Rizky Putri Sari M A

Transkripsi

1 PELINDIAN PIRIT DAN JAROSIT PADA TANAH SULFAT MASAM DENGAN AIR GAMBUT PADA BEBERAPA NILAI Eh Oleh : Rizky Putri Sari M A PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

2 SUMMARY Rizky Putri Sari M. Leaching of Pyrite and Jarosit in Acid Sulphate Soil Using Peat Water In Some Value of Eh (Supervised by Supiandi Sabiham and Syaiful Anwar) The main problem of acid sulphate soil is the oxidation of pyrite upon exposure to the air and releasing Fe, S and Al ions at concentration that toxic to plants. In traditional agricultural practice pyrite oxidation process in the field tooks very slow and long time. One of the effort to accelerate the oxidation is through draining and leaching. One of potential and useful leaching materials found in the field is peat water. The aims of this research is to find out the concentration of Fe 3+, SO 2-4, and Al-dd in acid sulphate soil after the leaching of soils at several Eh values (-100 ±25, 0 ±25, 100 ±25, 200 ±25, 300 ±25, 400 ±25 mv) using peat water. This research was conducted at the Soil Fertility Laboratory, Department of Soil Science and Land Resource, Faculty of Agriculture, Bogor Agricultural University from March until August The used sample was soil that contains pyrite > 2% which were taken from the experiment at field of Balai Penelitian Pertanian Lahan Rawa at Balandean, Barito Kuala District, South Kalimantan. Peat water used for leaching were taken from km 18 of Gambut Subdistrict, Banjar Regency of South Kalimantan. This research showed that leaching process for 8 weeks using peat water resulted in significant decrease of Fe 3+, SO 2-4, and Al-dd in the acid sulphate soil conditioned at Eh 400 ±25 mv. The ions content of the leached water analyzed each week showed that soil conditioned at Eh 400 ±25 mv has the highest dissolved concentration of Fe 3+, SO 2-4, and Al. These results suggested that the highest oxidation and leaching effects occurred at Eh 400 ±25 mv, which was the highest Eh value in this research. The process of leaching can reduce the concentration Fe 3+, SO 2-4, and Al-dd of the acid sulphate soil effectively for 4 weeks periods of leaching. Leaching in the fifth week or more (8 weeks in this research) was no longer effective due to reduced redox condition of the system as indicated by the decreased in Eh value to about 150 ±25 mv. Leaching using peat water in this study increase the content of bases in acid sulphate soil. Keywords: Al-dd, Eh, Fe 3+, leaching, SO 4 2-, sulphate acid

3 RINGKASAN Rizky Putri Sari M. Pelindian Pirit Dan Jarosit Pada Tanah Sulfat Masam Dengan Air Gambut Pada Beberapa Nilai Eh (Di bawah bimbingan Supiandi Sabiham dan Syaiful Anwar) Permasalahan utama pada tanah sulfat masam adalah teroksidasinya pirit yang muncul ke permukaan dan meningkatkan kadar unsur Al, Fe dan S yang bersifat racun bagi tanaman. Dalam pertanian tradisional proses oksidasi pirit di lapangan berjalan sangat lambat dan membutuhkan waktu yang lama. Salah satu upaya untuk mempercepat terjadinya oksidasi adalah melalui pengeringan dan pencucian. Salah satu bahan pelindi yang potensial dan bermanfaat yang dijumpai di lapangan adalah air gambut. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan ion Fe 3+, SO 2-4 dan Al-dd pada tanah sulfat masam setelah pelindian pada tanah yang dikondisikan pada beberapa nilai Eh (-100 ±25, 0 ±25, 100 ±25, 200 ±25, 300 ±25, 400 ±25 mv) menggunakan air gambut. Penelitian ini dilakukan di laboratorium Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor dari bulan Maret hingga Agustus Tanah yang digunakan adalah tanah yang mengandung pirit > 2% yang diambil dari kebun percobaan Balai Penelitian Pertanian Lahan Rawa Balandean, Kabupaten Barito Kuala, Kalimantan Selatan Banjarmasin. Air gambut yang digunakan untuk melindi diambil dari km 18 Kecamatan Gambut, Kabupaten Banjar Kalimanatan Selatan. Dari hasil penelitian ini diperoleh bahwa pelindian yang telah dilakukan selama 8 minggu menggunakan air gambut menunjukkan bahwa terjadi penurunan kosentrasi Fe 3+, SO 2-4 dan Al-dd pada tanah sulfat masam yang dikondisikan pada Eh 400 ±25 mv. Ionion yang terdapat pada air hasil lindian yang dianalisis setiap minggunya menunjukan bahwa Eh 400 ±25 mv memiliki kosentrasi Fe 3+, SO 2-4 dan Al paling tinggi. Hasil ini menunjukkan bahwa pengaruh oksidasi dan pelindian tertinggi terdapat pada Eh 400 ±25 mv dimana merupakan nilai Eh tertinggi pada penelitian ini. Proses pelindian mampu menurunkan kosentrasi Fe 3+, SO 2-4, dan Al-dd secara efektif pada tanah sulfat masam selama 4 minggu pelindian. Pelindian pada minggu kelima dan selanjutnya (pada penelitian ini hingga minggu kedelapan) tidak berpengaruh positif lagi terhadap redoks pada perlakuan yang diindikasi dengan menurunnya nilai Eh menjadi 150 ±25 mv. Pelindian menggunakan air gambut pada penelitian ini meningkatkan kandungan basa-basa pada tanah sulfat masam. Kata kunci : Al-dd, Eh, Fe 3+, pelindian, SO 2-4, sulfat masam

4 PELINDIAN PIRIT DAN JAROSIT PADA TANAH SULFAT MASAM DENGAN AIR GAMBUT PADA BEBERAPA NILAI Eh OLEH: Rizky Putri Sari M A Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Pertanian Pada Fakultas Pertanian IPB PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

5 Judul Nama NIM : Pelindian Pirit Dan Jarosit Pada Tanah Sulfat Masam Dengan Air Gambut Pada Beberapa Nilai Eh : Rizky Putri Sari M : (A ) Menyetujui, Pembimbing Skripsi 1 Pembimbing Skripsi 2 Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham, M.Agr Dr. Ir. Syaiful Anwar, M.Sc NIP: NIP: Mengetahui, Ketua Departemen Dr. Ir. Syaiful Anwar, M.Sc NIP: Tanggal Lulus :

6 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 16 Juni 1987 dari pasangan Ayah Edy Syahputra Meliala dan Ibu Tetty Siregar sebagai anak pertama dari tiga bersaudara. Pada tahun 1993 penulis menjalani tingkat pendidikan Sekolah Dasar kelas 1 hingga kelas 3 di SD HARAPAN 2 Medan. Selanjutnya pada tahun 1996 penulis melanjutkan Sekolah Dasar kelas 4 hingga kelas 5 di SDN Tenggilis Mejoyo II Surabaya. Pada tahun 1999 penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar di SDN 03 Alai Timur Padang kemudian melanjutkan ke Sekolah Menengah Pertama di SMPN 1 Medan. Pada tahun 2005 lulus dari Sekolah Menengah Umum di SMUN 4 Medan. Pada tahun yang sama penulis diterima menjadi mahasiswa IPB jurusan Manajemen Sumberdaya Lahan melalui jalur SPMB.

7 KATA PENGANTAR Alhamdulillahhirrobil alamin, puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-nya sehinggap penulis dapat menyelesaikan skripsi ini, sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pertanian pada Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor dan tak lupa shalawat serta salam yang selalu tercurah kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW. Skripsi ini membahas tentang pelindian kandungan pirit dan jarosit pada tanah sulfat masam yang dikondisikan pada beberapa nilai Eh menggunakan air gambut yang bertujuan untuk mengetahui kandungan ion Fe 3+, SO 2-4 dan Al-dd pada tanah sulfat masam setelah pelindian tanah yang dikondisikan pada beberapa nilai Eh (-100 ±25, 0 ±25, 100 ±25, 200 ±25, 300 ±25, 400 ±25 mv) menggunakan air gambut. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada semua pihak yang telah memberikan masukan, dukungan, dan semangat baik selama penelitian maupun dalam penulisan srikpsi. Ungkapan terima kasih yang tulus penulis sampaikan kepada : 1. Kedua orangtua yaitu, Ayah Edy Syahputra Meliala dan Ibu Tetty Siregar yang selalu mendoakan dan memberikan dukungan. 2. Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham, M.Agr sebagai dosen pembimbing I atas bimbingan yang diberikan selama penelitian dan pengarahan dalam penulisan skripsi kepada penulis. 3. Dr. Ir. Syaiful Anwar. M.Sc sebagai dosen pembimbing II atas bimbingan yang diberikan selama penelitian dan pengarahan dalam penulisan skripsi kepada penulis. 4. Dr. Ir. Lilik Tri Indriyati, M.Sc sebagai dosen penguji yang telah memberikan pengarahan dalam penulisan skripsi. 5. Muhammad Alwi yang telah membimbing penulis selama penelitian

8 6. Para Laboran (Pak Daddy, Pak Ayang, Pak, Herman, Pak Sholeh, Pak Ade, Mbak Upi, dan Mbak Wing) yang telah membantu penulis dalam melakukan penelitian 7. Sitta Nurlifah sebagai teman satu tim selama melakukan penelitian 8. Miza, Swie, Yusni, Puteri, Indri, Viana serta seluruh SOILERS 42 atas kebersamaan selama ini 9. Muhammad Randi Ginting yang selalu sabar dan penuh perhatian dalam membimbing penulis 10. Utie dan Dian sebagai adik yang baik dan telah memberikan semangat kepada penulis dalam menyusun skripsi ini 11. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dalam kelancaran penelitian dan penulisan skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tulisan ini masih banyak kekurangannya. Walaupun demikian penulis berharap semoga karya kecil ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan. Bogor, Desember 2009 Penulis

9 DAFTAR ISI Hal DAFTAR TABEL... ix DAFTAR GAMBAR... x PENDAHULUAN...1 Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 2 TINJAUAN PUSTAKA... 3 Tanah Sulfat Masam... 3 Proses dan Hasil Oksidasi Pirit... 4 Potensial Redoks (Eh)... 5 Pengaruh Fe pada Tanah Sulfat Masam... 5 Pengaruh SO 2-4 pada Tanah Sulfat Masam... 7 Pengaruh Al pada Tanah Sulfat Masam... 7 Pelindian Tanah Sulfat Masam... 7 Karakteristik Air Gambut... 8 BAHAN DAN METODE... 9 Waktu dan Tempat... 9 Bahan dan Alat... 9 Pelaksanaan Penelitian...9 Analisis Laboratorium Pengolahan Data HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Tanah yang Digunakan untuk Percobaan Konsentrasi Fe 3+, SO 2-4, Al-dd, dan Basa-Basa dalam Tanah Setelah Pelindian Kosentrasi Fe Kosentrasi SO Kosentrasi Al-dd Kosentrasi Ca, Mg, Na, dan K Konsentrasi Fe 3+, SO 2-4, dan Al pada Air Hasil Lindian Kosentrasi Fe 3+ terlarut... 19

10 Kosentrasi SO 2-4 terlarut Kosentrasi Al-dd terlarut KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 26

11 DAFTAR TABEL Nomor Halaman Teks 1. Parameter, metode analisis dan alat ukur yang digunakan dalam menentukan karakteristik tanah dan air Hasil Analisis Awal Contoh Tanah pada Kedalaman cm Data Statistik Konsentrasi Fe 3+, SO 2-4, dan Al-dd (ppm) pada Tanah yang Dikondisikan pada Beberapa Nilai Eh Setelah 8 Minggu Pelindian dengan Air Gambut Data Statistik Konsentrasi Ca 2+, Mg 2+, K +, dan Na + (me/100g) pada Tanah yang Dikondisikan pada Beberapa Nilai Eh Setelah 8 Minggu Pelindian dengan Air Gambut...19 Lampiran 1. Hasil Analisis Statistik Konsentrasi Fe 3+, SO 2-4, Al-dd, Ca 2+, Mg 2+, Na +, dan K + pada Tanah yang Dikondisikan pada Beberapa Nilai Eh Setelah 8 Minggu Pelindian dengan Air Gambut Hasil Analisis Statistik Konsentrasi Fe 3+ pada Air Hasil Lindian selama 8 Minggu Pelindian Hasil Analisis Statistik Konsentrasi SO 2-4 pada Air Hasil Lindian selama 8 Minggu Pelindian Hasil Analisis Statistik Konsentrasi Al pada Air Hasil Lindian selama 8 Minggu Pelindian Data Statistik Konsentrasi Fe 3+ (ppm) pada Air Hasil Lindian Selama 8 Minggu Data Statistik Konsentrasi SO 4 (ppm) pada Air Hasil Lindian Selama 8 Minggu Data Statistik Konsentrasi Al (ppm) pada Air Hasil Lindian Selama 8 Minggu ix

12 DAFTAR GAMBAR Nomor Halaman Teks 1. Proses Pelindian Tanah Sulfat Masam yang Dikondisikan Pada Beberapa Nilai Eh dengan Air Gambut di Laboratorium Konsentrasi ion Fe 3+ pada Tanah yang Dikondisikan pada Beberapa Nilai Eh setelah 8 Minggu Pelindian dengan Air Gambut Konsentrasi ion SO 4 pada Tanah yang Dikondisikan pada Beberapa Nilai Eh setelah 8 Minggu Pelindian dengan Air Gambut Konsentrasi Al-dd pada Tanah yang Dikondisikan pada Beberapa Nilai Eh setelah 8 Minggu Pelindian dengan Air Gambut Konsentrasi Ion Fe 3+ pada Air Hasil Lindian Selama 8 Minggu Pelindian Konsentrasi SO 2-4 pada Air Hasil Lindian Selama 8 Minggu Pelindian Konsentrasi Al pada Air Hasil Lindian Selama 8 Minggu Pelindian Lampiran 1 Pengujian nilai ph dan Eh pada air lindian menggunakkan ph meter Tabung yang Digunakkan Untuk Memompa Tanah dengan Gas Nitrogen Uji Kandungan Pirit dengan H 2 O 2 30% x

13 PENDAHULUAN Latar Belakang Lahan pertanian di Indonesia, khususnya areal persawahaan, semakin sempit karena banyak yang dikonversi menjadi lahan non pertanian. Hal ini menyebabkan dilakukan pembukaan lahan rawa pasang surut untuk usaha pertanian. Menurut Widjaja-Adhi et al. (1992 dalam Suriadikarta, 2005), luas lahan rawa Indonesia sekitar juta ha, yang terdiri atas rawa pasang surut 20 juta ha dan rawa lebak juta ha. Tanah sulfat masam banyak dijumpai sepanjang pantai Irian Jaya, Kalimantan, dan Sumatera. Diperkirakan luas tanah sulfat masam di Indonesia sekitar juta ha (Soepardi, 1983) Pemanfaatan dan pengelolaan tanah sulfat masam untuk pertanian merupakan hal yang tidak mudah dilakukan. Tanah sulfat masam dapat dijadikan areal pertanian khususnya untuk padi sawah. Tanah sulfat masam mempunyai ph tanah rendah dan mengandung bahan sulfida (pirit). Dalam keadaan tergenang (reduksi) di mana ph tanah meningkat dan Eh (mv) menurun, tanah ini baik digunakan untuk pertanian karena lapisan pirit dalam keadaan stabil. Sebaliknya jika pirit muncul ke permukaan akan terjadi oksidasi pirit dan menghasilkan ion H +, Fe 2+ 2-, dan SO 4 dalam jumlah banyak dan bersifat meracuni tanaman. Keadaan ini diikuti dengan P tersedia dan kejenuhan basa yang rendah serta kekahatan hara-hara lainnya (Andriesse dan Sukardi 1990 dalam Suriadikarta, 2005). Proses oksidasi pirit yang terjadi di lapangan membutuhkan waktu yang sangat lama. Berdasarkan komunikasi dengan pembimbing skripsi, proses oksidasi pirit membutuhkan waktu berkisar ± 25 tahun. Kesalahan dalam pengelolaan tanah sulfat masam juga dapat menyebabkan terjadinya oksidasi pirit sehingga menurunkan produktifitas tanah karena menghasilkan unsur dan senyawa yang beracun bagi tanaman. Oleh sebab itu, dalam penelitian ini dilakukan proses pengeringan pada tanah sulfat masam untuk mempercepat oksidasi pirit. Salah satu upaya untuk mengurangi jumlah unsur terlarut akibat oksidasi pirit tersebut adalah melalui pencucian (pelindian). Pada penelitian ini, tanah dikondisikan pada beberapa nilai Eh (-100 ±25, 0 ±25, 100 ±25, 200 ±25, 1

14 300 ±25, 400 ±25 mv) yang bertujuan untuk mempertahankan kondisi reduksi dan oksidasi pirit dan untuk mengetahui nilai Eh yang efektif menurunkan kandungan ion Fe 3+, SO 2-4 dan Al-dd pada tanah sulfat masam. Pelindian pada penelitian ini menggunakan air gambut. Air gambut merupakan bahan yang potensial karena mengandung asam humat dan asam fulvat yang dapat mengikat unsur-unsur beracun seperti Al dan Fe. Dengan demikian diharapkan produktifitas tanah sulfat masam dapat meningkat dan layak digunakan sebagai lahan pertanian. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan ion Fe 3+, SO 2-4 dan Al-dd pada tanah sulfat masam setelah pelindian tanah yang dikondisikan pada beberapa nilai Eh (-100 ±25, 0 ±25, 100 ±25, 200 ±25, 300 ±25, 400 ±25 mv) menggunakan air gambut. 2

15 TINJAUAN PUSTAKA Tanah Sulfat Masam Tanah sulfat masam adalah tanah yang memiliki lapisan pirit atau lapisan sulfidik pada kedalaman < 50 cm dan semua tanah yang memiliki horison sulfirik. Tanah sulfat masam mengandung kadar belerang 0.75 % atau lebih dipermukaan tanah atau berkadar 1.2 % atau lebih pada kedalaman 50 cm dari permukaan tanah (Anonim, 1997). Tanah sulfat masam dikenal dengan sebutan cat clay yang diambil dari asal kata katteklei (bahasa Belanda), yang diartikan sebagai lempung yang berwarna seperti warna pada bulu kucing, yaitu warna kelabu dengan bercak kuning pucat (jerami). Bercak kuning pucat ini merupakan senyawa hasil (produk) oksidasi pirit yang sering disebut dengan jarosit. Istilah tanah sulfat masam sendiri digunakan karena berkaitan dengan adanya bahan sulfida (pirit) dalam tanah ini (Noor, 2004). Tanah sulfat masam terbentuk sebagai akibat dari drainase bahan induk yang kaya akan pirit (FeS 2 ). Pirit terakumulasi pada tanah-tanah tergenang yang kaya bahan organik dan sulfat terlarut dari sedimen marin. Bakteri yang 2- mendekomposisi bahan organik pada kondisi anaerobik mereduksi ion SO 4 menjadi S 2- dan Fe 3+ menjadi Fe 2+. Sumber utama sulfat adalah air laut (Dent, 1986 dalam Barchia, 2006). Adapun proses reaksi pembentukan pirit sebagai berikut : Pembentukan sulfida : SO H e - HS H 2 O Pembentukan sulfur : HS - S + H e - Senyawa besi yang berasal dari tanah mineral akan bergabung dengan sulfida membentuk FeS. 2 FeOOH + 3 H 2 S 2 FeS + S + 4 H 2 O Pembentukan pirit : FeS + S FeS 2 Suatu tanah dikatakan masam jika tanah tersebut memliki ph < 7.0. Curah hujan yang lebih besar dari evapotranspirasi menyebabkan tanah tererosi dan 3

16 terlindi. Proses pelindian yang terus menerus akan mengakibatkan sejumlah basabasa terlindi kecuali komponen besi dan aluminium. Hanya besi dan aluminium serta beberapa logam oksida yang tahan terhadap pelapukan. Oleh karena itu reaksi tanah dapat menjadi masam atau sangat masam. Kondisi masam pada tanah sulfat masam juga dapat diakibatkan oleh proses oksidasi pirit yang menghasilkan 2- H 2 SO 4 dan Fe(OH) 3 sehingga menyebabkan ph tanah mencapai 2 (Anonim, 1991). Tanah sulfat masam dibedakan menjadi dua kelompok yaitu tanah sulfat masam potensial dan tanah sulfat masam aktual. Tanah sulfat masam potensial terjadi bila bahan bahan sulfidik belum mengalami oksidasi karena lapisan tersebut selalu jenuh air sehingga pirit stabil dengan kedalaman pirit < 50 cm dan gejala keracunan unsur pada tanaman tidak dijumpai. Tanah sulfat masam aktual berkaitan dengan penurunan permukaan air tanah, sehingga pori pori kehilangan air dan digantikan udara dengan kedalaman lapisan pirit > 50 cm (Soepardi, 1983). Proses dan Hasil Oksidasi Pirit Dalam Rodiah dan Rochim (2009), pirit (FeS 2 ) adalah mineral berkristal kubus dari senyawa besi-sulfida yang terkumpul di dalam endapan marin yang kaya bahan organik dan mengandung senyawa sulfat (SO 2-4 ) dari air laut. Pirit stabil jika berada pada keadaan anaerob atau tergenang. Tetapi bila tanah mengalami penurunan muka air tanah di bawah lapisan pirit membuat lingkungan menjadi aerob sehingga terjadi oksidasi pirit. Oksidasi pirit akan mengakibatkan hancurnya kisi-kisi mineral liat dan melepaskan Al 3+ dalam jumlah banyak dan beracun bagi tanaman. Dalam proses pemasaman, basa-basa seperti Ca, Mg, dan K tercuci, terbawa oleh air pelindi (Widjaja Adhi et al., 1992 dalam Kaderi, 2004). Pada ph masam, reaksi oksidasi pirit berjalan lambat tetapi pirit akan teroksidasi dengan cepat karena adanya bakteri Thiobacillus ferroxidans. Menurut Fenchel dan Blackburn (1979 dalam Kennedy, 1991) reaksi oksidasi pirit sebagai berikut : 2 FeS 2 (s) + 2 H 2 O + 7 O 2 2 Fe SO H + 4

17 Pada ph rendah, Fe 2+ akan mengalami oksidasi menjadi Fe 3+ dengan bantuan bakteri Thiobacillus ferroxidans. Reaksinya adalah sebagai berikut : 4 Fe 2+ + O H + 4 Fe H 2 O Pirit juga dapat teroksidasi dengan cepat karena adanya Fe 3+ larut pada ph < 4.0. Reaksinya adalah sebagai berikut : FeS 2 (s) + 14 Fe H 2 O 15 Fe SO H + Jika tanah sulfat masam potensial mengalami pengeringan akibat drainase yang berlebihan maka potensial redoks (Eh) akan meningkat dan menghasilkan asam sulfat. Dalam Barchia (2006) reaksinya adalah sebagai berikut : FeS 2 (s) + 15/4 O 2 + 7/2 H 2 O Fe(OH) SO H + Banyaknya ion H + yang dihasilkan menyebabkan kemasaman tanah meningkat secara cepat (ph < 4.0). Proses oksidasi pirit pada tanah sulfat masam menyebabkan terbentuknya jarosit (Suriadikarta, 2005). Rumus kimia jarosit yang terdapat dalam tanah sulfat masam secara umum adalah KFe 3 (SO 4 ) 2 (OH) 6. Reaksi oksidasi pirit menghasilkan jarosit adalah sebagai beirkut : FeS /4 O 2 + 5/2 H 2 O + 1/3 K + 1/3 KFe 3 (SO 4 ) 2 (OH) 6 + 4/3 SO H + Jarosit didalam tanah sulfat masam akan mengendap dalam ruang pori tanah dan dalam kondisi yang teroksidasi kemasaman tanah meningkat pada kondisi Eh > 400 mv dan ph < 3,7 (Taher dkk, 1991 dalam Barchia, 2006) Potensial Redoks (Eh) Pasangan redoks yang mengalami reduksi dari setengah sel hidrogen memiliki potensi elektroda negatif dan pasangan redoks yang mengalami oksidasi memiliki potensi elektroda positif. Menurut Rowell (1981) nilai potensial elektroda dari pasangan redoks pada skala hidrogen disebut sebagai potensial redoks (Eh). Nilai Eh pada tanah bernilai positif jika tanah dalam keadaan oksidasi (aerob) dan nilai Eh bernilai negatif jika tanah dalam keadaan reduksi (anaerob). Nilai Eh pada tanah bervariasi dan berkaitan erat dengan ph tanah dimana semakin tinggi ph (ph > 4.0) maka semakin menurun nilai Eh tanah (Eh < 200 mv) atau semakin rendah ph tanah maka nilai Eh tanah akan semakin meningkat. Eh pada tanah bersifat tidak statis tetapi berubah sesuai dengan 5

18 lamanya penggenangan. Jika tanah mengalami penggenangan maka Eh tanah akan turun dengan cepat. Hal ini dikarenakan persediaan oksigen menurun sampai mencapai nol. Tetapi pada minggu pertama dan kedua setelah penggenangan, Eh meningkat hingga maksimum lalu menurun hingga stabil. (Ponnamperuma, 1977 dalam Anonim, 1991). Pengukuran Eh tanah dapat dilakukan dengan ph meter dimana salah satu elektroda ph meter diganti dengan elektroda platina. Pengukuran dilakukan dengan memasukkan elektroda secara perlahan-lahan ke dalam tanah yang tergenang. Pengaruh Fe pada Tanah Sulfat Masam Unsur Fe yang paling berperan pada tanah sulfat masam yaitu Fe 2+ dan Fe 3+. Keberadaan ion tersebut pada tanah sulfat masam dipengaruhi oleh ph tanah. Reaksi pirit dengan oksigen merupakan proses yang berjalan lambat, tetapi dengan adanya Fe 3+ dalam larutan tanah maka pirit akan teroksidasi dengan cepat. Proses produksi Fe 3+ dihasilkan kembali dari Fe 2+ yang dibantu oleh bakteri Thiobacillus ferrooxidans. Bakteri ini hanya mampu bertahan hidup pada ph < 4.0 (Barchia, 2006). Proses reaksinya adalah sebagai berikut : Fe 2+ + ¼ O 2 + H+ Fe 3+ + ½ H 2 O Jika tanah dalam keadaan tergenang, Fe 3+ yang dihasilkan dari oksidasi Fe 2+ akan terhidrolisis menjadi Fe(OH) 3. Reaksinya adalah sebagai berikut: Fe H 2 O Fe(OH) 3 (s) + 3H + Pada kondisi tanah tergenang, akan muncul masalah keracunan besi fero (Fe 2+ ). Setelah dua minggu penggenangan konsentrasi Fe 2+ dalam larutan tanah dapat mencapai 90 mol.m -3 (5000 ppm). Kosentrrasi besi terlarut yang melebihi 9 mol.m -3 (5000 ppm) dapat menimbulkan keracunan pada tanaman padi (Ponnamperuma, 1972 dalam Barchia, 2006). Pengaruh SO 2-4 pada Tanah Sulfat Masam Suasana anaerob merupakan kondisi alami dari lahan rawa. Dalam Noor (2004) kondisi tersebut menyebabkan terjadinya reduksi sulfat (SO 2-4 ) menjadi sulfida (H 2 S) pada Eh < 400 mv. Proses reduksi tersebut dibantu oleh bakteri 6

19 pereduksi sulfat yaitu Desulfovibrio sp. Dalam pembentukan pirit, sulfat terlarut dengan besi (II) membentuk mackinawit (FeS) bersifat tidak larut yang 2- selanjutnya menghasilkan pirit (FeS 2 ). Kosentrasi SO 4 yang tinggi yang dihasilkan dari oksidasi pirit dapat menyebabkan ph tanah menurun hingga < 4.0 dan potensial redoks (Eh) meningkat. Ini dapat menyebabkan tanah menjadi masam. Asam sulfida (H 2 S) yang dihasilkan dari reduksi sulfat dapat meracuni tanaman dalam kondisi tergenang. Bakteri pereduksi sulfat tidak bekerja pada kondisi masam sehingga keracunan H 2 S hanya terjadi apabila penggenangan menaikkan ph tanah mencapai 5 (Dent, 1986 dalam Noor, 2004)) Pengaruh Al pada Tanah Sulfat Masam Pada tanah masam unsur Al lebih banyak dijumpai dalam bentuk yang dapat dipertukarkan (Al-dd) atau terjerap pada koloid tanah (Anonim, 1991). Aluminium sangat berperan dalam menciptakan kemasaman pada tanah masam. Oksidasi pirit menyebabkan hancurnya kisi-kisi mineral liat sehingga menghasilkan Al 3+. Suasana yang sangat masam akibat oksidasi tersebut mempercepat pelapukan mineral aluminosilikat (Noor, 2004). Ketika proses pelapukan terjadi silikon lebih mudah hilang dibandingkan dengan aluminium sehingga membebaskan dan melarutkan Al yang lebih banyak. Hidrolisis Al 3+ menyumbangkan sejumlah ion H + sehingga tanah menjadi masam. Aktivitas Al 3+ pada tanah sulfat masam dipengaruhi oleh ph tanah. Hasil penelitian Breemen (1976, dalam Noor, 2004) menunjukkan aktivitas Al 3+ meningkat hampir 10 kali lipat dengan penurunan setiap satu unit ph. Pelindian Tanah Sulfat Masam Pelindian dapat diartikan sebagai proses pencucian zat-zat atau unsur keluar tubuh tanah (Noor, 2004). Pelindian dapat menurunkan kandungan senyawa beracun, seperti H +, Fe 3+, SO 2-4, dan Al 3+ dalam tanah karena senyawa tersebut ikut terlindi seiring dengan air lindian dan dapat menurunkan kemasaman tanah. Peningkatan ph tanah akibat pelindian pada tanah sulfat masam secara tidak langsung menyebabkan aluminium mengendap sebagai Al(OH) 3. 7

20 Proses reaksinya sebagai berikut : Al H 2 O Al(OH) H + Karakteristik Air Gambut Air gambut merupakan air permukaan tanah bergambut. Warnanya merah kecoklatan, mengandung asam organik tinggi, ph 2-5, dan tingkat kesadahannya rendah (Fina, 2007). Air gambut memiliki beberapa kandungan bahan kimia diantaranya asam humat dan asam fulvat (Adijaya, 2000). Asam humat berperan dalam pembentukkan tanah dan translokasi atau mobilisasi liat, aluminium dan besi. Asam humat kaya akan karbon yaitu berkisar antara 41 57%, kandungan oksigen berkisar antara 33 46%, dan kandungan nitrogen berkisar antara 2 5% sedangkan asam fulvat kandungan oksigen berkisar antara 44 55% dan kandungan nitrogen berkisar antara % (Anonim, 1991) Mutu air gambut sangat dipengaruhi oleh kawasan lingkungan. Terdapat dua jenis kawasan lingkungan gambut, yaitu kawasan gambut ombrogen dan kawasan gambut topogen. Air pada kawasan gambut ombrogen bersumber dari air hujan sehingga kandungan haranya sangat miskin. Selain itu air gambut ombrogen pada umumnya sangat asam dengan ph dan kandungan basa basanya seperti Ca, Mg, dan K tergolong rendah. Air pada kawasan gambut topogen bersumber dari luapan air pasang dari sungai atau laut dan mendapatkan banyak kation kation dari kawasan hulu dan sekitarnya. (Noor, 2001) 8

21 BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor dari bulan Maret hingga Agustus Bahan dan Alat Bahan yang digunakan adalah tanah yang mengandung pirit > 2%, air gambut yang diambil dari km 18 Kecamatan Gambut Kabupaten Banjar Kalimantan Selatan, H 2 O 2 30%, KCl 1 N, NaF 4%, phenolphtalin, HCl, NaOH 1 N, HNO - 3, Orthophenanthrolin 0.25%, BaCl 2 tween 80, NH 4 OAc ph 7.0 dan aquades. Alat alat yang digunakan yaitu bor gambut, bor belgi, pisau survey, meteran, munsell soil color chart, pipa paralon berdiameter 10 cm dengan tutup di kedua ujungnya, ph meter, Eh meter, alat pengocok, gelas piala 100 ml, erlenmeyer, timbangan, penutup karet, derigen, kertas saring, pipet Volumetrik, AAS, UV-Spektrofotometer, dan alat tulis. Pelaksanaan Penelitian Contoh tanah diambil dari kebun percobaan Balandean Kabupaten Barito Kuala Kalimantan Selatan Banjarmasin, yang merupakan salah satu kebun percobaan Balai Penelitian Pertanian Lahan Rawa. Pengambilan contoh tanah dilakukan pada saat pasang besar dengan lapisan bahan sulfidik > 2% (mengandung pirit) lalu dikeringanginkan selama 6 bulan hingga muncul bercak kekuning-kuningan (jarosit) kemudian dihaluskan. Bahan sulfidik (pirit) yang telah dihaluskan tersebut selanjutnya dimasukkan ke dalam tabung berdiameter 3.99 cm (1.5 inchi) dan panjang 25 cm seberat 250 g kemudian dilakukan penambahan air gambut secara bertahap terhadap contoh tanah untuk menciptakan kondisi reduksi hingga tanah jenuh. Tanah yang dikondisikan pada Eh 400 ±25 mv diperoleh dari bahan sulfidik yang telah dikeringanginkan. Tanah yang dikondisikan pada Eh 300 ±25 mv diperoleh setelah tanah dijenuhi dengan air gambut selama 12 jam, sedangkan Eh 200 ±25 mv diperoleh setelah tanah 9

22 dijenuhi dengan air gambut selama 24 jam. Tanah yang dikondisikan pada Eh 100 ±25 mv terjadi setelah penggenangan dengan air gambut selama 7 hari. Pengukuran nilai Eh dilakukan dengan memasukkan elektroda ke dalam tabung yang telah disambungkan dengan Eh meter. Pengukuran nilai Eh disajikan pada Gambar Lampiran 1. Pada kondisi reduksi tersebut tidak diperoleh nilai Eh 0 ±25 dan -100 ±25 mv sehingga tanah dipompa dengan gas Nitrogen untuk mendorong oksigen keluar dari tanah dan menghambat oksigen masuk dari atmosfer untuk mencapai nilai Eh -100 ±25 dan 0 ±25 mv. Untuk Eh 0 ±25 pemompaan dilakukan pada tekanan 1.2 atm dan ditutup selama ±2 menit sedangkan untuk Eh -100 ±25 pemompaan dilakukan pada tekanan 1.5 atm dan ditutup selama ±2 menit. Tabung yang digunakan untuk dipompa gas Nitrogen disajikan pada Gambar Lampiran 2. Percobaan ini disusun dalam Rancangan Acak Lengkap dengan tiga ulangan untuk masing-masing nilai Eh. Setelah nilai Eh semua tercapai dilakukan pelindian terhadap contoh tanah menggunakan air gambut selama 8 minggu. Untuk menahan agar tanah di dalam tabung tidak keluar, pada ujung bagian bawah tabung diberi saringan dan ditutup dengan plastik agar tanah tetap dalam keadaan tergenang (reduksi). Proses pelindian dapat dilihat pada Gambar 1. Gambar 1. Prose Pelindian Tanah Sulfat Masam yang Dikondisikan pada Beberapa Nilai Eh dengan Air Gambut di Laboratorium

23 Jumlah air yang digunakan untuk melindi tanah sulfat masam pada penelitian ini berdasarkan pada curah hujan. Curah hujan yang digunakan adalah 35 mm/hari untuk minggu pertama dan 25 mm/hari untuk minggu kedua dan selanjutnya. Volume air gambut pada minggu pertama yang diperlukan untuk pelindian adalah 35 mm/hari x 1250 mm 2 (luas dasar tabung dengan diameter 3.99 cm) = 44 mm 3 atau 44 ml setiap 24 jam sedangkan untuk minggu kedua dan selanjutnya adalah 25 mm/hari x 1250 mm 2 (luas dasar tabung dengan diameter 3.99 cm) = 32 mm 3 atau 32 ml setiap 24 jam. Agar mendekati kondisi lapang, maka pemberian dilakukan dua kali dalam 24 jam (setiap 12 jam) yaitu 22 ml untuk minggu pertama dan 16 ml untuk minggu selanjutnya sesuai dengan interval pasang surut air. Air hasil pelindian ditampung dalam tabung berkapasitas 100 ml dan disaring setiap seminggu sekali. Setelah 8 minggu pelindian, tanah dikering anginkan dan dihaluskan. Analisis Laboratorium Parameter yang dianalisis pada air hasil lindian yang telah disaring setiap seminggu sekali meliputi konsentrasi Fe 3+, SO 2-4, dan Al sedangkan pada tanah setelah 8 minggu pelindian meliputi konsentrasi Fe 3+, SO 2-4, Al-dd, Ca 2+, Mg 2+, Na +, dan K +. Pengukuran Fe 3+ diperoleh dari Fe-total dikurangi dengan Fe 2+ (Loeppert dan Inskeep). Parameter, metode analisis dan alat ukur yang digunakan dalam penelitian disajikan pada Tabel 1. Pengolahan Data Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengakap (RAL) untuk perlakuan pelindian dengan satu faktor yaitu Eh (mv). Data yang diperoleh setiap minggunya diolah dengan SPSS 13 dengan menggunakan uji beda nyata Duncan (Duncan Multiple Range Test). Model yang digunakan adalah : Yij = µ + ζi + εij dimana; Yij : pengamatan perlakuan ke-i dan ulangan ke-j µ : rataan umum (µi= µ) ζi : pengaruh perlakuan ke-i εij : pengaruh acak pada perlakuan ke-i ulangan ke-j 11

24 Tabel 1. Parameter, metode analisis dan alat ukur yang digunakan dalam menentukan karakteristik tanah dan air No. Parameter Metode Analisis Alat Ukur Tanah 1 Al-dd Ekstrak KCl 1 N UV-Spektrofotometer 2 2- SO 4 Turbidimetri UV-Spektrofotometer 3 Fe-total Ekstrak HCl 25% AAS 4 Fe 2+ Ekstrak NH 4 OAc ph 4.8 UV-Spektrofotometer 5 Ca 2+ Penjenuhan NH 4 OAc ph 7 AAS 6 Mg 2+ Penjenuhan NH 4 OAc ph 7 AAS 7 Na + Penjenuhan NH 4 OAc ph 7 Flame Fotometer 8 K + Penjenuhan NH 4 OAc ph 7 Flame Fotometer Air 1 Al Ekstrak KCl 1 N UV-Spektrofotometer 2 Fe-total - Ekstrak HNO 3 AAS 3 Fe 2+ Penambahan Orthophenanthrolin UV-Spektrofotometer 4 2- SO 4 Turbidimetri UV-Spektrofotometer 12

25 HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Tanah yang Digunakan untuk Percobaan Sifat kimia tanah sulfat masam Kebun Percobaan Balandean Kabupaten Barito Kuala Kalimantan Selatan yang diteliti dan telah dikeringkan selama 6 bulan disajikan pada Tabel 1. Tabel tersebut menunjukkan bahwa bahan sulfidik tanah sulfat masam yang diteliti memiliki ph yang sangat masam yaitu 3.31, konsentrasi K-dd tergolong sedang (0.260 me/100g), Ca-dd tergolong sangat rendah (0.469 me/100g), Mg-dd tergolong sangat rendah (0.435 me/100g). dan Na tergolong sangat rendah (0.086 me/100g). Hasil analisis kimia tanah awal lainnya 2- ditunjukkan juga oleh konsentrasi Al-dd sebesar ppm, konsentrasi SO 4 sebesar 3328 ppm, konsentrasi Fe 2+ sebesar ppm, dan konsentrasi Fe 3+ sebesar ppm. Tanah sulfat masam yang diteliti di lapangan memiliki ph 1 2 dan kandungan pirit > 2% yang ditunjukkan oleh adanya buih atau gelembung ketika diteteskan H 2 O 2 30%. Pengujian bahan sulfidik di lapangan dapat dilihat pada Gambar Lampiran 3. Tabel 2. Hasil Analisis Awal Contoh Tanah pada Kedalaman cm Parameter Nilai Keterangan ph H 2 O 3.31 Sangat Masam K-dd(me/100 g) Sedang Ca-dd (me/100 g) Sangat Rendah Mg-dd (me/100 g) Rendah Na (me/100 g) Sangat Rendah Al-dd (ppm) SO 2-4 (ppm) 3328 Fe 2+ (ppm) Fe 3+ (ppm) Kandungan pirit (%) 3.80 Sumber : Balai Penelitian Pertanian Lahan Rawa (2009) 13

26 Konsentrasi Fe 3+, SO 4 2-, Al-dd, dan Basa-Basa dalam Tanah Setelah Pelindian Konsentrasi Fe 3+ Hasil analisis statistik konsentrasi Fe 3+ pada tanah yang dikondisikan pada beberapa nilai Eh setelah 8 minggu pelindian dengan air gambut disajikan pada Tabel Lampiran 1. Data statistik konsentrasi Fe 3+ (ppm) pada tanah yang dikondisikan pada beberapa nilai Eh setelah 8 minggu pelindian dengan air gambut disajikan pada Tabel 3. Pada Tabel 3 dapat dilihat bahwa konsentrasi Fe 3+ pada Eh -100 ±25 mv hingga 400 ±25 mv menurun dari ppm menjadi ppm hingga ppm. Penurunan konsentrasi ion Fe 3+ pada tanah setelah pelindian dengan air gambut tidak nyata pada Eh 200 dan 300 mv (Tabel 3). Penurunan yang tidak nyata ini disebabkan oleh proses pelindian yang tidak berjalan dengan lancar pada minggu kelima hingga minggu kedelapan yang mengakibatkan terjadinya penggenangan. Penggenangan ini mengakibatkan ion Fe 3+ tereduksi menjadi Fe 2+. Gambar 2 menunjukkan konsentrasi ion Fe 3+ pada tanah menurun seiring dengan semakin besarnya nilai Eh. Konsentrasi ion Fe 3+ setelah pelindian dengan air gambut menurun drastis pada Eh 400 ±25 mv, yaitu ppm. Hal ini dikarenakan pada Eh tersebut terjadi oksidasi pirit dimana ph tanah < 4.0 dan Fe 3+ larut dengan cepat. Breemen (1976 dalam Noor, 2004)) mengemukakan bahwa oksidasi pirit (Eh > 200 mv) yang terjadi pada tanah sulfat masam menghasilkan ion Fe 2+, H + 2-, dan SO 4 di mana Fe 2+ akan mengalami oksidasi menjadi Fe 3+. Dalam Noor (2004) pada ph < 4.0 atau Eh > 200 mv, Fe 3+ larut sehingga konsentrasi Fe 3+ dalam tanah menurun dengan cepat. Pada kondisi Eh -100 ± ±25 mv secara statistik nyata menurunkan konsentrasi Fe 3+ pada tanah walaupun penurunan tersebut tidak terlalu tajam. Kondisi anaerob (ph < 200 mv) menyebabkan ion Fe 3+ mengalami hidrolisis menjadi Fe(OH) 3 yang bersifat mengendap. Pada kondisi ini feri (Fe 3+ ) mengalami reduksi menjadi ion fero (Fe 2+ ). Hal ini mengakibatkan ion Fe 3+ tidak banyak terlindi pada ph tanah >

27 Tabel 3. Data Statistik Konsentrasi Fe 3+, SO 4 2-, dan Al-dd (ppm) pada Tanah yang Dikondisikan pada Beberapa Nilai Eh Setelah 8 Minggu Pelindian dengan Air Gambut Parameter Nilai Eh (mv) ±25 ±25 ±25 ±25 ±25 ±25 Fe (c) (bc) (abc) (ab) (ab) (a) 2- SO (d) (c) (b) (ab) (a) (a) Al-dd (ab) (ab) (ab) (b) (ab) (a) Keterangan : Angka-angka yang dikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji DMRT pada taraf α c bc ppm abc ab ab a Eh (mv) Gambar 2. Konsentrasi ion Fe 3+ pada Tanah yang Dikondisikan pada Beberapa Nilai Eh setelah 8 Minggu Pelindian dengan Air Gambut 2- Konsentrasi SO 4 2- Hasil analisis statistik konsentrasi SO 4 pada tanah yang dikondisikan pada beberapa nilai Eh setelah 8 minggu pelindian dengan air gambut disajikan pada Tabel Lampiran 1. Data statistik konsentrasi SO 2-4 (ppm) pada tanah yang dikondisikan pada beberapa nilai Eh setelah 8 minggu pelindian dengan air gambut disajikan pada Tabel 3.

28 2- Pada Tabel 3 dapat dilihat bahwa konsentrasi SO 4 pada Eh -100 ±25 mv hingga 400 ±25 mv menurun dari 3328 ppm menjadi ppm hingga ppm. Pelindian ini nyata menurunkan konsentrasi ion SO 4 tetapi tidak nyata pada Eh 300 ±25 dan 400 ±25 mv (Tabel 3). Penurunan yang tidak nyata ini disebabkan oleh pengeringan yang terjadi pada Eh tersebut dan menyebabkan kondisi anaerob berubah menjadi aerob sehingga kandungan bahan sulfidik (pirit) bersifat labil dan mudah teroksidasi. Hal tersebut menyebabkan ion SO 2-4 terlindi lebih banyak. 2- Gambar 3 menunjukkan bahwa konsentrasi ion SO 4 menurun dengan semakin besarnya nilai Eh (mv). Pada Gambar tersebut dapat dilihat bahwa konsentrasi ion SO 2-4 tidak terlalu menurun drastis pada Eh -100 ± ±25 mv tetapi secara statistik Eh tersebut nyata menurunkan konsentrasi pada tanah 2- (Tabel 4). Rendahnya penurunan konsentrasi ion SO 4 pada Eh tersebut dikarenakan tanah dalam keadaan anerob (reduktif) dan pirit bersifat stabil dimana ph > 4.0. Kondisi tersebut mengakibatkan sulfat tereduksi menjadi sulfida sehingga ion SO 2-4 tidak banyak terlindi. 700 ppm d c b ab a a Eh (mv) Gambar 3. Konsentrasi ion SO 4 2- pada Tanah yang Dikondisikan pada Beberapa Nilai Eh setelah 8 Minggu Pelindian dengan Air Gambut Konsentrasi Al-dd Hasil analisis statistik konsentrasi Al-dd pada tanah yang dikondisikan pada beberapa nilai Eh setelah 8 minggu pelindian dengan air gambut disajikan

29 pada Tabel Lampiran 1. Data statistik konsentrasi Al-dd (ppm) pada tanah yang dikondisikan pada beberapa nilai Eh setelah 8 minggu pelindian dengan air gambut disajikan pada Tabel 3. Tabel 3 menunjukkan bahwa pelindian tanah sulfat masam yang dikondisikan pada beberapa nilai Eh dengan air gambut terhadap Al-dd nyata menurunkan konsentrasi Al-dd pada Eh 200 ±25 mv dan 400 ±25 mv. Konsentrasi Al-dd terendah didapat pada Eh 400 ±25 mv. Hal ini disebabkan oleh proses oksidasi pirit yang terjadi pada ph < 4.0 dan menyebabkan hancurnya kisikisi mineral liat serta mempercepat pelapukan aluminosilikat sehingga menghasilkan ion Al 3+. Pada Tabel 3 dapat dilihat bahwa konsentrasi Al-dd pada Eh -100 ±25 mv hingga 400 ±25 mv menurun dari ppm menjadi ppm hingga ppm. Menurut Noor et al. (2005) pengaruh pembasahan dan pengeringan terhadap kemasaman total (Al 3+ dan H + ) terlindi bersifat parabolik. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 4 di mana konsentrasi Al-dd yang semula turun lalu kembali naik dan mengalami puncak pada Eh 200 ±25 mv yang selanjutnya mengalami penurunan kembali hingga Eh 400 ±25 mv. Hal ini berkaitan erat dengan ph tanah, dimana pada Eh 200 ±25 mv terjadi kondisi reduksi dan ph tanah meningkat. Konsentrasi Al pada Eh 200 ±25 mv dalam air hasil lindian lebih rendah dibandingkan dalam Eh 400 ±25 mv sehingga konsentrasi Al tanah pada Eh 200 ±25 mv lebih tinggi dibandingkan dengan Eh 400 ±25 mv. Konsentrasi Al-dd pada tanah juga menurun pada Eh -100 (±25) 100 ±25 mv dan 300 ±25 mv tetapi secara statistik penurunan ini tidak berbeda nyata (Tabel 3). Rendahnya penurunan konsentrasi Al-dd pada kondisi Eh tersebut disebabkan oleh ph tanah pada kondisi Eh tersebut yaitu > 4.0 sehingga kelarutan Al 3+ menurun. 17

30 Al-dd (ppm) Gambar 4. Konsentrasi Al-dd pada Tanah yang Dikondisikan pada Beberapa Nilai Eh setelah 8 Minggu Pelindian dengan Air Gambut Konsentrasi Ca, Mg, Na, dan K Hasil analisis statistik konsentrasi Ca 2+, Mg 2+, Na +, dan K + pada tanah yang dikondisikan pada beberapa nilai Eh setelah 8 minggu pelindian dengan air gambut disajikan pada Tabel Lampiran 1. Pelindian tanah yang dilakukan selama 8 minggu menggunakan air gambut berpengaruh terhadap konsentrasi basa-basa dalam tanah antara lain, Ca, Mg, Na, dan K. Eh (mv) Data statistik konsentrasi Ca 2+, Mg 2+, K +, dan Na + menurut uji DMRT dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4 menunjukkan bahwa pelindian dengan air gambut pada Eh 100 ±25 mv berpengaruh nyata terhadap peningkatan unsur Ca dalam tanah. Pelindian pada Eh -100 ± ±25 mv sangat nyata meningkatkan unsur Mg dalam tanah. Pelindian pada Eh -100 ±25 dan 100 ±25 mv sangat nyata meningkatkan unsur K sedangkan pelindian pada beberapa nilai Eh tidak berpengaruh nyata meningkatkan unsur Na dalam tanah. Pada Tabel 4 dapat dilihat bahwa unsur Ca dan Mg dalam tanah setelah pelindian meningkat pada Eh < 200 ±25 mv. Hal ini dikarenakan tanah berada dalam kondisi reduktif dimana aktifitas ion Al 3+ atau H + rendah sehingga terjadi peningkatan Ca 2+ dan Mg 2+. Rorison (1973 dalam Kaderi, 2004) menyebutkan bahwa kelarutan ion Al, Fe dan H yang tinggi menyebabkan ketersediaan Ca, Mg, dan K menurun. Peningkatan ketersedian Ca, Mg, dan K dan Na dalam tanah setelah pelindian

31 diduga disebabkan oleh air pelindi tanah yaitu air gambut. Air gambut mengandung basa-basa, asam humik, dan asam fulvat sehingga dapat mendesak Al dan Fe dalam tanah dan meningkatkan kandungan basa-basa dalam tanah. Tabel 4. Data Statistik Konsentrasi Ca 2+, Mg 2+, K +, dan Na + (me/100g) pada Tanah yang Dikondisikan pada Beberapa Nilai Eh Setelah 8 Minggu Pelindian dengan Air Gambut Nilai Eh (mv) Basa-Basa ±25 ±25 ±25 ±25 ±25 ±25 Ca (ab) (ab) (b) (a) (a) (a) Mg (bc) (c) (d) (ab) (a) (a) K (a) (ab) (b) (ab) (ab) (ab) Na (a) (a) (a) (a) (a) (a) Keterangan : Angka-angka yang dikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji DMRT pada taraf α 0.05 Konsentrasi Fe 3+, SO 4 2-, dan Al pada Air Hasil Lindian Konsentrasi Fe 3+ Hasil analisis statistik konsentrasi Fe 3+ pada air hasil lindian selama 8 minggu pelindian disajikan pada Tabel Lampiran 2. Data statistik konsentrasi Fe 3+ (ppm) pada air hasil lindian selama 8 minggu disajikan pada Tabel Lampiran 5. Gambar 5 menunjukkan bahwa air hasil lindian dengan Eh 400 ±25 mv memiliki konsentrasi ion Fe 3+ pada paling tinggi, sedangkan pada Eh -100 ±25 mv konsentrasi ion Fe 3+ rendah. Ion Fe 3+ larut dengan cepat pada ph < 4.0 atau pada Eh > 200 mv yang dibantu oleh bakteri Thiobacillus ferroxidans (Barchia, 2006). Pada pelindian minggu ketiga dan keempat, konsentrasi ion Fe 3+ pada air hasil lindian menurun sangat drastis (Gambar 5). Hal ini diduga karena adanya pengaruh keberadaan bakteri Thiobacillus ferroxidans yang tidak dapat berkembang pada ph > 4.0 dalam keadaan reduksi. Konsentrasi ion Fe 3+ meningkatkan kembali pada pelindian minggu kelima dan selanjutnya. Pada proses pelindian 19

32 tersebut terjadi oksidasi pirit yang menyebabkan ion Fe 3+ dalam tanah meningkat kembali dan terlindi lebih banyak dari minggu keempat. ppm minggu pelindian Gambar 5. Konsentrasi Ion Fe 3+ pada Air Hasil Lindian Selama 8 Minggu Pelindian Konsentrasi ion Fe 3+ pada air hasil lindian dari pelindian minggu kelima hingga minggu kedelapan sudah tidak berpengaruh positif lagi dikarenakan nilai Eh sudah kembali ke keadaaan normal, yaitu Eh 150 ±25 mv. Menurut laporan Jeffrey 1960 dalam Tan, 1991) potensial redoks (Eh) dipengaruhi oleh penggenangan. Selama tahap awal penggenangan, Eh turun secara cepat, kemudian meningkat kembali dan mantap pada Eh sekitar 100 mv. 2- Konsentrasi SO 4 Hasil analisis statistik konsentrasi SO 2-4 pada air hasil lindian selama 8 minggu pelindian disajikan pada Tabel Lampiran 3 Data statistik konsentrasi SO 4 2- (ppm) pada air hasil lindian selama 8 minggu disajikan pada Tabel Lampiran 6. Sama halnya dengan konsentrasi ion Fe 3+ terlarut, konsentrasi SO 2-4 juga banyak terlindi pada Eh 400 ±25 mv (Gambar 6). Gambar 6 menunjukkan pada pelindian minggu pertama dan kedua, konsentrasi ion SO 2-4 pada air hasil lindian semakin meningkat kemudian mulai menurun hingga pelindian minggu kedelapan. Ion SO 2-4 terlindi dengan cepat pada ph < 4.0 sehingga konsentrasi

33 SO 4 2- tinggi pada Eh 400 ±25 mv. Dalam kondisi anaerob (tergenang), asam sulfat tidak terbentuk tetapi sulfat dapat direduksi lagi menjadi sulfida oleh bakteri Desulfovibrio sp (Suriadikarta, 2005) sehingga konsentrasi SO 2-4 pada Eh -100 ±25 mv hanya sedikit yang telindi. Pada Gambar 6 dapat dilihat pola penurunan konsentrasi ion SO 2-4 pada air hasil lindian minggu kelima hingga kedelapan sudah tidak beraturan lagi. Hal ini dikarenakan Eh sudah kembali ke keadaan normal yaitu Eh 150 ±25 mv Gambar 6. Konsentrasi SO 4 2- pada Air Hasil Lindian Selama 8 Minggu Pelindian Konsentrasi Al Hasil analisis statistik konsentrasi Al pada air hasil lindian selama 8 minggu pelindian disajikan pada Tabel Lampiran 4. Data statistik konsentrasi Al (ppm) pada air hasil lindian selama 8 minggu dapat dilihat pada Tabel Lampiran 7. Gambar 7 mununjukkan konsentrasi Al pada air hasil lindian dengan Eh 400 ±25 mv lebih tinggi dari Eh yang lainnya hingga minggu ketiga. Konsentrasi Al pada air hasil lindian minggu pertama cenderung lebih tinggi dari minggu berikutnya. Proses pengeringan yang dilakukan sebelum pelindian menyebabkan terjadinya oksidasi pirit dan tanah menjadi sangat masam. Kondisi ini mempercepat pelapukan aluminosilikat dengan melarutkan Al lebih banyak.

34 Gambar 7. Konsentrasi Al pada Air Hasil Lindian Selama 8 Minggu Pelindian Pada minggu kedua dan ketiga konsentrasi Al mulai menurun di setiap Eh yang berarti kandungan Al dalam tanah sudah mulai menurun. Namun konsentrasi Al pada air hasil lindian kembali meningkat di setiap Eh pada minggu keempat dan menurun kembali pada minggu kelima dan selanjutnya (Gambar 7). Pada minggu keempat tanah mengalami pengeringan sehingga terjadi oksidasi pirit yang meningkatnya aktifitas Al 3+ dalam tanah sehingga konsentrasi Al menjadi meningkat kembali. Kelarutan Al pada air hasil lindian minggu keenam hingga kedelapan menurun sangat drastis di setiap Eh (-100 ±25, 0 ±25, 100 ±25, 200 ±25, 300 ±25, 400 ±25 mv). Penurunan ini disebabkan oleh reaksi oksidasi yang menurun dan reaksi reduksi meningkat. Dari Gambar 7 dapat dilihat bahwa penurunan konsentrasi Al pada minggu kelima hingga kedelapan pola penurunanya sudah tidak beraturan lagi dikarenakan Eh tanah kembali dalam keadaan normal, yaitu Eh 150 ±25 mv

35 KESIMPULAN Dari hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukan bahwa pelindian pada Eh 400 ±25 mv berpengaruh dalam menurunkan konsentrasi Fe 3+, SO 2-4, dan Al-dd pada tanah dan berpengaruh terhadap konsentrasi Fe 3+, SO 2-4, dan Al pada air hasil lindian. Pelindian pada Eh 400 ±25 mv dapat melindi ion Fe 3+, SO 2-4, dan Al-dd dengan cepat dan banyak. Pada Eh -100 ±25 dan 0 ±25 mv pirit bersifat stabil karena berada pada kondisi anaerob sehingga pelindian tidak berpengaruh nyata pada tanah dan air hasil lindian. Pelindian menggunankan air gambut pada tanah yang dikondisikan dengan beberapa nilai Eh terhadap konsentrasi ion Fe 3+, SO 2-4, dan Al efektif hingga minggu keempat. 23

36 DAFTAR PUSTAKA Adijaya M Sosok dan Kiprahnya. (5 Jan 2009). Anonim Kimia Tanah. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi. Depdikbud Anonim Lahan Rawa. Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Bogor Barchia MF Gambut Agroekosistem dan Transformasi Karbon. UGM Press. Yogyakarta Fina Standar Baku Air Minum. (5 Jan 2009). Kaderi H Teknik pemberian bahan organik pada pertanaman padi di tanah sulfat masam. Buletin Teknik Pertanian 9(1): (24 Sept 2008). Kennedy IR Acid Soil and Acid Rain. 2nd Ed. Research Studies Press Ltd. England Loeppert, Inskeep Methods of Soil Analysis Part 2. Chemical and Microbiological Properties. 2nd Ed. Soil Science Society of America, Inc. Madison, Wisconsin. USA. Noor M Pertanian Lahan Gambut. Kanisius. Yogyakarta. Noor M Lahan Rawa: Sifat dan Pengelolaan Tanah Bermasalah Sulfat Masam. PT. RajaGrafindo Persada. Jakarta Noor M Kajian sifat kimia air lindian dari pembasahan dan pengeringan tanah sulfat masam kalimantan. Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan 5(2): Rodiah M, dan Rochim AM. Pengelolaan kesuburan tanah sulfat masam. Dasardasar Ilmu Tanah (2). (18 Ags 2009). Rowell DL Oxidation and Reduction dalam Greenland DJ, and Hayes MHB The Chemistry of Soil Processes. Pitman Press. Bath, Avon Soepardi G Sifat dan Ciri Tanah. IPB. Bogor 24

37 Suriadikarta DA Pengelolaan lahan sulfat masam untuk usaha pertanian. Jurnal Litbang Pertanian 24(1):37. (16 Des 2008) Tan KH Dasar-Dasar Kimia Tanah. UGM Press. Yogyakarta 25

38 LAMPIRAN

39 Tabel Lampiran 1. Hasil Analisis Statistik Konsentrasi Fe 3+, SO 4 2-, Al-dd, Ca 2+, Mg 2+, Na +, dan K + pada Tanah yang Dikondisikan pada Beberapa Nilai Eh Setelah 8 Minggu Pelindian dengan Air Gambut Ion F-Hitung F-Tabel R-Squared Fe SO Al-dd Ca Mg Na K Tabel Lampiran 2. Hasil Analisis Statistik Konsentrasi Fe 3+ Lindian selama 8 Minggu Pelindian pada Air Hasil Minggu Pelindian F-Hitung F-Tabel R-Squared Tabel Lampiran 3. Hasil Analisis Statistik Konsentrasi SO 4 Lindian selama 8 Minggu Pelindian pada Air Hasil Minggu Pelindian F-Hitung F-Tabel R-Squared

40 Tabel Lampiran 4. Hasil Analisis Statistik Konsentrasi Al pada Air Hasil Lindian selama 8 Minggu Pelindian Minggu Pelindian F-Hitung F-Tabel R-Squared

41 Tabel Lampiran 5. Data Statistik Konsentrasi Fe 3+ (ppm) pada Air Hasil Lindian Selama 8 Minggu Minggu ke Eh (mv) Fe 3+ -terlarut (ppm) Ulangan I II III Rata-rata (ppm) (a) (a) (a) (b) (c) (d) (a) (a) (ab) (ab) (b) (c) (a) (a) (ab) (c) (bc) (bc) (a) (a) (a) (b) (ab) (ab) (a) (a) (ab) (ab) (ab) (b) (a) (a) (bc) (c) (b) (bc) (a) (a) (a) (b) (b) (b) (a) (a) (ab) (b) (ab) (b) 29

42 Tabel Lampiran 6. Data Statistik Konsentrasi SO 4 2- (ppm) pada Air Hasil Lindian Selama 8 Minggu Minggu ke Eh (mv) SO 2-4 -terlarut (ppm) Rata-rata Ulangan (ppm) I II III (a) (a) (b) (c) (c) (d) (a) (ab) (abc) (abc) (bc) (c) (a) (a) (a) (b) (c) (c) (a) (a) (a) (b) (b) (b) (a) (ab) (ab) (b) (ab) (b) (a) (ab) (b) (b) (b) (b) (a) (a) (b) (b) (bc) (c) (a) (a) (ab) (bc) (bc) (c) 30

43 Tabel Lampiran 7. Data Statistik Konsentrasi Al (ppm) pada Air Hasil Lindian Selama 8 Minggu Minggu ke Eh (mv) Al-dd terlarut (ppm) Ulangan I II III Rata rata (ppm) (a) (b) (b) (b) (c) (c) (a) (ab) (a) (bc) (d) (cd) (a) (a) (a) (b) (b) (b) (a) (ab) (a) (b) (b) (b) (a) (a) (b) (c) (d) (cd) (a) (a) (a) (a) (c) (bc) (a) (a) (a) (a) (a) (a) (a) (ab) (ab) (ab) (ab) (b) 31

44 Gambar Lampiran 1. Pengujian nilai ph dan Eh pada air lindian menggunakkan ph meter Gambar Lampiran 2. Tabung yang Digunakkan Untuk Memompa Tanah dengan Gas Nitrogen Gambar Lampiran 3. Pengujian Kandungan Pirit dengan H 2 O 2 30%