KAJIAN POLA DISTRIBUSI MINERAL LIAT PADA TIGA JENIS

KAJIAN POLA DISTRIBUSI MINERAL LIAT PADA TIGA
JENIS TANAH BERDASARKAN TINGKAT
PERKEMBANGAN TANAH
DI LAHAN KAMPUS PERTANIAN USU BARU
KWALA BEKALA
Oleh :
Ribka Vania R. Kuhon
050303027
Ilmu Tanah
Dibimbing Oleh :
Ir. P. Marpaung, SU
Ir. Posma Marbun, MP
Departemen Ilmu Tanah
Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Medan
2008
Latar Belakang
DTA
Tingkat
Perkembangan
Tanah
Mineral Liat
Pengolahan
Tanah
Pola Distribusi
Tujuan Penelitian
Mengetahui pola distribusi mineral liat
dan membandingkannya pada tiga jenis tanah
berdasarkan tingkat perkembangan tanah
di kampus Pertanian USU baru Kwala Bekala
Kegunaan Penelitian
• Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar sarjana di Departemen Ilmu Tanah
Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara,
Medan
• Sebagai bahan masukan dan informasi dalam
mengetahui pola distribusi mineral liat pada tiga
jenis tanah berdasarkan tingkat perkembangan
tanah di lahan kampus pertanian USU baru
Kwala Bekala
• Sebagai bahan informasi bagi pengelolaan tanah
Bahan dan Metode
• Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Kampus
Pertanian USU Baru Kwala Bekala. Penelitian
ini juga dilakukan di laboratorium Riset dan
Teknologi dan laboratorium PTKI (Pendidikan
Teknologi Kimia Industri) Medan, yang
dilaksanakan pada bulan Desember 2008
sampai dengan selesai.
Bahan dan Alat
• Bahan
Adapun bahan yang
digunakan yaitu, tanah
pada tiga profil pewakil
berdasarkan tingkat
perkembangan tanah,
formulir isian profil tanah,
aquades, Merck Indikator
Paper, dan bahan lain
untuk analisa tanah di
lapangan dan di
laboratorium.
• Alat
Adapun alat yang
digunakan adalah DTA,
GPS (Global Position
System), cangkul,
meteran, kamera,
kantong plastik, Munsell
Soil Color Chart, label
nama.
Metode Penelitian
Adapun metode penelitian yang digunakan
adalah Differential Thermal Analysis, distribusi
mineral liat digambar pada koordinat dengan
fungsi kedalaman profil.
Prosedur Penelitian
• Persiapan
• Pengamatan lapangan
• Analisa laboratorium
– Analisa mineral liat dengan Analysis Differential Thermal
(DTA)
– Analisa Bulk Density (BD) dengan metode ring sampel
– Analisa KTK dengan metode ekstraksi NH4OAc untuk
menetukan tingkat perkembangan tanah
– Analisa pH (H2O), pH (NaF), pH (KCl) dengan metode
elektometri
– Analisa C-Organik tanah dengan metode Walkey and
Black
• Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan :
– Penentuan tingkat perkembangan tanah
berdasarkan mineral liat yang paling dominan.
– Penentuan pola distribusi mineral liat dilakukan
secara vertikal pada lapisan/horizon dari berbagai
tingkat perkembangan tanah dengan sistem
koordinat dimana data dalam fungsi kedalaman
tanah
– Analisa dilakukan dengan analisa termogram DTA
(kualitatif) dan analisa kuantitatif yaitu dengan
menghitung luas dari kurva endotermik
menggunakan millimeter dan dihitung jumlah
mineral
– Membandingkan pola kurva fungsi kedalaman dari
berbagai tingkat kedalaman.
Analisa data dihitung dengan rumus, Luas =
luas kurva endotermik dari sampel tanah (30 mg)
luas kurva endotermik dari kurva standar (233,8 mg)
Hasil dan Pembahasan
• Deskripsi pedon 1
Horizon Ap (0 – 17/20) : Coklat (7,5 YR 5/4 ), pasir berlempung, sedang, remah, sangat
gembur, tak lekat, lepas, tidak terdapat batuan, perakaran banyak, beralih nyata
berombak ke…
Horizon IC (17/20- 24/31) : Coklat gelap (7,5 YR 4/2), lempung berpasir, sedang,
gumpal, gembur, agak lekat, lunak, tidak terdapat batuan, perakaran sedikit, beralih
nyata berombak ke …
Horizon Bt (24/31 – 33/38) : Coklat gelap kemerahan (5 YR 3/4), lempung liat berpasir,
agak halus, prisma, gembur, agak lekat, lunak, tidak terdapat batuan, tidak ada
perakaran, terdapat karatan, beralih nyata ke…
Horizon IIC (33/38 – 43/50) : Coklat gelap (7,5 YR 4/4), lempung berpasir, sedang,
gumpal, gembur, agak lekat, lunak, tidak terdapat batuan, tidak ada perakaran, beralih
nyata berombak ke…
Horizon Bw (43/50 - +54) : Coklat kemerahan (5 YR 5/4), lempung liat berpasir, agak
halus, pejal, gembur, agak lekat, lunak, tidak ada batuan, tidak ada perakaran, terdapat
karatan.
• Deskripsi pedon 2
Horizon Ap (0 – 2/4) : Abu-abu gelap kemerahan (5 YR 4/2),
lempung liat berdebu, halus, prisma, gembur, lekat, lunak,
perakaran banyak, tidak ada batuan, beralih nyata
berombak ke…
Horizon (Bw 1 2/4 – 9/16) : Coklat kekuningan (10 YR 5/6),
lempung liat berpasir, sedang, gumpal, gembur, agak
lekat, lunak, perakaran banyak, terdapat batuan, beralih
nyata berombak ke…
Horizon (Bw 2 9/16 - 62/72) : Kuning (10 YR 6/6), lempung
liat berpasir, sedang, gumpal, gembur, agak lekat, agak
keras, perakaran sedikit, terdapat batuan, beralih nyata
berombak ke…
Horizon (Bw 3 62/72 - + 72) : Coklat gelap kekuningan (10
YR 4/6), lempung liat berpasir, agak halus, gumpal,
gembur, lekat, agak keras, tidak ada perakaran, terdapat
batuan
• Deskripsi pedon 3
Horizon Ap (0 – 10/17) : Merah kehitaman (2,5 YR
3/2), liat berdebu, halus, gumpal, teguh, agak
lekat, agak keras, perakaran banyak, tidak
terdapat batuan, beralih nyata berombak ke…
Horizon Bt (10/17 - 89/98) : Coklat kemerahan (
2,5 YR 4/4), liat berdebu, halus, gumpal, teguh,
lekat, keras, sedikit perakaran, tidak ada
batuan, beralih nyata berombak ke…
Horizon Bw (89/98 - + 98) : Merah ( 2,5 YR 4/8),
liat berdebu, halus, prisma, teguh, lekat, keras,
tidak ada perakaran, terdapat batuan
Penentuan secara kualitatif
Penentuan Secara Kuantitatif
Kurva Standar :
Luas = 2506.5 mm2
Berat Sampel = 233.8 mg
Maka 1 mg
= 2506.5 mm
233.8 mg
= 10.72 mm2/mg
Pedon 1
Mineral Alofan-A
Horizon Ap :
Luas
= 97 mm2
Berat Sampel = 30 mg
Maka 1 mg = 97 mm2
30 mg
= 3.2 mm2/mg
Jumlah alofan dari endotermik
= Luas kurva horison Ap/mg sampel x 1mg
Luas kurva standar alofan/mg
= 3.2 mm2/mg x 1mg
10.72 mm2/mg
= 0.31 mg
Mineral Imogolit
Horizon Ap : Luas = 56 mm2
Berat Sampel = 30 mg
Maka 1 mg = 56 mm2
30 mg
= 1.86 mm2/mg
Jumlah alofan dari endotermik
= Luas kurva horison Ap/mg sampel x 1mg
Luas kurva standar alofan/mg
= 1.86 mm2/mg x 1 mg
10.72 mm2/mg
= 0.18 mg
Tabel Hasil Kuantitatif Mineral Alofan dan Imogolit di Arboretum USU
Kwala Bekala, kecamatan Pancur Batu, Kabupaten Deli Serdang
Horizon
Pedon 1
Ap
IC
Bt
Bw
IIC
Pedon 2
Ap
Bw1
Bw2
Bw3
Pedon 3
Ap
Bt
Bw
Luas Kurva
(mm2)
Jumlah Alofan dari
Endotermik (mg)
% Kadar Liat Alofan
dari Endotermik
97
277
44
100
69
0.18
0.89
0.14
0.32
0.22
0.6
2.9
4.6
1.06
0.73
91
72
135
95
0.29
0.23
0.43
0.30
0.96
0.76
1.43
1.00
139
169
129
0.45
0.54
0.41
1.5
1.8
1.36
Horizon
Pedon 1
Ap
IC
Bt
Bw
Pedon 2
Ap
Bw1
Bw2
Bw3
Pedon 3
Ap
Bt
Bw
Luas
Kurva
(mm2)
Jumlah Imogolit dari
Endotermik (mg)
% Kadar Liat
Imogolit dari
Endotermik
56
111
39.5
32
0.18
0.36
0.12
0.10
0.6
1.2
0.4
0.33
48
46
108
28
0.15
0.14
0.35
0.09
0.5
0.46
1.16
0.3
115
92.5
42
0.37
0.3
0.13
1.23
1.00
0.43
Tabel Puncak Endotermik Pada Pedon 1, 2 dan 3
Puncak
Endotermik
(0C)
Jenis Mineral Liat
75
475
Alofan-A
Imogolit
C2
65
470
70
Alofan-A
Imogolit
Alofan-A
Bt
260
480
62
Imogolit
Imogolit
Alofan-A
C2
260
478
Imogolit
Imogolit
Bw
60
Alofan-A
Horison
Pedon 1
Ap
Horison
Pedon 2
Ap
Bw1
Bw2
Bw3
Puncak
Endotermik
(0C)
65
480
78
340
70
485
60
480
Jenis Mineral Liat
Alofan-A
Imogolit
Alofan-A
Imogolit
Alofan-A
Imogolit
Alofan-A
Imogolit
Horison
Pedon 3
Ap
Bt
Bw
Puncak
Endotermik
(0C)
80
270
475
60
450
60
480
Jenis Mineral
Liat
Alofan-A
Imogolit
Imogolit
Alofan-A
Imogolit
Alofan-A
Imogolit
Pola Distribusi Mineral Liat
Gambar Pola Distribusi Mineral Liat pada pedon 1
Gambar `Pola Distribusi Mineral Liat pada pedon 2
Gambar Pola Distribusi Mineral Liat pada pedon 3
Analisa Laboratorium
Tabel Sifat Fisika Tanah Arboretum USU Kwala Bekala,
kecamatan Pancur Batu, Kabupaten Deli Serdang
Horizon
Pedon 1
Ap
IC
Bt
IIC
Bw
Pedon 2
Ap
Bw1
Bw2
Bw3
Pedon 3
Ap
Bt
Bw
Kedalaman (cm)
Tekstur Tanah
BD (g/cm3)
0 - 17/20
17/20 - 24/31
24/31 - 33/38
33/38 - 43/50
43/50 - +54
Pasir berlempung
Lempung berpasir
Lempung liat berpasir
lempung berpasir
Lempung liat berpasir
1.17
1.21
1.55
1.15
1.14
0 - 2/4
2/4 - 9/16
9/16 - 62/72
62/72 - + 72
Lempung liat berdebu
Lempung liat berpasir
Lempung liat berpasir
Lempung liat berpasir
1.12
1.26
1.18
1.38
0 - 10/17
10/17 - 89/98
89/98 - + 98
Liat berdebu
Liat berdebu
Liat berdebu
1.05
1.05
1.08
Tabel Sifat Kimia Tanah Arboretum USU Kwala Bekala,
kecamatan Pancur Batu, Kabupaten Deli Serdang
pH Tanah
Horizon
Pedon 1
Ap
IC
Bt
IIC
Bw
Pedon 2
Ap
Bw1
Bw2
Bw3
Pedon 3
Ap
Bt
Bw
H2O
KCl
NaF
KTK
(me/100g)
0 - 17/20
17/20 - 24/31
24/31 - 33/38
33/38 - 43/50
43/50 - +54
5.95
6.27
6.04
6.37
6.05
5.85
4.82
4.54
4.93
4.85
8.59
8.65
8.70
8.59
8.60
7.38
7.00
10.63
5.13
11.50
0.41
0.07
0.41
0.14
0.34
0 - 2/4
2/4 - 9/16
9/16 - 62/72
62/72 - + 72
6.07
6.35
5.85
6.19
5.98
3.92
3.95
4.32
8.57
9.12
9.16
9.10
15.25
9.00
11.00
11.25
2.32
0.07
0.48
0.07
0 - 10/17
10/17 - 89/98
89/98 - + 98
6.14
6.23
6.49
4.96
4.04
3.98
8.98
9.63
9.67
13.25
20.63
12.75
2.12
0.20
0.07
Kedalaman (cm)
%COrganik
KTK-liat (me/100 g liat) =
KTK Tanah –
KTK Bahan Organik
Sedangkan untuk KTK Bahan Organik
menggunakan rumus yaitu:
KTK-BO (me/100 g bahan organik) = %C
x 200
100
Maka diperoleh KTK liat pada ketiga
pedon yang disajikan pada tabel.
Tabel Kapasitas Tukar Kation dan
Kapasitas Tukar Kation Liat
Horizon
Pedon 1
Ap
C1
Bt
C2
Bw
Pedon 2
Ap
Bw1
Bw2
Bw3
Pedon 3
Ap
Bt
Bw
Kedalaman (cm)
% COrganik
KTK (me/100
g tanah)
KTK (me/100 g
liat)
0 - 17/20
17/20 - 24/31
24/31 - 33/38
33/38 - 43/50
43/50 - +54
0.41
0.07
0.41
0.14
0.34
7.38
7.00
10.63
5.13
11.50
6,46
6.86
9.81
4.85
10.82
0 - 2/4
2/4 - 9/16
9/16 - 62/72
62/72 - + 72
2.32
0.07
0.48
0.07
15.25
9.00
11.00
11.25
10.61
8.86
10.04
11.11
0 - 10/17
10/17 - 89/98
89/98 - + 98
2.12
0.20
0.07
13.25
20.63
12.75
9.01
20.23
12.61
Tingkat Perkembangan Tanah
• Pedon 1 yang memiliki horizon Ap, IC, Bt,
IIC, Bw tergolong tanah muda
• Pedon 2 yang memiliki horizon Ap, Bw1,
Bw2, Bw3, tergolong tanah berkembang
• Pedon 3 yang memiliki horizon Ap, Bt, Bw,
tergolong tanah tua/lanjut
Klasifikasi Tanah
(Dudal-Supraptohardjo)
Pedon 1
Aluvial
Entisol (USDA, 2006)
Pedon 2
Podsolik Coklat Kekuningan
Inceptisol
(USDA, 2006)
Pedon 3
Podsolik Coklat Kemerahan
Ultisol
(USDA, 2006)
Kesimpulan
• Tanah Alluvial (Entisol) mengandung mineral
alofan-A dan imogolit dengan pola distribusi
mineral liatnya tidak tentu
• Tanah
Podsolik
Coklat
Kekuningan
mengandung mineral liat alofan-A dan
imogolit dengan pola distribusi mineral liatnya
maksimum
• Tanah
Podsolik
Coklat
Kemerahan
mengandung mineral liat alofan-A dan
imogolit dengan pola distribusi mineral liatnya
masing-masing menaik dan menurun
Saran
Pada ketiga jenis tanah, Aluvial (Entisol), Podsolik
Coklat Kekuningan (Inceptisol) , Podsolik Coklat
Kemerahan (Ultisol) yang mengandung mineral
alofan-A dan imogolit dalam pengolahan tanah
secara makro perlu tindakan yang cukup intensif
yaitu dengan pemberian pupuk organik dan
tingkatan frekuensi pemupukan dan penanaman
tanaman penutup lahan agar dapat memperlambat
proses perkembangan tanah yang lebih lanjut karena
akan terbentuk mineral kristalin yang dapat
memberikan pengaruh buruk terhadap pengelolaan
tanah.
KURVA STANDAR MINERAL ALOFAN
DAN IMOGOLIT ASAL GUNUNG SALAK