BAHAN DAN METODE PENELITIAN
m h a n -P
- -
Penelitian dilakukan terhadap tanah-LAR yang berasal dari daerah Jawa Barat. Lampung dan Sumatera Barat, serta Kalimantan Selatan. Lokasi contoh tanah yang diteliti di Jawa Barat adalah Serpong dan Serang, sedangkan di Lampung adalah perkebunan tebu Bunga Mayang, di Sumatera Barat adalah Daerah Trans- migrasi Sitiung 11, dan di Kalimantan Selatan adalah di Perkebunan tebu Pelaihari. Tanah-tanah yang diteliti merupakan tanah merah yang tergolong Inceptisol-LAR. AlBsol- LAR, Ultisol- LAR, dan Oxisol-LAR.
Pada setiap* lokasi telah dibuat tiga pedon clan telah diklasifikasikan sampai tingkat subgroup sebagai berikut: di Serpong terdiri dari S P 1 = Oxic Hwnirropept, S P 2 = KandiudaIf, dan S P 3 = V p i c Knndiudult; di Serang terdiri dari pedon SR 1, SR2, dan SR 3 yang kesemuanya sebagai v p i c Kandiudulr; di Bunga Mayang terdiri dari @on LA 1 = Typic Kandihumult, dan LA 2 dan LA 3 yang tergolong p p j c Kandiudult; di Sitiung terdiri dari pedon ST 1, ST 2, dan ST 3 sebagai Q p i c HapIudox; dan di Pelaihari terdiri dari PL 1 dan PL 2 yang tergolong Rhodic Eutnrdox dAn PL 3 yang tergolong Plinrhic Hapludox.
Masing-masing pedon umurnnya terdiri dari lima atau enam horison, sehing- ga seluruhnya terdiri atas 85 horison. Contoh tanah diambil dari setiap horison ter- sebut. Bahan tanah yang diteliti untuk berbagai analisis pa& umumnya disiapkan dalam keadaan contoh kering udara. Analisis tekstur, pH,
dan kerapatan limbak
(BD) ditetapkan dari contoh lernbab lapang.e Penelitian
Penelitian mencakup tiga tahapan kegiatan, yaitu: ( I ) pengamatan dan pengambilan contoh tanah di lapang, (2) analisis laboratorium, dan (3) analisis kualitatif dan kuantitatif. Uraian dari setiap tahap kegiatan disajikan sebagai berikut:
-
Pads tahap ini tercakup kegiatan pemilihan l o k k i pengambilan contoh, pem- buatan clan -psi profil, dan pengambilan contoh tanah. Disamping itu dililkukan juga pengumplan data lingkungan setiap lokasi yang terdii dari data geologi daniklim. Metode pengamatan lapang disesuaikan dengan Soil Survey Stfl (1951; 1975). Contoh pedon yang dipilih diusahakan sebagai pewakit tanah di lokasi yang bersangkutan. Untuk tujuan ini, di lokasl Jawa Barat tc1l;th digunakan peta tanah Tinjau Jawa Barat berskala 1250 000, sedangkan di Lampung peta tanah daerah perkebunan tebu Bunga Mayang skala 1 :SO 000 (Ismail, 1984), dan di Pelaihari peta tanah daerah perkebunan yang bersangkutan (Soil Survey Team Faculty of Agriculmre UNPAD. 1982). Sementara itu di Sitiung pemilihan lokasi hanya didasarkan pada hasil orientasi &ngan penjelajahan wilayah.
Tiga buah profil pada masing-masing lokasi telah dibuat, yang pemilihamya didasarkan pada posisi lereng. Dalam ha1 ini sedapat mungkin diusahakan lokasi profil rnewakili posisi puncak, punggung, dan kaki lereng. Walaupun demikian, di- sebabkan oleh kondisinya tidak semua lokasi &pat mempunyai posisi pewakil ter- sebut. Di lokasi Serang tidak mempunyai posisi kaki lereng, sedangkan di Pelaihari tidak mempunyai posisi kaki dan punggung lereng.
-num
Sifat-sifat
tanah
yang dianalisis mencakup sifat fisik, kimia, dan mineralogi. Parameter yang dianalisis disesuaikan dengan tujuan penelitian. Parameter yang berkaitan dengan clan klasifikasi tanah terutarna tekstur, C-organik, KB (NH40Ac pH 7 dan E-kation), dan BD pada tiga atau empat horison teratas. Untuk rnengantisi- pasi intensitas pencucian atau pelapukan dan genesis tanah, maka dilakukan analisis kimia total dari Si%, Fe203.AI203
dari liat, kadar liat total dan liat halus, dan mineral-mineral mudah dan tahan lapuk.Analisis mineral besi oksida &lam tanah dibedakan atas mineral Fe-d (eksttaksi ditionit-sitrat-bi-nat atau DSB)
.
Fe-o (ekstmksi amonium oksalat), dan mineral Fe individual seperti goetit dan hematit. Penetapan mineral Fe-oksida kelompok satu dan dua dilakukan terhadap contoh tanah halus, dan untuk kelompok tiga dari bahan liat. Khusus untuk analisis besi oksida, pemisahan &ngan mineral- mineral lain dilakukan dengan metode Norrish dan Taylor (1%1). Metode penetapan selanjutnya adalah Fe-d menurut Mehra dan Jackson (1960), Fe-o menurut Tamm (1922, dalam Blackmore, 1984). Sedangkan untuk kelompok tie dari mineral besi oksida, dianalisis dengan metode XRD clan atau DTA.Penetapan jerapan fosfat oleh sistem tanah didasarkan pada jerapan isotermal Langmuir. Hal ini diiakukan melalui percobaan larutan kesetimbangan dari Ca(H2P04)2 &lam 30ml C a C b 0.01M dengan selang konsentrasi 2.5 dan atau 5.01111 dari 0 hingga 50ml. Sebelumnya dicobakan duiu selang konsentrasi l0ml dari 0 hingga 120ml untuk memperkirakan tapak jerapan pemrna. Periode kese- timbangan ditetapkan setelah pengocokan 48 jam (Djokosoedardjo, 1982). Penetap- an P dalan ekstrak larutan dilakukan menurut metode Murphy clan Riley.
Perbedaan antara P-awal yang ditambahkan dan P-dalam larutan kesetim- bangan dianggap sebagai jumlah P-teradsorpsi. Selanjutnya dibuat hubungan antara P-teradsorpsi dan log-P dalam larutan kesetimbangan yang menghasilkan kurva men- dekati garis lurus (Fox d m Kamprath, 1970).
Adapun model persarnaan Langmuir adalah sebagai berikut:
dirnana C = konsentrasi P &lam larutan setimbang (pg Plml) xlm = P yang terjerap tanah per-satuan berat (pg P/g)
k l = konstanta berkaitan dengan energi ikatan ant- absorbat dan absorb ent(mllpg P)
k2 = jerapan P maksimum (pg Plg tanah kering oven).
Jika C/x/m diplotkan terhadap C maka akan didapatkan garis lufus, sehingga nilai kl dan k2 dapat diperoleh (Djokosoedardjo, 1982; Syarif, 1990).
Nilai pH0 (ZPC) ditetapkan ber-kan metode yang dikemukakan &lam Uehara dan Gilman (1981). Dalam hal ini, tanah yang digunakan 4 + 0 g setara berat kering oven, dan disuspensikan dengan HCI atau NaOH 0.5N sebagai titran yang volumenya bervariasi antara 0 . 5 hingga 3.0ml dengan selang 0.5mI. Volume akhir larutan adalah 20ml. Adapun garam indiferent yang digunakan adalah NaCI 2M sebanyak 0 S m i . Dari perlakuan ini dapat ditentukan nitai pH0 contoh. Prosedur penetapan ini secara jelas disajikan pada Lampiran D. Secara lengkap parameter sifat yang dianalisis untuk seluruh penelaahan disajikan pada Tabel 5 .
-
-
11
Data yang berkaitan dengan sifat (karakteristik), genesis, klasifikasi, dan intensitas pelapukan tanah dianalisis secara kualitatif. Dalam hal ini penelaahan dan interpretasi data bersifat deskriptif. Sementara itu pengaruh atau hubungan berbagai faktor terrnasuk besi oksida terhadap sifat tanah, atau hubungan antara sesama faktor dianalisis dengan uji korelasi dan regresi
.
Suatu sifat yang merupakan hubungan sebab akibat dari dua faktor atau lebih dianalisis dengan model regresi berganda. Dalam ha1 ini pengujian menggunakan uji analisis componen utama atau principle component analysis (PCA), dengan maksud untuk mengatasi masalah multikolinearitas antar variabel bebas. Masalah multikoli- nearitas dalam regresi berganda dapat diatasi dengan metode komponen utama, yaitu
Tabel 5 . Parameter Sifat Tanah Yang DianaIisis l3esrta Mefodenya
No.
Sifat Tanah Metode Analisis1. pH HZ0 dan KC1 Elektrode gelas
2. C-Organik Modifikasi Walkley dan Black
3. KTK-tanah Peech, et al. (1947, dalam
SCS, 1972) 4. KTK-tanah - bahan org. Idem
5. KTK-liat Idem
6. KTK-tanah
-
Fe Idem7. Na-dd dan K-dd Flame photometer
8. Ca-dd dan Mg-dd AAS
9. Al-dd dan H-dd Titrasi (SCS. 1972)
10. Extractable acidity Idem
11. Tekstur Pipet (SCS, 1984)
12 Si02-total Jackson (1969)
13. A1203-total Idem
14. Fe203-tota 1 Idem
15. Fe-d dan Al-d Mehra dan Jackson (1960)
16. Fe-o dan Al-o T a m (1922, dalam Blackmore,
1984)
17. Mineral liat XRD dan DTA
18. Besi oksida Norrish dan Taylor (1961)
19. Mineral fraksi pasir Perhitungan benang silang
20. Jerapan fosfat Jerapan Isotermal Langmuir.
21. pH0 (ZPC) Uehara dan Gilman (1981)
22. Kerapatan 1 imbak klod
dengan cara menghilangkan komponen utama yang tidak penting. Untuk hal tersebut diperlukan transformasi peubah menjadi peubah baru yang bersifat bebas satu sama lain (Morrison, 1984).
Cara melakukan transformasi tersebut adalah:
dimana Q = ma* ortogonal yang bersifat Q'Q
+
QQ' = I, dan Q'X'XQ =n
(n
= matriks diagonal, akar ciri dari matriks X'X dan bersifat defrnit positif). Dengan demikianX
= (XQ)(Q'B)+
+
menjadi Y = Za+
e,
dimana Z = XQ dana = Q'B.
Menurut Chatfield dan Collins (1980) tahapan dalarn PCA antara lain: menghitung matriks korelasi, peubah apa yang mempunyai korelasi tinggi pada matriks korelasi; menghitung akar ciri dan vektor ciri dari matriks korelasi; dan menguji apakah akar ciri bernilai besar atau kecil. Untuk pengerjaan analisis linier berganda ini telah digunakan kornputer dengan paket program SAS (Starisncal Analysis System).
Evaluasi pengaruh besi oksida, bahan organ*, dan pH terhadap KTK tanah dilakukan pula melalui percobaan. Rancangan yang digunakan adalah rancmgan contoh berpasangan atau Marched Pair Design yang dikemukakan oleh Jonhnson dan Bhattacharyya (1985). Uji statistik menggunakan cara pembandingun contoh berparangan atau Matched Pair Comparison. Hal yang sama dilakukan pula terhadap pernbandingan KTK liat hasil konversi dan
KTK
liat asli &lam kaitannya dengan klasiNcasi tanah. Perlakuan terhadap dua sifat pertama adalab penghilangan dan tanpa penghiIangan senyawa tersebut dari bahan tanah halus. Sedangkau pa& pH dilakukan pengukuran KTK contoh tanah yang sama pada dua lingkungan pH yang berbeda, yang dalam ha1 ini pH 4.7 dan pH 7.0.Hipotesis yang diuji adalah: HO: 6 = 0; HI: 6 $= 0; dimana 6 adalah perbedaan nilai sifat (KTK) dari pasangan contoh populasi tanah hasil kedua perlaku- an yang dicobakan, dan diduga dengan: 6 = d. Selanjutnya dihitung
d
= E diln,-
dimana d = rata-rata perbedaan sifat dari contoh berpasangan, di = perbedaan contoh ke-i; dan n = jumlah contoh percobaan. Pengujian pedxxhn pengaruh perlakuan dilakukan dengan uji-t dimana:
