80 Pramuji dan M. Bastaman: Teknik analisis mineral tanah untuk menduga cadangan sumber haraBuletin Teknik Pertanian Vol. 14, No. 2, 2009: 80-82

TEKNIK ANALISIS MINERAL TANAH UNTUK MENDUGA CADANGAN SUMBER HARA

Pramuji dan M. Bastaman1

1Masing-masing adalah Teknisi Litkayasa Pelaksana Lanjutan pada Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan PertanianJalan Ir. H. Juanda No. 98, Bogor 16123, Telp (0251) 832012, Faks. (0251) 311256

E-mail: csar@bogor.indosat.net.id

Mineral adalah bahan penyusun tanah utama yang ber- asal dari kristalisasi magma, atau terbentuk sebagai

hasil reaksi unsur kimia di dalam tanah. Berdasarkan ukurandan proses terjadinya, mineral dalam tanah dapat dikelom-pokkan menjadi dua jenis, yaitu mineral primer dan mineralsekunder (Moorhause 1959). Mineral primer adalah mineralhasil pelapukan fisik dari batuan, sehingga struktur kristaldan jenisnya tetap sama, hanya ukurannya menjadi lebihkecil, antara 2-0,05 mm. Mineral primer sering pula disebutmineral pasir. Contoh mineral primer adalah kuarsa, biotit,kalsit, dan dolomit. Mineral sekunder adalah mineral hasilpembentukan baru atau hasil pelapukan mineral primer yangterjadi selama proses pembentukan tanah, serta mempunyaikomposisi dan struktur yang berbeda dengan mineral yangterlapuk. Contoh mineral sekunder adalah kaolinit dansmektit.

Menurut Shaw et al. (1973), mineral primer dapat dibeda-kan atas mineral mudah lapuk (weatherable mineral) danmineral tahan lapuk (resistant mineral). Mineral mudah lapukadalah jenis mineral yang dapat melapuk dan melepaskanunsur-unsur penyusunnya ke dalam tanah pada waktuproses pembentukan tanah. Mineral tahan lapuk adalahmineral yang sulit melapuk seiring dengan proses pemben-tukan tanah.

Mineral mudah lapuk yang banyak dijumpai di Indonesiaadalah plagioklas, amfibol, dan piroksin. Mineral mudahlapuk dapat mengalami proses pelapukan secara cepat, danhasil pelapukannya berupa unsur hara seperti Ca, Mg, Na,K, dan Fe. Mineral tahan lapuk (opak, kuarsa) resisten ter-hadap pelapukan, sehingga walaupun tanah telah mengalamitingkat pelapukan lanjut, mineral tahan lapuk masih tetap ada(Prasetyo et al. 2004).

Untuk mengetahui tingkat cadangan sumber hara darisuatu jenis tanah, diperlukan analisis susunan mineral primerdari tanah tersebut. Dengan mengetahui jumlah dan susunanmineral pasir yang tergolong mudah lapuk, dapat diketahuicadangan sumber hara dalam suatu jenis tanah. Contoh tanahyang susunan mineralnya didominasi oleh mineral mudahlapuk dapat diartikan bahwa contoh tanah tersebut mem-punyai cadangan sumber hara tanah yang tinggi. Bila yang

dominan adalah mineral tahan lapuk, maka contoh tanah ter-sebut miskin sumber hara tanah (Tafakresnanto dan Prasetyo2001).

Tujuan analisis adalah untuk mengetahui susunanmineral fraksi pasir dari tiga profil tanah untuk mengetahuikandungan cadangan sumber haranya.

BAHAN DAN METODE

Kegiatan analisis dilaksanakan di laboratorium mineralogiBalai Penelitian Tanah, Bogor, Jawa Barat pada bulanAgustus 2006. Bahan yang digunakan untuk analisis mineralfraksi pasir adalah 16 contoh tanah dari tiga profil tanah,yaitu profil BK 131 (5 contoh) dan KK 157 (6 contoh) dariJawa Tengah, serta profil HK 23 (5 contoh) dari KalimantanTimur.

Contoh tanah diambil dengan cara membuat penampangtanah (profil) terlebih dahulu. Penampang tanah kemudiandideskripsi, dan ditentukan batas-batas horizon tanahnya.Penampang tanah BK 131 dipisahkan menjadi lima horizontanah, KK 157 enam horizon tanah, dan HK 23 lima horizontanah, sehingga seluruhnya diperoleh 16 horizon tanah. Padasetiap horizon tanah diambil 1 kg contoh tanah, lalu dimasuk-kan ke dalam kantong plastik dan diberi label. Keterangandalam label menginformasikan nomor penampang tanah yangditulis dengan angka arab, dan nomor horizon yang ditulisdengan angka romawi. Dengan demikian, bila label ber-tuliskan BK 131/III berarti penampang tanah adalah nomor131 dan horizon tanah nomor 3.

Bahan yang diperlukan adalah larutan hidrogenperoksida (H2O2) 10%, HCl 10%, dan cairan nitrobenzol. Alatyang digunakan adalah baskom untuk mencuci tanah,saringan, oven, tempat preparat dari kaca, mesin penghitunglaboratory counter, dan mikroskop polarisasi.

Tahap pertama adalah menghilangkan partikel-partikelpembalut butir mineral yang berupa bahan organik denganhidrogen peroksida (van Reeuwijk 1987). Lima gram tanahdimasukkan ke dalam gelas piala volume 1 liter, lalu ditambah-kan 20 ml H2O2 10% dan didiamkan selama 15 menit. Selanjut-

Pramuji dan M. Bastaman: Teknik analisis mineral tanah untuk menduga cadangan sumber hara 81

nya, ditambahkan 50 ml air lalu dipanaskan menggunakanpenangas (hot plate) di ruang asam. Pemanasan dilakukansampai tidak muncul buih hasil oksidasi bahan organik. Bilaperlu dapat ditambahkan air lagi.

Setelah proses pemanasan selesai dan larutan sudahdingin, ditambahkan air hingga mencapai volume 0,75 liter,lalu diaduk dan didiamkan satu malam. Selanjutnya, larutanbening dalam gelas piala dibuang, lalu ditambahkan 20 ml HCl10% dan dipanaskan di atas penangas di ruang asam hinggatidak timbul buih. Setelah dingin ditambahkan air hinggamencapai volume 1 liter dan diaduk, lalu dibilas dengan airtiga kali. Dengan proses ini diharapkan butir-butir mineralpasir telah bersih dari balutan bahan organik maupunkarbonat.

Tahap kedua adalah memisahkan fraksi pasir denganayakan 2-0,05 mm. Pasir yang diperoleh lalu dikeringkandengan oven pada suhu 30°C. Pengamatan jenis dan jumlahmineral fraksi pasir dilakukan dengan mikroskop polarisasi.

Contoh pasir ditebarkan di atas lempeng kaca berukuran2,50 cm x 5 cm, lalu diberi cairan nitrobenzol dan diaduk secaramerata sampai tidak ada lagi butir pasir yang mengambang.Lempeng preparat kemudian ditempatkan di bawah mikros-kop, lalu jenis dan jumlah mineral diamati. Pengamatandilakukan dengan mengikuti metode line counting, artinyahanya jenis mineral yang terletak pada garis horizontal padabidang pandang mikroskop yang dihitung. Penghitungandilakukan hingga mencapai 100 butir.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Mineral primer yang banyak dijumpai di Indonesia adalahkuarsa, opak, piroksin, amfibol, dan plagioklas. Tabel 1

menyajikan beberapa jenis mineral primer yang banyakdijumpai di Indonesia.

Hasil analisis menunjukkan bahwa profil BK 131mengandung mineral seperti gelas volkan; plagioklas yangterdiri atas andesin, labradorit, bitownit; K-felspar yangterdiri atas ortoklas, sanidin; amfibol yang terdiri atashornblende hijau dan coklat; dan piroksin yang terdiri atasmineral augit. Berdasarkan Tabel 2, mineral-mineral tersebuttergolong mineral mudah lapuk. Jumlah mineral mudah lapukpada profil ini berkisar antara 50-61%. Dengan demikian,profil BK 131 dapat dikatakan mempunyai kandungansumber hara tanah yang tinggi, karena bila mineral mudahlapuk ini melapuk akan melepaskan hara makro ke dalam tanahseperti Ca, Mg, Na, dan K.

Profil KK 157 dan HK 23 sudah tidak mempunyaikandungan mineral mudah lapuk. Profil KK 157 tanahnyadidominasi oleh mineral tahan lapuk opak, sedang profil HK23 tanahnya didominasi oleh mineral tahan lapuk kuarsa.Kedua jenis mineral tersebut (opak dan kuarsa) tidakmemberikan kontribusi sebagai sumber hara tanah.

Dominasi mineral tahan lapuk opak pada penampangtanah KK 157 yang mencapai > 89% dan mineral tahan lapukkuarsa pada penampang tanah HK 23 juga menunjukkanbahwa kedua jenis tanah tersebut sudah mengalami pe-lapukan sangat lanjut. Mineral mudah lapuk yang merupakancadangan sumber hara dalam tanah telah habis.

KESIMPULAN

Contoh tanah BK 131 mempunyai cadangan sumber haraberupa kandungan mineral mudah lapuk yang tinggi (> 50%),yaitu gelas volkan; plagioklas yang terdiri atas andesin,

Tabel 1. Beberapa jenis mineral primer yang banyak dijumpai di Indonesia

Jenis Mineral Unsur utama Sumber batuan

MDL Olivin Mg, Fe Batuan volkan basis dan ultra basis

MDL Mika (biotit, muskovit) K, Mg, Fe Batuan granit dan metamorf

MDL Piroksin (augit, hipersten) Mg, Fe, Ca Batuan volkan basis dan ultra basis

MDL Amfibol (hornblende) Fe, Mg, Ca, Na Batuan volkan intermedier dan ultra basis

MDL Plagioklas (albit, andesin, anorthit, Na, Ca Batuan volkan intermedier hingga basisbitownit, labradorit, oligoklas)

MDL K-felspar (ortoklas, sanidin) K Batuan masam

MDL Gelas volkan Si Batuan volkan masam, intermedier, basis

T L P Opak Fe Batuan volkanik

T L P Kuarsa Si Batuan yang bersifat masam

MDL = mudah lapuk; TLP = tahan lapukSumber: Tafakresnanto dan Prasetyo (2001); Prasetyo et al. (2004)

82 Pramuji dan M. Bastaman: Teknik analisis mineral tanah untuk menduga cadangan sumber hara

labradorit, bitownit; K-felspar yang terdiri atas ortoklas,sanidin; amfibol yang terdiri atas mineral hornblende hijaudan coklat; dan piroksin yang terdiri atas mineral augit.

Contoh tanah KK 157 dan HK 23 tergolong miskinsumber hara, karena sudah tidak mempunyai kandunganmineral mudah lapuk. Tanahnya didominasi oleh mineraltahan lapuk opak (KK 157) dan kuarsa (HK 23).

DAFTAR PUSTAKA

Moorhouse, W.W. 1959. The Study of Rock in Thin Section.Harper & Row Publishers, New York and Evanston. 514 pp.

Prasetyo, B.H., J.S. Adiningsih, K. Subagyono, dan R.D.M.Simanungkalit. 2004. Mineralogi, kimia, fisika, dan biologi lahansawah. hlm. 29-82. Dalam F. Agus (Ed.). Tanah Sawah danTeknologi Pengelolaannya. Pusat Penelitian Tanah danAgroklimat, Bogor.

Shaw, B.H., A.G. Morris, and M.L. Jackson. 1973. Amphibole andpyroxene in soil. p. 121-128. In Jackson (Ed.). Soil MineralWeathering. University of Wisconsin, Madison, WI.

Tafakresnanto, C. dan B.H. Prasetyo. 2001. Peranan data mineraltanah dalam menunjang interpretasi sumber daya tanah. JurnalTanah dan Air 2(1): 47-56.

van Reeuwijk, L.P. 1987. Procedures for Soil Analysis. SecondEdition. International Soil Reference and Information Centre,Wageningen.

Tabel 2. Komposisi mineral pasir (%) dari profil tanah BK 131, KK157, dan HK 23, Laboratorium Balai Penelitian Tanah, 2006

Profil tanah

Mineral pasir BK131 KK157 HK23

I II III IV V I II III IV V VI I II III IV V

Opak 10 14 10 17 9 89 97 91 95 91 94 sp sp sp sp spKuarsa keruh 10 10 21 17 1 8 1 sp 1 sp 2 1 82 78 75 75 76Kuarsa bening 4 2 6 4 6 sp sp sp sp sp sp 6 7 9 10 8Konkresi besi sp 1 sp sp - 1 sp sp sp 2 sp sp - sp sp spLapukan mineral 4 5 6 5 7 8 3 8 5 5 5 1 sp sp 1 1Fragmen batuan 13 7 7 4 3 - sp sp sp sp sp 11 15 16 14 15Gelas vulkan 3 1 sp sp sp sp - - - - -Andesin 3 3 5 4 4 sp sp - - - - - - sp - -Labradorit 26 17 17 13 18 1 sp - sp - - - - - sp -Bitownit 1 1 1 sp 1 sp - - - - -Ortoklas sp 1 sp sp 1 sp - - - spSanidin 3 1 1 1 1 sp sp sp sp sp sp sp - sp - spHornblende hijau 6 8 5 11 11 sp sp sp - - sp - sp sp - -Hornblende coklat sp 1 sp 2 1 - sp sp - - -Augit 17 28 21 22 20 sp sp sp - - - sp - - - -Jumlah mineral mudah lapuk 59 61 50 53 57 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Jumlah 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100sp = sporadis, meneral ada tetapi kurang memenuhi untuk mencapai 1% tripel (3 kali ulangan)