I1 TFNJAUAN PUSTAKA

Gahan sutfidik menurdt Soil Survey Staff (1990) didefinisikan sekgai bahan

tanah minerd atau organik yang tergenang yang mengandung belerang > 0.75 O/o

berdasar b o b t kering dan sebagian besar dalam bentuk sui fida. Belemg yang ber-

ada dalam bentuk unsur sulfur (S) tidak lebih dari t ip kali kandungan karbonat

daIam bahan tanah tersebut. Definisi bahan sulfidik yang lain dikemukakan oleh

Widjaja Adhi et af. (19921, yaitu bahan tanah yang mengandung pirit (FeS2) lebih

besar dari 2 %.

Definisi bahan sulfidik yang di kemukakan oIeh Soil Survey Staff (1990) telah

mengalami perbaikan. Beberapa ahli, d i a n m y a Fanning dan Witty (1 993) mengu-

sulkan perbaikan definisi tersebut. Usulan perbaikan definisi yang diajukan yaitu

tidak perIu mencantwnkan kandungan belermg secara kuantitatif melainkan cukup

berdasarkan perubahan pH bahan tersebut pada saat sebelum dan setelah diinkubasi.

Bahan sulfidik menurut Soil Survey Staff (1999) yang telah metlgakomki usulan

tersebut didefinisikan sebagai bahan tanah mineral atau organi k yang mengandung

senyawa belerang mudah teroksidasi, merniliki pH > 3.5 dan jika diinkubasi dengan

ketebalan 1 cm dalam keadaan kapasitas lapang, aerob, d m suhu nrangan selama 8

rninggu, akan mengalami penurnan pH 2 0.5 satuan d m pnurunan tersebut

mencapai nilai pH 5 4.0.

Keberadaan b a h sulfidik di dalam solurn tanah rnerupdm salab satu pen-

ciri tanah sulfat masam. Widjaja Adhi et al. (1 992) mendefinisikan tanah suIfat

masam adalah tanah yang memili ki lapisan pirit atau sulfidj k pada k e d d m kurang

dari 50 cm &n semua tanah yang memilih horison sulfurik walaupun lapisan sulfi-

dik tanah tersebut lebih dalam c h i 50 cm. Lebih lanjut dijeiaskan M w a yang di-

maksud dengan horison sulfurik adalah horison tamh yang terbentuk oleh adanya

proses oksidasi lapisan sul fidik yang pada umumnya dicirikan oleh terdapatnya jam-

sit dan pH tzmh kurang dari 3.5. Berbeda dengan Widjaja Adhi et ul. (19921, Dent

(1 9 86) mendefinisi kan tanah sulfat masam terbatas @a tanah-tanah yang memil iki

horison sulfurik saja. Pons (1973, dalam Kosten, Brinkman, dan Adriesse, 1988)

mendefinisikan tanah sdfat masam secara lebih sederhana yaitu tanah yang &lam

proses pembentukannya akan, sedang, atau te1a.h menghasilkan asam sulfat &lam

jumlah banyak yang alchirnya mempengardu sifat-sifat utama tanah. Asam sulfat

tersebut dihasilkan dari proses oksidasi bahan tanah yang belurn matang yang me-

ngandung senyawa-senyawa Merang tereduksi .

Widjaja Adhi et a/ . (1992) membedakan tanah sulfat masam menjadi dua ke-

iompok yaitu tanah suIfht masam ptensial dan tanah sulfat masam aktual. Suatu

tanah termasuk d a m kelompok tanah sulfat masam potensial ji ka Iapisan pirit pada

tanah tersebut belum teroksidasi dan kernasaman tanah belum tinggi. Jika lapisan

pirit telah teroksidasi dm tanah menjadi sangat masam, tanah tersebut termasuk

&lam kelompok tanah sulfat masam a k l . Pembedaan lebih Ianjut yang penting

dalam pengelolaan kedua kelompok tanah tersebut, menurut Dent (1986) adalah

masih ada a m tidaknya cdangan pirit di dalam tanah. Mlah tanah sulfat masam

mentah digufiakan untuk kedua kelompok tanah tersebut yang masih memiliki ca-

dangan pirit di d a d perakaran. Hal teabut dapt diikntifikasi d e n p h y a

penurunan pH paling sedikit 0.2 satuan jika diinkubasi. Kebutuhan hpur untuk

membuat pH tanah sulfat masam mentah menjadi sesuai untuk tanaman budidaya

umumnya rnerupakan kendala, karena jumlah yang diperlukan mgat banyak dan la-

pisan pirit masih akan terus rnenghasiikan kernasaman selama bertahun-tahun.

Berdasarkan penciri utarna tanah sulfat masam yaitu adanya bahan sulfidik

&n horison sul furi k, menumt taksonom i tanah (Soil S w e y Staff, 1 9!W) tanah sulfat

masam dapat terrnasuk dalarn Order Entisol, Histosol, atau Inseptisol. Pada kategori

yang lebih rendah, tanah sulfat masam meiiputi tanah-tanah yang termasuk ddam

Great Group Sulfaquent, Sulfosaprists, Sulfisaprists, Sulfohemists, Sulfihernists,

Sulfaquept, Sulfudept, d m Sub Group Sulfic.

2.2. Pem bentukan Bahan Sulfidik dan Tanah Suifat Masam

Bahan sulfidik yang keberadaannya merupakan salah satu penciri tanafi sulfat

masarn dapat terbentuk pada beberapa kondisi lingkungan seperti di Iembah peda-

laman berdrainase bumk yang mendapt aliran air mengmdung sulfat tinggi; dasar

danau, lagoon, atau laut; atau dataran pantai dan rawa pasang surut yang betair salin

atau payau. Diantara beberap kondisi lingkungan tersebut, lingkungm dataran

pantai dan rawa pasang surut merupah lingkungan yang paling sesuai untuk pem-

bentukan bahan sulfidik (Pons dan van Breemen, 1982).

8

Pembentukan pirit yang me- smyawa sul fida utama dalam hahm sul ti-

dik melibatkan proses-poses: (a). Reduksi ion sulfat menjadi sulfidz oleh bakteri pe-

reduksi sulfat. (b). Oksidasi parsial dari sulfida menjadi unsur belerang atau ion poli-

sulfida (c). Pembentukan besi rnonosulfida (FeS) dari sulfida terlarut dengan besi,

dan (d). Pembentukan pirit (FeS2) dari penggabungan FeS dengan S, a m presipitasi

Iangsung dari dengan ion polisulfida. Pembentukan pirit dari besi cksida mra

urn um dapat digambark dengan reaksi h k u t :

Faktor-faktor penting yang menentukan terjadinya akumulasi pirit adalah: (a) Terjadi

penambahan sulfat secara tern menem dalam jangka waktu lama, misalnya dari air

laut. (b) Terdapat mineral-mineral yang mengandung h i dalam sedirnen.

(c) Terdapat bahan organik yang mudah didekomposisi. (d) Terdapat bakteri pere-

duksi sulfat. (e) Lingkungan anaerob, dan (f) Aerasi terbatas untuk proses oksidasi

sul fida menjadi disul fida (Pons clan van Breemen, 1982).

Kondisi lingkungan yang sesuai untuk berlangsungnya proses rsduksi surfat

adalah kondisi tanah yang tereduksi tinggi. Kondisi demikian dijumpai pada tanah

tergenang clan kaya bahan organik. Dekomposisi k h a n organik dalam keadaan ter-

genang menciptakan kondisi tanah menjadi tereduksi tinggi. Bahan organik tersebut

juga rnerupakan sumber energi bag bakten preduksi sulfat. Ion sul fat berperan se-

bagai penerima elektron hasil respirasi bakteri pereduksi sul fat sehingp tereduksi

menj adi sul fida dengan reaksi menurut Dent ( i 986) sebagai berikut:

Sulfida yang terbentuk bereaksi cepat dengan besi ferro tau ferri oks.sida membentuk

besi sul fida. J i b pada lingkungan terbentukn ya su1 fida tersebut terdapat senyawa

atau ion yang berperan sebagai oksidator seperti O2 atau h i fem, sewan sulfida

clapat teroksidasi menjadi unsur S atau ion polisulfida. Selanjutnya unsur S atau ion

polisulfida tersebut bereaksi dengan FeS membentuk pirit (FeS2) (van Breemen,

1976; Dent, 1986).

Akumulasi pirit hanya dapat te jadi jika ion bikaihnat (HC03-) yang dihasil-

kan &lam reaksi pembentukan pirit tersebut tercuci dari Iokasi pembentukan. Di

daerah pantai yang terpengaruh air laut, pencucian ion bikarbonat tersebut berlang

sung sangat efektif karena adanya pergerakan air p a n g smut Pergerakan air pasang

surut tersebut juga mempercepat pembentukan pirit melalui penambahan oksigen dan

sulfat terlarut &lam air laut secara terus rnenerus yang merupakan persyaratan yang

sangat diperlukan dalam pembentukan piri t. Pencucian ion bi karbonat juga akan me-

nurunkan pH sehingga lingkungan menjadi agak masam dan menjadi lebih scsuai

untuk proses pembentukan pirit (Pons dan van Breemen, 1982).

Laju pembentukan pirit di lapang behm banyak diketahui. Berdasarkan pe-

nanggal an radiokarbon (rud~ocarbon dal ing) untuk mempelajari penam bahan sedi-

men di areal bervegetasi mangrove di New Zealand utara, laju akumulasi pirit k ja-

Ian lambat yaitu kurang lebih sebesar 6 kg ~/m~,'100 tahun (Goldhaber dan Kaplan,

1982 dulun Dent, 1986). Oleh karena akumulasi pirit bejalan lambat, lapisan pirit

10

yang tebal hanya &pat jika proses belangsung dalam jangka waktu lama.

Implikasi dari fenomena tersebut, kondisi vegetasi clan lingkungan ternpa$ pemben-

tukan pirit hams tetap bertahan dalam jangka waktu lama Agar dapat tejadi M

yang demikian, taju sedimentasi hams berjalan dengan lambat (Pons dan van

ree em en, 1982).

Pada akhir zaman es dibekrapa wilayah pantai terdapat penamkhan sedirnen

dengan laju kenaikan kurang lebih seimbang dengan kenaikan air laut. Hal ini

rnengakibatkan terciptanya daerah pantai yang re!atif tetap dalam jangka waktu lama

atau relatif permanen karena ti& ada pergeseran garis pantai dari daratan ke lautan

atau sebaliknya. Pa& lcdaan demikian, di dataran pantai yang memiliki kondisi

lingkungan sesuai untuk pembentukan pirit, dapat te jadi akurnulasi pirit dalam jum-

lah banyak. Pa& saat sekarang daerah aliran sungai telah banyak yang dibuka dan

di usahakan, sehingga Iaju sedimentasi berlangsung =pat dan rnengakibatkan daerah

pantai yang semula tergenang cepat berubah menjadi daratan. Fenomena demikian

mengakibtkan tidak cukup waktu untuk terjadinya akumulasi pirit dalam jumlah

banyak. Pada saat sekarang akumulasi pirit masih mungkin te jadi pada daerah-

daerah yang memiliki laju sedimentasi lambat dan memiiiki kondisi lingkungan yang

sesuai untuk pembentukan pirit (Pons dan van Breemen, 1982 dan Dent, 1986).

23. Drainase Tanah Sulfat M m m dan Obidrmsi Bahan Sulfidik

Istilah drainase tanah memiliki beberapa pngertian. Arsyad ( 1989) mendefi-

nisikan drainase tanah addah k d n dan cara keluamya air lebih (exce.ss wurer).

11

Menunit Edsminter dm Reeve (1959, &lam Soepardi, 1983) drainase tanah addah

usaha merangsang perkolasi, yaitu suatu usaha mengfrilangkan air krlebih dari profil

mah. Sedikit berbeda dengan kedua pengertian dmkse yang telah dikemukakan,

ILRI (1 972, dalam Subgyono, Suwardjo, dan Widjaja Adhi, 1983) mengartikan

drainase teurah sebagai kegiatan rnembuang air dari Urn d m p e r n u b tanah

dengan tujuan untuk rnenciptakan kondisi tanah yang lebih sesuai untuk dikelola

Drainase tanah sulfat masam yang dilakukan daJm rangka mereklamasi tanah

tersebut, mengakibatkan pematangan sifat fisik, terbentuhya struktur, dan masuknya

oksigen ke Mam tanah, sehingga mengakibatkan tlejsdinya proses oksidasi pirit

Fang dii kuti dengan pernasaman tanah (AARD dan LAWOO, 1 992). Sebelum didrai-

nase, selunrh ruang pori tanah sul fat masam yang k r m g terisi air. Kandungan ok-

sigen di daIam tanah tersebut sangat rendah, karena seluruh rumg pori terisi air dan

laju difusi oksigen di ddam air sangat lambat. Menurut Rowel (1 995) laju difusi

oksigen di dalam air kurang lebih hanya lo4 dari laju difusi oksigen di udara.

Drainase tanah tersebut mengaki batkan hi langnya air garangan dan air lebi h di dalam

solum tanah, sehingga ruang pori tanah yang semula semua terisi air, sebagian menja-

di terisi udara. Kandun- oksigen di &lam tanah yang didrainase menjadi mening

kat karena sebag~ an mang pori telah terisi udara yang rnemiliki kandungan dan laju

difusi oksigen iebih tinggi daripada air. Aribawa er al. (1 993) ymg melakukan

pengukuran kandungan oksigen di dalam udara tanah sulfat masam dengan berbagai

kondisi drainase di berkmgai lokasi (Unit Tatas, Bammbai, dan Tabunganen), f ulau

Petak, Kaf imantan Selatan, memperoleh hasii bahwa @a tanah tergenang dan pada

12

bagian solurn tanolh yang b e d di b a d perm* air bawah tanah (grotasd water

level), oksigen tidak terukur karena tidak a& udara tanah yang clapat diambiL Pada

tanah sulfat masam yang didrainase, rata-rata kandungan oksigen di dalam udara

tanah sulfat masam dari berbagai lokasi tersebut pa& kedalaman 5, 25, dm 45 cm

masing-masing berkisar antara 1 7 - 20 %, 1 5 - 17 %, dm 1 3 - 1 4 %.

Aribawa er a/. (1993) &lam penelitiannya juga melakukan pengukuran ter-

ha&p potensial redoks (Eh) tanah dan memperoleh nil& yang berbgda-beda antar lo-

kasi, kedalaman tanah, dan musim. Perbedaan nilai potensiaf redoks tersebut tem-

tama disebabkan oleh adanya perbedaan kondisi drainase tanah. Nilai potensiai

redoks pada tanah guludan yang berdrainase baik lebih tinggi daripada tanah sawah,

dan pada lapisan atas lebih tinggi daripada lapisan bawah. Pada m u s h hujan, lapis-

an atas tanah sawah di Unit Tatas, Barambai, dan Tabunganen, tereduksi kuat dengan

nilai Eh < 0 mV, sedangkan pltda musirn k e r n menjadi teroksidasi kuat b e n p

nilai Eh > 400 mV. Dalam penelitian tersebut juga diketahui bahwa pada tanah

sawah di Unit Tatas yang ti&k didrainase, Eh > 200 mV hanya sampai kedalaman

65 cm, sedangkan pa& tanah yang didrainase, kondisi oksidatif (Eh > 400 mV)

te jadi hingga kedalman 1 05 cm. Mengingat lapisan pirit di Unit Tatas terdapat

pa& kedalaman 95 em, maka dalam keadaan curah hujan normal, pada tanah yang

tidak di drainase tidak terjadi oksidasi pirit, ssdangkan pada tanah yang di drainase,

oksidasi piri t tersebut dapat tejadi .

Dent ( I 986) menjelakan bahwa proses oksidasi pirit pa& anah sul fat masam

te jadi dalam kberapa tahap dan melibatkan p r o s kimia serta rnikrobiologi.

I3

Mula-mula oksigen terlarut dalam air tanah bemksi Iambat dengau pirit, menghasil-

kan besi fero ( ~ e ~ 3 dm sulfat atau unsur belerang. Reaksi tersebut adalah sebagai

beri k ut:

Oksidasi Iebih lanjut terhadap unsur belerang oleh oksigen secara kimia te jadi

sangat lambat. Tetapi dengan bantuan baheri autotrop yang berperan sebagai kata-

lisator, proses oksidasi bqalan dengan cepat menurut reaksi sebagai berikut:

S + 312 0: - H 2 0 - ~ 0 4 ' - + 2 H' ( 5 )

Kernasaman yang ditimbulkan ditambah &ngm kernasaman yang te jadi oleh adanya

oksidasi besi monosulfat amorf mengakibatkan tanah menj adi masam. J I ka pH < 4,

~ e " larut dan mengoksidasi pirit &ngan kecepatan tinggi. Persamaan reaksi oksidasi

pint oleh ~ e ~ ' sebagai berikut:

Dalarn kondisi oksidatif, ~e'* yang dihasilkan dapat teroksidasi menjadi ~ e ~ ' .

Namun pa& pH kurang dari 3.5, proses oksidasi tersebut secara kirnia berlangsung

lambat. Bakteri Thiohuciilus fermxidan yang hidup pada pH rendah dan banyak ter-

dapat pads tanah sulfat masam, pa& kondisi pH rendah tersebut, mengoksidasi el'

rnenjadi ~ e ~ ' dengan cepat dan selanjutnya ~ e ' + yang dihasilkan tedibat kembali

dalam proses oksidasi pirit R&i oksidasi ~e '+ meojd diek d c n p banhm

Thiobacillw ferrooxidan addah sebagai krikut.

Sebagian besar kemasaman (v) yang dihasilkan &lam proses oksidasi pirit oleh

~ e ~ + , digunakan dalam proses oksidasi ~ e ~ + menjadi ~ e ~ + dengan bantuan

T~ziohucillus ferrooxidun seperti telah dilukiskan dalam persamaan (7) di atas.

Reaksi oksidasi pirit yang te jadi dalam bebetapa tabp den- hasil akhir feri

hidroksida smra ringkas &pat dinyatakan dalam persamaan mksi seperti yang

tercantum dalarn persamaan ( 1 ).

Menurut Kosten et al. (1988), kernasman maksimal terbentuk jika proses

oksidasi pirit menghasilkan feri hidroksida (FB(OHh). Seperti tealib dalam persa-

maan ( 1 ), oksidasi 1 mol pirit menghasilkan 4 mol %I+. Jika &lam oksidasi pirit

terbentuk jarosit, kemasaman yang dihasilhn hanya 3 mol fI+ setiap 1 mol pirit ter-

oksidasi. Reaksi oksidasi pint yang menghasilkan jarosit adalah sehgai krikut:

Oksidasi pirit menghasilkan kemasaman lebih rendah Iagi jika &lam proses oksidasi

pirit tersebut dihasi lkan ~ e ~ + . Reaksi oksidasi pint yang mengbasilkan ~ e ~ ' tersebut

adalah sebagai berikut:

15

Oksidasi pirit pada tanah sulfa^ masam akibat drainase klah banyak d i p

lajari. Drainase tanah meningkatkan potensial redoks. Drainase selama 100 hari

pada kolom W, ysng krasal d m Nieuwkoop, Netherland, meningkatkan pottnsid

redoks (Eh) dari kondisi reduktif bernilai antara (-250 - 0 mV) menjadi kondisi oksi-

datif (500 - 700 mV). Pada kolom mnah dari Pulau P e w segera setelah drainase

dimulai, Eh meningkat dari -50 mV menjadi (500 - 800 mV). Kondisi ohidatif

tersebut mengakibatkan pirit terohidasi. Drainase selama 450 hari mengakibatkan

pirit dalarn tanah dari Nieuwkoop, Netherland teroksidasi kurang lebih sebanyak 1 %

bobot (Ritsema er al., 1992).

Pengaruh oksidasi pirit akibat drainase terhadap pH tanah bervariasi, tergan-

tung sifat tanah yang bewingban. Kandungan pirit, tingkat oksidasi atau potensial

redoks, dan konsentrasi bahan-bahan yang dapat menetralisir asam sulfat sangat

menentukan kern- tanah sulfat masam ymg didrainme. Semakin tinggi kan-

dungan pirit di &lam tam& sulfat masam, jika teroksidasi akan menghasilkan asam

sulfat semakin banyak, sehingga kernasaman yang ditimbulkan sernakin tinggi. Hasil

penelitian van Breemen (1976) dengan menggunakan tsnah sulfat masam dari datar-

an Bangkok seri Bang Pakong, pads kedalaman O - 5 dan 20 - 25 cm yang masing-

masing memiliki kandungan pirit 0.01 dan 1. I 1 % S sebelurn diaerasi memiiiki pH

5.5 dan 3.4 clan setelah diaerasi menjadi 4.8 dan 2.4.

Pengaruh tingkat oksidasi atau potensial redoks terhadap pH tanah sul fat

masam diteIiti oleh Satawathamnont et aI.(I99 1). Lima m w tanah sulfat masam

yang diarnbil dari Thailand yaitu Rangsit sangat masam (Rsa), Rangsit (Rs),

16

Mahaphot (Ma), Bang Pakong (Bg) dm Ehngkok@k), dikri jemmi padi 0.5 % clan

diinkubasi &iam keadaan arraerob selama 2 buian. Pada akhir inkubasi masing-

masing memiliki nilai Eh -270 mV untuk Bk, -250 mV un@& Ma dm Rs, dan

-1 50 mV untuk Rsa d m Bg. Pada nilai Eh tersebut pH tanah Bk, Ma, Rs, Bg, dm

Rsa masing-masing adalah 7.4, 7.0, 6.7, 6.1, dm 6.0. Setelah potensial redoks

dinaikkan secara bertahap dengan interval peningkatan 200 mV dengan nilai tertinggi

pa& akhir percobaan sebesar 800 mV, pH semua tanah sulfat masam tersebut

rnenurup dengan tajam.

Komponen penting yang &pat menahan penurunan pH pglda tanah sulfat

masarn yang teroksidasi adalah karbonat, Won dapat ditukar, liat, dan aluminium

hidroksida (Satawathanont ec a!., 1991). Jika pada tanah sulfat masam yang terok-

sidasi terdapat karhnat dalm jumlah banyak dm mampu menetraIisir kemasaman

yang timbul, pH tanah tidak akan menurun tajam. Hasil penelitim Ritsema et al.

(1992) menunjukkan M ~ w a reaksi (pH) tanah sulfat masam dari Nieuwkoop,

Netherland tidak banyak mengalami perubat.lan, atau relatif konstan oleh adanya dra-

inase selarna 100 hari. Be* dengan tanah tersebut, tanah sul fat masam yang ber-

asal dari Pulau Petak, pH menurun dengan cepat segera setelah penerapan perlakuan

drainase. Pe- perubahan pH tecsebut diakibatkan oleh adanya perbedaan kan-

dungan karbonat. Tanah sulfat masam yang berasal dari Nieuwkoop, Netherland

mengandung karbonat dalam jumlah ban yak, sehingga mampu menahan terjadinya

pe-nurunan pH, sedadan tanah sulfat masam yang berasal &ri Pulau Petak

mengandung kahnat &lam j umlah sedi kit.

17

J i b Mmmt hanya terdapt ddam jumlah sedikit pda banah sdfat masm

yang teroksidasi, karbonai tersebut akan cepat habis terlarut oleh asam sulfa dm ke-

Iebihan asam sulfat b e r d i dengan mineral liat dan silikat yang lain. Bermacarn-

macarn mineral liat cendemg membafer pH pa& nilai 3 sarnpai 4. J i b Iaju prod&

si asam sulfat melebihi laju reaksi pembaferan, mekanisme pemhkran t e m h tidak

berlangsung dengan baik sehingga pH menurun hingga < 2 (van Breemen, 1976).

Le Ngcw: Sen (1988) mempelajan penganrh evaporasi terhadap proses pema-

saman tanah sulfat masam dengan kedaiaman air bawah tanah berbeda. Perubahan

pH tanah sulfat masam dari Mijdrecht Polder, Netherland, dengan air b a d tanah

dangkal (40 cm) dm dalam (65 cm) mulai te jadi setelah evapocasi kumulatif 100

mm. Penurunan pH tanah pada air bawah tanah dangkd terjadi secara perlahak

Iahan, sedangkan pada air bawah tanah &lam tejadi secara cepat. Kedalaman lapis-

an tanah yang memiliki pH terendah berbeda dengin adanya - kedalaman

air bawah tanah. Nilai pH tanah terendah pada tanah dengan air hwah tanah dalam

te jadi pada kedalaman 35 - 40 cm, sedangkan pada tanah denw air hawah tanah

dangkal tejadi pada kedalaman 30 - 35 cm. Adanya lapism tipis khan organik

(garnbut) pad permukaan ta& menurunkan total kernasaman dm mengurangi ke-

dalaman lapisan yang memiliki kernasamam tertinggi hingga I0 cm.

Penurunan pH tanah sulfat masam yang didminase semakin besar dengan se-

makin lamanya waktu oksidasi dan semakin dalamnya air bawah tanah dan permu-

kaan lapisan pirit. Reaksi (pH) taraah sulfat masam Karang Agung Ulu kedalmrmn

0 - 10 cm terus menurun dengan semakin lamanya waktu drainase dari saat awal

18

hingga 8 minggu. Drairrase selama 8 minggu M u t rnengdubath pH tanah yang

semula 5.20 turun menjadi 4.32 clan 4.26 pada perlakuan ksdalaman air b a d tanah

20 dan 40 crn di bawah Iapisan pirit (Yuliana, 1998).

Oksidasi pirit mengaki batkan perubahan kandungan ion-ion di dalam larutan

tanah clan di kompleks jerapan. Hasil penelitian Ritsema er al. ( 1 992) rnenunjukkan

bahwa pa& tanah dari Nieuwkoop selama proses oksidasi, so4'- &lam lamtan tanah

meningkat =pat, sedangkan kandungan total ~ e ~ + ditambah ~ e j * secara umum

menurun. Penuruncn kandungan besi tersebut karena terjadin~a presipitasi besi

dalam bentuk besi feri yang sukar larut karem pH masih relatif t i n g i (>5) dan seba-

gian lagi terpresipitasi dalam kntuk jarosit. Berbeda dengan kedalaman yang lain,

pada kedalarnan 25 cm, setelah p e n g a i n p 250 hari, nilai pH menjadi < 4.5, dan

total ~ e ' + ditambah ~ e " meningkat dengan =pat. Setelah periode oksidasi, ~ 1 ~ '

mengganti kan K', ~ a + , clan ca2' daiam kompleks jerapan. Has11 penelitian Y uliana

(1 998) rnenunjukkan bahwa drainase tanah sulfat masam setama 8 minggu dengan

kedalaman air bawah tanah seda1am 20 crn dari perm- lapisan pirit yang menga-

kibatkan pH menjadi 4.32, meningkatkan Al-dd dari 7.61 menjadi 18.21 me/100 g

tanah, menurunkan besi fero dari 49.34 menjadi 26.06 ppm, dan meningkatkan besi

feri dari 420.77 menjadi 444.05 ppm. Drainase hingga kedalaman air b a w d tanah

40 cm dari permukaan lapisan pirit menurunkan pH menjadi 4.26, meningkatkan

Al-dd dari 7.61 menjadi 20.42 md100 g tanah, m e n d a n besi fero dari 49.34 men-

jadi 2 1.59 ppm, dan meningkatkan besi feri dari 420.77 menjadi 448.52 ppm.

2.4. Penggenamgan dan Pencucian Tanab Sulfat h m

Penggenangan tanah sulfrtt masam yang telah mengalami oksidasi meningkat-

kan pH tanah tersebut karena h y a penggunaan H+ daIay reaksi reduksi. Sebagai

contoh reaksi reduksi yang menggunakan H+ adalah reduksi Fe(Orn3 dengan persa-

maan reaksi sebagai krikut:

Reaksi reduksi tersebut berlangsung denpn bantuan bakteri anaerob. Oleh sebab itu,

dibandingkan dengan tanah biasa, kecepatan reduksi tanah sulfat masam yang dige-

nangi lebih lambat karena kernasaman yang tinggi, rendahnya ketersediaan hara dan

bahan organik yang rnudah terdekomposisi, atau kombinasi dari kondisi-kondisi ter-

sebut mengakibatkan bak-teri anaerob kurang mampu berkembmg. R&i reduksi

tersebut mengakibatkan peningkattan pH dan menurunkan tingkat aktivitas ~ l " .

Penurunan aktivitas ~ 1 ~ ' akan menurunkan tingkal toksisitas ion wut, tetapi di

lain pihak kondisi reduktif tersebut dapat mengakibatkan timbulnya unsur atau senya-

wa lain rang juga bersifat toksik (mcun) bagi tanaman, y'tu F='+, HIS, dan COl yang

terlarut &lam jumlah tinggi (Dent, 1986). Timbulnya HIS tersebut menmt Dent

( 1 986) dan Katen ( 1 990) karena proses reduksi SO? dengan reaksi sebagai berikut :

Bebecapa peneiitian penggenangan kemba1i pa& tanah sulfat masam yang

telah teroksidasi menunjukkan terjadinya penurunan potensial redoks dan disertai

20

dengan perubahan sifbt-sifat kimia tanah yang lain. Quang dan Dufey (1995) yang

melakukan penelitian penggenangan selama 56 hari pada tanah su!fat masam dari

Delta Mekong, Cu Chi, Vietnam yang telah dikeringkan, memperoleh hail pengama-

tan nilai Eh menurun dm pH rneningkat dengan bertambah lamanya waktu pengge-

nangan. Hasil penelitian tersebut juga menunjukkan bahwa penurunan Eh lebih cejmt

dan nilai Eh akhir lebih rendah pada penggenangan dengan suhu lebih tingg (30 'c)

dibandingkan dengan suhu lebih rendah (20 '~i. Nilai Eh )any terukur pada akhir

percobaan dalam peneli tian tersebut masingmas~ng sebesar 105 mV pada pengge-

nangan dengan suhu 20 k clan - 35 mV pada penggenangan dengan suhu 30 "c.

Peningkatan pH akibat penggenangan yang teramati dalam penelitian tersebut dari

nilai pH semula sebesar 4.0 menjadi 5.0 pada penzgenangan dengan suhu 20 'C &n

menjadi 6.5 pada penggenangan denpan suhu 30 ' -C. Dalam penelitian tersebut juga

teramati adanya peningkatan kandungan fosfor (Pj yang terekstrak dengan amonium

oksaiat dengan bertambah lamanya wahu penggenangan.

Perlakuan penggenangan 3 bulan setelah tanah sulfat masam di drainase 8

minggu dengan kedalaman air bawvah tanah 40 cm di bawah lapisan pirit dalam pene-

litian Yuliana (1998) meningkatkan pH tanah dari -126 menjadi 4,32 dan kandungan

~ e " dari 2 1.59 menjadi 91 -35 ppm. Penggenangan tersebut menurunkan Al-dd dari

20.42 menjadi 3.% me/100g dan so4'- dari 248.64 menjadi 1 10.52 ppm. Hasil

penelitian Ritsema st a/. (1992) dengan penggenangan kembali selarna 300 hari pada

tanah sulfat maszrm dari Pulau Petak setelah di drainase selama 450 hari rnengaki-

batkan kandungan ~ e " pada tanah tersebut rneningkat denpan cepat . lmbi h lanj ut

2 1

dinyatakan bahwa peningkam tersebut kemun&nan disebabkan oleh adanya proses

reduksi el' yang berbentuk amorf menjadi ~ e " .

Penelitian pencucian tanah sulfat masam di labratorium dengan mengguna-

kan air destilata dan air payau dengan berbagai tingkat pehndingan tanah dan air

cucian telah dilak~kan oleh Rachirn et al, (2000). Dalam penelitian tersebut diper-

oleh hasil bahwa pencucian tanah sulfat masam dari Delta Telang menggunakan air

destiiata dengan perbandingan tanah dan air cucian 1 : 1 mengakibatkan tercucinya

Fe, Al, dan SO4 masing-masing sebanyak 46,54, dan 291 ppm, sedangkan pada per-

bandingan 1 : 10, mengakibatkan tercucinya unsur atau senyawa tersebut masing-

masing sebanyak 406,290, dan 3024 ppm. Pencucian menggunakan air payau (DHL

1 5 mmhoslcm) dengan perbandingan tanah &n air cucian 1 : 1 mengakihatkan tercu-

cinya Fe, Al, dan SO4 masing-masing sebanyak 49,90, dan 326 ppm, sedangkan pada

perbandingan I : 1 0 mengakibath tercucinya unsur atau senyawa tersebut masi ng-

masing sebanyak 291,320, dan 3696 ppm.

Murtilaksono et al. (200 1 ) juga melakukan pelit ian pencucian pada tanah

sulfat masam dari Delta Telang dengan mengenakan contoh tanah utuh dalam

tabung paralon berdiameter 20 cm sepanjang 95 cm. Dalam penelitian tersebut pen-

cucian dilakukan dengan cara membuang air genangan melalui lubang pada keda-

laman 15 crn dari permukaan tanah kemudian mengisinya kembali h ingg ketinggian

air sepni semuia. Intensitas pencucian yang diterapkan masing-masing adaiah 1 , 5,

10, dan 15 hari sekali dan diterapkan selama I bulan. Hasil penelitian yang diper-

oleh menunj ukkan bahiva semakin intensif pencucian diterapkan mengakibatkan pH

tanah semakin meningkat, Alad dm Fe-bebas semakin menunin, sahgkan

Mn-bebas tidak terpengaruh nyata. Dalam penel itian tersebut, tanah kedalaman

0 - 15 cm yang dicuci setiap 1,5, 10, dm 15 hari selama I bulan, masing-masing me-

miliki nilai rata-rata pH sebesar 4.07, 3.95, 3.90, dan 3.91, Atdd sebesar 48.22,

54.15, 55.32, 60.29 ppm, Fe-bebas sebesar 17.55. 15.80, 12.87, .lan 18.4 ppm, dan

Mn-bebas sebesar 0.06,0.07,0.06 dan 0.07 ppm.

Penelhian pencucian pada tanah sulfat masam di lapang juga telah banyak

di lakukan. Pencucizn dengan memanfaarkan air pasang surut dan curah hujan yang

turun secara alami telah dilakukan oleh Rachim <I 01. (2000) di Detta Telang,

Sumatera Selaran clan PuIau Petak. Kalimanran Selalan. Pencucian dilakukan

dengan rnernbuat saluran drainase benrkuran lebar 10 cm dalarn 60 cm di sekeiiling

petakan berukuran 3 x 5 m di Delta Tzlang dan J 4 x 6.6 m di Pu!au Petak. Saluran

drainase tersebut selanjutnya dihubungkan dengan saluran sekunder sehingga air

hujan yang jatuh dan pasang sumt !.an: terjad~ dapat rnencuci dengan intensif.

Pencucian tersebut ditaksanakan selama 3 tahun dan diamat] pada tahun kedua dan

ketiga. Hasil prnelitian tersebut ~nsnuniukkan hahit-a pzncucian dengan cara demi-

kian justru menurunkan pH, sena meningkatkan A I-dd, S04,dan Fe-kbas tanah

kedalaman 0 - 40 cm pa& tahun kaiga dibandinglian dengan tahun kedua. tebih

lanjut Rachim el ul. (2000) menjelaskan bahlia fsnomena tersebut terjadi karena

masi h terus berlanjutnya proses oksidasi pinr

Berbeda dengan hasil penelitian Rachim 21 111. (2000), pencucian tanah sulfat

masam yang disawahkan dengan saluran btrukuran lebar 30 cm, &lam 30 cm, &an L.

23

jarak antar duran 6 m, meningkatkan pH tanah sebesar 0.55 p d a rnusim tanam

tahun pertarna dm 0.99 pada musim tanam tahun kedua (Subiksa, Didi Ardi, dan

Widj aja Adhi, 199 1). Penelitian tersebur j uga membuktikan bahwa pencucian

dengan air pasang sumt lebih efektif daripada dengan air hujan. Hal tersebut diduga

disebabkan karena jumlah air hujan yang relatif terbatas. Dalam penelitian yang

serupa, Didi Ardi er ul. (1995) juga memperoleh h a i l bahwa pencucian dengan air

pasang surut mengakibatkan pH Iebih tinggi daripda menggunakan air hujan.

Penelitian yang dilakukan oleh Didi Ardi el ul. ( 1992) di Karang Agung Ulu,

Sumatera Selatan pada lahan sulfat masam potensial memperoleh hi1 yang seru-

pa yaitu pencucian dan penggenangan Iebih baik menggunakan air pasang surut yang

ada daripada dengan menggunakan air hujan. Pengsenangan dengan air pasang clan

didrainase setiap minggu mengakibatkan pH tanah lebi h tinggi daripada yang diairi

dengan air pasang swvt secara aIarni.

sulfidik di lokasi pengambilan Kekdaan b h n sulfidik diketahui dari nilai pH

sebelum dan setelah diberi hidrogen proksida (H20z). Nilai pH yang digmakm se-

bagai dasar pemilihan bahan sulfidik adalah lebih besar dari 3.5 pada saat sebelum

diberi H20z dan lebih kecil dari 2.5 setelah diberi H2G2. L o h i pengambilan bahan

sulfidik yang dipilih d a h Iokasi yang memi!iki ketebalan bahan sulfidik cukup dan

seragam. Setelah Iokasi pengambilan berhasil ditentukan sesuai dengan yang diingin-

kan, selanjutnya dilakukan pengambilan bahan sulfidik.

Bahan sulfidik diambil dalam keadaan uruh bersamaan dengan bahan tanah

pada kedalaman O - 90 cm dengan menggunakan pipa paraion berdiameter 20 cm

sebanyak 93 tabung. Pengambilan bahan suifidik dilakukan dengn rnemasukkan

tabung paraion secara tegak l u m ke dalam tanah prig rnerniliki bahan sulfidik yang

diinginkan. Agar tidak tejadi kerusskan sifar fisik bahan sulfidik yang diarnbil,

tabung dimasukkan ke dalam tanah &ngan perlahan-lahan setelah tanah di sekeliling

tabung paralon digali terlebih dahulu. Setelah seluruh tabung paralon rnasuk ke

dalam tanah, tabung -vmg telah berisi bahan sulfidik tersebut diambij dari dalam

tanah dengan hall-hati. Agar pirit di dalam bahan sulfidik yang diambil tidak teroksi-

dasi, alas tabung paralon yang telah berisi bahan sulfidik segera ditutup dengan tutup

paralon, kernudian bagan atasnya digenangi denyan air clan diturup dengan plastik

po[~bug yang direkatkan rapat-rapat. Bahan sulfidi k yang telah diambil dalam

tabung-labung paralon tersebut selanjutnya dian~kut ke rumah kaca Jurusan Tanah,

Fakultas Pertanian, Insti tut Pertanian Bogor.

Bahan sulfidik yang digunakan &ism peqelitian adalah 50 cm terbawah dari

yang diambil, atau setara dengan kedalamm 40 - 90 cm di lapang. Persiapan bahan

suifidi k di rurnah kaca diawali dengan rnernotmg tabung paralon beserta khan sul fi-

dik di dalamnya sepanjang 65 cm dari k w h . Selanjutnya dari bahan sulfidik sepan-

jang 65 crn tersebut, 15 cm teratas dibuang, sehingga tersisa bahan sulfidik sepan-

jang 50 cm terbawah di dalarn paralon sepan-iang 65 cm, Limabelas sentimeter

( 1 5 cm) bagian teratas paralon tersebut kosong pang digunakan untuk tempat penam-

bahan air pada saat penerapan perlakuan pencucian Ilustrasi persiapan bahan sulfi-

di k di rumah kaca d~sajikan pada Gambar 1.

Perlakuan yang diterapkan dalm penelltian di m h kaca adalah perlakuan

pengeringan (K) dan pencucian (C ). Perlakuan pengeringan yang diterapkan terdr ri

dafi 5 braf yaitu:

1 . & = Tan pa pengeringan jpengeringan 0 bulan).

2. K1 = Pengeringan selama 1 bulan.

3. Kt = Pengeringan selama 2 bulan.

4. K: = Pengeringan selama 3 bulan.

5 . K4 = Pengeringan selama 4 bulan.

Setelah penerapan periakuan pengeringan bwakhir, selanj umya diterapkan perlakuan

pencucian yang terdiri dari 5 taraf yaitu:

1. C,, = Tanp pencucian (dicuci 0 bdan).

2. C1 = Pencucian setiap hari selan:, 1 bulan.

3. Cz = Pencucian setiap hari se1ama 2 but an.

4. C3 = Penc~~cian setiap hari szlama 3 bulan.

5. C4 = pencucian setiap hari selama 4 bulan.

90 cm

1 Tabuqlrahan

I sulfidik yang -* masih utuh

Poronsan bahan sutfidili yang tidal; * dipnakan -

Tabung bahan sulfidik ; s i a ~ digunakan untuk pmeilr~an

Gambar 1 . Persiapan Bahan Sulfidik untuk Penelitian.

Setiap kombinasi perlnkuan pengenngan clan pencucian tersebut diulang sebanyak 3

(tiga) kaii, sehingga jumtah tabung bahan sulfidik yang digunakan untuk penerapan

perlakuan terssbut adalah 5 x 5 x 3 = 75 tabung Agar pengamatan terhadap bahan

sul fidik setelah perlakuan pengeringan tidal; mengganP terhadap bahan sul fidik

yang akan diberi pcrlakuan pencucian maka pengamatan setelah pengeringan

menggunakan tabung terpisah yaitu sehyak 5 x 3 = 15 tabung. Disamping tabung-

tabung bahan sulfidik yang diberi perlakuan, diperlukan j u g 3 tabung bahan sulfidik

untuk pengarnatan sifat-sifat bahm sulfidik sebelum digunakan d a m penelitian

(untuk anal i sis pendahul uan). Dengan dimihan j umlah seluruh tabung bahan

sulfidik vang digunakan adalah 75 + 15 + 3 = 93 d u n g .

Perlakuan pengeringan diterapkan den-pn mendrainase bahan sulfidik dan

mern bi arkan evapomsi berlangsung. Drainase dilakukan dengan cara rnembuang air

bebas dalam bahan sulfidik rnelaiui lubang yang dibuat pada bagian dasar tabung.

Setelah air drainase berhenti menetes, lubang pada bagian dasar tabung tersebut

ditutup dart dilanjutkan dengan membiarkan etaporasi berlangsung dari permukaan

bahan sdfidik selama jangka waktu tertentu sesuai dengan taraf perlakuan penge-

ringan. Setelah penerapan perlakuan pengeringan berakhir, bahan sulfidik digenangi

dengan air hujan sampai setinggi 10 cm dari permukaan balm sulftdik dan selanjut-

nya di terapkan perlakuan pencucian.

Pencucian dilakdim dengan cara mengeluarkan air bebas melalui lubang

yang telah dibuat pada bagian dasar tabung sebanyak volume pori drainase bahan

sulfidik tersebut yaitu 2.18 liter/hari. Setelah air cucian yang dikeharkan mencapai

volume tersebut, lubang pada bagan dasar tabung ditutup, kemudian ditambahkan

air hujan pada permukaan bahan suifidik sebanyak air yang dikeluarkarr, sehingga

tinggi genangan kernbali seperti semula, yaitu 10 cm dari permukaan bahan sulfidik.

Penera pan pencucian tersebut di lakukan mulai dari akhir periode pengeringan sam-

pai jangka waktu tertentu sesuai dengan taraf perlakuan pencucian.

29

Pada saat penelitian di rumah k a q dilakukan peogambilan contoh bahan

sul fidik dan air cucian unhk dianalisis di iaboratorium. Contoh Wan sulfidik yang

diambil adaiah mntoh sebeium diberi perlakuan, setehh pengeringan, dm setelah

pencucian. Contoh bahan sulfidik sebelum diberi p e r l a h , diambil dari 3 tabung

pewakil yang dipilih secara a&. Contoh bahan sulfidik setelah pengerinen,

diam bi 1 dari tabung-tabung yang telah diberi perlakuan pengeringan tertentu, szsuai

dengan taraf pengeringan. Contoh bahan sul fidik setelah pencucian, diambil dari

tabung-tabung yang telah diberi koinbinasi perlakuan pengeringan dan pencucian

dengan berbagai tamf yang diuji. Contoh bahan sulfidik untuk analisis pendahuluan

diambil pada kedalaman 0 - 10, 10 - 20,20 - 30.30 - 40, dan 40 - 50 cm; sedangkan

untuk anal isis bahan sul fidi k setelah perlakuan pengeringn dan pencucian

diambil pada kedalaman O - 10, 10 - 20,20 - 30, dan 30 - 40 cm. Contoh air cucian

diambil pada a d dan akhir pencucian sebanyak 100 ml per contoh. Agar tidak

terjadi pengendapan unsur-unsur yang akan dianalisis, contoh air diberi HCI 6 N

sebanyak 1 0 tetes per contoh.

Contoh b h sulfidi k yang diambil &lam penelitian di nunah kaca selanj ut-

nya dikeringkan dengan freeze dryer. Setelah kering, contoh bahan sulfidi k ditum-

buk dan diayak b g a n ayakan 2 mm. Agar tidak terjadi reaksi lebih lanjut yang

tidak di inginkan, selama rnenunggu proses pengeringan dan analisi s, contoh k h a n

sul fidi k disimpan ddam lemari pendingin (fiieezer).

30

Sifat-sifat bahan sulfidik yang diamati meliprai sifat fisika dan kimia, sedang-

kan sifat air cucian yang diamati hanya siht kimia saja. Dalarn analisis pendahuluan

(sebelum digunakan untuk penelltian) sifat-sifat fisika baban sulfidk yang diambti

meliputi bobot isi, distribusi ukuran p r i , &n tekstur; sedangkan sifat kimia yang

diamati meliputi pH, Eh, C-organik, P-tersedia, Kdd , Na-dd, Cadd, Mgdd, AI-dd,

Fe-bebas, Mn-bebas, SO^^‘, FeS2, KTK, dan KB. Setelah pengeringan dan pencuci-

an, sifat kimia M a n sulfidik yang diamati adalah pH, Eh, P-tersedia, Kdd, Na-dd,

Ca-dd, Mg-dd, Aldd, Fe-bebas, Mn-bebas, SO^'., KTK, dan KB. Sifat-sifat air

cucian yang diamati meliputi pH, scrta total kadar K+, ~ a + , ca2+, M$, A]",

Fe-total, Mn-total, dan 50:' dalam air. Setelah perlakuan pengeringan, selain sifat-

sifat bahan sul fidik yang telah dikemukakan, diamati juga kadar air dan kadar pirit

(FeS2} dalam bahan sulfidik. Metode anaiisis sifat-sifat bahan suIfidik dan air

cucian, serta alat ukw yang digunakan disaji kan pada Tabel 1 .

3.2.4. Anaiisis Data

Analisis data yang dilakukan dapat dibagi menjadi 2 kelompok yaitu: ( I )

Analisis pengaruh perlakuan dan (2) Penyusunan model. Pelaksanaan masing-

masing kelompok analisis tersebut adalah sebagai krikut.

3.2.4.1. Analisis Pengaruh Perlakuan

U ntuk mengetahui pengaruh perlakuan pengeringan dan pencucian pada ber-

bagai kedalaman terhadap si fat-si fat Man sul fidi k dilakukan analisis mgm dengan

rancangan fak torial &lam acak lengkap dengan 3 faktor yaitu pengeringan terdiri

- No.

, --

Tabel 1, Metode Analisis SI fat-sifat Bahan Sul fidik dan Air yang Digumkm.

SulfidiWAir ---- Baban Sulf dik:

Cadd

Mgdd

Aldd

Fe-bebas

Mn-bebas

so:- FeSz

KTK

KB

Kadar air

Sobot isi

Porositas total

Distribusi ukum pori Tekstur

Air:

pH K '

Na'

ca2-

Pengukuran lagsung

Ekstraksi air 1 : 2.

cms Ebraksi Bray-l

Ekstraksi hXOAc pH 7.0

Ekstraksi hWOAc pH 7.0

Ekstraksi 1WOAc pH 7.0

Ekstraksi hWOAc pH 7.0

Ekstraksi KC1 1 N

Ekstraksi HCI 0.1 N

Ekstraksi HC10.1 N

Ekstraksi KHIP04 clan Tutbidimetri

Total S

Penjenuhan SKOAc pH 7 0

Perbandingan j d a h basa-basa dengan KTK Gravimetri

Core

Perhitungan berdssarkan Mot isi clan bht jenis partikel PF

Pipet

Pengukuran langsunz

Pengukuran langsung

Pengukuran langsung

Pengukuran langsung setelah penarnbah- an larutan LaCI2. Pengukuran tangsung wrelah penambah- an lanrtan La LaC12. Colorimetn

Pengukuran langsung

Pengu kuran lanpung

Turbidirnetri

Alat ukul I 7 Eh-meter(EleIctr0da pldina) 1 pH-meter (Elektroda gelas) ,

i

CHPdS-meter

W-Spektrofotometer

Flamefotometer

Flame-fotorn~er

AAS

AAS

U\'-Spektrofotomerer

AAS

AAS

UV-Spektrofotometer

CHNS-meter

Kjelteck

Pressure Plate, timbangan

Pipet. timbangan

pH-meter (Ekktroda gelas)

Flame-fotometer

Flame-fotometer

AAS

AAS

32

dari 5 taraf (KO, K1, K2, K3, dan K4), pencuch 5 t a d (CO, C I, C2, C3, dan C4),

dar, kedalaman 4 taraf (D 1, D2, D3, dm D4). Urrhik sifat-si fat tanah yang riiamati

hanya sampai akhir periode pengeringan (kadar air dan kadar pirit) analisis ragam

rnenggunakan rancangan yang sama tetapi tanpa meli batkan faktor pencucian.

Untuk aralisis sifat-sifat air yang tidak diamati pada berbagai kedalaman, analisis

ragam juga rnenggunakan rancangan yang sama tetapi tanpa melibatkan faktor keda-

laman. Uji lanjut untuk rnengetahui perkhan pengruh antar taraf perlakuan digu-

nakan uji Duncan.

3.2.4.2. Peny usunan Madel

Data-data yang diperoleh dalam penelitian juga digunakan untuk menyusun

model. Model yang disusun terdiri dari dua mawn yaitu { I ) Model regresi tunggal

dan (2) Model regresi berganda. Model regresi tunggal digunakan untuk mengana-

lisis hubungan antara sifat-sifat bahan sulfidik yang diamati dengan waktu penge-

ringan dan pencucian, sedangkan model regresi bergancia disusun untuk menganali-

sis respn gabungan dari kombinasi perlakuan pengeringan dart pencucian terhadap

sifat bahan sulfidik dan air cucian.

Modei regresi tunggal disusun dengan m e n m a n program Curve Expert

1.3, yang ~nerupakan salah satu program statistik yang dapat digunakan untuk mem-

bantu meny usun regresi l i nier maupun nonlinier. Dengan bantuan program Curve

L:~pcn 1.3 tersebut dapat disusun berbagai model hubungan antztra si fat-si fat bahan

33

sulfidik sehgai peubah talc kbas (Y) dm wktu pensringan atau pencucian d g a i

peubah bebas (X). Model regresi tunggal yang dipilih adalah model yang memiliki

bentuk hubungan yang logis sesuai dengan fenomena yang semestinya te qadi dan

memiliki tiagkat keakurasian (Iaefisien regresi) yang tinggi.

Model regresi krganda yang disusun terdiri dari dua macam, yaih model

perubahan sifat-sifat bahan sulfidi k dan model perubahan sifat-si fat air cucian.

Dal am pecyusuimn model perubahan si fat-sifat Man sulfidik, sebzgai peubah tak

bebas (Y) adalah sifat-sifat bahan sulfidik dan sebagai peubah bebas adatah waktu

pengeringan, waktu pencucian, dan kedalaman bahan sul fidik. Dalam penyusunan

model perubahan sifat-si fat air cucian, air cucian sebagai peubah tak bebas

( Y) dan waktu pengeringan dan waktu pencucian sebagai peubah kbas (X). Kedua

macam model regresi krganda yang disusun tersebut merupakan regresi berganda

Log-l i nier yang disusun dengan menggunakan progcam Vrsual Generalized Lineur

Mode I.

3.3. Bahan Sulfidik yang Digunakan dalam Penelitian

Seperti telah diuraikan pada hgian met& penelitian, bahan sdfidik yang

digunakan dalam penelitian diarnbil pada kedalaman 40 - 90 cm dari permukaan

tanah. Setelah dilakukan pernotongan clan pernbuanp tanah lapisam atas dalarn ke-

giatan persiapan, bahan sulfidik yang semula di l a p g beradii pada kedaiaman

40 - 90 cm tersebut berubah menjadi O - 50 cm di dalam tabung yang dipnakan

untuk penelitian. Dalam pembahasan selanjutnya, angka kedalaman bahan sul fidi k

yang dicantumb addah angka k&Iaman yang ditetapkan dari permukamul M a n

sulfidik setelah berda di d a m tabung yaitu 0 - 50 cm.

k i l analisis sifat-si fat kimia bahan sdfidik yang digunakan dalam penelitian

discji kan pads Tabel 2. Berdasarkan kriteria Soil Survey Staff (1 999) bahan sul fidi k

yang digunakan dalerm ~ n e l i t i a n terrnasuk W n mineral karena memiliki kadar

C-organik kurang dari 18 %. Kadar C-organik bahan sulfidik yang digunakan dalam

penelitian berkisar antara 5.1 % hingga f 1.8 % yang menurut kriteria Pusat

Penelitian Tanah (1983) (Tabel Lampiran 1) tergolong sangat tinggi.

Tabel 2. Hasil Analisis Sifat-sifat Kimia M a n Sulfidik yang Digunakan dalam Penelitian.

1 1 No S B t Kimia BPhan Sulfidik

1

! I I . i Ul (?!o)

1 1 2. 1 Fe-bebas (ppm) I ! 13. 1 Mn-bebas(ppm) - 1 4 i P-tersedia {ppm) c_ 4-. j IS. ( SO," (pp) I 16. i S-total (%) / 17. ! Pirit (%) *) Nilai yang tercantum mempakan

Hasil Analisis pada B e m i Kedalman*)

I . 2.

C-organik (%) pH HzO (1:Z)

3. Eh (mV) , 4. k& (ppm) -

i 5 1 Nad (ppm) 1 6 Cad (ppm) : 7. M h (ppm) 1 8. 1 KTK (me/1 00g) j 9. i la(%) I 10. 1 Alafppm)

3040 (em)

5.1

20-30 (cm)

7.4

0 - 10 (cm)

11.8

35.5 ) 3 . 4

40-50 (cm )

5.4

rata-rata ; ( t i p ) nilai k i i l penetapan.

10 - 20 (cm?

9.7

23.6 2 527

10.5 4.9 686 6.4

11.6

3 320 6.1

14.5 1321

6.20 -246 637 912

1 596

3 CQ3 8.0 8.3

1166

3.63 -135

6.6 1603 10.5 3.6

443 3.2 5.8

4.12 -139

4.73 -157

-. 3 84 -.

529 760

0.5 1 193 10.5 -

109 7 . 0 ~ 3.2

, 5.9 6.1

10.7

5.20 -274

- 520 --

552 1341

283 37

18.5

7.8 14-01

5 1 28

41.7 595

- 260 460

390 30

29.7

299 514

1 I 8 2 I 1037

$089 f 1172 36 1

27 72.3 161

55 1

27 86.5

1 1

35

Reaksi bahan sulfidik yang digunakan dalam penelitian, p d a wan atas

(0 - 10 cm) tergolong sangat masam dengan nilai pH 3.6. Kernasaman tersebut se-

makir, menurun dengan khmbahnya kedaiaman, hingga pQda keddarnan 40 -

50 crn mencapai nilai pH 6.2 yang tergolong agak masam. Berbeda dengan pH, po-

tensial redok (Eh) secara umum semakin menurun dengan s e d i n bertarnbahnya

kedalaman. Potensial redok (Eh) bahan sul fidik y ang digunakan dalarn penelitian

tersebut pada kedalaman 0 - 10, 10 - 20, 20 - 30, 30 - 40 dan 40 - 50 cm masins-

masing sebesar -135, - 139, - 157, - 274, dan - 216 mV. Tanah dengan nilai-nilai Eh

tersebut menurut Jackson (1 956) tersolong tanah Fang tereduksi tinggi,

Kation-kation basa dapat ditukar (K-dd, Nadd, Cadd, Mgdd) dalam bahan

sulfidik yang digunakan untuk penelitian bervariasi dari sangat rendah hingga sangat

tinggi. Kalium dapat ditukar (Kdd ) pada kdlaman 0 - 1 0,10 - 20 dm 20 - 30 cm

tergolong tinggi dan pada m a n yang lebih &lam dari 30 cm tergolong sangat

ti nggi. Natrium dapat ditukar (Nadd) pa& semua kedalaman tergolong sangat

tinggi. Kalsium dapat ditukar (Cadd) pada kedalaman 0 - 10 cm tergoIong sangat

rendah, pada kedalaman 10 - 20 dan 20 - 30 cm tergolong rendah, sedangkan pada

kedalaman 30 - 40 dan 40 - 50 cm tergolong sedang. Magwsium &pat ditukar

(Mg-dd) pa& kedalarnan 0 - 10, 10 - 20, dan 20 - 30 cm tergolong tinggi, sedangkan

pada kedalaman 30 - 40 dm 40 - 50 cm tergolonz sangat tinggi.

Kapasitas tukar kation (KTK) bahan suifidik yang digunakan untuk penelitian

pada semua kedalarnan tergolong tinggi. Kejenuhan basa (KB) pada kedalaman

0 - 10 cm tergolons sangat rendah, 10 - 20 cm tergolong rendah, 20 - 30 cm

sangat tinggi.

Aluminium dapat ditukar pa& bahan sulfidik yang digunakan untuk peneli-

tian berkisar dari 1 1 82 ppm pads kedalaman O - 10 cm hingga 1 1 ppm p d a keda-

laman 40 - 50 cm. Kejenuhan aluminium (KAI) pada kedalaman 0 - 10 cm dm

10 - 20 crn tergolong tin& yaitu sebesar 35.540 dan 38.4%, pada kedalaman 20 -

30 cm tergolong sedang yaitu seksar 23.6%: sedangka pada kedalaman 30 - 40 cm,

dan 40 - 50 cm tergolong sangat rendah yaitu seksar 6.6 dan 0.5%. Kadar Fe-bebas

dalam bahan sulfidik tersebut berkisar dari 1 193 hingga 3 320 ppm, sedangkan

kadar Mn-bebas berkisar dari 6.1 bin= 10.5 ppm.

Fosfor (P) tersedia dalam bahan sulfidik Fang digunakan untuk penelitian

berkisar dari 14.5 pprn hingga 3.6 ppm yang tergolong sedang hingga mgat rendah.

Kadar ~ 0 ~ ' - berkisar dari 1 321 pprn pada tedalaman 0 - 10 crn hingga 109 pprn

pada kedalaman 40 - 50 cm. Total sulfur (S) pada bahan tersebut berkisar dari 7.8%

- 3.2%. Dengan asumsi seluruh S di daIam bahan sulfidik seiain berada &lam

bentuk so4'- berupa senyawa pirit (FeS?), kadar pirit bahan sulfidik yang digunakan

unruk penelitian pada kedalaman 0 - 10, 10 - 20 .20 - 30,30 - 40, dan 40 - 50 cm,

masing-masingadalah 10.7, 24.0, 11.6,5.8, dan -i.9 %.

Bahan sulfidik yang digunakan dalam penelitian memiliki bobt isi (BI ber-

kisar dari 0.48 - 0.63 &d. Tekstur bahan t e ~ b u t adalah liat dan sebagian besar

pori yang dimili ki berupa pori mikro. Kadar air bahan tersebut pada kondisi kapa-

sitas lapang bervariasi dari 140.1 hingp 99.7 O/o Tabel 3). I

Tabel 3. Hasil Analisis Bebempa Sifat Fisika Balm Sulfidik yang Digunakan daIam Penelitian.

No

1. 2.

1 9. 1 KA Kap. Lapang (%) I 140.1 1 f 06.9 1 123.9 1 99.71 103.6j *) Nilai yans twcantum mempakan rata-rata 3 (riga) nilai hail penetapan.

Sifat Fisik Bahan Sul fid; k

3. 4. 5 . 6. 7. 8.

Hasil ~nd;sis psda Ze- Kedalamsm*) 0-10 1 10-20 1 20-30 1 30-40 1 40-50

I

Porimikro(%)

(cm 1 0.60 77.4

Bobot isi (&rn3) Porositas total (%)

67.7 1 64.1 1 66.5 1 62.5 1 64.9 1

rcm) 0.48 81.8

(cm) 0.54 79.8

Pori rnakro (%) Pasir (96) Debu(%) Liat (%) Kelas Tekstur

(4 0.63 76.4

13.9 4.0

35.0 61.0 Liat

(cm) 0.63 76.4

11.5 '

4.0 34.6 j 61.4 1

Liat

14.1 5.8

36.4 57.8 Liat

13.3 5.5

35.4 59.1

Liat

13.3 5.2

32.1 62.7 Liat