PELEPASAN KATION ABU VOLKAN GUNUNG MERAPI DENGAN MENGGUNAKAN BERBAGAI BAHAN ORGANIK
PELEPASAN KATIOI! ABU VCILKAN 6UNUNG MERAPI DENGAN MENGGUNAKAN
BERBAGAI BAHAN ORGANlKl)
(cation Release of Mount Meropi valcano Ash using some of organic Matteriols)l)
Junianto Simarema ret, lskanda
lMahasiswa
12, Sudarsono2, Dyah T. Suryaningtyas2
Program Studi Agroteknologi Tanah, Sekolah pasca Sarjana, lpB
2staf
Pengalar Departemen llmu Tanah dan Sumber Daya Lahan, IpB
Jln. Raya Darmaga, Kampus IPB Darmaga, Bogor, 16680, juns_cancer@yahoo.com
Abstrdct
The release of nutrients from the minerols contained in rocks is a weathering process thot
requires a relatively long time. Organic compounds can accelerote the releose of thot nutrient.
The purpose of this study ore: L) determine the effect of various water-soluble organic
compounds on the release of nutrients in the volcqno osh, and 2) to know the omount of nutrients
released from the volcano osh during weathering processes.
The moterials which is used in this study qre volcano osh from the eruption of Mount Merapi,
2010, composted chicken manure obtoined from Bogor Regency, pine forest litter obtoined from
Mount Walat, Sukabumi, ond peot soil obtoined from Rawa Pening, Semorang. The various types of
organic materiols is odded to Volcano ash, drained by woter (percotation), then the percolate
occommodoted each day ond anolyzed every 2 (two) weeks for 3 (three) months.
Based on this reseorch, it appears that the addition of orgonic matter to volcano ash can
accelerate the process of weothering of minerols in volcano ash. The addition of various types of
organic motter (chicken manure compost, pine litter, and peat) also gives o different effect on the
omount of cotions thqt con be released.
Keywords : Cation, organic mstter, volcano ash, weathering.
ABSTRAK
Pelepasan hara dari mineral yang terdapat dalam batuan adalah proses pelapukan yang
membutuhkan waktu relatif lama. Senyawa organik dapat mempercepat pelepasan tersebut.
Tujuan penelitian ini adalah:1) mengetahui pengaruh berbagai senyawa organik larut air
terhadap pelepasan unsur hara dalam abu volkan, dan 2) mengetahuijumlah unsur hara yangterlepas
dari abu volkan selama proses pelapukan.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari abu volkan segar dari letusan Gunung
Merapi 2010, kompos kotoran ayam diperoleh dari sekitar Kabupaten Bogor, serasah hutan pinus
diperoleh dari Gunung Walat, Sukabumi, dan tanah gambut diperoleh dari Rawa pening, Semarang.
Masing-masing perlakuan abu volkan yang ditambahkan dengan berbagai jenis bahan organik
diperkolasi dengan menggunakan air, kemudian perkolat ditampung setiap hari dan dianalisa setiap 2
(dua) minggu selama 3 (tiga) bulan.
Berdasarkan hasil penelitian, terlihat bahwa penambahan bahan organik terhadap abu volkan
dapat mempercepat proses pelapukan mineral pada abu volkan. Penambahan berbagai jenis bahan
organik (kompos kotoran ayam, serasah pinus, dan gambut) juga memberikan pengaruh yang berbeda
terhadap jumlah kation yang dapat dilepaskan.
Kata kunci : Abu volkan, bahan organik, pelapul 100 gm.
Berdasarkan hasil penelitian Dahlgren et al. (L999) pada bahan volkan segar Gunung Helen, baik
dalam pelaksanaan di laboratorium maupun di lapang, peningkatan kation (Ca2t dan Mg2*) dari studi
lapang mencerminkan retensi kation oleh tanah. Besarnya jumlah kation dalam kompleks jerapan
yang diamati dalam percobaan tersebut pada lapisan permukaan bahan volkan menjadi habis.
PROSIDING
908
Seminar dan Kongres Nasional X HlTl : Tanah untuk Kehidupan yang Berkualitas, Surakarta 6-8 Desember 2011
kecepatan pelapukan ini diduga terjadi karena adanya pertukaran kation dengan ion hidrogen di
permukaan.
t,80n.0
s00.0
8CF,9
co
6
-o
t.4 00.0
c
s
r,200.0
!000.0
tg
nn
o
-**A{;
-*--
9d0.0
..o
A:iF
ad
600.0
--"i!** 6
:
40{.0
,'@*BC
:L
208.0
N
Gambar
3.
--#-Af;
50C1 0
,100-0
--:-AliA
ao
EN
L
(,1n n
6
ts
{"l
7nfl-0
i!
T
ir
-*ka*-
ao
.* i*
Balp
"_*
B
*,*
lDCr 0
ttA
B5P
FKA
1
^
B
.,'.."eBS
na@.anfl
il
=F-:l=
t_
J00.0
Waktu {minggu}
-
Waktu ImingguJ
Pelepasan ca2* dan Mg2* pada Abu Volkan Gunung Merapi dengan Menggunakan Berbagai
Jenis Bahan Organik
Keterangan:
: Abu volkan ukuran butir < 100 ;rm
: Abu volkan ukuran butir > 100 pm
A
B
KA
SP
: Kompos kotoran ayam
: Serasah
G:
Gambut
pinus
Masing-masing abu volkan yang ditambah berbagai bahan organik
{kompos kotoran ayam,
serasah pinus, dan gambut) pada umumnya melepaskan kation (K*, Na+, ca2*, dan Mg2* yang
)
jumlahnya lebih besar dibandingkan dengan jumlah kation yang terukur
dari berbagai bahan organik
yang dapat diekstrak dengan air. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 5,6,7 dan g.
Iotall('
{Fe
T€rukur
x'/e}
400 d
lt0
0
tot
0
2500
200 0
a
A
AG A5P AI(A 8
B(I SsP
BrA
:-..
Gambar
5. Perbandingan
Abu Volkan + Bahan
Organik
Total Na. Terukqr
{re Na./cl
1600 -,. ---,
1400
g
i
+**-*
1200
i
1000
:
soo,
.;::1...,. .W$L
AG
Gambar
A5P
6. Perbandingan Na* Terukur dari Abu Volkan, Bahan Organik, dan Abu Volkan +
Bahan
Organik
PROSIDING
Seminar dan Kongres Nasional X HlTl : Tanah untuk Kehidupan yang Berkualitas, Surakarta 6-8 Desember 20j.1.
909
:iiii:l
2.000.00
o
1.500.00
I
1,000.00
500,00
0.00
ASP
Gambar
7'
AIG
Perbandingan Ca2* Terukur dari Abu Volkan, Bahan organik,
Organik
dan Abu Volkan +
Bahan
2500
{
2000
l!2 1-c00
sa
lnon
500
0
Gambar
8. Perbandingan
Mg2* Terukur dari Abu Volkan, Bahan organik, dan Abu Volkan + Bahan
Orgnaik
Keterangan :
: Abu volkan ukuran butir S 100 pm
: Abu volkan ukuran butir > 100 prm
: Kompos kotoran ayam
A
B
KA
SP
:
Serasah pinus
G
:Gambut
AV
:
BO : Bahan organik
Abu volkan
KESIMPULAN
Semakin kecil ukuran butir abu volkan segar maka unsur yang terlepas juga akan semakin
banyak. Penambahan kompos kotoran ayam pada abu volkan Gunung Merapi baik ukuran butir j.00
3
Fm maupun ukuran butir > 100 pm lebih efektif mempercepat pelepasan kation (K*, Na*, Ca2*, dan
Mg2*) dibandingkan serasah pinus dan gambut. Adapun urutan kation yang terlepas dari
Abu Volkan
Gunung Merapi berdasarkan jumlahnya adalah Ca2* > Mgz* > K* > Na*.
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih kami sampaikan kepada PT. Petrokimia Gresik yang telah memfasilitasi kegiatan
penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA
Arshad MA, St' Arnaud RJ, Huang PM.1972. Dissolution of trioctahedral layer silicates by ammonium
oxalate, sodium dithionite-citrate-bicarbonate and potassium pyrophosphale. Can J Soil Sci.52:
19-26
Chen, Y., De Nobili, M., and Aviad, T. 2004. Stimulatory effects of humic substances on plant growth. p
: 103 124' ln: Magdoff, F., and Weil, R.R (Ed). Soil organic matter in sustainable agriculture.
CRC Press. USA.
-
Dahlgren, R'A., Ugolini, F.C., Casey, W.H., 1999. Field weathering rates
Geochimica et Cosmochimica Acta 63, 597-599.
.
910
of Mt. St. Helens
tephra.
PROSIDING
Seminar dan Kongres Nasional X HlTl : Tanah untuk Kehidupan yang tlerkualitas, Surakarta 6-8 Desember 2011
Fiantis, D., Malik, N., E. Van Rast, Jusop, S., Nikolla, p.e. 2009.
-Chemical weathering
pyroclastic deposit from Mt. Merapi (lava), lndon esia. J Mt. sci (2009)
6:24a-254.
of
new
from Talang volcano (West Sumatera), lndonesia. J Geoderma 156 (2010) :1-6L-172.
Huang, W'H and Keller W.D. 1970. Dissolution of rock-forming silicate minerals
in organic acids:
simulated first-stage weathering of fresh mineral surfaces. The American Mineralogist
55:2076
-
2094.
Huang, P.M. and M. Schnitzer.1997.lnteraksi mineral tanah dengan organik alami
dan mikroba
(Terjemahan Didiek Hadjar Goenadi). Gadjah Mada University press. yogvakarta.
Mohr, E.c.J.F'A' Van Baren, and J. Van schuylenborght. L972. Tropical soils, a comprehensive
study of
their gnesis. Mouton-ichtiar Bharu-van Hoeve. :parisJakarta.
Niwas JM, Dissanayake CB, Keerthishinghe G. 1987. Rock as fertilizers: preliminary
studies on
potassium avaibility of some common rocks in sri Langka. App Geochem
2: 243 _ 246.
Rai, D. And Kittrick, J.A. 1977. Mineral equilibria and the soil system. ln Dixon,
J.B., and Weed, S.B
(eds). Mineral in soil environment, SSS Am. USA.
Schulze, D'G. 1989. An introduction to soil mineralogy. p : 1 34. ln : Dixon,
J.B., and Weed, S.B (Ed).
-
Minerals in soil environment.
SSS
Am. USA
Tan, K.H. 1993. Principles of soilchemistry. 2nd Ed. Marcel Dekker,
lni. New york.
PROSIDING
Seminar dan Kongres Nasional X HlTl : Tanah untuk Kehidupan yang Berkualitas, Surakarta
6-g Desember2011
911
BERBAGAI BAHAN ORGANlKl)
(cation Release of Mount Meropi valcano Ash using some of organic Matteriols)l)
Junianto Simarema ret, lskanda
lMahasiswa
12, Sudarsono2, Dyah T. Suryaningtyas2
Program Studi Agroteknologi Tanah, Sekolah pasca Sarjana, lpB
2staf
Pengalar Departemen llmu Tanah dan Sumber Daya Lahan, IpB
Jln. Raya Darmaga, Kampus IPB Darmaga, Bogor, 16680, juns_cancer@yahoo.com
Abstrdct
The release of nutrients from the minerols contained in rocks is a weathering process thot
requires a relatively long time. Organic compounds can accelerote the releose of thot nutrient.
The purpose of this study ore: L) determine the effect of various water-soluble organic
compounds on the release of nutrients in the volcqno osh, and 2) to know the omount of nutrients
released from the volcano osh during weathering processes.
The moterials which is used in this study qre volcano osh from the eruption of Mount Merapi,
2010, composted chicken manure obtoined from Bogor Regency, pine forest litter obtoined from
Mount Walat, Sukabumi, ond peot soil obtoined from Rawa Pening, Semorang. The various types of
organic materiols is odded to Volcano ash, drained by woter (percotation), then the percolate
occommodoted each day ond anolyzed every 2 (two) weeks for 3 (three) months.
Based on this reseorch, it appears that the addition of orgonic matter to volcano ash can
accelerate the process of weothering of minerols in volcano ash. The addition of various types of
organic motter (chicken manure compost, pine litter, and peat) also gives o different effect on the
omount of cotions thqt con be released.
Keywords : Cation, organic mstter, volcano ash, weathering.
ABSTRAK
Pelepasan hara dari mineral yang terdapat dalam batuan adalah proses pelapukan yang
membutuhkan waktu relatif lama. Senyawa organik dapat mempercepat pelepasan tersebut.
Tujuan penelitian ini adalah:1) mengetahui pengaruh berbagai senyawa organik larut air
terhadap pelepasan unsur hara dalam abu volkan, dan 2) mengetahuijumlah unsur hara yangterlepas
dari abu volkan selama proses pelapukan.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari abu volkan segar dari letusan Gunung
Merapi 2010, kompos kotoran ayam diperoleh dari sekitar Kabupaten Bogor, serasah hutan pinus
diperoleh dari Gunung Walat, Sukabumi, dan tanah gambut diperoleh dari Rawa pening, Semarang.
Masing-masing perlakuan abu volkan yang ditambahkan dengan berbagai jenis bahan organik
diperkolasi dengan menggunakan air, kemudian perkolat ditampung setiap hari dan dianalisa setiap 2
(dua) minggu selama 3 (tiga) bulan.
Berdasarkan hasil penelitian, terlihat bahwa penambahan bahan organik terhadap abu volkan
dapat mempercepat proses pelapukan mineral pada abu volkan. Penambahan berbagai jenis bahan
organik (kompos kotoran ayam, serasah pinus, dan gambut) juga memberikan pengaruh yang berbeda
terhadap jumlah kation yang dapat dilepaskan.
Kata kunci : Abu volkan, bahan organik, pelapul 100 gm.
Berdasarkan hasil penelitian Dahlgren et al. (L999) pada bahan volkan segar Gunung Helen, baik
dalam pelaksanaan di laboratorium maupun di lapang, peningkatan kation (Ca2t dan Mg2*) dari studi
lapang mencerminkan retensi kation oleh tanah. Besarnya jumlah kation dalam kompleks jerapan
yang diamati dalam percobaan tersebut pada lapisan permukaan bahan volkan menjadi habis.
PROSIDING
908
Seminar dan Kongres Nasional X HlTl : Tanah untuk Kehidupan yang Berkualitas, Surakarta 6-8 Desember 2011
kecepatan pelapukan ini diduga terjadi karena adanya pertukaran kation dengan ion hidrogen di
permukaan.
t,80n.0
s00.0
8CF,9
co
6
-o
t.4 00.0
c
s
r,200.0
!000.0
tg
nn
o
-**A{;
-*--
9d0.0
..o
A:iF
ad
600.0
--"i!** 6
:
40{.0
,'@*BC
:L
208.0
N
Gambar
3.
--#-Af;
50C1 0
,100-0
--:-AliA
ao
EN
L
(,1n n
6
ts
{"l
7nfl-0
i!
T
ir
-*ka*-
ao
.* i*
Balp
"_*
B
*,*
lDCr 0
ttA
B5P
FKA
1
^
B
.,'.."eBS
na@.anfl
il
=F-:l=
t_
J00.0
Waktu {minggu}
-
Waktu ImingguJ
Pelepasan ca2* dan Mg2* pada Abu Volkan Gunung Merapi dengan Menggunakan Berbagai
Jenis Bahan Organik
Keterangan:
: Abu volkan ukuran butir < 100 ;rm
: Abu volkan ukuran butir > 100 pm
A
B
KA
SP
: Kompos kotoran ayam
: Serasah
G:
Gambut
pinus
Masing-masing abu volkan yang ditambah berbagai bahan organik
{kompos kotoran ayam,
serasah pinus, dan gambut) pada umumnya melepaskan kation (K*, Na+, ca2*, dan Mg2* yang
)
jumlahnya lebih besar dibandingkan dengan jumlah kation yang terukur
dari berbagai bahan organik
yang dapat diekstrak dengan air. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 5,6,7 dan g.
Iotall('
{Fe
T€rukur
x'/e}
400 d
lt0
0
tot
0
2500
200 0
a
A
AG A5P AI(A 8
B(I SsP
BrA
:-..
Gambar
5. Perbandingan
Abu Volkan + Bahan
Organik
Total Na. Terukqr
{re Na./cl
1600 -,. ---,
1400
g
i
+**-*
1200
i
1000
:
soo,
.;::1...,. .W$L
AG
Gambar
A5P
6. Perbandingan Na* Terukur dari Abu Volkan, Bahan Organik, dan Abu Volkan +
Bahan
Organik
PROSIDING
Seminar dan Kongres Nasional X HlTl : Tanah untuk Kehidupan yang Berkualitas, Surakarta 6-8 Desember 20j.1.
909
:iiii:l
2.000.00
o
1.500.00
I
1,000.00
500,00
0.00
ASP
Gambar
7'
AIG
Perbandingan Ca2* Terukur dari Abu Volkan, Bahan organik,
Organik
dan Abu Volkan +
Bahan
2500
{
2000
l!2 1-c00
sa
lnon
500
0
Gambar
8. Perbandingan
Mg2* Terukur dari Abu Volkan, Bahan organik, dan Abu Volkan + Bahan
Orgnaik
Keterangan :
: Abu volkan ukuran butir S 100 pm
: Abu volkan ukuran butir > 100 prm
: Kompos kotoran ayam
A
B
KA
SP
:
Serasah pinus
G
:Gambut
AV
:
BO : Bahan organik
Abu volkan
KESIMPULAN
Semakin kecil ukuran butir abu volkan segar maka unsur yang terlepas juga akan semakin
banyak. Penambahan kompos kotoran ayam pada abu volkan Gunung Merapi baik ukuran butir j.00
3
Fm maupun ukuran butir > 100 pm lebih efektif mempercepat pelepasan kation (K*, Na*, Ca2*, dan
Mg2*) dibandingkan serasah pinus dan gambut. Adapun urutan kation yang terlepas dari
Abu Volkan
Gunung Merapi berdasarkan jumlahnya adalah Ca2* > Mgz* > K* > Na*.
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih kami sampaikan kepada PT. Petrokimia Gresik yang telah memfasilitasi kegiatan
penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA
Arshad MA, St' Arnaud RJ, Huang PM.1972. Dissolution of trioctahedral layer silicates by ammonium
oxalate, sodium dithionite-citrate-bicarbonate and potassium pyrophosphale. Can J Soil Sci.52:
19-26
Chen, Y., De Nobili, M., and Aviad, T. 2004. Stimulatory effects of humic substances on plant growth. p
: 103 124' ln: Magdoff, F., and Weil, R.R (Ed). Soil organic matter in sustainable agriculture.
CRC Press. USA.
-
Dahlgren, R'A., Ugolini, F.C., Casey, W.H., 1999. Field weathering rates
Geochimica et Cosmochimica Acta 63, 597-599.
.
910
of Mt. St. Helens
tephra.
PROSIDING
Seminar dan Kongres Nasional X HlTl : Tanah untuk Kehidupan yang tlerkualitas, Surakarta 6-8 Desember 2011
Fiantis, D., Malik, N., E. Van Rast, Jusop, S., Nikolla, p.e. 2009.
-Chemical weathering
pyroclastic deposit from Mt. Merapi (lava), lndon esia. J Mt. sci (2009)
6:24a-254.
of
new
from Talang volcano (West Sumatera), lndonesia. J Geoderma 156 (2010) :1-6L-172.
Huang, W'H and Keller W.D. 1970. Dissolution of rock-forming silicate minerals
in organic acids:
simulated first-stage weathering of fresh mineral surfaces. The American Mineralogist
55:2076
-
2094.
Huang, P.M. and M. Schnitzer.1997.lnteraksi mineral tanah dengan organik alami
dan mikroba
(Terjemahan Didiek Hadjar Goenadi). Gadjah Mada University press. yogvakarta.
Mohr, E.c.J.F'A' Van Baren, and J. Van schuylenborght. L972. Tropical soils, a comprehensive
study of
their gnesis. Mouton-ichtiar Bharu-van Hoeve. :parisJakarta.
Niwas JM, Dissanayake CB, Keerthishinghe G. 1987. Rock as fertilizers: preliminary
studies on
potassium avaibility of some common rocks in sri Langka. App Geochem
2: 243 _ 246.
Rai, D. And Kittrick, J.A. 1977. Mineral equilibria and the soil system. ln Dixon,
J.B., and Weed, S.B
(eds). Mineral in soil environment, SSS Am. USA.
Schulze, D'G. 1989. An introduction to soil mineralogy. p : 1 34. ln : Dixon,
J.B., and Weed, S.B (Ed).
-
Minerals in soil environment.
SSS
Am. USA
Tan, K.H. 1993. Principles of soilchemistry. 2nd Ed. Marcel Dekker,
lni. New york.
PROSIDING
Seminar dan Kongres Nasional X HlTl : Tanah untuk Kehidupan yang Berkualitas, Surakarta
6-g Desember2011
911