. NILAI ZERO POINT OF CHARGE (ZPC) DAN HUBUNGANNYA DENGAN ERAPAN KALIUM PADA TANAH GAMBUT PANTAI JAMB1 DAN KALIMANTAN TENGAH
Oleh : RIMA PURNAMAYANI
PROGRAM PASCA SARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2002
ABSTRACT
RIMA PURNAMAYANI. Value of the Zero Point of Charge (ZPC) and Its Relation with Kalium Sorption in Coastal Peatland of Jambi and Central Kalimantan. (Under supervision of Prof Dr Ir Supiandi Sabiham as the leader of Supervisor Commission, Dr Ir Sudarsono, M.Sc and Prof Dr Ir Latifah K. Darusman, MS, as the member of Supervisor Commission). One of the important chemical aspect is peatland management which has not been paid attention to is Zero Point of Charge (ZPC). By determining soil ZPC value, the sorption and bounding of cations can be estimated in certain pH value. Low of Kalium (K) is the one of other problems of peatland. This nutrient is easily leaching from peat because of the weakness bounding. This research is aimed to determine ZPC value, maximum sorption of K and bounding form of K being contained by the coastal peats of Jambi and Central Kalimantan with decomposition degrees of sapric, hemic, and fibric. The location of this research is in Soil Chemical and Fertility Laboratory, Department of Soil Science, Faculty of Agriculture IPB Bogor, from September 2000 until July 2001. Soil samples were took from two areas, Lagan (Jambi) and Samuda (Central Kalimantan). There are three parts were conducted in this research, the determination of ( 1) ZPC value, 2) maximum sorption of K, and 3) K-bounding (water soluble, 0.05 M CaCl2 soluble and 2.5% acetic acid soluble of K). The last two determinations were carried out on 4 pH level as treatments (0.25 point below and above pHzpc, 0.50 point above pHzpc and at pHZpc). It was concluded that ZPC value is related 'to inherent characteristics of peats. At pHzpc and its below, the peat is still able to adsorb K. Jambi with sapric decomposition level has the lowest K maximum sorption at pHZpc. In contrast, Central Kalimantan has the highest K maximum sorption. Water soluble Kbounding was generally dominant in both places of study. The pH pf coastal peat of Jambi and Central Kalimantan are not needed to increase, and water management is needed for both of location.
ABSTRAK
RIMA PURNAMAYANI. Nilai Zero Point of Charge (ZPC) serta Hubungannya dengan Erapan Kalium pada Tanah Gambut Pantai Jambi dan Kalimantan Tengah. (Di bawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham sebagai Ketua Komisi, Dr. Ir. Sudarsono, M.Sc dan Prof. Dr. Ir. Latifah K. Darusman, MS, masing-masing sebagai Anggota Komisi Pembimbing). Salah satu aspek kimia yang penting dalam pengelolaan dan belum banyak menjadi perhatian adalah Zero Point of Charge (ZPC). Dengan mengetahui nilai ZPC tanah, maka akan dapat menduga kapasitas erapan kation dan bentuk-bentuk ikatan kation pada pH tertentu. Masalah lain pada tanah gambut adalah rendahnya unsur makro, salah satunya adalah kalium (K) karena merupakan unsur yang mudah hilang dari tanah akibat ikatannya lemah. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai ZPC, erapan maksimum kation K dan bentuk-bentuk ikatan kation K yang dierap pada tanah gambut pantai Jambi dan Kalimantan tengah dengan tingkat dekomposisi saprik, hemik dan fibrik. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Tanah Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor, dari bulan September 2000 sampai Juli 2001. Contoh tanah gambut diambil dari Lagan (Jambi) dan Samuda (Kalimantan Tengah). Penelitian ini terdiri dari 3 bagian yaitu penetapan: 1) Nilai ZPC, 2) Erapan maksimum K, dan 3) Bentuk ikatan K ( yaitu K larut H20, K larut CaC12 0.05 M dan K larut asam asetat 2.5%). Bagian 2 dan 3, dilakukan pada 4 tingkatan nilai pH yaitu 0.25 satuan di bawah pH ZPC, pH ZPC, 0.25 satuan di atas pH ZPC dan 0.50 satuan di atas pH ZPC. Kesimpulan dari hasil penelitian ini adalah bahwa nilai pH ZPC pada tanah gambut pantai berkaitan dengan sifat inheren tanah gambut. Pada nilai pH tanah sama dengan pH ZPC dan pH tanah di bawah pH ZPC, ternyata tanah gambut masih mampu mengerap kalium. Pada pH tanah sama dengan pH ZPC, tanah gambut dengan tingkat dekomposisi saprik memiliki erapan K yang terendah di Jambi, sedangkan erapan K tertinggi di Kalimantan Tengah. Secara umum, bentuk ikatan K yang dominan adalah K yang terikat lemah yaitu K larut H20. Saran yang diajukan adalah pada tanah gambut Jambi dan Kalimantan Tengah peningkatan pH tanah tidak perlu dilakukan lagi dan perlu dilakukannya pengelolaan air.
SURAT PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa thesis yang berjudul : "NILAI ZERO POINT OF CHARGE (ZPC) DAN HUBUNGANNYA DENGAN ERAPAN KALIUM PADA TANAH GAMBUT PANTAI JAMB1 DAN KALIMANTAN TENGAH adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri dan belum pernah dipublikasikan.
Semua sumber daya dan informasi yang digunakan telah
dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya.
Bogor, Februari 2002
Rima Purnamayani NRP. 99050
NILAI ZERO POINT OF CHARGE (ZPC) DAN HUBUNGANNYA DENGAN ERAPAN KALIUM PADA TANAH GAMBUT PANTAI JAMB1 DAN KALIMANTAN TENGAH
Oleh : RIMA PURNAMAYANI 99050fTNH
Thesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor
PROGRAM PASCA SARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2002
SURAT PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa thesis yang berjudul : "NILAI ZERO POINT OF CHARGE (ZPC) DAN HUBUNGANNYA DENGAN ERAPAN KALIUM PADA TANAH GAMBUT PANTAI JAMB1 DAN KALIMANTAN TENGAH" adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri dan belum pernah dipublikasikan.
Semua sumber daya dan informasi yang digunakan telah
dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya.
Bogor, Februari 2002
Rima Purnamavani NRP. 99050
: NILAI ZERO POINT OF CHARGE (ZPC) SERTA
Judul
HUBUNGANNYA DENGAN ERAPAN KALIUM PADA TANAH GAMBUT PANTAI JAMB1 DAN KALIMANTAN TENGAH Nama mahasiswa
: RIMA PURNAMAYANI
Nomor Pokok
: 99050
Program Studi
: ILMU TANAH
Menyetujui, 1. Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham. M.Agr Ketua
Dr. Ir. Sudarsono, M.Sc Anggota
-
2. Ketua Program Studi Ilmu Tanah
Dr. Ir. Sudarsono. M.Sc
Tanggal lulus
: 13 Februari 2002
*
~ur-sman. Anggota
M.S
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Palembang pada tanggal 13 Juni 1976 dari ayah Poenvadi HA dan ibu Syarfina sebagai anak ketiga dari tiga bersaudara. Penulis menempuh pendidikan dasar di SD Xaverius 1 Palembang dan lulus pada tahun 1988. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan ke SMP Xaverius Maria Palembang dan lulus pada tahun 1991.
Setelah itu penulis
meneruskan ke SMA Xaverius 1 Palembang dan lulus pada tahun 1994. Selanjutnya penulis melanjutkan pendidikan ke jenjang pendidikan tinggi di Jurusan Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya dan lulus pada tahun 1998 dengan predikat cum laude.
Kemudian pada tahun 1999, penulis
melanjutkan program S2 di Program Studi Ilmu Tanah Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan thesis ini, serta pada akhirnya dapat menyelesaikan studi di PPs IPB ini Terima kasih yang sebesar-besarnya diucapkan kepada Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham, M.Agr selaku Ketua Komisi Pembimbing yang telah banyak memberikan saran dalam perencanaan, pelaksanaan hingga penulisan thesis ini, serta dukungan dan motivasinya. Penghargaan yang sama disampaikan kepada Dr. Ir. Sudarsono, M.Sc dan Prof. Dr. Ir. Latifah K. Darusman, M.S, masingmasing selaku anggota Komisi Pembimbing atas saran-saran dalam pelaksanaan penelitian sampai ke penulisan thesis ini. Penghargaan dan ucapan terima kasih disampaikan kepada : 1.
Direktur Program Pascasarjana IPB yang telah memberi kesempatan belajar, serta seluruh staf pengajar yang telah membekali ilmu untuk berkembang.
2.
Direktur Direktorat Pembinaan Penelitian dan Pengabdian pada Masyarakat DIKTI yang telah menyediakan dana melalui Hibah Tim URGE.
3.
Dr.Ir. Abdul Rachim, MS dan Dr. Suwarno, atas segala bantuan dan sarannya selama penelitian ini.
4.
Staf Laboratorium Rutin Jurusan Tanah IPB yang telah banyak membantu dalam menyediakan fasilitas selama penelitian ini.
5.
Kedua orang tua yang selalu mendukung dan memotivasi baik moral maupun dana, serta doanya selama pelaksanaan penelitian sampai selesainya penulisan thesis ini.
6.
Suamiku, Mas Iwan atas segala dukungan, motivasi, doa, kesabaran dan pengertiannya selama studi di sini.
7.
Uni Rina, Uni Rini, Tekyang, Tekcu, Mami dan semua saudaraku atas segala bantuan baik fisik maupun moral selama studi dan penelitian ini.
8.
Opa dan oma Badril Anwar sekeluarga di Bogor, atas segala perhatian dan doanya.
9.
Anak-anak Cikahuripan 1 terutama Anna, Wienda, Rika, Inti dan Oges yang selalu menemani di laboratorium.
10. Ir. Siti Zahrah, MS, Ir. Mulyadi Daeng, Ir. Faiz Barchia, M.Sc, Ir. Nikolas,
Dr. Ir. Riwandi, M.S, Fitri Kyusu Aini, SP, atas segala kerja sama dan persahabatan selama studi dan penelitian ini. 1 1.
Kepada rekan-rekan mahasiswa Program Studi Ilmu Tanah Pascasarjana IPB, terutama Ir. Afra D. Makalew, MSc, Ir. Neneng L.Nurida, Ir. Ai Dariah, Ir. Eti Puji Handayani, Ir. Moentoha Selari, MS, serta Angkatan 99 yang tidak dapat disebutkan satu per satu, atas segala persahabatan dan tak henti-hentinya memotivasi penulis. Tak ada gading yang tak retak, demikian pula dengan thesis ini. Oleh karena
itu, atas segala kekurangannya, penulis mohon pengertian yang sedalamdalamnya kepada pembaca.
DAFTAR IS1
Halaman
...
PRAKATA ............................................................................. viii DAFTAR TABEL ..................................................................... xii ... DAFTAR GAMBAR ................................................................. xi11
................................................................... Latar Belakang .................................................................. Tujuan Penelitian ................................................................ Hipotesis ..........................................................................
PENDAHULUAN
............................................................. Tanah Gambut Tropika di Indonesia .......................................... Komposisi Bahan Penyusun Tanah Gambut ................................ Muatan Permukaan dan Zero Point of Charge .............................. Kalium dalam Tanah Gambut ................................................
TINJAUAN PUSTAKA
1 1 4 5 6
6 8 10 12
............................................................ 14 Tempat dan Waktu ............................................................ Metode Penelitian .............................................................. Pengambilan Contoh Tanah ............................................ Percobaan Pendahuluan ................................................ Penetapan Nilai Zero Point of Charge (ZPC) ........................ Penetapan Kurva Erapan Kalium ...................................... Bentuk-Bentuk Kalium ................................................. Penetapan AsamIBasa dan Hari Inkubasi ............................ Hasil Analisis Awal Sifat Kimia Tanah Gambut ..................... Kadar C.organik. N-total dan Nisbah C/N........................ Kadar K. Na. Ca. Mg Total ........................................ Kemasaman Total. Gugus Fenolat dan Gugus Karboksilat ...
BAHAN DAN METODE
..................................................... 27 Penetapan Nilai pH ZPC (Zero Point of Charge) ........................... 27 Penetapan Erapan Kalium ..................................................... 33 Model Linear dan Nilai r ................................................ 33 Erapan Maksimum (b) dan Konstanta Langmuir (k) ................ 41 Penetapan Bentuk Ikatan Kalium (K) ....................................... 46
HASIL DAN PEMBAHASAN
..................................................... 53 Kesimpulan ..................................................................... 53 Saran ............................................................................. 53
KESIMPULAN DAN SARAN
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
..................................................... ..........
..........................................................................
54 58
DAFTAR TABEL
Teks Komposisi gambut hutan tropika tipe sangat masam (Hardon dan Polak, 194 1 dalam Polak, 1975) ........................... Kadar C-organik, N-total, dan nisbah C/N tanah gambut pantai Jambi dan Kalimantan Tengah pada berbagai tingkat dekomposisi ........................................................ Kadar K, Na, Ca, dan Mg dapat ditukar tanah gambut pantai Jambi dan Kalimantan Tengah pada berbagai tingkat dekomposisi ....................................................... Kemasaman total, gugus fenolat dan gugus karboksilat tanah gambut pantai Jambi dan Kalimantan Tengah pada berbagai tingkat dekomposisi .................................. Hasil penetapan nilai pH ZPC pada tanah gambut pantai Jambi dan Kalimantan Tengah pada berbagai tingkat dekomposisi ...................................................... Penetapan nilai pH sebagai perlakuan pada tanah gambut pantai Jambi dan Kalimantan Tengah pada berbagai tingkat dekomposisi ...................................................... Penetapan jumlah asamlbasa serta hari inkubasi tanah gambut pantai Jambi dan Kalimantan Tengah pada berbagai tingkat dekomposisi dan perlakuan pH ................................... Model linear dan nilai r (koefisien regresi) erapan Kalium tanah gambut pantai Jambi dan Kalimantan Tengah pada berbagai tingkat dekomposisi dengan perlakuan ............ Erapan maksimum dan konstanta Langmuir pada tanah gambut pantai Jambi & Kalimantan Tengah pada berbagai tingkat dekomposisi dengan perlakuan ................................. Lampiran
Data pengukuran konsentrasi keseimbangan K dan hasil perhitungan dengan model linear Langmuir pada tanah gambut pantai Jambi dan Kalimantan Tengah pada berbagai tingkat dekomposisi .................................. Hasil penetapan bentuk-bentuk Kalium pada tanah gambut pantai Jambi dan Kalimantan Tengah pada berbagai tingkat dekomposisi .............................................
Halaman 9
DAFTAR GAMBAR
Teks
Halaman
Grafik hubungan pH dan muatan permukaan tanah gambut pantai Jambi pada berbagai tingkat dekomposisi ,yang diukur pada berbagai kekuatan ionik ....................... Grafik hubungan pH dan muatan permukaan tanah gambut pantai Kalimantan Tengah pada berbagai tingkat dekomposisi yang diukur pada berbagai kekuatan ion ....
.
Hubungan linier erapan K pada tanah gambut pantai Jambi pada berbagai tingkat dekomposisi .......................... Hubungan linier erapan K pada tanah gambut pantai Kalimantan Tengah dengan tingkat dekomposisi saprik ... Hubungan linier erapan K pada tanah gambut pantai Kalimantan Tengah dengan tingkat dekomposisi hemik .... Hubungan linier erapan K pada tanah gambut pantai Kalimantan Tengah dengan tingkat dekomposisi fibrik
....
Hasil penetapan bentuk-bentuk K pada tanah gambut pantai Jambi pada berbagai tingkat dekomposisi ................... Hasil penetapan bentuk-bentuk K pada tanah gambut pantai Kalimantan Tengah pada berbagai tingkat dekomposisi
...
Persentase bentuk-bentuk ikatan kalium pada tanah gambut pantai Jambi ...................................................... Persentase bentuk-bentuk ikatan kalium pada tanah gambut pantai Jambi ....................................................... Lampiran Peta lokasi pengambilan contoh tanah gambut pantai di Jambi
..
Peta lokasi pengambilan contoh tanah gambut pantai di Kalimantan Tengah .............................................. Kurva hubungan pH dan volume asamlbasa tanah gambut pantai Jambi pada berbagai tingkat dekomposisi ........... Kurva hubungan pH dan volume asamlbasa tanah gambut pantai Kalimantan Tengah pada berbagai tingkat dekomposisi ......................................................
