Perubahan sifat-sifat bahan sulfidik akibat pengeringan dan pencucian serta pengaruhnya terhadap kualitas air cucian

PERUBAHAN SlFAT-SIFAT BAHAN SULFIDIK
AKIBAT PENGERINGAN DAN PENCUCIAN SERTA
PENGARUHNYA TERHADAP KUALITAS
AIR CUCIAN

Oleh

SUDARMO

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2004

ABSTRAK

StTDARMO. Pcrubahizrtl Sifat-sifat Ehhau Sdfidik Akiht Pengeringlm dan
Pencucian serta Pengarulmya Tebm Kualitas Air Cucian (I% bawah
bimbingan SITANALA ARSYAD, sebagai Ketua, SUDARSONO, KUKUH
MURTILAKSONO, I PUTU GEDJER WIPJAIA ADHI, dan SUNSUN
SAEFU LH AKIM sebagai anggota).
Ihtinjau dari luas, letak, topografi, d m ketadiaan air, tanah sulfat

masam sangat potensial unhlk pengembangan pertanim. Namun pemgemban@n
pertanian pada tanah tersebut sering mengalmi ke-lan
karena adanya permasalahan sulfat masam yang bersumber dari bahan sulddik di ddam solum tanah
tersebut yang teroksidasi. Pada kondisi a i d , tanah sulfat masam potensial
berdrainase buruk, dengan bahan sulfi&k tdecak pada m e anmob dan memiliki pH mendekati netml. Jika perbaikan drainase d i l a k u h dengan ti& hatihati dapat rnengakibatkan perubahan kondisi bahm sdfidik yang semula dalam
keadaan anaerob menjadi aerob. Hal ini dapat mengakhtkan bahan sulfichk
teroksidasi yang menghasiikan kernasaman sanga? t i n e dm d i i W den= pelanitan imsur-unsur tertentu dalam jumlafi banyak hingga bersifat tdcsik, dan ketersediaan beberapa ham menurun. Salah sam upaya yltng dapat ditempuh untuk
mengatasi pennasalahan tersebut adalah dengau penaapan kmbinasi penggenangan kernbali dan pencucian. Tujuan penggmngan addah untuk menghentikan proses oksidasi bahan sulfidik, d a g k a n pencucian untuk membuang
unsur-unsur hasil oksidasi yang bersifat t W . Namun pencucian bukan hanya
mencuci unsur yang bersifat toksik, tetapi juga hara, sehingga mengakibatkan
pemislunan tanah. Air cucian yang berasal dari bahan tersebut memiliki
kemasaman yang sangat tinggi clan magandung unsur yang bersifat tdrsik, sehingga dapat menimbulkan permdahan lmgkmgan jika terbwg ke lingkungan
bebas. Untuk mengembangkan teknik reklamasi , rehabiiitasi, dan pengeldam
tanah sulht masam, serta pgendalian dam@ lingkungan, info&
dasar
tentang perubahan sifat-sifat bahan sulfidik &bat pengeringan, penggenangan
dan pencucian, serta sifat-sifat air cucian yang dibilkan
detail sangat
dibutultkan. Berdasarkan latar klakang twsebut, tujuan penelitian ini ialah men getahui perubahan sifat-si fat bahan sulfidik akibat pengerinp dm pencucian,
si fat-si fat air cucian yang dihasilkan, sem hubwigan kuantitatif antara sifat-sifat

bahan sul fidik dan air cucian d e n p waktu pengeringan dm pencucian.
Penelitian dilaksanakan di rumah kam Juntsan Tanah, Fakultas Palmian
IPB dengm menggmakan bahan sulfidik dari daerah Musi Banyuasin, Sumatera
Selatan. Bahan sulfidik diambil dalam k d a a n utuh h r i kedalarnan 40 - 90 cm
dengan menggunakan pipa PVC (Poly Vend Carbon) berdiameter 20 cm.
Perlakuan yang diterapkan terdiri dan kombinasi lima taraf pengeringan (KO =
tanpa pengeringan, K 1 = pengen'ngan 1 bulan, K2 = pengeringan 2 bulan, K3 =
pengeringan 3 bulan, dan K4 = pengeringan 4 bulan); & n p n lima taraf pencucian (CO= tanpa pencucian, C1 = penarcian s d a p hari selama 1 bulan, C2 =
pencucian setiap hari selama 2 bulan, C3 = pencucian setiap hari selama 3 bulan,
dm C4 = pencucian setiap hari selama 4 bdan). Masing-masing kombinasi d ~ u lang sebanyak tiga kali. Sifat-sifar bahan sulfidik yang diarnati meliputi kstdar air,
kadar pirit (FeSz), pH, Eh, P-tersedia, Kdd, Nadd, Cadd. Mg-dd, Aldd,
Fe-bebas, Mn-bebas, sod2-,KTK dm KB. Pengamatan sifat-siht bahan sulfidik

dilakukan pada saat seklurn diberi perlakuan, setelall diberi perlakuan
pengeringan, dan setdah diberi perlakuan pencucian. Sifat-sifat air cucian yang
diamati meliputi pH, serta kadar K+, ~ dca2+.
, M$+, A13+,Fe-total, Mn-total,
dan SO^^ yang dilakukan pada saat awal dan akhir pencucian. Untuk mengetahui
penganih pdakuan terhadap sifat-sifat bahan sulfidrk dan air cucian dilakukan
analisis mgam den- rancangm faktorial dalarn a d lmgkap dengan uji lmjut

uji Duncan. Untuk mengetahui hubungan antm sifat-sifat bahan sulfidik dan air
cucian dengan waktu pengeringan dan pencucian disusun model regresi tucggal
dan bergmda.
Hasil penel I tian ~nenunjukkanbahwa sernakin lama pengeringtn bahan
sulfidik, semakin banyak pirit yang teroksidasi. Pengeringan selama 1 , 2 , 3 , dan
4 br~lanmengakibatkan pirit pada kedalaman 0 - 40 on teroksidasi sebanyak 4.5,
6.4, 6.4, dan 8.2 ?4, setara dengan 5.0, 7.0, 7.0, dan 9.0 gram pirit per kilogram
bahan sclt fidi'k. Pengeringan bahm sulfidik menwmkan pH, Kdci, Na-dd, Cadd,
dan P-tersedia, serta meningkatkan Mgdd, Al-dd, Fe-bebas, Mn-bebas, dan
SO:-. Pengerirlgan 1 bulan rneningkatkan ~ 0sebanyak
~ ~9.8-kaii hingga mencapai nilai 8 896 ppm, menunrnkanpH 1.4 satuan hingga menapai nilai 2.6yang
jauh di h w a h kebutuhan tanaman, dm meningkatkan AIdd serta Fe-behasmasing-masing scbanyak 4.9 dan 1.2 kali, hr,gga mencapai nilai 3 671 cian
1 1 054 ppm yang sangat toksik bag tanaman. Pengeringan lebih lama dari 1
bulan mengkibatkan pH Iebih rendah dm ~ 0 4 ~ b e b a Fe-bebas,
s,
m a Aldd
lebih tingg lag. Pencucian bahan sulfidik ineningkatkan pH, dan menurunkan
Fe-hebas, Mn-bebas, SO:-, Aldd, Kdd, Nadd, Ca-dd, Mg-dd, serta P-tersedia.
Pencucian selama 2 bdan pertama efektif meningkatkan pH akan tetapi pencucian hingga 4 bulan klum mampu mengembalikaa pH bahan sulfidk yang dike
ringkan hingga =perti pH bahiu~sulfidik yang tidak dikeringkan. Peacucian

selama 1 bulan mampu menFe-bebas, Mn-bebas, SO:-, dm Add bahan
sulfidik yang dikeringkan hingga seperti pada bahan sulfidik yang tidak
dikeringkan. Pencucian i bulan tel& mampu m e n w k a n kejenuhan-aluminium
(KAI) bahan sulfidik yang hkeringhn hingga lebih rendah dan batas toleransi
tamman, namun pencucian hingga 4 bulsln belum mampu rneniagkatkau pH
hingga sesuai mtuk pertumbuhan tanaman png baik &in juga &!urn mampu
maurunkan Fe-bebas h i n w tidak 'mifat toksik k g i tanaman. Pengeringan
dm pencucian bahan sulfidik mengdubatkan perubahan sifat-sifat air cfician.
Perubahan yang tqadi pada sifat-sifat air cucian berkaitan d m sejalan deagan
pubahan yaug teajadi pada sifat-sifirtbahan dfidik Tbgghya kernFe-total, Mn*
Ban SO:- r n e n y h l h u air &an balm wrlfidik tidak meme
nuhi syarat baku mutu sifat kualitas air limbab ymg m a n dibuang
bebas
ke dam. Terdapat hubungan yang khas a n m sifat-sifat bahan sulfidik dan air
cucian dengan waktu pageringan dm pencucian sehingga dapat dinyatakan
&lam kntuk m&l simdasi.

ABSRACT
SUDARMO. The Changes ~f Su!phdic Materid Characteristics as the Results of
Drying and Leaching and Their Influences to the Leachate Quality (Supenised by

SITANALA ARSYAD as Promoter; and SUDARSONO, KUKUH MURTILAKSONO,
I PUTU GEDJER WIDJMA ADHI and SUNSUN S A E F U L W I M as Co-Promoters).
Based on the topcgraphy, position, total area and the availability of water, the
acid sulphate soils are potentially to be developed for agriculture development.
However agriculture development on that soil i s mostly un-success due to problem of
acid sulphate as results of sulphidic materials oxidation in the solum. Naturally, the
potentially acid sulphate soils are situated in the p r drainage condition, whereas the
sulphidic materials are situated in the anaerobic zone and the pH value is nearly neutral.
If the drainage improvement carried out carelessly, it causes the environment of the
sulphidic material changes from anaerobic to aerobic condition. For that reason the
sulphidic materials is oxidized and prduces acid that causes highly acidity of the
environment and follows by dissolution of some toxic elements and decreasing the
availability of some nutrition. There are some efforts to solve that problems, among
others are combination of re-flooding and leaching. The objective of the re-flooding is
to stop the oxidation of sulphidic materials, whereas of the leaching is to flushed out the
toxic elements as the results of oxidation process. However the leaching process also
leaches the soil nutrients, that causes decreasing the soil fertility. In addition the
leachate has strong acidity and contains some toxic elements. If the lachate is
disposed into the environments will cause some problems. For that reasons k i c
information on the detail characteristics changes of the sulphidic materials due to

drying, flooding and leaching and the charactenstic of the leachate are necessary in
order to develop techniques of reclamation, rehabilitation, management of acid sulphate
soils, and enviroflmental impacts management. Dealing with the above background,
the aims of this study are to know the changes of the sulphidic material characteristics
due to drying and leaching, to recognize the characteristics of the lechate and to identify
the quantitative relationships of the characteristics of the sulphidic materials and the
qua1I ty of leachate with the duration of drying and leaching.
The research was carried out in the green house of the Department of Soil
Sciences, Faculty of Agriculture, Bogor Agricultural University, by using undisturkd
sulphidic materials taken from Musi-Banyuasin area, South Sumatra. The undisturbed
sulphidic materials were sampled by using PVC pipes with 20 cm diameter at
40 - 90 cm depth. Treatments to the sulphidic materials are combination of five levels
of drying (KO = zero drying, K1 = one month drying, K 2 = two months drying, K3 =
three months drying, and K 4 = four months drying) and five levels of leaching (CO =
without leaching, C1 = daily leaching for one month, C2 = daily leaching for two
months, C3 = daily leaching for three months, and C-l = daily leaching for four months)
with three replicates. The observed characteristics of sulfidic materials are water and
pyrite content; pH; Eh; available P; exchangeable K, Na, Ca, Mg,and Al; free Fe and
CEC; and base saturation. Observation of sul fidic material characteristics
Mn;

are caned out before treatment, afier deiny, and afier leaching. The characteristics of

Ieachate are pH; total of ,
'
K ~ a ' , ca2+, M~'*,A \ ~ +Fe,
, Mn, and ~ 0 4 ' - that analyzed
before and after leaching. The variance analyses were carried out by using factorial
in the complete randomized design, and ultimately Duncan test in order to know the
influence of the treatments to the change characteristics of sulphidic materials and
quality of the leachates. Single and multiple regression models were set up to know
the relationsh~pof the change of sulphidic materials characteristics and the leachate
with duration of drying and leaching.
The results of the research indicate that the longer @od
of drying of the
sdphidic materials i s the bigger number of pyrite oxidation. Pynte oxidation due to
drying within 0 - 40 cm depth during 1,2,3, and 4 months period are 4.5,6.4,6.4, and
8.2 percent or equal to 5.0, 7.0, 7.5 and 9.0 gramlkg pyrite respectively. Drying of
sulphidic materials decreases value of pH, exchangeable (K, Na and Ca), and
available P, and at the same time incleases exchange~ble (Mg, and Al), and free (Fe,
content

and Mn) and so4*-.
In addition one month drying treatment ~ncteases
9.8 time of the initiation condition or 8 896 ppm, decreases 1.4 pH unit so that the value
of pH reaches value 2.6 that f i r lower than the pH requirement of the plants, and
increase the values of available Al and free Fe with the amount 4.9 and 4.2 time of the
initiation values or 3 671 and 1 1 054 ppm r e s ~ t i v e l y At
. that levels the Al and f e
are toxic lor the plant. The drying longer than 1 month causes the tower pH value arrd
the higher ~ 0 2and
- free Fe, and the available Al.
Leaching of sulphidic materials increases the value of pH during first 2 months
and leach~ngup to 4 months could nat recover the pH value of the sulphidic materials
as before drying. One month leaching treatment decreases free (Fe and Mn), ~ 0 4 ' - and
available Al contents of the sulphidic materials dmt equal to the content of those
substames in the mdried sulphidic materials. This trmtment also deaeare the A1
saturation of he sulphidic materials until lower than the tolerable level for plant,
however Ieachi~guntil 4 months could not increase the value of pH and decrease the
value of free Fe up to the tolerable levels for plmts.
Drying and leackng of sulphiiiic materiais cause the change of the leachate
characteristic that related to the change of the sulphidic material charscteristics. The

high values of acidity, total Fe, Mn and SO:' cause the leachate could not fulfill the
requirement of standard quality of liquid waste that could be disposed. There are
unique relationships between the characteristics of sulphidic materials-andduration of
drying and leaching so that it could k simulated with certain model.

SURAT PERNYATAAN
Saya menyatakan dengan sebenar-benamya b&wa segala pernyataan dalm diserEasi
saya yang berjudul :

PERUBAHAN SIFAT-SIFAT BAHAN SULFIDIK AKIBAT PENGERINGAN
DAN PENCUCMN SERTA PENGARUHNYA T E P m A P
KUALITAS AIR CUC1,4N

Merupakai1 gagasan atau hasil penelitian disertasi saya sendiri, dengan pembimbingan para komizi pembimbing, kecuali yang dengan jelas ditunjukkan rujuknnya.

Disertasi ini M u m pernah diajukan untuk memperoleh gelar pada program gjenis di
perguruan tinggi lain.
Semua data dan informasi yang dig&

diperiksa kebenarannya .

Sudanno
Nrp : 965013

teiah dinyatakan secara jelas dan &pat

PERUBAHAN SIFAT-SIFAT BAHAN SULFIDIK
AKIBAT PENGERINGAN DAN PENCUCIAN SERTA
PENGARUHNYA TERHADAP KUALITAS
AIR CUCIAN

Disertaai
Sebagai Safa h Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar
Doktor
pada Program Studi Ilmu Twnah

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANLAY BOGOR
2004

Judul Di sertasi

: Perubahan Sifat-sifat Bahan Sulfidik Akibat Pengeringan

dan Pencucian Serta Pengaruhnya Terhadap Kualitas Air

Cucian.
Nama Mahasiswa

: Sudarmo

Nomor Pokok

:

965013fIN-I

(Prof. Dr. Ir. H.

~8
/

(Prof. Dr. Ir. H.Sudarsono, MSc.)
Anggota

--

idArsyad. MSG.)

(Dr. Ir. Kukuh Murtilaksono, MS.)
Anggota

d

[ I

(Dr.
Ir. 1Putu G. WidiaiaAdhi,MSc.)
Anggota

2. Ketua Program Studi llmu Tanah

Tanggal Ujian: 24 Juni 2004

Anggota

Penulis dilahirkan pa& tanggal 13 Pebruari 1958 di Ponorogo dari pasangan
Bapak Mohammad Kamari dengan Ibu Sukartijah (Aimarhumah) sebagai putra ketiga
dari delapan bersaudara. Pendidikan penulis diawali di kota kelahiran; tamat Sekolah

Dasar (SD)pada %bun 1970, dan tamat Sekolah Menmgah Pertsma (SMP) pada

tahun 1973. Jenjang pendidikan selanjmya penulis temp& di Madiun dan pa&
tahun 1976 penulis Iulus dari SMA Negeri I11 Madiun.

Setelah lulus dari SMA, penulis melanjutkan pendidikan ke IPB pada tahun
1977 dan berhasil memperoleh gelar Sarjana Pertanian bidang keahlian Ilmu Tanah
pada tahun 1981. Pa& tahun 1995 penulis memperoleh gelar Magister Sain dari

Program Studi Ilmu Tanah, Program Pascasarjana, IPB. Dari tahun 1981 hingga
sekarang penulis bekej a sebaga Staf Pengajar di Departemen Tanah, Fakuitas

Pertanian, IPB.

PRAKATA
Puji dm syllkur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT. h n a atas hat
Jan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan tulisan ini. Disertasi yang berjudul
Perubahan Sifat-sifat Bahan SulfidIk Akibat Pengeringan dan Pencucian Serta

Pengaruhnya Terhadap Kualitas Air Cucian ini rnerupkan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Doktor pada Program Studi I1 mu Tanah, Sekolah Pascaw ana,
Institut Pertanian Bogor.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terirna kasih Fang setulus-tulusnya kepada Bapak Prof. Dr. Ir. H. SitanaIa Arsyad, MSc. selaku Ketua Komisi Pembimbing dan Bapak Prof. Dr. Ir. H. Sudarsono, MSc., Bapak Dr. Ir. Kukuh

Murtilaksono, MS., Bapak Dr. Ir. 1 Putu G . Widjaja Adhi, MSc. dan Bapali
Dr. Jr. H.R. Sunsun Saefulhakim, MAgr., selaku anggota kornisi pembimbing, atas
bimbingan, saran, dorongan, clan kesabarannya dalam mernbimbing penulis mulai
dari perencaman penelitian htngga tenvujudnya hrl isan ini. KepabL Bapak Dr. Ir. H.

Abdul Rachim, MS. (almahum) penulis memanjatkan do'a semoga arnaian beliau
dalam mernbimbing penulis, diterima sebagai amal sholeh di sisi Allah SUT dan

dilipat gandakan pahalanya.
Ucapan terirna kasih juga penulis sampaikan kepda seluruh staf psngajar
Proyram Studi Ilmu Tanah, Program Pascasajana IPB, yang telah membekali ilmu

kepada penulis krupa wawasan, teori, dan praktek selarna penulis menempuh

pendidikan program S3 ini. K e p d a rekan-rekan staf pengajar dan kan-a\van di
Jurusan Tanah, khususnya di Laboratonurn Fisika dan Konservasi Tanah dan Air,

LPB, yang telah h y a k membantu dan pen& pn@an

se1ama penulis menernph

pendidikan, juga disampaikm ucapan rerima kasih.

Pendis juga menyampaikan ucapan terima kasih k@

pihak BPPS ahs

dana ymg telah diai~kasikan kepada penulis untuk menempuh pendidikan ini.
Kepada Pusat Kajian L a b Basah (Centerf

~Wetlad
i
Studies)

penulis j u g mengu-

capkan terima kasih atas bantuan peralatan dan bahan dalam pelaksanaan penelitian
serta kesempaEan belajar di Hnkhido Ilniversity dalam So&ich

Program.

Kepada isten dan anak-anakku tersayang: Pimpin Soelistyanti, Mohammad
Bharatha Adi, dm Anindita C i b Warastri, serta ayataanda tercinta Bapak Mohammad
Kamari &n

Bapak serta ibu mertua Bapak H. Muhammad Makhrorn dan Ibu

Hj.Sukati j u g disampaikan ucapan terima kasih atas do'a, dormgari, pengertian, dan
kesabarannya selama penuli s menempuh pendidikan.

Di dalam disertasi ini tentu masih terdapat kekurangan Kritik dan saran dari
semua pihak yang bersifat membangun sangat penulis harapkan untuk pebikan
penulisan selanjutnya. Penulis krharap semoga disertasi ini k m n f a a t bagi sernua
yang membacanya.

Iiclnnisn

DAFTAR TABEL .............................................................
DAFTAR GAMBAR .........................................................

I

1

I . 1. Latar Belakang .............................................................

1

1.2. Tujuan Penelltian ...........................................................

3

1.3. Hipotesis .....................................................................

4

TWJAUAN PUSTAKA .......................................................

5

2.1. Pengertian Bahan Sulfidik dan Tanah Sulfht Masam .................

5

2 .2. Pemkntukan Bahan Sul fidik dan Tanah Sulfat Masam ..............

7

2.3. Drainase Tanah Sulfat Masam dan Oksidasi Bahan Sulfidik .........

10

2.4. Penggenangan dan Pencucian Tanah Sdfat Masarn ...................

19

'

.

...
SIII

PENDAHULUAN ..............................................................

..

It

ix

I

-

..................................

24

3.1. Tempat clan Waktu Penelitian ............................................

23

3.2. Metode Penelitian .........................................................

24

3.2.1. Pengambilan Bahan Sulfidik .....................................

24

3.2.2. Penelitian di Rumah Kaca .........................................

36

3.2.3. Analisis di hboratorium ..........................................

29

3.2.4. Anal isis Data ..........................................................

30

3.2.4.1. Anal isis Pengaruh Periakmn .........................

30

111 BAHAN DAN METODE PENELITLAN

Hahman

4.2.1. Reaksi (pH)Air Cucian ..........................................

107

4.2.2.KadarBesi.Mangan.danAIuminiumDalamAirCucian....

111

4.2.3. Kadar Sulfat DaIam Air Cucian ...................................

122

4.2.4. Kadar Kation-kation Basa Dalam Air Cucian ..................

125

4.3. Mode1 Perubafian Sifai-siht Bahan Sdfrdik dan Air Cucian

v.

Akibat Peilgeringan dan Pencucian .......................................

138

4.3.1. Model Perubahan Sifat-sifatBahan Sulfidik ..................

138

4.3.2. Model Perubahan Sifat-sifatAir Cwim ......................

144

4.4. Tinjauan dari Aspek Pengelolaan Tanah ...............................

147

KES'IMPULAN DAN SARAN ................................................

153

5.1. Kesimpulan ................................................................

153

5.2. Saran ........................................................................

154

DAFTAR PUSTAKA ..........................................................

156

LAMPIRAN .....................................................................

161

K a p i t a s Tukar Kation (KTX) Mm Sulfidik pada B d q a i
Perlahum Pengeringm dm K d h n a n ..........................

61

Kadar Kdd Bahan Sulfidik pada Berbga~fedPengeriw
clan Kedalaman. ....................................................

63

Kadar Nadd dalam Bahan Sulfidik pada Behgai PerIakuan
Pengeringan clan Kedalamm..........................................

66

Kadar Cadd Bahan SuIfidik pada Berbagai Perlakuan Penengan
dan Kedal srnan. ........................................................

68

Kadar Mgdd Bahan Sulfidik pada Berhgai Perlahm Pengeringan
dan Kedalaman. ........................................................

69

Kejenuhan Basa (KB)Bahan Sulfidik pads krbagm Perlakuan
Pengeringan-dan Kedalaman. .....................................

70

Kadar P-terssdia Bahan Sulfidik @a Bedmgai P e r I h
Fengeringan dan Kedalaman. ...........................................

71

Potensial Redoks (Eh) Bahal SuIfidik pada W a g a i P e r l h
Pengeringan dm Kedalaman.......................................

75

Potensial Redoks (Eh) Bahan Sulfidik pada Berhagai Perlakuan
Pengeringan dan Pencucian........................................

76

Reaksi (pH) Bahan Suifidik pada B
e
m
i Pdakuan Pencucian
dan Kedalarhan......................................................

78

(pH)Bahan Sulfidik pada Bertrag;ll Perlakuan Pensringan
dan Pencucian...........................................-...........

81

Kadar Fe-kbas, Mn-bebas, dan Atdd Bahan SuIfidik pada
Berbagai Perlakuan Pencucian dan Kedalaman ...............

83

Kadar Fe-kbas, Mn-Was, dan A i d 1 Bahan Sulfidik pada
BePerlakuan Pengeridm Pencucian .............

84

Kadar P-tersedia clan ~ 0 ~ ~ - d a lBahan
a m Sulfidik p d a Bedqpi
Perlakuan Pencucian dan K e d a l m ..................................

88

'

R&i

P-tersedia dan ~0?-daIamBahan SulfidiL path M g a i
Pdakuan Pengeringan dm Pencuciau ................................

89

Kapasitas Tukar Kation Bahan Sulfidik p d a Berbagai Perlakuan
Pencucian dan Kedalarnan ...............................................

93

Kapasitas Tukar Kation (KTK)Bahan Sulfidik p d a Ehxbgai
Perlakuan Pengeringan dm Pencucian ..............................

94

Kadar K-dd, Nadd, Ca-dd, dan Mgdd Bahan Sulfidik j d a
Berbagai Perlakuan Pencucian dan Kedalaman .....................

97

Kadar Kdd, Nadd, Cadd, dan Mgdd Balm Sulfidik pada
BePerlakuan Pengeringan dan Pencucian ...................

99

Kejenuhan Basa (KB)Bahan Sulfidik p d a &rba#p Periakuan
Pencucian dan Kedalaman.............................................

104

Kejenuhan Basa (KB) Bahan Sulfidik p d a h k g a i Perlakuan
Pengeringan dan Pencucian ...........................................

105

Rangkuman Hasil Analisis R a p n Pen@
Pengeringan dan
Pencucian serta Interaksinya Terbdap Sifat-sifat Air
Cucian. ...............................................................

106

P e n g a d Pengeringan dan Pencucian Temadap pH Air Cucian......

108

Pengaruh Pengeringan dan Pencucian Terhadap Kadar Fe-total
U a m Air Cucian .......................................................

I 11

Mn-total
Penganrh Pengeringan dan Pencucian Terha$ap Kadar
&lam Air Cucian. .......................................................

116

Pengaruh Pengeringan dan Pencucian T a p Kadar ~l~~ dalam
Air Cucian. ............................................................

1 19

Pengaruh Pengeringan &n Pencucian Temadap Kadar ~ 4 fAir
Cucian. .................................................................

123

Pengaruh Pengeringan dan Pencucian Tehadap Kadar K" Air
Cucian. ...............................................................

126

K&I

xii

Pmgaruh Pengeringan dan Pem~ucianT c A d q Ka&r ~d Air
Cucian. ................................................................
Pengaruh Pengeringan dan Pmcucian T-p

129

Kadar ca2' Air

Cucian. .................................................................

132

Pengamh Pengeringan dan Pencucian Temadap Ks&r M$ Air
Cucian.. .........................................................

136

Nilai Koefisien Regresi dan Kaefisien kterminasi Model
Hubungan antara Sifat-Sifat Bataan Sulfidik dengnn Waktu
Pengeringan, Pencuciw dan KedaI......................

142

Ni lai Koefisien Regresi dan Kmfisien Wemi nasi Model
Hubungan antara Sifat-Sifat Air Cucian dengan Waktu
Pengeringan dan Pencucian. .....................................

146

Kriteria Fenilaian Data Analisis Sifat Kimia Tanah ....................

162

Hasi l Analisis Ragarn Pengaruh Pengeringan dan Kedalaman
Terfiadap Kadar Air Brrhan Sulfidik..............................

162

untuk Pencucian. ..............

166

Kadar C-organik, N-total, dan Nisbah CN p d a Bahan Sulfidik
yang diberi Perlakuan Tanpa Pengeringan (KO) dan
Pengeringan 4 Bulan (K4)........................................

166

Anal isis Ragam Pengaruh Pengeringan dan Pencucian terhadap
Si fat-sifat Air Cucian ......................................................

167

KriteriaKualitas&tberapaSifatA~runtukBet.rerapaPeruntukan...

168

Hasi 1 Analisis Regresi Sifat-sifat Bahan Sulfidik dengan Pcrlakuan
Pengeringan, Pencucian dan Kedalaman .......................

169

Hasi 1 Analisis Regresi Sifat-sifat Air Cucian dengan Perlakuan
Pengeringan dm Pencucian Bafian Sulfidik ........................

172

Sifat-sifat Air Hujan yang Dig&

Halaman

Nomor

Teb
Persiqm Bahan Sulfidik untuk P e n e l i h ..............................

27

Diagram Garis Besar Hubungan Proses Proses Perubahan Sifat-sifat
Bahan Sulfidik Akibat Pengerinm.........................................

41

Hubungan Antara Kadar Air dengan Waktu Pageringan pub Bahan
Suffidik Ksdalaman 0 -40 cm....................................

44

Hubungan Antara Kadar Air dengan Potensial Red& (Eh) pada
Bahan Sulfidi k Kedalarnan 0 - 40 cm............................

47

Hubungan Antara Eh dengan Waktu Pengeringan' pssda Bahan
SulfidikKedaIamanO-40cm ....................................

48

Hubungan antara pH dengan Waktu Pengeringan p h Bahan
Sulfidik Kedalarnan 0 - 40 cm.. ...................................

53

Hubungan Antara Fe-behas d e n p W a h Pengeringm p d a Bsthan
Sdfidik Kedalaman 0 - 40 cm. ...................................

56

Hubungan Antam $0:- dengan Walau Pengeringan pads Bahan
SulfidikKedalamanO-40cm .....................................

57

Hubungan Antara Aldd dengan Waktu fengeringan pula Bahan
Sulfidik Kedalaman 0 - 40 cm.....................................

59

Flubungan Antara Mn-bebas dengan Waktu Pengmingan pada Bahan
Sulfidik Kedalaman 0 - 40 cm. ...........................

61

Hubungan Antara KTK dengan Waktu Pengeringan pada Bahan
SutfidikKedalamanO-40cm .....................................

62

Penampang Bahan Sulfidik (a) Tidak Dikeringn dan (b)
Dtkenngkan .........................................................

64

Hubungan Antara K d d dengan Waktu Pengeringm @a Bahan
Sulfidik Kedalaman 0 - 40 cm ...................................

65

*

*

xiv

14.
15.

16.
17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

Antara Nadd denm W&tu Pengeringm
Bahan
SulfidikKedalamanO-4Gtm.....................................

67

Huburigan Antara Mgdd dengan Waktu Pengel ingail pa& Bahan
Sulfidik Kedalaman 0 - 40 cm.....................................

70

Diagram Hubungan Antara Sifat-sifat Bahan Sulfidik yang
Mengalami Pembahan Akibat Pencucian ....--........-.........

73

Hubun-

Hubungan Antara Eh dengan Waktu Pencucjan pada Bahan Sulfidik
Kdalarnan 0 - 40 cm yang Diberi 13crbagai Perlakuan

Pengeringan...........................................................

78

Hubungan Antara pH dengan Waktu Pencucian pa& Bahan Sulfidik
Kedrtlaman 0 - 40 cm yang Diberi Ikrbagai Perlakuan
Pengeringan. .........................................................

82

Hubungan Antara Kadar Fe-bebas dengan Wak tu Pencucian pada
Bahan Sulfidik Kedalaman 0 - 40 cm yang Diberi B
e
m
i
Perlakuan Pengeringan. ............................................

85

Hubungan Antara Kadar Mn-bebas derigan Waktu Pencucian pada
Bahan Sdfidik KedaIaman 0 - 40 cm yang Diberi B
e
m
i
Perlakuan Pengerinp ..............................................

86

Hubungan Antara Kadar Aldd dengan Waktu Pencucian pada
Bahan Sulfidik Kedalaman 0 - 40 cm yarlg Diberi Berbagai
Perlakuan Pengeri ngan...................................................

87

. Hubungan Antara Kadar P-tersedia dengan Waktu Pencucian pda
B h n Sulfidik KAIaman 0 - 40 cm yang Dikri Berbagai
Perlakuan Pengeringn. ..............................................

9t

Hubungan Antara Kadar SO? dengan Waktu ~cncucianpada Bahan
Sulfidik Kedalaman 0 - 40 cm yang Diberi Berbagai
PerIakuan Pengeringn ..............................................

92

Hubungan Antara KTK dengan Waktu Pencucian pada Bahan
Sulfidik Kedalaman 0 - 40 cm yang Diberi Berbagai
Perlakuan Pengeringan ..............................................

95

Hubungan Antara Kadar K-dd dengan Waktu Pencucian p d a Bahan
Sulfidik Kedalrunan 0 - 40 cm yang Diberi Berb-i
Pcrlakuan Pengeringan. .............................................

100

Hubungan Antam Kadar Nadd dengan W&tu Pencuclm p d a
Bahan Sulfidik Kedalaman O - 40 cm yang D i k i Berhagai
Perlakuan Pengeringan. .............................................
I01
Hubungan Antara Kadar Cadd denpan Waktu Pencucian pada
Bahan Sulfidik Kedalaman 0 - 43 cm yang Diberi BerbQgai
Perlakuan Pengeringan. .............................................
102
Hubungan Antara Kadar Mgdd dengan Waktu Pencucian pda
Bahan Sulfidik Kedalaman 0 - 40 cm yang Dikri Berbagai
Perlakuan Pengeringan. .............................................

103

Hubungan #&a
KB dengan Waktu Pencucian pada Bahan Sulfidik
Ksdalaman 0 - 40 crn yang D i k BePerlakuan
Pengeringan............................................................

106

Hubungan antara pH Air Cucian dengan Waktu Pmgsrinp. .........

108

Hubungan antara pH Air Cucian dengan Waktu Pencucian pada
Bahan Sulfidi k yang Di beri Behagai Perlakuan Pengeringan. 109

Hubungan antara pH Air Cucian dengan pH Bahm Sulfidik. ..........

1 10

Hubungan antara Kadar Fe-total Air Cucian dengan Waktu
Pengeringan. .........................................................

1 12

Hubunpn antam Fe-total Air Cucian dengan Walrtu Pencucian pada
Bahan Sulfidik ymg Diberi Behagti Perlakuan Pengeringan.

1 13

Hubungan antara Fe-total dalarn Air Cucian den- F e k k s dalam
Bahan Sulfidik. ......................................................

1 14

Hubungan antara Mn-total da1am Air Cucian dengan Mn-kbas
dalarn B a b n Sulfidik. ..............................................

116

Hubungan antara Mn-total dalam Air Cucian dengan Waktu

Pengeri ngan ...........................................................

1 17

Hubungan mtara &total
dalam Air Cucian Qengan Waktu
Pencucian. ...........................................................

1 18

Hubungan antsm AI'+ dalam Air Cucian dengan Wslctu Penpn'ngan.

!20

Hubungan antam AI" dadalam Air Cucian dengan Al-dd dalam Bahan
Sulfidik. ...............................................................

12 1

Hubungan antara A I ~ *&lam Air Cucian dengan Waktu Pencucian
pada Bahan Suffidik yang Diberi Berbagai Perlakuan
Pengeringan. .........................................................

1 22

Hubungan antam SOA' dalam Air Cucian &ngan Waktu
Pengeringan. .........................................................

1 23

Hubungan antara ~4'.
dalam Air Cucian d e n p ~ ~ T d a l aBahan
m
Sulfidik...................................................................

1 24

Hubungan antara 50;- dalam Air Cucian dengan Waktu Pncucian. .

125

Hubungan antara Kadar K+ dalam Air Cucian dengan Waktu
Pengeringan. .........................................................

126

Hubungan antara Kadar

K+ &lam Air Cucian dengan Waktu

Pencucian pada M a n Sulfidik yang Diberi Berbagai
Perlakuan Pengeringan. .............................................

1 28

Hubungan antara Kadar ~ a &lam
*
Air Cucian dengan Waktu
Pengeringan. .........................................................

129

Hubungan antara Kadar ~ a dalam
+
Air Cucian dengan Kadar Na4d
daIamBahanSulfidik. .......................................................

130

Hubungan antara Kadar ~ a dalarn
'
Air Cucian dengan Waktu

Pencucian pada Bahan Sulfidik yang Diberi krbagai
Perlakuan Pengeringm. ............................................

13 1

Hubungan antlra Kadar ca2* Air Cucian dengan Waktu
Pengeringan. ..................................-..-.-.---............. 133

xvii

Halaman
5 1.

Grafk Hubungan antara Kadar ca2*dalam Air Cuciandengan Kadar
I34
Ca-dd dalm a&ar~Sillfidik. ..............................................

52.

Hubungan antara Kadar ca2* Air Cucian dengan Waktu Pencucian
pada W a n Sulfidik ymg Diberi B@i
Perlakrm
.............................................................
Pengeringan.
1 35

53.

Hubungan Antara Kadar ~f
ddam Air Cucian den@ Waktu
Pengeringan. ............................................................

136

Hubungan Antara Kadar ~ $dalam
t Air Cucian dengan Waktu
Pencucian. ...............................................................

138

Hubungan antara Kadar M$ &lam Air Cucian dengan Mgdd
dalarn Bahan Sulfidik. ..............................................

139

54.

55.

Tanah sulfat m a s m di Indonesia cukup has, yaitu 6.7 juta hektar yang
tersebar di dataran pantai Pulau Sumatera, Kalintantan, Sulawesi, clan Irian Jaya

(Nugroho et a/.. 1992). Ditinjau dari aspek topografi, ketersediaan air, iklim, dan

letak, tanah sulfat masam merniliki potensi yang sangat baik untuk pengemhgan
pertanian, ranah tersebut memiliki topografi datar, ketersediaan air cukup, iklim
sesuai untuk berbagai komoditas pertanian, dan terletak di &kat muara sungai,

sehingga sering mendapat limpasan air yang membam Man tanah subur yang clapat

diharapkan mampu meningkatkan kesuburan tanah dari tahun ke tahun. Namun
demikian kenyataan rnenunjukkan bahwa pengembangan pertanian pa& tanah sulfat
masam sering mengalami kegagalan.

Pernasalahan utama pengembangan pertmian pada tanah sulht masam
bersumber dari adanya bahan sulfidik di &lam solurn tanah tersebut. Bahan sulfidik
adalah bahan tanah yang banyak mengandung senyawa s u l k tereduksi yang mudah

teroksidasi. Pada kondisi almi, tanah sulfat masam berdrainase buruk dan bahm
sul fidik berada pada k h n reduktif. Pada kondisi demikian, penghambat pengembangan pertanian pada tanah sulfat masam adalah drainase yang buruk. Reklamasi

tanah sulfat masam dengan perbaikan drainase yang kurang hati-hati, dapat mengaki-

batkan drainase berlebi han sehingga bahan sulfidik yang semda reduktif berubah
menjadi oksidatif dan mengakibatkan teroksidasinya bahan tersebut. Pirit (FeS2)

2
yang merupakan senyawa sulfbr tereduksi domim di dalm bahan sulfidik, jika

~eroksidasiakan bereaksi sebagai berikut:

Empat ion hidtogen yang dihasilkan oleh setiap moleku1 pirit yang teroksidasi,

mengakibatkan tanah sulfat masam yang didrairrase m e n j d sangat masam (Dent,
1986; Kosten, Brinkman, dan Andriesse 1988; Widjaja Adhi, Al-jabri, dan

Siswanto, 1997). Kernasaman tanah yang berlebihan dan dii kuti oleh Icelarutan besi

(Fe), aluminium (AI), dan mangan (Mnl yang tinggi sampai pada tingkat meracun
(toksi k) bagi tanaman (Dent, 19861, defisiensi fospor (P) karena terikat kuat oleh Fe

dan Al, clan rendahnya kadar kation-kation basa tanah karena menjadi lebih banyak
yang larut dan tercuci, serta terganggunya aktifitas organisme bermanfaat, merupakan
pertnasalahan baru yang muncul akibt drainase beriebihan dan penyebab utama

kegagalan pengembangan pertanian pada tanah sulfat masam.
Jika bahan sulfidik pada tanah sulfat masam telah teroksidasi dan tanah telah
menjadi sangat masam, salah satu upala yang &pat ditempuh untuk mernperbaiki
tanah tersebut adalah dengan melakukan penggenangan kembali dan pencucian.
Penggenangan kembal i bertujuan untuk menghentikan proses ohidasi bahan su1fidik,
sedangkan pencucian bertuj uan untuk membuang asam dan ion-ion seperti AI~+,

Fe-bebas, Mn-bebas, clan so4"yang berada pada tingkat toksik @ tanaman ataupun
biota lain.

.

3

Penggenangan kembali dapat menghentikan oksidasi pirit, m u n tanah akan
menjadi reduktif yang dapat mengakibatkan ~ e ' *tereduksi menjadi ~e'' yang kelarutannya le'oih tinggi, sehingga toksisitasnya meningkat, dan sulfat (SO:?

tereduksi

menjadi hidrogen sulfik (HIS) yang bersifa: toksik bagi tanaman ataupun biota lain.

Oleh sebab itu penggenangan perlu diserbi dengan pencucian untuk membuang ion
dan senyawa yang bersifat toksi k tersebut. Pencucian bukan hanya mencuci ion dan
senyawa bersifat toksik zaja, tetapi juga unsur hara yang diperlukan tanamtan,
sehingga mengakibatkan pemiskinan tanah.

Air cucian yang dibuang memiliki

kernasaman yang sangat tinggi dan mengandung ion-ion yang bersifat -toksik bag
tanaman maupun biota lain, sehingga &pat menirnbulkan permasalahan lingkungan.

Oleh sebab itu, pencucian pa& tanah sulfat masam yang telah teroksidasi perlu

memperhitungkan kehilangan unsur tiara &n darnpak lingkungan yang ditimbulkan

oleh air cucian.
Dalam rangka mengembangkan teknik reklamasi, rehabilitasi, clan pengelolaan tanah sulfat masam untuk pertanian, serta pengendalian dampak lingkungan
yang ditimbulkan, informasi dasar tentang perubahan si fat-sifat bahan sulfidik akibat
pengeringan dm pencucian serta sifat-sifat air cucian yang dihasilkan sangat

dibutuhkan. Ofeh sebab itu, pelaksanaan penelitian untuk mengetahui perubahan
si fat-sifat bahan sulfidik yang diberi perlakuan pengeringan dan pencucian secara

detil serta hubunsn kuantitatif antara tingkat pengeringan dan pencltcian serta

interaksinya d e w siM-sifat bdwn sulfidik dan air cucian ymg dihasilkan akan

1.2. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini addah:

I.

Mengetahui perubahan sifat-sifat bahan sulfidik akibat pengeringan dan
pencucian.

2. Mengetahui perubahan sifat-sifat air cucian yang berasal dari k h a n sulfidi k yang
mengalami berbagai tingkat pengeringan dan pencucian.
3.

Mengetahui hubungan kuantitatif antars sifat-sifat bahan sulfidik dan air cucian
dengan periode pengeringan dan pencucian.

1.3. Hipotesis

Hipotesis yang diuji dalam penelitian ini adalah:
1.

Semakin lama bahan sulftdik dikeringkan, pirit yang teroksidasi semakin banyak,

bahan sulfidik rnenjadi semakin masam, dan ion-ion yang krsifat toksik ( ~ l " ,
Fe-bebas, Mn-bebas, dan SO:')

yang terlam semakin tinggi.

2. Semakin lama pencucian bahan sulfidik, wmakin banyak senyawa dan unsur

toksik setta unsur hara yang tehuang, sehinw semakin rendah kadar di dalam
bahan sulfidik dan air cucian.
3.

Terdapat model hubungan kuantitatif yang khas antara waktu pengeringan dan

penc uc ian dengan perubahan sifat-sifat bahan sulfidik dan air cucian.

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 i p 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) mengusulkan 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 organik 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 penciri tanah sulfat masam. Widjaja Adhi et al. (1 992) mendefinisikan tanah suIfat

masam adalah tanah yang memiliki lapisan pirit atau sulfidjk 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 dimaksud dengan horison sulfurik adalah horison tamh yang terbentuk oleh adanya
proses oksidasi lapisan sulfidik yang pada umumnya dicirikan oleh terdapatnya jamsit dan pH tzmh kurang dari 3.5. Berbeda dengan Widjaja Adhi et ul. (19921, Dent
(1 986) mendefinisikan 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 keiompok 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 m g a t banyak dan lapisan pirit masih akan terus rnenghasiikan kernasaman selama bertahun-tahun.

Berdasarkan penciri utarna tanah sulfat masam yaitu adanya bahan sulfidik
&n horison sulfurik, menumt taksonom i tanah (Soil S w e y Staff, 19!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 pedalaman 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 sulfida utama dalam hahm sulti-

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

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 (Ponsclan 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 tergenang menciptakan kondisi tanah menjadi tereduksi tinggi. Bahan organik tersebut

juga rnerupakan sumber energi bag bakten preduksi sulfat. Ion sul fat berperan sebagai penerima elektron hasil respirasi bakteri pereduksi sul fat sehingp tereduksi
menjadi sulfida dengan reaksi menurut Dent ( i986) sebagai berikut:

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

besi sulfida. J i b pada lingkungan terbentuknya su1fida tersebut terdapat senyawa
atau ion yang berperan sebagai oksidator seperti O2 atau h i fem, s
e
w
a
n 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 tejadi jika ion bikaihnat (HC03-)yang dihasilkan &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 s m u t 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 penanggalan radiokarbon (rud~ocarbondal ing) untuk mempelajari penam bahan sedimen di areal bervegetasi mangrove di New Zealand utara, laju akumulasi pirit kjaIan 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$ pembentukan 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 tejadi akurnulasi pirit dalam jumlah banyak. Pa& saat sekarang daerah aliran sungai telah banyak yang dibuka dan
diusahakan, 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 tejadi 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) mendefinisikan 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 d m k s e 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 M a m tanah, sehingga mengakibatkan tlejsdinya proses oksidasi pirit
Fang diikuti dengan pernasaman tanah (AARD dan LAWOO, 1 992). Sebelum didrai-

nase, selunrh ruang pori tanah sulfat 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 mengakibatkan hi langnya air garangan dan air lebih 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,