mal_pelindian tanah sulfat masam

7/24/2019 mal_Pelindian Tanah Sulfat Masam

1/30

PELINDIAN TANAH SULFAT MASAM PADA BEBERAPA

KONDISI POTENSIAL REDOKS MENGGUNAKAN

SUMBER AIR PELINDI

Abstrak

Pelindian merupakan salah satu strategi pengelolaan air untuk mengurangi

kelarutan ion-ion Fe2+

, Fe-total, SO42-

pada tanah sulfat masam. Potensial redoks

(Eh) pada tanah tergenang dapat menentukan proses-proses kimia yang terjadi di

dalam tanah. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh sumber air pelindi

dan kondisi awal Eh tanah terhadap konsentrasi Fe2+

, Fe-total, SO42-

, dan Al pada air

hasil lindian dan tanah yang dilindi. Percobaan menggunakan Rancangan Acak

Lengkap faktorial dengan tiga ulangan. Sebagai faktor pertama adalah tiga sumber

air pelindi yaitu: air hujan, air payau, dan air gambut. Sedangkan faktor kedua adalah

kondisi awal Eh tanah meliputi: -100 25, 0 25, 100 25, 200 25, 300 25, dan

400 25 mV. Rata-rata konsentrasi Fe2+, Fe-total, SO42-

, dan Al3+

pada air hasil

lindian selama delapan minggu menunjukkan bahwa pelindian menggunakan air

payau dapat menyebabkan rata-rata konsentrasi Fe2+

, Fe-total, dan Al3+

terbesar

(348,86 ppm Fe2+

; 407,07 ppm Fe-total; dan 62,56 ppm Al3+

), sedang air gambut

menyebabkan rata-rata konsentrasi SO42-

terbesar (673,29 ppm SO42-

). Kondisi

Eh 100 mV dapat menyebabkan rata-rata konsentrasi Fe2+

terbesar (362,48 ppm

Fe2+

), sedang kondisi Eh 400 mV menyebabkan rata-rata konsentrasi Fe-total,

SO42-

, dan Al3+

terbesar (427,21 ppm Fe-total; 741,88 ppm SO42-

; dan 91,13 Al3+

).

Kemudian konsentrasi ion-ion tersebut pada tanah yang telah dilindi selama

delapan minggu menunjukkan bahwa pelindian menggunakan air payau dapat

menyebabkan konsentrasi Fe2+

dan Al3+

tanah terkecil (362,71 ppm Fe2+

dan

1.116,00 ppm Al3+

), sedang air gambut menyebabkan konsentrasi Fe-total dan

SO42-

terkecil (3.099,60 ppm Fe-total dan 425,17 ppm SO42-

). Kondisi Eh 400

mV dapat menyebabkan konsentrasi Fe2+

, Fe-total, SO42-

dan Al3+

tanah terkecil

(350,11 ppm Fe2+

; 3.095,00 ppm Fe-total; 345,25 ppm SO42-

; dan 1061,10 ppm

Al3+

).

Kata kunci: Pelindian, potensial redoks, tanah sulfat masam

7/24/2019 mal_Pelindian Tanah Sulfat Masam

2/30

33

Pendahuluan

Tanah sulfat masam memiliki lapisan bahan sulfidik dan/atau horizon

sulfurik yang mengandung pirit dengan ketebalan dan kedalam bervariasi dari

permukaan tanah. Jika lapisan bahan sulfidik atau horizon sulfurik dekat dengan

permukaan tanah, maka pengelolaan tanah ini perlu lebih hati-hati. Kesalahan

dalam pengelolaan tanah dapat mengakibatkan tingkat produktivitas tanah

menurun. Perbaikan tingkat produktivitas tanah umumnya dilakukan dengan

mempertahankan lapisan pirit dalam keadaan reduktif dan pelindian secara alami.

Kenyataan dilapangan menunjukkan bahwa perbaikan tanah seperti ini memerlu-

kan waktu puluhan tahun. Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk

mempercepat perbaikan tanah ini adalah membiarkan pirit teroksidasi kemudian

dilindi menggunakan sumber air insitu.

Pembukaan lahan pasang surut tanah sulfat masam menggunakan eksapator,

pengolahan tanah yang terlalu dalam, dan drainase berlebih merupakan penyebab

utama turunnya tingkat produktivitas tanah. Menurut Suriadikarta (2006);

Subagyo (2006) proses oksidasi dan reduksi pirit akan menyebabkan: (a)

perubahan potensial redok (Eh) tanah dan kemasaman tanah serta air, (b)

kelarutan aluminium (Al3+), sulfat (SO42-), hidrogen (H+) dan besi II (Fe2+)

meningkat, (c) ketersediaan (fosfor) P menurun akibat terbentuknya aluminium-

fosfat yang tidak larut, (d) kadar basa-basa tertukar menurun, (e) terjadi defisiensi

hara, dan (f) pencemaran lingkungan pertanian di sekitarnya.

Sumber air yang umum dijumpai di lingkungan lahan pasang surut adalah

air laut, air payau, air tawar, dan air gambut. Air gambut mengandung senyawa

organik yang berperan penting dalam pembentukan kelat. Gugus fenolat dan

karboksilat dari asam-asam organik tersebut mempunyai affinitas sangat kuat bagi

ion-ion Al dan Fe membentuk kelat. Sedangkan air payau mengandung kation-

kation seperti Na+, K

+, Ca

2+, dan Mg

2+yang dapat mendesak ion-ion Fe dan Al

dari kompleks jerapan sehingga dapat menyebabkan kelarutan Fe2+

dan Al3+

pada

air hasil lindian meningkat dan konsentrasinya dalam tanah menurun.

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari dan menemukan kondisi awal Eh

tanah sulfat masam dan sumber air pelindi yang dapat menurunkan konsentrasi

Fe2+

, Fe-total, SO42-

, dan Al3+

pada air hasil lindian serta tanah yang dilindi.

7/24/2019 mal_Pelindian Tanah Sulfat Masam

3/30

34

Metode

Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah,

Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, IPB dari

Maret hingga Juli 2009.

Percobaan ini merupakan percobaan laboratorium yang menggunakan

Rancangan Acak Lengkap faktorial dengan tiga ulangan. Sebagai faktor I adalah

sumber air pelindi yang terdiri dari: (1) air hujan, (2) air payau, dan (3) air

gambut, sedangkan faktor II adalah beberapa kondisi awal Eh tanah sulfat masam

masing-masing: (1) -100 25, (2) 0 25, (3) 100 25, (4) 200 25, (5) 300

25, dan (6) 400 25 mV.

Perubahan pH dan Eh bahan sulfidik tanah selama proses oksidasi di

laboratorium, diketahui melalui contoh tanah yang diambil mengikuti cara yang

dilakukan (Konstens et al., 1990). Bahan sulfidik tanah sulfat masam diambil

menggunakan pipa paralon berdiameter 10,8 cm (4 inchi) dengan kedua bagian

ujungnya ditutup rapat. Pengambilan contoh tanah dilakukan pada saat pasang

besar sehingga lapisan bahan sulfidik dalam keadaan tergenang (tidak

teroksidasi). Untuk memudahkan proses oksidasi pirit di laboratorium, tabung

terlebih dahulu dibelah, diikat kuat, kemudian baru dimasukkan ke dalam lapisan

bahan sulfidik tanah. Setelah di laboratorium tabung langsung dibuka tutupnya

dan diputus ikatannya, sehingga terbelah menjadi dua bagian, kemudian

dilakukan pengukuran pH dan Eh tanah.

Contoh tanah diambil dari kedalaman 85-125 cm, yang merupakan bahan

sulfidik dengan kadar pirit 3,8 % diangkat ke atas, sehingga mengalami oksidasi

dan pada beberapa bagian permukaan tanahnya telah terbentuk goetit. Waktu

yang diperlukan untuk proses tersebut adalah enam bulan dari September 2008

hingga Maret 2009. Contoh tanah ditumbuk dan diayak dengan saringan

berukuran 2 mm selanjutnya dimasukkan ke dalam tabung berdiameter 3,99 cm

(1,5 inchi) dengan panjang 25 cm seberat 220 g/tabung (berat tanah kering

oven). Agar tanah di dalam tabung tidak keluar, pada ujung bagian bawah

tabung diberi saringan yang tidak tembus liat, diperkuat dengan saringan kawat

dan ditutup rapat dengan plastik agar dapat menahan air selama penggenangan.

7/24/2019 mal_Pelindian Tanah Sulfat Masam

4/30

35

Pelindian tanah menggunakan air hujan, air payau, dan air gambut dilakukan

setelah tercapai kondisi Eh sesuai dengan perlakuan yang diinginkan.

Tanah dengan kondisi Eh 400 mV diperoleh dari pengukuran contoh tanah

yang telah ditumbuk dan diayak dengan saringan 2 mm pada keadaan kering

udara. Sedangkan kondisi Eh 300 mV terjadi setelah tanah dijenuhi dengan air

hujan, air payau, dan air gambut selama 12 jam. Berikutnya kondisi Eh 200 mV

untuk tanah yang dijenuhi dengan air payau setelah penjenuhan selama 14 jam,

sedang untuk tanah yang dijenuhi dengan air hujan dan air gambut kondisi Eh 200

mV diperoleh setelah penjenuhan berlangsung 24 jam. Selanjutnya kondisi Eh

100 mV terjadi setelah penggenangan tanah dengan air hujan, air payau, dan air

gambut selama tujuh hari. Kemudian kondisi Eh 0 dan -100 mV diperoleh

melalui pemompaan gas N2ke dalam tabung yang berisi tanah. Kondisi Eh 0 mV

diperoleh setelah tanah dalam tabung dipompa dengan gas N2 pada tekanan 1,2

atm selama 2 menit ditutup dan dibuka beberapa kali. Sedangkan kondisi Eh -

100 mV dicapai setelah tanah dalam tabung dipompa dengan gas N2 pada tekanan

1,5 atm selama 3 menit ditutup dan dibuka beberapa kali. Air payau diperoleh

dengan cara mengencerkan air laut (58.000 S cm-1

) hingga mencapai nilai DHL

(daya hantar listrik) yang sesuai dengan rata-rata tiga kali pengukuran DHL saat

air pasang besar dan pasang kecil di KP Balandean (1.610,5 S cm-1

).

Menurut kriteria LPT (1983), bahan sulfidik tanah menunjukkan tingkat

kemasaman yang sangat masam (pH 3,21), ketersediaan hara N tergolong rendah

(0,20% N), P-tersedia tergolong sangat rendah (1,26 ppm P2O5), K-dd tergolong

sedang (0,26 me/100 g K), Ca-dd tergolong sangat rendah (0,46 me/100 g Ca)

dan Mg-dd tergolong rendah (0,84 me/100 g Mg) (Tabel 2). Kondisi ini

menunjukkan bahwa lapisan tanah tersebut sangat masam dengan tingkatkesuburan yang sangat rendah. Kemasaman tanah ini disebabkan oleh

konsentrasi Fe-total (3.680 ppm), SO42-

(13,338 ppm), dan Al (18,32 me/100 g)

sangat tinggi.

7/24/2019 mal_Pelindian Tanah Sulfat Masam

5/30

36

Tabel 2. Hasil analisis contoh tanah pada kedalaman 85-125 cm dari KP

Balandean, Kabupaten Barito Kuala, Kalimantan Selatan tahun 2009

serta