EFEKTIVITAS BAHAN AMELIORAN DALAM MENEKAN KELARUTAN ALUMINIUM PADA AIR DAN TANAH SULFAT MASAM
Oleh
NANI SUSANTI A24103065
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008
EFEKTIVITAS BAHAN AMELIORAN DALAM MENEKAN KELARUTAN ALUMINIUM PADA AIR DAN TANAH SULFAT MASAM
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh NANI SUSANTI A24103065
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBER DAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008
RINGKASAN
Nani Susanti. Efektivitas Bahan Amelioran dalam Menekan Kelarutan Aluminium pada Air dan Tanah Sulfat Masam. Di bawah bimbingan BASUKI SUMAWINATA DAN GUNAWAN DJAJAKIRANA. Tanah sulfat masam umumnya memiliki pH sekitar 3 sebagai akibat dari oksidasi pirit yang menghasilkan asam sulfat. Kemasaman tanah yang tinggi ini menyebabkan meningkatnya kelarutan Fe dan Al sehingga mengakibatkan tanaman budidaya pertanian menjadi sulit tumbuh secara normal. Untuk mengatasi masalah tanah sulfat masam umumnya dilakukan dengan pengapuran hingga pH meningkat menjadi >5.5 di mana Al3+ akan mengendap menjadi bentuk yang tidak meracuni tanaman. Akan tetapi endapan Al ini tidak bersifat stabil pada tanah sulfat masam karena adanya fluktuasi pH menurut musim. Pada awal musim hujan, pH turun drastis menjadi sekitar pH 3 sebagai akibat dari terlarutnya asam yang terbentuk dari proses oksidasi pirit yang terakumulasi selama musim kemarau. Penurunan pH ini menyebabkan endapan aluminium hasil dari pengapuran akan larut kembali karena kelarutan aluminium tergantung pada pH. Oleh karena itu untuk mengatasi masalah keracunan aluminium perlu dicari bahan amelioran yang mampu menekan kelarutan Al tanpa terpengaruh fluktuasi pH. Bahan yang dapat digunakan antara lain senyawa-senyawa fosfat dan asam humat. Hal ini karena pada pH rendah Al dan P akan membentuk ikatan yang stabil pada pH rendah sedangkan asam humat diharapkan mampu mengkhelat Al menjadi bentuk yang tidak meracuni tanaman. Pada penelitian ini dilakukan percobaan untuk mengetahui pengaruh berbagai bahan amelioran (CaCO3, Ca3(PO4)2, (NH4)2HPO4 dan asam humat) terhadap kelarutan Al pada air genangan tanah sulfat masam (AGTSM) dan pada tanah sulfat masam. Pengukuran Al pada masing-masing perlakuan tersebut dilakukan sebelum dan setelah penambahan asam untuk mengetahui efek pengasaman kembali terhadap kelarutan Al. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada kisaran pH yang sama yaitu pH 3-4, Ca3(PO4)2 efektif menurunkan kadar Al terlarut pada air genangan tanah sulfat masam (AGTSM) dan tanah sulfat masam. Akan tetapi penambahan Ca3(PO4)2 dan (NH4)2HPO4 pada tanah sulfat masam yang sebelumnya telah diberi kapur hingga pH 4, terlihat lebih efektif dalam menekan kelarutan aluminium pada tanah sulfat masam dibandingkan dengan pemberian masingmasing bahan tersebut tanpa pemberian kapur terlebih dahulu.
SUMMARY
Nani Susanti. The Effectivity of Ameliorant Material to Suppresed Aluminum Solubility in Water and Acid Sulfate Soil Under supervision of BASUKI SUMAWINATA AND GUNAWAN DJAJAKIRANA. Generally, acid sulfate soil has pH approximately 3 that was caused by oxidation of pyrite which produced sulfuric acid. The high acidity of soil will increase solubility of Fe and A1, and affect agricultural plants difficult to grow normally. Generally, to overcome acid sulfate soil problem is done by liming so that pH will increase to be >5.5, in this condition A1+ will be precipitate to stable compound in high pH which does not toxic to plant. However this Al precipitate is not stable on acid sulfate soil because of the fluctuation of pH that is depending on seasons. In the beginning of rainy season, pH will decrease to approximately pH 3 caused by solubility of acid which is formed from pyrite oxidation process that is accumulated during the dry season. The decreasing of pH causes aluminum precipitate after liming will be soluble again. Because aluminum solubility is depending on pH, therefore, to overcome aluminum toxicity problem, we must find ameliorant material which can suppress the solubility of Al without depending on fluctuation at pH. We can use materials such as: phosphate compound, and humic acid, in this case, at low pH, Al and P will make stable bond and humic acid is strongly expected to chelate Al that will not toxic to plants. In the research, the experiment was set up to find out any ameliorant material (CaCO3, Ca3(PO4)2, (NH4)2HPO4 and humic acid) in controlling solubility of Al in the flooded acid sulfate soil and in the acid sulfate soil. The research found that pH at same level, that is, pH 3-4, Ca3(PO4)2 is effective material to decrease soluble Al in the flooded acid sulfate soil and acid sulfate soil. However, addition Ca3(PO4)2, and (NH4)2HPO4 on acid sulfate soil in previous by limed till pH 4 were found as the most effective material to suppress the solubility of aluminum in the acid sulfate soil as compared to each given material without liming previously.
RIWAYAT HIDUP
Penulis merupakan anak kedua dari empat bersaudara dari pasangan Bapak Kasmuli dengan Ibu Tohiyah. Penulis dilahirkan di Tegal pada tanggal 15 Mei 1985. Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar pada tahun 1997 di SD Negeri Kaliwungu 1 Balapulang, Tegal. Pada tahun 2000 penulis menyelesaikan pendidikan SLTP Negeri 1 Balapulang, Tegal dan menyelesaikan pendidikan Sekolah Lanjutan Tingkat Atas di SMUN 3 Slawi, Tegal pada tahun 2003. Pada tahun yang sama penulis diterima sebagai mahasiswa di Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur SPMB (Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru). Selama menuntut ilmu di Institut Pertanian Bogor, penulis berkesempatan untuk menjadi Asisten Praktikum Mata Kuliah Dasar-Dasar Ilmu Tanah Tahun Ajaran 2006/2007 dan Mata Kuliah Kartografi 2006/2007.
KATA PENGANTAR
Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penelitian dengan judul Efektifitas Bahan Amelioran dalam Menekan Kelarutan Aluminium pada Air dan Tanah Sulfat Masam dapat diselesaikan dengan baik sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan penghargaan dan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah memberikan masukan, dukungan dan semangat, baik selama penelitian maupun dalam penulisan skripsi ini. Rasa terimakasih yang tulus penulis sampaikan kepada: 1. Dr. Basuki Sumawinata dan Dr. Gunawan Djajakirana, selaku dosen pembimbing yang telah membimbing dan membantu selama proses penelitian dan penyusunan skripsi. 2. Dr. Darmawan selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan dalam penulisan skripsi. 3. Bapak dan ibu serta saudaraku Iin, Eni dan Dina yang telah memberikan dukungan moril dan materiil selama ini. 4. Segenap keluarga yang senantiasa mendukung dalam doa dan mencurahkan cinta serta kasih sayangnya serta segala bantuan untuk kelancaran penyelesaian studi, penelitian, dan penulisan skripsi ini. 5. Wina sebagai sahabat seperjuangan saya selama menempuh studi di IPB serta Handa dan Ika selaku teman baik yang selalu dapat memberikan semangat baru dalam berbagai kesempatan. 6. Segenap staf administrasi, analis dan laboran Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, yang telah banyak memberikan masukan dan bantuannya selama penelitian. 7. Semua pihak yang telah membantu selama penelitian dan penulisan skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Akhirnya, penulis berharap semoga hasil penelitian ini bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkannya. Alhamdulillahi robbil alamin. Bogor, Juli 2008
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman DAFTAR TABEL ............................................................................................ xi DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xii PENDAHULUAN .............................................................................................
1
1.1 Latar Belakang .......................................................................................
1
1.2 Tujuan Penelitian ....................................................................................
2
TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................
3
2.1 Pengertian Tanah Sulfat Masam ............................................................
3
2.2 Pembentukkan Tanah Sulfat Masam dan Oksidasi Pirit .........................
4
2.3 Permasalahan Tanah Sulfat Masam ........................................................
5
2.4 Pengapuran pada Tanah Sulfat Masam ...................................................
6
2.5 Aluminium dan Kelarutannya .................................................................
8
2.6 Aluminium Fosfat ...................................................................................
9
2.7 Khelat Bahan Humat dengan Aluminium ............................................... 10 2.8 Tetapan Hasil Kali Kelarutan .................................................................. 11 BAHAN DAN METODE ................................................................................. 13 3.1 Tempat dan Waktu ................................................................................. 13 3.2 Bahan dan Alat ....................................................................................... 13 3.3 Metode .................................................................................................... 13 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5
Persiapan AGTSM ...................................................................... Karakterisasi AGTSM ................................................................ Penambahan Bahan Amelioran pada AGTSM ........................... Penambahan Bahan Amelioran pada Tanah Sulfat Masam ........ Penambahan Bahan Amelioran pada Tanah Sulfat Masam yang dikapur (pH 4) ....................................................................
14 14 14 15 15
HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................ 16 4.1 Karakteristik AGTSM ............................................................................. 16 4.2 Pengaruh Bahan Amelioran pada AGTSM ............................................. 18 4.3 Pengaruh Bahan Amelioran pada Tanah Sulfat Masam ......................... 20
4.4 Pengaruh Bahan Amelioran pada Tanah Sulfat Masam yang dikapur (pH 4) ...................................................................................................... 23 KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................ 25 5.1 Kesimpulan ............................................................................................... 25 5.2 Saran .......................................................................................................... 25 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 26 LAMPIRAN ....................................................................................................... 28
DAFTAR TABEL
No.
Halaman Teks
1.
Hasil Kali Kelarutan berberapa Mineral pada Suhu 25o C ....................... 12
2.
Kandungan Al pada AGTSM dengan Penambahan Bahan Amelioran ..... 19
3.
Kandungan Al pada Tanah Sulfat Masam dengan Penambahan Bahan Amelioran .......................................... ...................................................... 21
4.
Kandungan Al pada Tanah Sulfat Masam yang dikapur (pH 4) dengan Penambahan Bahan Amelioran ........... ...................................................... 23
Lampiran 1.
Titrasi AGTSM dengan 0.1 N NaOH/50 ml AGTSM dengan Interval 4 ml ............................................................................................................. 29
2.
Perhitungan Al yang ditambahkan pada Percobaan Penambahan Bahan Amelioran pada Tanah Sulfat Masam ............................................ 30
3.
Perhitungan Al yang ditambahkan pada Percobaan Penambahan Bahan Amelioran pada Tanah Sulfat Masam yang dikapur (pH 4) ........... 31
