2005).
c) Kapasitas tukar kation
Menganalisis besarnya niai KTK dengan metode ekstrak ammonium
asetat (Sulaeman, et all, 2005).
d) Tekstur tanah
Penentuan tekstur tanah dengan metode pemipetan (Sulaeman, et all,
2005).
e) Ca dan Mg total tanah
Penentuan Ca dan Mg total tanah menggunakan campuran asam pekat
HNO3 dan HClO4 (Sulaeman, et all, 2005).
Untuk Penentuan Ca dan Mg total tanah hanya dianalisis pada hari ke-45
F. Analisis Data
Semua data yang diperoleh dianalisis statistik dengan menggunakan uji
F, untuk mengetahui apakah perlakuan berpengaruh terhadap variabel apabila
data tersebut normal. Apabila data tersebut tidak normal maka menggunakan
uji Kruskal-Wallis untuk mengetahui apakah perlakuan berpengaruh terhadap
variabel. kemudian dilanjutkan dengan uji LSD (Least Significan Different)
dengan taraf kepercayaan 95 % untuk mengetahui perbedaan rerata antar
perlakuan yang berpengaruh, dan untuk uji keeratan antar perlakuan dilakukan
commit to user
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Karakteristik Tanah Awal
Hasil analisis terhadap sifat-sifat tanah yang digunakan untuk penelitian
adalah sebagai berikut :
Tabel 4.1. Karakteristik Awal Material Vulkanik Gunung Merapi
No. Jenis Tanah Variabel
Pengamatan
Satuan Nilai Pengharkatan
1 Material Vulkanik pH H2O - 6,34 Agak masam
Sumber : Hasil Analisis Laboratorium 2011 Keterangan: Pengharkatan menurut Balittan (2005)
Berdasarkan Tabel 4.1 kondisi awal material vulkanik yang digunakan
mempunyai pH agak masam (pH H2O 6,34), pH material vulkanik ini hampir
mendekati netral, ini dikarenakan material vulkanik merupakan tanah yang
sangat muda atau baru dikeluarkan oleh erupsi Gunung Merapi, hal ini juga
sesuai dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Suriadikata, D.A (2010)
yang menunjukan bahwa material vulkanik mempunyai pH yang berkisar 4,8
sampai 6,8.
commit to user
Kapasitas Pertukaran Kation material vulkanik menunjukan nilai yang
sangat rendah (KPK 3,9 cmol(+)/kg), ini dikarenakan kapasitas pertukaran
kation dipengaruhi oleh tekstur tanah, semakin tinggi fraksi kleinya semakin
tinggi kapasitas pertukaran kationnya. Berdasarkan hasil analisis tekstur tanah
pada material vulkanik fraksi klei 2,62%, debu 0,24%, dan pasir 97,14%.
Fraksi klei tergolong sangat sedikit, sehingga tidak ada yang berfungsi untuk
menukarkan kation.
Berdasarkan tabel di atas, material vulkanik mempunyai Kalsium (Ca)
tersedia sangat rendah (0,3 cmol(+)/kg). Ini dikarenakan material vulkanik
mempunyai kapasitas pertukaran kation yang sangat rendah, selain itu karena
material vulkanik merupakan tanah yang baru dan belum berkembang
sehingga mempunyai fraksi klei yang sedikit. Menurut Ponnamperuma
(1985), faktor–faktor yang mempengaruhi ketersedian kalsium dalam tanah
antara lain: pasokan Ca total, pH tanah, kapasitas pertukaran kation, tipe
koloid dan ratio Ca dengan kation lain. Material vulkanik ini mempunyai
kalsium total sebesar 132,93 ppm. Begitu pula untuk ketersedian Magnesium
(Mg) termasuk sangat rendah (0,35 cmol (+)/kg), yang dikarenakan material
vulkanik merupakan tanah yang belum berkembang, sehingga mempunyai
fraksi klei sangat sedikit. Material vulkanik ini mempunyai pasokan
magnesium total sebesar 39,79 ppm.
Berdasarkan Tabel 4.1 karakteristik tanah awal Andisols mempunyai
pH agak masam (pH H2O 6,52). Reaksi tanah Andisol cukup baik yaitu asam
sampai netral (pH 5,0 sampai 7,0) (AnonimF ). Tanah andisol ini mempunyai
pH NaF sebesar 11,9. Tanah andisol umumnya mempunyai pH NaF > 9.4.
Untuk menganalisa pH NaF menggunakan larutan NaF 1 N, tanah andisol
mempunyai mineral alofan yang mampu menukarkan OH- dengan F
-(Uehara, 1984).
Kapasitas Pertukaran Kation tanah Andisol termasuk rendah (KPK 9,6
cmol(+)/kg), hal ini dikarenakan kapasitas pertukaran kation dipengaruhi oleh
tekstur tanah, semakin tinggi fraksi kleinya maka semakin tinggi pula
commit to user
adalah: fraksi klei 4,10%, debu 42 %, dan pasir 53,90%. Menurut
Darmawijaya (1990), tanah andisol mempunyai kapasitas pertukaran kation <
24 cmol (+)/kg.
Berdasarkan hasil penelitian, kalsium (Ca) tersedia tanah Andisol
termasuk rendah (2,92 cmol (+)/kg) ini dikarenakan tanah Andisol
mempunyai kapasitas pertukaran kation yang rendah pula, tanah Andisol
mempunyai pasokan kalsium total yang hanya sebesar 106,32 ppm. Begitu
juga halnya dengan Magnesium yang mempunyai ketersediaan rendah (0,94
cmol (+)/kg) ini juga dikarenakan tanah Andisol juga mempunyai kapasitas
pertukaran kation yang rendah pula. Tanah Andisol ini mempunyai pasokan
Magnesium total sebesar 32,68 ppm.
B. Hasil Analisis Ketersediaan Kalsium (Ca) dan Magnesium (Mg) Tanah
Kalsium (Ca) diserap dalam tanah berbentuk Ca2+. Faktor –faktor yang
mempengaruhi ketersedian kalsium dalam tanah antara lain: pasokan Ca total,
pH tanah, kapasitas pertukaran kation, tipe koloid dan nisbah Ca dengan
kation lain (Ponnamperuma, 1985).
Berdasarkan analisis statistik, dapat diketahui bahwa perlakuan
pelindian menunjukan nlai P-Value 0,000 (P<0,01). Hal ini berarti perlakuan
pelindian pada penelitian ini memberikan pengaruh yang sangat nyata
commit to user
Gambar 4.1 Hasil Analisis ketersediaan kalsium tanah
Gambar 4.1 menunjukan hasil analisis ketersediaan kalsium. Pada
lapisan 1 (0 – 15 cm) dan lapisan 2 (15 – 30 cm) yang berisi material
vulkanik, mulai terjadi peningkatan ketersediaan kalsium sampai hari ke-30.
Peningkatan kalsium tertukar sampai hari ke-30 dikarenakan adanya proses
mineralisasi yang nyata. Sampai hari ke-30 terjadi pelapukan kimia oleh
aquadest yang mengubah CaCO3 pada material vulkanik menjadi kalsium
tertukar. Proses pelapukan yang terjadi adalah hidrasi serta pelarutan kalsium
seperti yang dinyatakan oleh Manahan (2005). Proses pelapukan kimia terjadi
karena adanya hidrasi dan pelarutan dengan rumus kimia sebagai berikut:
CaCO3 (s) + H2O Ca2+ (aq) + HCO3- (aq) + OH- (aq)
Proses tersebut menunjukan bahwa CaCO3 padat mengalami perlapukan
menjadi Ca2+ dalam bentuk larutan. Ca2+ merupakan bentuk kalsium yang
biasa diserap oleh tanaman atau bentuk kalsium yang dapat ditukarkan
(Winarso, 2005).
Pada lapisan 3 (30 – 50 cm) yang berisi tanah andisol, ketersediaan
kalsium terus mengalami peningkatan. Peningkatan kalsium tertukar ini
diduga adanya akumulasi kalsium tertukar yang berasal dari pelindiaan tanah
commit to user
berkembang daripada material vulkanik, sehingga mempunyai fraksi klei
yang lebih banyak. Fraksi klei tersebut mempunyai kemampuan untuk
mengikat kation–kation, sehingga kalsium–kalsium yang terlindi dari lapisan
di atasnya akan terikat dalam kompleks jerapan tanah.
Berdasarkan analisis statistik, ketersediaan magnesium termasuk data
yang tidak normal, maka untuk menentukan pengaruh atau tidaknya
perlakuan menggunakan uji Kruskall-Wallis. Berdasarkan uji Kruskall-Wallis
dapat diketahui bahwa perlakuan waktu pelindian tidak berpengaruh terhadap
ketersediaan Magnesium. Dapat dilihat dari nilai P-Value menunjukan nilai >
0,05. Hal ini dikarenakan tidak adanya proses mineralisasi yang bisa
meningkatkan ketersediaan magnesium.
Menurut Winarso (2005), Kadar magnesium (Mg) lebih rendah
dibandingkan dengan kalsium (Ca), hal ini disebabkan Mg lebih lemah diikat
oleh tapak–tapak jerapan dibandingkan dengan Ca, sehingga lebih peka
terhadap pencucian. Demikian juga biasanya bahan induk mengandung
magnesium lebih rendah daripada kalsium. Walaupun tanah berkembang dari
bahan induk mengandung magnesium cukup, tetapi masih juga banyak
dijumpai tanaman defisien Mg, khususnya dijumpai pada tanah–tanah
pasiran, tanah–tanah masam yang berkembang di bawah curah hujan tinggi.
Gambar 4.2 Hasil analisis ketersediaan magnesium
commit to user
Gambar 4.2 merupakan hasil penelitian pengaruh pelindian terhadap
ketersediaan magnesium. Walaupun berdasarkan uji Kruskall-wallis
menunjukan waktu perlindian tidak berpengaruh terhadap ketersediaan
magnesium, namun apabila melihat Gambar 4.2 Pengaruh perlakuan terhadap
ketersediaan magnesium ternyata dapat dilihat ada peningkatan ketersediaan
magnesium.
Ketersediaan magnesium pada material vulkanik sebelum adanya
perlakuan perlindian adalah sebesar 0,35 cmol (+)/kg. Setelah adanya
perlakuan pelindian, (Gambar 4.2) pada lapisan 1 hari ke-1 ketersediaan
magnesium meningkat menjadi 0,43 cmol (+)/kg begitu seterusnya terus
meningkat sampai hari ke-20 yang mencapai puncaknya, yaitu sebesar
0,53cmol (+)/kg. Ketersedian magnesium mulai menurun pada hari ke-30 dan
hari ke-45 menjadi sebesar 0,34 cmol (+)/kg. Berdasarkan uji LSD dengan
aras kepercayaan 95%, menunjukan bahwa perlakuan 30 dan 45 hari
menunjukan hasil yang sama (Sig. > 0,05), hal ini juga berarti bahwa
ketersediaan magnesium mulai menurun pada hari ke-30. Hal ini diduga air
mampu melindi unsur magnesium dari lapisan atas ke lapisan bawah dalam
jumlah yang melebihi proses mineralisasi magnesium. Pada lapisan 2, juga
terjadi hal demikian. Ketersedian magnesium mengalami peningkatan sampai
hari ke-20 menjadi sebesar 0,67 cmol(+)/kg. Namun setelah hari ke-30
mengalami penurunan ketersediaan magnesium
Pada lapisan 3 (tanah andisol), terjadi peningkatan ketersediaan
magnesium. Ketersediaan magnesium pada hari 1 adalah sebesar 0,63
cmol(+)/kg terus mengalami peningkatan sampai hari ke-45. Peningkatan ini
dikarenakan lapisan 3 berada pada lapisan terbawah, sehingga mendapatkan
magnesium dari lapisan di atasnya.
Berdasarkan uji korelasi menggunakan minitab, ketersediaan kalsium
berkorelasi cukup erat terhadap kapasitas tukar kation dan fraksi klei, hal ini
berarti semakin tinggi fraksi kleinya dan kapasitas tukar kationnya maka
semakin tinggi pula ketersediaan kalsiumnya. Begitu sama halnya dengan
commit to user
nyata terhadap KPK dan fraksi klei. Hal ini berarti semakin tinggi KPK dan
fraksi klei maka ketersediaan magnesium semakin tinggi
C. Hasil Analisis Kalsium dan Magnesium Total Tanah
Unsur hara total total tanah adalah unsur hara yang berada di tanah baik
itu dalam bentuk yang tersedia maupun dalam bentuk yang tidak tersedia bagi
tanaman. Pada penelitian ini, juga meneliti apakah pelindian berpengaruh
terhadap kalsium dan magnesium total. Perlakuan yang diamati unsur hara
totalnya adalah hanya material awal dan perlakuan hari ke-45.
Tabel 4.2 Hasil analisis kalsium dan magnesium total tanah
No. Material Kalsium Total (ppm) Magnesium Total (ppm)
1. Vulkanik awal 132,93 39,79
2. Andisol awal 106,32 32,68
3. Lapisan 1 65,39 24,67
4. Lapisan 2 76,15 27,34
5. Lapisan 3 76,55 30,77
Berdasarkan Tabel 4.2, kalsium total pada meterial vulkanik awal
adalah sebesar 132,93 ppm, namun setelah adanya perlakuan pelindian dari
hari pertama sampai hari ke-45 ternyata nilai kalsium total pada lapisan 1
mengalami penurunan menjadi 65,39 ppm, sama halnya pada lapisan 2 yang
mengalami penurunan menjadi 76,15 ppm. Pada tanah Andisol awal, kalsium
total sebesar 106,32 ppm. Sama halnya dengan materal vulkanik, setelah
mengalami pelindian kalsium total pada lapisan 3 hari terakhir menjadi 76,55
ppm. Hal ini dikarenakan kalsium adalah unsur hara yang mudah terlindi oleh
air. Air yang setiap hari dimasukan kedalam tabung pelindi, adalah agen
utama yang melakukan pelindian hara. Namun air tersebut tidak akan
terakumulasi pada lapisan paling bawah, hal ini dikarenakan pada bagian
bawah tabung pelindi juga diberikan lubang–lubang drainase untuk keluarnya
air.
Seperti halnya kalsium, magnesium juga merupakan unsur yang relatif
mudah tercuci, besarnya laju pencucian dipengaruhi oleh jumlah magnesium
commit to user
tanaman. Berdasarkan hasil penelitian, magnesium total pada material
vulkanik awal adalah sebesar 39,79 ppm. Setelah mengalami pelindian nilai
magnesium total pada lapisan 1 adalah sebesar 24,67 ppm, hal serupa terjadi
pada lapisan 2 yang juga mengalami penurunan menjadi 27,349 ppm. Pada
tanah Andisol, nilai magnesium total adalah sebesar 30,77 ppm, namun
setelah mengalami pelindian nilai magnesium total pada akhir perlakuan juga
mengalami penurunan, penurunan ini dikarenakan magnesium adalah unsur
hara yang relatif mudah terlindi.
D. Hasil Analisis pH Tanah
Reaksi tanah (pH tanah) menunjukkan sifat keasaman dan alkalinitas
tanah, dengan menunjukkan banyaknya konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam
tanah. Semakin tinggi kadar H+ dalam tanah semakin masam tanah tersebut.
Pada tanah-tanah yang masam jumlah ion H+ lebih tinggi daripada OH-,
sedang tanah alkalis kandungan OH- lebih banyak daripada H+ dan bila
konsentrasi H+ sama dengan OH- tanah bereaksi netral yaitu mempunyai pH
netral. pH tanah berkisar antara 0 - 14 dengan pH 7 disebut sebagai pH netral,
kurang dari 7 disebut dengan masam dan lebih dari 7 disebut dengan alkalis.
Berdasarkan analisis statistik, menunjukan bahwa perlakuan waktu
pelindian berpengaruh sangat nyata terhadap pH H2O (P < 0,01), ini berarti
bahwa waktu pelindian berpengaruh terhadap peningkatkan pH H2O. Material
vulkanik yang terlindi oleh air mampu meningkatkan pH H2O. sedangkan
untuk pH KCl, perlakuan berpengaruh tidak nyata terhadap pH KCl. Hal ini
dibuktikan dengan nilai P > 0,05 yang berarti perlindian mempunyai
commit to user
Gambar 4.3 Hasil Analisis pH H2O
Gambar 4.4 Hasil Analisis pH KCl
Berdasarkan Gambar 4.3 Hasil analisis pH H2O, pada lapisan 1 dan 2
(material vulkanik) terjadi peningkatan mulai pada perlakuan hari ke-10
menunjukan hasil yang sama, ini berarti bahwa pada hari ke-10 menunjukan
terjadinya reaksi hidrolisis yang menyebabkan penambahan konsentrasi ion–
commit to user
Dengan adanya mineral–mineral yang berasal dari material vulkanik
yang bereaksi dengan air, maka akan menyebabkan penambahan konsentrasi
ion–ion hidrokoksida. Ion–ion hidrooksida inilah yang menyebabkan
meningkatnya pH tanah.
Sedangkan pada lapisan 3 (tanah andisol), memiliki pH tanah lebih
rendah daripada material vulkanik. Ini dikarenakan material vulkanik
merupakan tanah yang masih baru, berdasarkan Uji Komposisi Kimia Tanah
Vulkanik Gunung Merapi Yogyakarta yang dilakukan oleh Balai Teknik
Kesehatan Lingkungan (BTKL), 1994 Yogyakarta menunjukkan bahwa
Material Vulkanik Gunung Merapi Yogyakarta mengandung silikat, kalsium
dan magnesium sehingga pH material vulkanik lebih tinggi daripada tanah
Andisol. Berbeda halnya dengan pH KCl (Gambar 4.4) pada lapisan 1 dan 2
(material vulkanik) nilai pH pada hari ke-1 sampai hari ke-45 mengalami nilai
yang konstan.
Selisih antara pH H2O dan pH KCl disebut DpH. Secara umum DpH
menunjukan nilai yang negatif ( pH KCl > pH H2O). Ini berarti bahwa tanah
pada penelitian ini didominasi oleh koloid lempung yang bermuatan positif.
E. Hasil Analisis Kapasitas Tukar Kation
Kation adalah ion bermuatan positif seperti Ca2+, Mg+, K+, Na+, NH4+,
H+, Al3+ dan sebagainya. Didalam tanah kation–kation tersebut terlarut
didalam air tanah atau dijerap oleh koloid–koloid tanah. Banyaknya kation
(dalam miliekivalen) yang dapat dijerap oleh tanah per satuan berat tanah
(biasanya per 100 g) dinamakan kapasitas tukar kation (KPK). Kation–kation
yang telah dijerap oleh koloid–koloid tersebut sukar tercuci oleh air gravitasi,
tetapi dapat diganti oleh kation lain yang terdapat dalam larutan tanah. Hal
tersebut dinamakan pertukaran kation. Jenis–jenis kation yang telah
disebutkan di atas merupakan kation–kation yang umum ditemukan dalam
commit to user
Berdasarkan analisis statistik, Nilai p-value menunjukan angka 0,046.
Hal ini berarti bahwa perlakuan waktu pelindian berpengaruh nyata terhadap
kapasitas pertukaran kation, (P < 0,05)
Gambar 4.5 Hasil analisis kapasitas pertukaran kation
Gambar di atas menunjukan hasil penelitian pengaruh waktu pelindian
terhadap kapasitas pertukaran kation (KPK). Kapasitas pertukaran kation
mengalami peningkatan sampai hari ke-20. Peningkatan ini diduga karena
konsentrasi kation mengalami penurunan. Menurut Bohn et al. (1979), kekuatan jerapan kation oleh tapak pertukaran salah satunya dipengaruhi oleh
konsentrasi kation, semakin kecil konsentrasi kation berarti makin besar
kation tersebut diikat oleh koloid. Kemudian pada hari ke-30 terjadi
penurunan kapasitas pertukaran kation. Pada uji LSD dengan taraf
kepercayaan 95% menunjukan bahwa perlakuan hari ke-20 sangat berbeda
terhadap perlakuan hari ke-30 ( Sig. < 0,01).
Penurunan kapasitas pertukaran kation ini disebabkan karena adanya
pencucian karbonat oleh air pelindi. Dengan pencucian karbonat ini KPK
tanah menjadi lebih rendah dan tanah menjadi lebih asam. Hal ini sesuai
dengan pendapat Hardjowigeno (1987), bahwa dengan adanya pencucian ini
karbonat bergerak dengan air kebawah sehingga KPK tanah menjadi rendah
commit to user
yang berdampak pada menurunnya pH. Hal serupa sama terjadi pada lapisan
2, kapasitas pertukaran kation juga menglamai penurunan pada perlakuan hari
ke-30. Karbonat yang terlindi (leaching) oleh air, muatan–muatan negatif yang kosong akibat hilangnya basa–basa dapat ditukar yang umumnya
berikatan dengan hidroksil hasil ionisasi air meninggalkan ion–ion H, yang
kemudian menduduki muatan–muatan permukaan koloid tanah sehingga KPK
tanah menjadi jenuh oleh ion–ion H ini. Akibatnya melalui proses dissosiasi
H koloid ke H+ larutan tanah, pH tanah menjadi turun, nilai KPK tanah juga
turun akibat ternetraisasinya muatan koloid tergantung pH (Hanafiah, 2005).
Lapisan yang mempunyai kapasitas pertukaran kation terbanyak
terdapat pada lapisan ke-3 (tanah Andisol), ini dikarenakan tanah Andisol dari
tanah awal sebelum adanya perlakuan memang sudah mempunyai kapasitas
pertukaran kation yang lebih tinggi daripada material vulkanik. Tanah
Andisol mempunyai KPK tinggi karena mempunyai fraksi klei lebih banyak
daripada material vulkanik. Menurut Soepardi (1983) besar kecilnya kapasitas
pertukaran kation dipengaruhi oleh: reaksi tanah, tekstur atau jumlah klei,
jenis mineral liat, bahan organik dan pengapuran serta pemupukan.
F. Hasil Analisis Fraksi Klei Tanah
Tekstur tanah adalah perbandingan relatif antara fraksi klei, debu dan
pasiran. Pada penelitian ini menggunakan jenis tanah yang berbeda, yaitu
material vulkanik yang didominasi oleh fraksi pasir dan tanah Andisol yang
didominasi oleh fraksi debu. Perlakuan pelindian yang dilakukan pada
penelitian ini ternyata dapat mempengaruhi perpindahan fraksi–fraksi
walaupun tidak terlalu terlihat jelas. Pelindian lebih berpengaruh terhadap
fraksi klei karena fraksi klei mempunyai ukuran yang paling kecil dari fraksi
lainnya sehingga mudah terlindi.
Berdasarkan analisis statistik, menunjukan bahwa perlakuan waktu
pelindian berpengaruh tidak nyata (P > 0,05) hal ini berarti bahwa waktu
commit to user
Gambar 4.6 Hasil analisis fraksi klei tanah.
Berdasarkan uji LSD, pada lapisan 1 dan 2 (material vulkanik) pada
perlakuan hari ke-1 terhadap perlakuan hari ke-10, menunjukan tidak
berbeda nyata, (Sig. > 0,05 ) atau dapat dikatakan waktu pelindian tidak
mampu meningkatkan fraksi klei. Ini dikarenakan perlakuan pelindian hanya
mampu mentransportasi fraksi klei dari lapisan atas ke lapisan di bawahnya.
Fraksi klei adalah fraksi yang berukuran paling kecil dari suatu tanah,
sehingga fraksi ini mudah mengalami pelindian atau translokasi oleh air ke
lapisan di bawahnya. Hal ini dapat dibuktikan pada lapisan 3 (tanah andisol)
terus mengalami peningkatan fraksi klei. lapisan ini mendapatkan fraksi klei
dari lapisan di atasnya yang mengalami pelindian oleh air, selain itu sebelum
adanya perlakuan pelindian sudah mempunyai fraksi klei yang tinggi. Tanah
andisol merupakan tanah yang sudah mengalami perkembangan daripada
material vulkanik yang dapat dikatakan sebagai tanah baru, sehingga tanah
andisol mempunyai fraksi klei lebih banyak daripada material vulkanik.
commit to user
27
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dari berbagai hal yang telah dibahas di atas dapat diperoleh kesimpulan
sebagai berikut :
1. Perlakuan waktu pelindian mampu meningkatkan ketersediaan kalsium
dalam tanah. Khusus pada lapisan 1 dan 2 ketersediaan kalsium terjadi
peningkatan ketersediaan kalsium sampai hari ke-30.
2. Perlakuan waktu pelindian tidak mampu meningkatkan ketersediaan
magnesium.
3. Perlakuan waktu pelindian mampu meningkatkan pH tanah dan kapasitas
pertukaran kation tanah.
B. Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai material vulkanik
Gunung Merapi untuk mengetahui pengaruh terhadap tanaman. Perlu
dilakukan penelitian untuk mengetahui besarnya unsur hara yang hilang
