Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang
KAJIAN PELAPUKAN PEDOKIMIA (C
A)
BERDASARKAN MINERAL LIAT PADA TANAH BERBAHAN
INDUK ALLUVIAL DAN TUFF LIPARIT DI KECAMATAN
TANJUNG MORAWA KABUPATEN DELI SERDANG
SKRIPSI
OLEH:
HENDRIKSON PURBA
010303018
ILMU TANAH
DEPARTEMEN ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2007
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Judul Skripsi : Kajian Pelapukan Pedokimia (C A) Berdasarkan Mineral Liat
Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial dan Tuff Liparit di
Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang
Nama
: Hendrikson Purba
Nim
: 010303018
Departemen : Ilmu Tanah
Program Studi : Ilmu Tanah
Disetujui Oleh:
Komisi Pembimbing
(Ir. Fauzi, MP)
Anggota
(Ir. Purba Marpaung, SU)
Ketua
Mengetahui
Ketua Departemen/Program Studi
(Dr. Ir. Abdul Rauf, MP)
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
ABSTRACT
Hendrikson Purba, Study of Pedochemical Weathering C
A Pursuant Clay
Mineral at Alluvium and Tuff Liparite Parent Material Soil in Tanjung Morawa District
Sub-Province Deli Serdang. Weathering is a destruction of physic and chemistry of rocks
or parent material due to the rocks is not in equilibrum condition, in temperate, pressure
and wetness. Pedhocemical process is a destruction of climate with formed the solum as
last produce. Solum is the one of from parent material where is the main stimulation of
the formation of soil by some forming factors. Pedochemical weathering was happened in
horizon C
A.
The aim of this research is to compare the pedochemical weathering between soil
that rest on Alluvium material and Tuff Liparite at Tanjung Morawa District.
Pedochemical weathering criteria was used the thermogram analysis.
From the morfology analysis of Pedon 1 are consist of Ap1-Ap2-Bw1-Bw2-Bw3C horizon. Pedon 2 are consist of Ap-Bw1-Bw2-C horizon, texture of Pedon are
generally dominated by loamy clay. From the analysis of thermogram get that the horizon
of Pedon 1 and Pedon 2 are dominated by Kaolinite, Alofan and Gypsite mineral.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
ABSTRAK
Hendrikson Purba, Kajian Pelapukan Pedokimia (C A) Berdasarkan Mineral
Liat pada Tanah Alluvial dan Tuff Liparit di Kecamatan Tanjung Morawa, Kabupaten
Deli Serdang. Pelapukan adalah penghancuran fisik dan kimia dari batuan atau bahan
induk karena mineral-mineral dalam batuan tersebut tidak dalam keadaan seimbang pada
suhu, tekanan dan kelembaban. Proses pedokimia adalah proses penghancuran oleh iklim
dengan terbentuknya solum tanah sebagai hasil akhirnya. Solum adalah salah satu
bentukan yang berasal dari bahan induk yang merupakan syarat utama terbentuknya
tanah oleh beberapa faktor pembentuknya. Pelapukan pedokimia terjadi pada horizon
C A.
Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan tingkat pelapukan pedokimia
antara tanah berbahan induk Alluvial dengan Tuff Liparit di Kecamatan Tanjung
Morawa. Metode penelitian dengan analisis Termogram dan memakai kriteria pelapukan
pedokimia.
Dari analisa morfologi pedon diperoleh pada Pedon 1 terdiri atas horizon Ap1Ap2-Bw1-Bw2-Bw3-C, sedangkan pada Pedon 2 terdiri atas horizon Ap-Bw1-Bw2-C,
teksturnya umumnya liat berpasir. Dari analisa mineral liat didapat bahwa Pedon 1 dan
Pedon 2 didominasi oleh mineral Kaolinit, Alofan dan Gibsit.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Simalungun pada tanggal 11 Juli 1983 dari ayahanda L.
Purba dan ibunda A. br. Saragih. Penulis merupakan putra ke tiga dari lima bersaudara.
Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar (SD) pada Tahun 1995 di SD
Inpres Aek Komangin Simalungun, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) pada
Tahun 1998 di SLTP Negri 2 Purba Simalungun dan Sekolah Menengah Umum (SMU)
pada Tahun 2001 di SMU YP Universitas Simalungun (USI) Pematang Siantar. Penulis
masuk ke Perguruan Tinggi pada tahun 2001 melalui jalur SPMB di Universitas
Sumatera Utara, Fakultas Pertanian, Departemen Ilmu Tanah, Medan.
Adapun Pengalaman Penulis yaitu:
̇
Wakil Ketua Bidang Advokasi dan Kesejahteraan mahasiswa IMILTA (Periode
2003-2004).
̇
Komisaris Gerakan Mahasiswa Nasional Indonesia, fakultas Pertanian Universitas
sumatera Utara, Medan (Periode 2004-2005)
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas Berkat
dan Rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini.
Adapun judul dari Skripsi ini adalah “Kajian Pelapukan Pedokimia
(C
A)
Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial dan Tuff Liparit di
Kecamatan Tanjung Morawa”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar sarjana di Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas
Sumatra Utara, Medan.
Pada
kesempatan
ini
penulis
mengucapkan
terimakasih
kepada
Ir. Purba Marpaung, SU sebagai Ketua Pembimbing, dan Ir. Fauzi, MP sebagai Anggota
Pembimbing yang telah banyak memberi arahan, bimbingan kepada penulis. Serta kepada
pihak yang turut membantu dalam penyelesaian Skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih belum sempurna, untuk itu penulis
mengharapkan kritik dan saran guna perbaikan dimasa mendatang
Medan, April 2007
Penulis
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
DAFTAR ISI
ABSTRACT.................................................................................................... i
ABSTRAK ...................................................................................................... ii
RIWAYAT HIDUP........................................................................................ iii
KATA PENGANTAR.................................................................................... iv
DAFTAR ISI................................................................................................... v
DAFTAR TABEL .......................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR...................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................. ix
PENDAHULUAN
Latar Belakang ........................................................................................ 1
Tujuan Penelitian .................................................................................... 3
Kegunaan Penelitian ............................................................................... 3
TINJAUAN PUSTAKA
Bahan Induk ............................................................................................ 4
Mineral Liat ............................................................................................ 6
Pelapukan, Genesa dan Perkembangan Tanah........................................ 9
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian................................................................. 13
Bahan dan Alat........................................................................................ 13
Bahan ............................................................................................ 13
Alat................................................................................................ 13
Metode Penelitian ................................................................................... 14
Pelaksanaan Penelitian............................................................................ 14
Persiapan ....................................................................................... 14
Kegiatan Lapangan ....................................................................... 14
Analisa Laboratorium ................................................................... 14
Analisa Data.................................................................................. 15
KEADAAN UMUM LOKASI PENELITIAN............................................. 17
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil ........................................................................................................ 19
Deskripsi Profil Tanah ................................................................... 19
Analisa laboratorium...................................................................... 22
Mineral Liat ................................................................................... 27
Pembahasan............................................................................................. 32
Deskripsi Profil Tanah ................................................................... 32
Pelapukan Pedokimia..................................................................... 34
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ............................................................................................ 37
Saran ...................................................................................................... 37
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
DAFTAR TABEL
hal
1. Puncak Endotermik dan Eksotermik Mineral Liat............................... 16
2. Morfologi Pedon 1 ............................................................................... 20
3. Morfologi Pedon 2 ............................................................................... 21
4. Deskripsi Tekstur Tanah Pada Pedon 1 dan 2 ..................................... 22
5. Kapasitas Tukar kation Pada Pedon 1 dan 2........................................ 23
6. Nilai pH Tanah Pada Pedon 1 dan 2 .................................................... 24
7. Nilai AL-dd dan K-dd pada Pedon 1 dan 2.......................................... 25
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
DAFTAR GAMBAR
hal
1. Termogram Horizon C Pedon 1........................................................... 27
2. Termogram Horizon Ap1 Pedon 1....................................................... 28
3. Termogram Horizon Ap2 Pedon 1....................................................... 29
4. Termogram Horizon C Pedon 2........................................................... 30
5. Termogram Horizon Ap Pedon 2......................................................... 31
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
DAFTAR LAMPIRAN
hal
1. Data Curah Hujan Daerah tanjung Morawa......................................... 38
2. Hasil Analisa Tanah di Laboratorium.................................................. 39
3. Kriteria Kapasitas Tukar Kation (KTK) .............................................. 40
4. Profil Penampang Tanah...................................................................... 41
5. Peta Lokasi Penelitian.......................................................................... 42
6. Peta Satuan Lahan dan Jenis Tanah ..................................................... 43
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanah yang berupa media tumbuh tanaman secara fisik terdiri atas campuran
partikel organik, bahan organik yang mudah melapuk, air dan udara dengan ukuran
partikel yang telah dikenal adanya farksi pasir, debu dan liat. Ditinjau dari segi kesuburan
tanah, maka tanah dipandang sebagai bahan tersusun atas partikel batuan yang telah
terlapuk bersama dengan bahan organik, air, udara menjadi media tumbuh tanaman
(Munir, 1996).
Menurut bahan asalnya, tanah dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu tanah
mineral dan tanah organik. Tanah mineral berasal dari pelapukan batuan dan tanah
organik berasal dari sisa tanaman dan hewan (Abdullah, 1993).
Proses pembentukan tanah secara garis besar dibedakan atas proses pelapukan dan
pembentukan tanah. Proses pelapukan merubah batuan induk menjadi bahan induk tanah
lalu berubah menjadi tanah, selanjutnya proses perkembangan tanah akan menghasilkan
horizon-horizon genetic ditubuh tanah tersebut pada tanah yang sudah berkembang akan
dijumpai horizon-horizon A, B, C dan R (Foth, 1994).
Pelapukan adalah penghancuran sifat fisik dan kimia dari batuan, karena mineralmineral dalam batuan tersebut tidak dalam keseimbangan pada suhu, tekanan dan
kelembaban. Pelapukan sudah dimulai sebelum proses pembentukan tanah berlangsung
sampai tidak ada lagi bahan-bahan yang muda lapuk. Pelapukan terjadi baik dibawah
solum maupun didalam solum. Pelapukan pedokimia adalah pelapukan yang terjadi pada
solum tanah yaitu horizon A dan B (Hardjowigeno, 1993).
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Mineral liat merupakan salah satu komponen tanah yang sangat penting karena
mineral liat dapat menentukan sifat fisik maupun sifat kimia tanah. Tanah dapat
mengembang dan mengkerut, KTK dan konsestensi tanah disebabkan oleh jenis mineral
liat yang dominan dalam tanah (Munir, 1996).
Mineral liat mengalami perubahan selama pelapukan pedokimia berlangsung.
Perubahan ini merubah sifat penting tanah seperti KTK yang penting bagi pertanian.
Dapatlah dikatakan bahwa pengolahan tanah pertanian juga dipengaruhi oleh jenis dan
jumlah mineral penyusun tanah.
Tanjung Morawa adalah satu kecamatan yang ada di Kabupaten Deli Serdang dan
merupakan daerah pertanian yang sangat besar khususnya dalam tanaman semusim
(tanaman pangan), tanaman yang dibudidayakan untuk lahan pertanian yang diusahakan
oleh petani di daerah Tanjung Morawa berbeda, hal ini disebabkan karena berbeda jenis
dan sifat tanahnya. Perbedaan jenis dan sifat tanah ini dipengaruhi oleh faktor pembentuk
tanah yaitu bahan induk, dimana daerah Tanjung Morawa memiliki dua bahan induk
yaitu Alluvial dan Tuff Liparit. Pelapukan pedokimia didaerah ini belum pernah diteliti
sehingga saya tertarik untuk meneliti/mengkaji tingkat pelapukan berdasarkan mineral
liat.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitan ini adalah untuk mengetahui dan membandingkan
tingkat pelapukan pedokimia dari tanah berbahan induk Alluvial dan Tuff Liparit di
Kecamatan Tanjung Morawa, Kabupaten Deli Serdang berdasarkan mineral liat.
Kegunaan Penelitian
1. Sebagai bahan informasi untuk pengelolaan lahan di Kecamatan Tanjung
Morawa, Kabupaten Deli Serdang.
2. Skripsi sebagai salah satu syarat mendapatkan gelar sarjana di Departemen Ilmu
Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
TINJAUAN PUSTAKA
Bahan Induk
Bahan induk merupakan salah satu faktor yang memilki peran dalam proses
pembentukan tanah. Dimana bahan induk akan saling mempengaruhi dan bekerja sama
dengan faktor pembentuk tanah lainnya dalam proses pembentukan tanah (Hardjowigeno,
1993).
Alluvial disebut juga sebagai bahan tubuh tanah endapan atau recent deposits
yang belum memiliki perkembangan profil yang baik. Tanah berwarana keabu-abuan
sampai kecoklat-coklatan, tekstur tanahnya adalah liat atau liat berpasir dengan
kandungan pasir 50%. Strukturnya pejal atau tanpa struktur, sedangkan konsistensinya
keras waktu kering, teguh waktu lembab (Sarief, 1985).
Tanah
aluvial
hanya
meliputi
lahan
yang
dipengaruhi
oleh
aktivitas
sungai/mengalami banjir, sehingga dapat dianggap masih muda dan belum ada
deferensiasi horizon. Endapan alluvial yang sudah tua dan menampakkan akibat
pengaruh iklim serta vegetasi tidak termasuk tanah inceptisol sehingga mungkin perlu
lebih berkembang (Munir, 1996).
Suatu hal yang mencirikan pada pembentukan allluvial adalah bahwa sebagian
terbesar bahan kasar akan diendapkan tidak jauh dari sumbernya. Tekstur bahan yang
diendapakan pada waktu tempat yang sama akan lebih seragam, semakin jauh dari
sumbernya maka semakin halus butir yang diangkut karena hal ini terbentuk akibat banjir
pada musim hujan, sehingga sifat bahan-bahannya juga tergantung pada kekuatan banjir
dan asal serta macam bahan yang diangkut, sehingga menampakkan ciri morfologi
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
beralapis-lapis atau berlembar-lembar yang bukan horizon karena bukan hasil
perkembangan tanah. Sifat dan ciri tanah alluvial dipengaruhi langsung oleh sumber
bahan asal, sehingga kesuburannya ditentukan sifat bahan asalnya (Darmawidjaya, 1997).
Khusus di daerah datar yang berawa-rawa, tanah alluvial ini sering digenangi air,
sehingga warna tanah kelabu tua atau kehitam-hitaman. Teksturnya adalah liat tanpa
struktur, sifatnya lekat dan sering juga disebut sebagai alluvial hidromorf. Tanah ini
banyak terdapat berasosiasi dengan tanah-tanah organosol, gley humus rendah dan
hidromorfik kelabu, yang keseluruhannya merupakan tanah-tanah yang terdapat di daerah
pasang surut. Secara keseluruhan tanah Alluvial ini mempunyai sifat-sifat fisika yang
kurang baik sampai sedang, sifat-sifat kimianya sedang sampai baik. Oleh sebab itu
produktivitas tanahnya rendah sampai tinggi. Daerah penyebarannya terdapat di berbagai
keadaan iklim, hubungan ketinggian yang beraneka tetapi umumnya di datarn rendah
memdentuk wilayahnya datar sampai bergelombang (Sarief, 1985).
Bentuk vulkanis terjadi karena adanya letusan suatu gunung berapi dan pada
umumnya terjadi pada zaman kuarter. Bentuk vulkanis tertua terdiri dari bahan vulkan
yang berupa Tuff Liparit. Bahan vulkan Tuff Liparit ini berasal dari erupsi gunung Toba
pada zaman plio-plestosein atau kuarter tua (Sarief, 1985).
Susunan mineral tanah Tuff Liparit dalam fraksi ringan terutama terdiri dari
kwarsa jernih, gelas vulkan dan sanidin. Dalam fraksi berat ditemukan mineral biotik dan
zirkon serta ortit yang merupakan mineral penciri bagi Tuff Liparit (Sarief, 1985).
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Mineral Liat
Mineral adalah sebagian besar zat-zat hablur (kristal atau amorf) yang ada dalam
kerak bumi yang bersifat homogen, baik fisik maupun kimiawi. Mineral itu merupakan
persenyawaan anorganik asli serta mempunyai susunan kimia yang tetap (Munir, 1996).
Seperti diketahui terdapat dua jenis mineral, yaitu mineral primer dan mineral
sekunder. Mineral primer adalah seperti yang dijumpai pada batuan beku dan matuan
metamorf, misalnya kuarsa, feldsfar, mika dan augit. Sedangkan mineral sekunder yang
telah dibentuk suatu penghancuran mineral primer seperti mineral liat kaolinit, hidrous
mika, montmorilonit, serta oksida-oksida besi dan aluminium (Abdullah, 1993).
Mineral liat kristalin dibedakan berdasarkan jumlah lapis kristal tetrahedron dan
oktahedron, yaitu: a. Tipe dua lapis (1:1) yang tersusun atas satu lapis silikat tetrahedron
dan satu lapis aluminium oktahedron. b. Tipe tiga lapis (2:1) yang tersusun oleh masingmasing dua lapis silikat dan aluminium tetrahedron dan satu lapis di-oktahedron atau
trioktahedron. c. Tipe empat lapis (2:1:1) yang tersusun atas masing-masing dua lapis
silikat dan aluminium tetrahedron dan oktahedron (Marpaung, 1992).
Mineral liat merupakan salah satu komponen tanah yang sangat penting karena
mineral liat dapat menentukan sifat fisik maupun sifat kimia tanah. Tanah dapat
mengembang dan mengkerut, KTK dan konsestensi tanah disebabkan oleh jenis mineral
liat yang dominan dalam tanah (Munir, 1996).
Faktor yang mempengaruhi pembentukan mineral sekunder atau mineral liat
antara lain : (a) konsentrasi dan keseimbangan ion-ion dalam tanah, (b) solubility produk
dari senyawa-senyawa yang bersangkutan, (c) Eh-pH (d) kecepatan reaksi weathering –
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
synthesis, termasuk kecepatan pelepasan hasil pelapukan seperti basa-basa silika
(Hardjowigeno, 1993).
Tanah muda mempunyai kandungan liat yang rendah dan kandungan primer yang
tinggi. Pada tanah matang atau tanah tua dimana sebagian mineral primernya siap
melapuk, pembentukan liat silikat akan menjadi lebih rendah. Kandungan liat yang tinggi
menunjang laju dekomposisi liat yang relatif tinggi (Foth, 1994).
Berdasarkan teori pembentukan mineral liat, yang dikembangkan oleh Noll, pada
dasarnya mengenai hasil pembentukannya ditentukan oleh reaksi lingkungan.
Pembentukan dalam hal ini pada lingkungan yang bereaksi asam akan terbentuk mineral
liat Kaolinit, sedangkan pada lingkungan yang bereaksi netral sampai basa dan
mengandung banyak magnesium, akan terbentuk mineral liat montmorilonit (Sutedjo dan
Kartasapoetra, 2002).
Mineral liat memiliki struktur yang beragam. Banyak sedikitnya ion-ion
digambarkan dalam struktur, selanjutnya satu partikel liat dapat berisi sejumlah lapisan
dari satu jenis liat, bersamaan dengan hal tersebut jumlah dari satu liat berbeda. Keadaan
ini merupakan interstratifikasi liat, hal ini umumnya dalam tanah. Interstratifikasi dapat
terjadi secara teratur dan tidak teratur (Foth, 1998).
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Beberapa metode penetapan mineral liat di laboratorium:
Ü Analisis Difraksi Sinar – X (X – Ray Diffraction)
Ü Differential Analisys Thermal (DTA)
Ü Termografmetrik Analisis (TGA)
Ü Scanning Elektron Mikroskop (SEM)
(Munir, 1996).
Differential Thermal Analysis (DTA) mengukur perbedaan suhu yang timbul
antara contoh tidak dikenal dan baku, sebagai akibat pemanasan bersama pada
pemanasan yang dikendalikan dari 0 0C sampai 1000 0C. bahan acuan baku yang disebut
bahan standart adalah suatu bahan yang secara thermal berada pada kisaran suhu
pemanasan yang digunakan. Sejumlah senyawa telah digunakan sebagai contoh, misalnya
Al2O4 dan kaolinit yang dipanaskan pada suhu 1000 0C. Pemanasan harus dikendalikan
dengan laju yang seragam dan tetap selama berlangsungnya analisis. Laju pemanasan
dapat berkisar dari 0,1 0C/menit. Sampai 2000 0C,selama proses pemanasan contoh tak
dikenal mengalami reaksi thermal dan transformasi. Jika suhu dari bahan tak dikenal
menjadi rendah dari bahan baku, bertanda negatif dari suatu puncak endotermik
dihasilkan. Apabila suhu contoh tersebut menjadi lebih tinggi dari contoh baku bertanda
positif dari suatu eksotermik tersebut (Poerwowidodo, 1991).
Differential Thermal Analysis (DTA) adalah suatu alat untuk menentukan sifatsifat khusus panas dari suatubahan sample dengan mengukur dan mencatat keduanya,
berdasarkan temperatur ( 0C ) dari bahan contoh, dengan kata lain DTA adalah cara untuk
mendeteksi dan mengukur bahan yang tidak setimbang (tidak stabil) dalam suhu dengan
bahan pembanding, bila terjadi reaksi endotermik atau eksotermik (Lubis, 1989).
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Pelapukan, Genesa dan Perkembangan Tanah
Faktor pembentuk tanah terdiri atas bahan induk dan organik lingkungan dan
mempengaruhi perubahan bahan induk menjadi tanah. Walaupun organik pembentuk
tanah disebut sebenarnya sangat banyak tetapi yang terpenting menurut Jenny (1941)
adalah iklim (i), relief (r), organisme (o), bahan induk (b) dan waktu (w), juga faktorfaktor lain misalnya grafitasi bumi dan lain-lain (Hardjowigweno, 1993).
Pembentukan tanah perubahan induk tanah berlangsung dengan proses pelapukan,
dekomposisi dan mieralisasi lebih lanjut. Banyaknya waktu yang diperlukan untuk
pembentukan tanah berbeda-beda. Tanah yang berkembang dari batuan yang keras
memerlukan waktu yang lebih lama untuk pembentukan tanah dibandingkan dengan
tanah yang berasal dari bahan induk lunak dan lepas. Proses tanah mula-mula berjalan
agak cepat tetapi makin tua tanah proses tersebut berjalan sangat lambat (Hardjowigeno,
1993).
Proses pembentukan tanah meliputi penambahan organik dan mineral kedalam
tanah, baik dalam bentuk padat, cair, ataupun gas. Kehilangan benda-benda tersebut dari
tanah, pemindahan bahan-bahan tanah dari satu lapisan ke lapisan lain perubahan bentuk
bahan mineral atau bahan orgaik dalam tanah (Buol, et al, 1980).
Proses pembentukan tanah secara garis besar dibedakan atas proses pelapukan dan
pembentukan tanah. Proses pelapukan merubah batuan induk menjadi bahan induk tanah
lalu berubah menjadi tanah, selanjutnya proses perkembangan tanah akan menghasilkan
horizon-horizon genetic ditubuh tanah tersebut pada tanah yang sudah berkembang akan
dijumpai horizon-horizon A, B, C dan R (Foth, 1994).
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Syarat utama terbentuknya tanah ada dua yaitu tersedianya bahan asal dan ada
faktor yang mempengaruhi bahan asal tersebut. Bahn induk berwujud batuan, mineralmineral dan zat organik. Adanya korelasi antara zona iklim dan jenis tanah muda
dimengerti bahwa permulaan yang paling berpengaruh adalah bahan induk, semakin lama
tanah berkembang, maka iklim akan semakin besar pengaruhnya dan semakin bersifat
dominasi terhadap faktor lainnya, juga terhadap bahan induk (Darmawidjaya, 1997).
Fase pertama kelahiran tubuh tanah adalah pelapukan dan peruraian batuan atau
bahan induk tanah dan fase kedua adalah pembentukan debu tanah. Proses pembentukan
tubuh tanah merupakan suatu kejadian rumit beruntun, mencakup reaksi saling terkait dan
penyusunan
kembali
bahan-bahan
yang
sangat
mempengaruhi
tempat
itu
(Poerwowidodo, 1991).
Pelapukan adalah penghancuran sifat fisik dan kimia dari batuan, karena mineralmineral dalam batuan tersebut tidak dalam keseimbangan pada suhu, tekanan dan
kelembaban. Pelapukan sudah dimulai sebelum proses pembentukan tanah berlangsung
sampai tidak ada lagi bahan-bahan yang muda lapuk. Pelapukan terjadi baik dibawah
solum maupun didalam solum. Pelapukan pedokimia adalah pelapukan yang terjadi pada
solum tanah yaitu horizon A dan B (Hardjowigeno, 1993).
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Pelapukan pedokimia meliputi :
1. Oksidasi-Reduksi
Perubahan-perubahan keadaan oksidasi dan reduksi menghasilkan pelapukan Fe
dan Mn dari mineral-mineral primer yang kemudian membentuk karatan atau
konkresi dalam solum tanah.
2. Pelepasan Al dari kristal liat menjadi hidroksida
Terjadi pada proses penghancuran montmorilonit dalam solum tanah.
3. Pemindahan K dari Mika
Penggantian sedikit K+ dari interlayer mika oleh H+ tidak menyebabkan distorsi
atau kehilangan keseimbangan (Aligment) yang berarti kapasitas tukar kation
sedikit meningkat dan terbentuk mineral liat Illit.
4. Pembentukan lapisan Al pada mineral liat 2:1
Suatu modifikasi mineral secara pedogenik pada tanah masam, adalah
pengendapan gugusan hidrokxy-Al diruang antar barisan (Interlayer-space) dari
vermikulit (kadang-kadang juga pada montmorilonit).
(Hardjowigeno, 1993).
Tingkat pelapukan lanjutan suatu tanah diharapkan tercermin dari sifat fisik,
kimia dan mineralogi. Tanah yang tingkat pelapukan lanjut umumnya mempunyai KTK
rendah, akumulasi sesquioxida dan horizon oksidik. Dua sifat terakhir dicerminkan oleh
kadar besi oksida dan allumunium hidroksida tinggi dalam tanah (Goenadi dan Tan,
1989).
Tanda yang dipakai untuk menyatakan tanah telah mencapaiu tingkat
perkembangan lebih lanjut ialah profil terbagi dalam horizon-horizon yang lebih banyak
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
dan masing-masing horizon lebih tebal serta lebih nyata terbentuk, tekstur tanah lebih
halus, pH menurun atau kemasaman meningkat, kadar N dan bahan organik lebih banyak,
warna tanah lebih cerah. Tanda-tanda yang tercantum diatas tidak berarti harus semuanya
tampak bersamaan dalam sebuah profil tanah (Notohadiprawiro, 1995).
Proses perkembangan tanah yang menimbulkan ciri-ciri yang terdiri atas proses
akumulasi bahan organik dipermukaan tanah membentuk horizon O, antara lain termasuk
proses yang menimbulkan ciri khas seperti pembentukan humus dan gambut. Proses
eluviasi sambil membentuk horizon A termasuk proses pencucian, latolisasi, dan
podsolisasi. Proses illuviasi membentuk horizon B terdiri atas proses akumulasi kapur,
lempung dan besi (Darmawidjaya, 1997).
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Kecamatan Tanjung Morawa, Kabupaten Deli
Serdang, dengan ketinggian tempat 30 m dpl dan berjarak ±26 km dari kota Medan.
Penelitian ini berada di Desa labuan Ujung dan Desa Batulokan. Penelitian ini juga
dilakukan di Laboratorium Sentral, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara,
Medan, dan Laboratorium PTKI (Pendidikan Teknologi Kimia Industri) Medan yang
direncanakan pada bulan Maret 2006 sampai selesai.
Bahan dan Alat
Bahan
Adapun bahan yang digunakan yaitu : Peta Geologi Sumatera Utara untuk
mengetahui bahan induk di lokasi penelitian, Peta jenis tanah untuk mengetahui jenis
tanah di daerah yang akan diteliti, larutan-larutan kimia yang digunakan dalam analisa
laboratorium, aquadest untuk melarutkan tanah.
Alat
Adapun alat yang digunakan yaitu: Kompas sebagai penunjuk arah, GPS (Global
Position System) untuk menentukan koordinat tempat yang akan dibuat profil. meteran
untuk mengukur profil, Altimeter untuk mengukur ketinggian tempat, klinometer untuk
mengukur kemerengan lereng, kantong plastik untuk tempat sample tanah.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Metode Penelitian
Adapun metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan analisis
termogram dan memakai kriteria pelapukan pedokimia.
Pelaksanaan Penelitian
Persiapan
Sebelum penelitian ini dilaksanakan dilapangan, terlebih dahulu diadakan rencana
penelitian, antara lain: konsultasi usulan penelitian dengan dosen pembimbing,
mengadakan pra survey ke lapangan, persiapan bahan dan alat yang dibutuhkan dalam
penelitian ini.
Kegiatan Lapangan
Penentuan titik lubang profil tanah berdasarkan analisa peta jenis bahan induk dan
peta jenis tanah Tanjung Morawa yaitu sebanyak dua lubang profil. Pengambilan sampel
tanah dilakukan pada horizon C dan A yang diambil dari dua lubang profil.
Analisa Laboratorium
Adapun kegiatan analisa laboratorium yang dilakukan yaitu:
•
Analisa mineral liat dengan menggunakan alat DTA (Differential Thermal
Analysis).
•
Analisa tekstur tanah dengan metode pipet untuk mengetahui persentase
kandungan pasir, debu, dan liat yang erat kaitannya dengan proses pembentukan
tanah.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
•
Analisa Kapasitas Tukar Kation (KTK) dengan metode ekstraksi NH4Oac pH 7
untuk mengetahui tingkat perkembangan tanah dimana KTK akan menjadi rendah
pada tingkat pelapukan lanjut.
•
Analisa pH H2O, pH KCl, pH NaF dengan metode electrometry
•
Analisa Al-dd dengan metode ekstraksi KCl 1 N untuk mengetahui seberapa
banyak Al yang terlepas dari kristal liat.
•
Analisa K-dd dengan metode NH4OAc pH 7 untuk mengetahui ada tidaknya K
yang terlepas.
Analisa Data
•
Analisa data dapat dilakukan dengan menginput data hasil analisa termogram
•
Menentukan tingkat pelapukan memakai kriteria pelapukan pedokimia, yaitu :
1) Oksidasi-Reduksi
2) Pelepasan Al dari kristal liat menjadi Hidroksida melalui pertukaran kation
3) Pemindahan K dari Mika
4) Pembentukan lapisan Al pada mineral liat 2:1
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Tabel 1. Puncak endotermik dan eksotermik dari beberapa mineral liat utama
(Tan, 1998)
Kaolinit
Puncak Endotermik
(0C)
500-600
Puncak Eksotermik
(0C)
900-1000
Montmorilonit
100-250
900-1000
Haloisit
500-600
Mineral Liat
920-950
100-200
Gibsit
250-350
800-900
Geohit
300-400
800-900
Alofan
50-150
800-900
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
KEADAAN UMUM LOKASI PENELITIAN
Lokasi Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, pada dua
profil tanah yaitu prifil satu (P1) pada koordinat 03032’3” LU dan 98047’6” BT di Desa
Dagang Krawan, sedangkan profil dua (P2) dengan koordinat 03029’4” LU dan 98048’8”
BT di Desa Naga Timbul dengan ketinggian 30 m dpl.
Iklim
Data iklim yang digunakan adalah data curah hujan yang diperoleh dari Badan
Meteorologi dan Geofisika (BMG) Sampali Medan Sumatera Utara.
Dari data iklim menurut Scmith dan Ferguson dalam Guslim (1997) bahwa bulan
basah terjadi jika curah hujan >100 mm dan bulan kering jika terjadi curah hujan ≤ 60
mm dengan harga Q yang diperoleh dari perbandingan antara bulan kering dan bulan
basah, dapat dituliskan dengan rumus
Rataan bulan kering
Q=
x 100 %
Rataan bulan basah
Daerah penelitian di daerah Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang yaitu P1
dan P2, memiliki tipe iklim yang sama dimana rataan bulan kering 1,5 dan rataan bulan
basah 5,5 dengan harga Q terletak pada range 14,3 < Q > 33,3. Hal ini dapat dilihat pada
Lampiran 1.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Relief
Pada umumnya relief Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang adalah
datar.Pada pedon 1 ( P1) dan pada pedon 2 (P2) reliefnya adalah datar dengan kemiringan
lereng 0 –3 %.
Vegetasi
Dari pengamatan langsung di lapangan dapat dilihat bahwa vegetasi yang adalah
ubi kayu (Manihot utilissima), karet (Havea brassiliensis) dan padi (Oryza sativa
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Deskripsi Profil Tanah
Sifat tanah yang diteliti di lapangan pada Pedon 1 dan Pedon 2 meliputi warna,
tekstur, struktur, konsistensi dan keadaan lain yang dapat dilihat pada Tabel 4 dan 5.
Deskrisi profil tanah daerah peenelitian adalah sebagi berikut :
Pedon
: P1
Bahan Induk
: Alluvial
Jenis Tanah
: Inceptisol
Lokasi
: Desa Dagang Krawan Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten
Deli Serdang
Koordinat
: 03032’3” LU dan 98047’6” BT
Tinggi Tempat
: 30 m dpl
Kemiringan Lereng
: 0 – 3%
Topogarafi
: Datar
Vegetasi
: Ubi kayu (Manihot utilissima), karet (Havea brassiliensis)
dan
padi (Oryza sativa)
Drainase
: Sedang
Kedalaman Efektif
: > 150 cm
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Tabel 2. Morfologi Pedon 1
Horizon
Kedaaman (cm)
C
> 120/123
Ap1
0 – 29/33
Ap2
29/33 – 45/65
Bw1
45/65 – 60/63
Bw2
60/63 – 93/99
Bw3
93/99 – 120/123
Uraian
Kuning kemerahan (7.5 YR 7/6), Liat berpasir,
sedang, gumpal bersudut, tidak gembur, tidak
terdapat perakaran, tidak terdapat batuan.
Coklat kemerahan (2.5 YR 4/2), Liat berpasir,
sedang, gembur, tidak ada batuan, perakaran
banyak, beralih nyata berombak ke …..
Merah kekuningan, (5 YR 4/6), Liat berpasir,
sedang, gumpal bersudut, gembur, tidak
terdapat batuan, perakaran banyak, beralih nyata
berombak ke …..
Merah kekuningan, (5 YR 4/6), Liat berpasir,
sedang gumpal bersudut, sedang, gembur,
paerakaran sedikit, tidak terdapat batuan, beralih
berbaur berombak
ke …..
Merah kekuningan (5 YR 5/6), Liat berpasir,
sedang, gumpal bersudut, teguh, perakaran
sedikit, tidak terdapat batuan, beralih berbaur
berombak ke ……..
Kuning kemerahan (7.5 YR 7/6), Liat berpasir,
sedang,gumpal bersudut, gembur, tidak terdapat
perakaran, tidak terdapat batuan, beralih berbaur
berombak ke ……..
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Pedon
: P2
Bahan Induk
: Tuff Liparit
Jenis Tanah
: Inceptisol
Lokasi
:Desa Naga Timbul Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli
Serdang
Tinggi Tempat
: 30 m dpl
Kemiringan Lereng
: 0 – 3%
Topografi
: Datar
Vegetasi
: Ubi kayu
Drainase
: Sedang
Koordinat
: 03029’4” LU dan 98048’8” BT
Kedalaman Efektif
: > 150 cm
Tabel 3. Morfologi Pedon 2
Horizon
Kedalaman (cm)
C
> 120
Ap
0 – 13
Bw1
13 – 52
Bw2
52 – 120
Uraian
Coklat kekuningan (10 YR 4/6), liat berpasir,
sedang, gumpal bersudut, tidak gembur, tidak
terdapat perakaran, tidak terdapat batuan
Coklat kekuningan ( 10 YR 3/4), liat berpasir,
sedang, gumpal bersudut, gembur, ada
perakaran, tidak terdapat batuan, beralih nyata
datar ke …
Coklat kehitaman (7.5 YR 4/4), liat berpasir,
sedang,gumpal bersudut, gembur, sedikit
parakaran, tidak terdapat batuan, beralih nyata
datar ke …..
Coklat kekuningan (10 YR 4/6), liat berpasir,
sedang, gumpal bersudut, gembur, tidak terdapat
perakaran, tidak terdapat batuan
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Analisa Laboratorium
Sifat Fisika Tanah
̇
Tekstur Tanah
Data analisis kelas tekstur tanah daerah penelitaian dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Deskripsi Tekstur Tanah pada Pedon 1 dan 2.
Total Fraksi Tanah
Pedon Horizon
Kedalaman (cm)
Pasir
Debu
Liat
Tekstur
(%)
Ap1
0 – 29/33
27,5
5,7
66,8
Lp
Ap2
29/33 – 45/46
25,3
1
73,7
Lp
Bw1
45/46 – 60/63
29,7
0,5
69,8
Lp
Bw2
60/63 – 93/99
25,6
8,9
65,5
Lp
Bw3
93/99 – 120/123
19,5
12,5
68,0
Lp
C
> 120/123
28.6
0.8
71.3
Lp
Ap
0 – 13
30,4
9,9
59,7
Lp
Bw1
13 – 52
30,5
8,8
60,7
Lp
Bw2
52 – 120
28,3
8,9
62,8
Lp
C
> 120
27.6
5.9
68.4
Lp
P1
P2
Ket : Lp (Liat berpasir)
Dari Tabel 6 dapat dilihat bahwa tanah dari kedua pedon mempunyai tekstur liat
berpasir.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Sifat Kimia Tanah
̇
Kapasitas Tukar Kation
Data analisis kapasitas Tukar Kation ( KTK ) pada Pedon 1 dan Pedon 2 daerah
penelitian dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Kapasitas Tukar Kation pada Pedon 1 dan Pedon 2 pada daerah penelitian
Pedon
Horizon
Kedalaman (cm)
KTK (me/100 g)
Ap1
0 – 29/33
9,41
Ap2
29/33 – 45/46
12,83
Bw1
45/46 – 60/63
14,98
Bw2
60/63 – 93/99
15,25
Bw3
93/99 – 120/123
13,30
C
> 120/123
12,40
Ap
0 – 13
15,05
Bw1
13 – 52
16,53
Bw2
52 – 120
16,98
C
> 120
16,78
P1
P2
Dari Tabel 5 dapat dilihat bahwa KTK yang tertinggi pada Pedon 1 (P1) terdapat
pada horizon Bw2 15,25 me/100g dan yang terendah pada horizon Ap1 9,41
me/100g.Sedangkan pada Pedon 2 ( P2 ) KTK tertinggi pada horizon BW2 16,98
me/100g dan yang terendah pada horizon Ap 15,05 me/100g.
Dari data di atas bahwa KTK yang tertinggi terdapat pada horizon Bw2 pedon 2
(P2) yakni sebesar 16,98me/100g.Dara analisis tanah dapat dilihat pada lampiran 2.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
̇
Reaksi Tanah (pH)
Data analisis kemasaman tanah (pH) pada Pedon 1 dan 2 di lokasi penelitian dapat
dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Nilai pH Tanah pada Pedon 1 dan 2
Pedon Horizon
Kedalaman (cm)
pH
pH
pH
H2O
KCl
NaF
Ap1
0 – 29/33
5,75
3,67
8,5
Ap2
29/33 – 45/46
5,38
3,60
9,2
Bw1
45/46 – 60/63
5,42
3,57
8,8
Bw2
60/63 – 93/99
5,43
3,80
7,6
Bw3
93/99 – 120/123
5,36
3,60
7,8
C
> 120/123
5,40
3,2
≥2
Ap
0 – 13
5,65
4,20
6,8
BW1
13 – 52
6,17
4,50
7,2
Bw2
52 – 120
6,27
4,87
7,8
C
> 120
5,9
4,5
≥6
P1
P2
Dari data di atas diperoleh bahwa pH dengan pengukuran NaF lebih besar dari pH
H2O dan KCl. Dari data di atas bahwa pH dengan menggunakan NaF yang terbesar
adalah 9,2 pada horizon Ap2 (P1) dan yang terkecil yaitu sebesar ≥2 pada C (P1),
sedangkan pH H2O yang terbesar adalah 6,27 pada horizon Bw2 (P2) dan yang terkecil
5,36 pada horizon Bw3 (P1) ini disebabkan oleh pengolahan tanah.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
̇
Al dapat dipertukarkan ( Al-dd) dan K dapat dipertukarkan (K-dd)
Data analisis Al dapat dipertukarkan (Al-dd) dan K dapat dipertukarkan
(K-dd) dan pada pedon 1 dan pedon 2 pada daerah penelitian dapat dilihat pada
Tabel 7.
Tabel 7. Nilai Al-dd dan K-dd pada Pedon 1 dan 2
Pedon Horizon
Kedalaman (cm)
Al-dd
K-dd
(me/100g)
Ap1
0 – 29/33
0,10
0,36
Ap2
29/33 – 45/46
0,20
0,81
Bw1
45/46 – 60/63
0,15
0,68
Bw2
60/63 – 93/99
0,25
0,52
Bw3
93/99 –120/123
0,40
0,21
C
>123
0,45
0,15
Ap
0 – 13
0,00
0,52
Bw1
13 – 52
0,00
0,45
Bw2
52 – 120
0,00
0,36
C
> 120
0,00
0,30
P1
P2
Dari Tabel 7 dapat dilihat bahwa nilai Al-dd pada pedon 1 yang tertinggi terdapat
pada horizon C yakni sebesar 0,45 me/100g dan terendah pada horizon Ap1 yakni sebesar
0,10. Sedangkan Al-dd untuk pedon 2 bernilai 0,00 me/100g. Pada pedon 1 nilai K-dd
yang tertiggi terdapat pada horizon Ap2 sebesar 0,81 me/100g dan yang terendah pada
horizon C sebesar 0,15 me/100g. Sedangkan untuk pedon 2 nilai K-dd yang tertinggi
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
pada horizon Ap sebesar 0,52 me/100g dan yang terendah pada horizon C sebesar 0,30
me/100g.
Dari Tabel di atas bahwa Al-dd yang tertinggi adalah 0,45 yaitu pada horizon C
pada pedon 1 (P1) ini disebabkan oleh pH tanah pada bahan induk ini adalah asam
sehingga pertukaran Al-dd dalam tanah proses pertukarannya aktif sedangkan yang
terkecil adalah 0,0 ini terdapat pada seluruh horizon pedon 2 (P2) karena tanah
mempunyai pH mendekati 7 (ini menunjukan semakin tinggi pH tanah maka Al-dd
semakin rendah , Al-dd tidak lagi terukur bila pH mendekati 5,5 selama proses
pelapukan) , sedangkan K-dd yang terbesar adalah 0,81 pada horizon Ap2 pada pedon 1
(P1) sedangkan K-dd terendah 0,15 terdapat pada horizon C pada pedon 1 (P1). Data
analisis Al-dd dan K-dd terdapat pada Lampiran 2.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Mineral Liat
Hasil interpretasi mineral liat dengan kurva DTA (Termogram) dari kedua pedon
yang diteliti terdapat pada Gambar 1, 2, 3, 4, dan 5. Dari Gambar 1 dapat dilihat bahwa
Horizon C untuk Pedon 1 memiliki puncak endotermik pada 950 dan 400 0C, dan tidak
memiliki puncak eksotermik. Hal ini menunjukkan adanya mineral liat Alofan dan
Goethit.
Gambar 1. Termogram Horizon C Pedon 1
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Pada Gambar 2 dapat dilihat bahwa puncak endotermik untuk horizon Ap1 pada
Pedon 1 adalah pada 95 0C, 295 0C dan 300 0C, sedangkan puncak eksotermiknya yaitu
695 0C. Hal ini menunjcukkan adanya mineral liat Alofan, Gybsit dan Goethit.
Gambar 2. Termogram untuk Horizon Ap1 Pedon 1
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Pada Gambar 3 dapat dilihat bahwa puncak endotermik untuk horizon Ap2 pada
Pedon 1 adalah pada 295 0C dan 500 0C, sedangkan puncak eksotermiknya yaitu 690 0C.
Hal ini menunjukkan adanya mineral liat Alofan, Gybsit dan Kaolinit.
Gambar 3. Termogram Horizon Ap2 Pedon 1
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Pada Gambar 4 dapat dilihat bahwa puncak endotermik untuk horizon C pada
Pedon 2 adalah pada 420 0C dan 590 0C,sedangkan puncak eksotermiknya yaitu 900 0C.
Hal ini menunjukkan adanya mineral liat Kaolinit.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Pada Gambar 5 dapat dilihat bahwa puncak endotermik untuk horizon Ap pada
Pedon 2 adalah pada 110 0C, 295 0C, dan 505 0C sedangkan puncak eksotermiknya yaitu
910 0C. Hal ini menunjukkan adanya mineral liat Gybsit, Kaolinit dan Alofan.
Gambar 5. Termogram Horizon Ap Pedon 2
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Pembahasan
Deskripsi Profil Tanah
Dari hasil pengamatan di lapangan diperoleh solum yang dalam untuk kedua
pedon yaitu P1 123 cm dan P2 120 cm (lihat lampiran 3). Hal ini terjadi karena profil
yang diamati pada daerah yang datar sehingga kemungkinan erosi yang membawa
partikel tanah tidak terjadi, sehingga solum yang terdapat umumnya dalam. Hal ini sesuai
dengan pendapat Hardjowigeno (1993) yang mengatakan bahwa topografi merupakan
salah satu faktor pembentuk tanah dengan cara mempengaruhi jumlah air hujan yang
meresap atau ditahan oleh massa tanah, mempengaruhi dalamnya air tanh, mengerahkan
gerakan air berikut bahan yang terlarut di dalamnya dari suatu tempat ke tempat lain.
Penentuan notasi warna dilakukan berdasrkan buku pedoman pendiri warna tanah
yaitu buku Munsell Soil Colour Chart. Warna disusun oleh tiga variabel yaitu Hue,
Value, Chroma. Value menunjukkan gelap terangnya warna sesuai dengan bayak sinar
yang dipantulkan. Chroma menunjukkan kemurnian atau kekuatan dari warna spektrum.
Hue menunjukkan warna spektrum yang domonan sesuai dengan panjang gelombang.
Warna tanah yang semakin terang menunjukkan kandungan bahan organik semakin
sedikit dan jika warna tanah semakin gelap maka kendungan bahan organik semakin
tinggi. Pada Tabel 1 dapat dilihat bahwa semakin ke bawah semakin terang. Hal ini dapat
menunjukkan kandungan bahan organik yang semakin sedikit dari horizon atas ke
horizon bawah.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Struktur tanah dari kedua profil yang diamati berdasar
A)
BERDASARKAN MINERAL LIAT PADA TANAH BERBAHAN
INDUK ALLUVIAL DAN TUFF LIPARIT DI KECAMATAN
TANJUNG MORAWA KABUPATEN DELI SERDANG
SKRIPSI
OLEH:
HENDRIKSON PURBA
010303018
ILMU TANAH
DEPARTEMEN ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2007
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Judul Skripsi : Kajian Pelapukan Pedokimia (C A) Berdasarkan Mineral Liat
Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial dan Tuff Liparit di
Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang
Nama
: Hendrikson Purba
Nim
: 010303018
Departemen : Ilmu Tanah
Program Studi : Ilmu Tanah
Disetujui Oleh:
Komisi Pembimbing
(Ir. Fauzi, MP)
Anggota
(Ir. Purba Marpaung, SU)
Ketua
Mengetahui
Ketua Departemen/Program Studi
(Dr. Ir. Abdul Rauf, MP)
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
ABSTRACT
Hendrikson Purba, Study of Pedochemical Weathering C
A Pursuant Clay
Mineral at Alluvium and Tuff Liparite Parent Material Soil in Tanjung Morawa District
Sub-Province Deli Serdang. Weathering is a destruction of physic and chemistry of rocks
or parent material due to the rocks is not in equilibrum condition, in temperate, pressure
and wetness. Pedhocemical process is a destruction of climate with formed the solum as
last produce. Solum is the one of from parent material where is the main stimulation of
the formation of soil by some forming factors. Pedochemical weathering was happened in
horizon C
A.
The aim of this research is to compare the pedochemical weathering between soil
that rest on Alluvium material and Tuff Liparite at Tanjung Morawa District.
Pedochemical weathering criteria was used the thermogram analysis.
From the morfology analysis of Pedon 1 are consist of Ap1-Ap2-Bw1-Bw2-Bw3C horizon. Pedon 2 are consist of Ap-Bw1-Bw2-C horizon, texture of Pedon are
generally dominated by loamy clay. From the analysis of thermogram get that the horizon
of Pedon 1 and Pedon 2 are dominated by Kaolinite, Alofan and Gypsite mineral.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
ABSTRAK
Hendrikson Purba, Kajian Pelapukan Pedokimia (C A) Berdasarkan Mineral
Liat pada Tanah Alluvial dan Tuff Liparit di Kecamatan Tanjung Morawa, Kabupaten
Deli Serdang. Pelapukan adalah penghancuran fisik dan kimia dari batuan atau bahan
induk karena mineral-mineral dalam batuan tersebut tidak dalam keadaan seimbang pada
suhu, tekanan dan kelembaban. Proses pedokimia adalah proses penghancuran oleh iklim
dengan terbentuknya solum tanah sebagai hasil akhirnya. Solum adalah salah satu
bentukan yang berasal dari bahan induk yang merupakan syarat utama terbentuknya
tanah oleh beberapa faktor pembentuknya. Pelapukan pedokimia terjadi pada horizon
C A.
Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan tingkat pelapukan pedokimia
antara tanah berbahan induk Alluvial dengan Tuff Liparit di Kecamatan Tanjung
Morawa. Metode penelitian dengan analisis Termogram dan memakai kriteria pelapukan
pedokimia.
Dari analisa morfologi pedon diperoleh pada Pedon 1 terdiri atas horizon Ap1Ap2-Bw1-Bw2-Bw3-C, sedangkan pada Pedon 2 terdiri atas horizon Ap-Bw1-Bw2-C,
teksturnya umumnya liat berpasir. Dari analisa mineral liat didapat bahwa Pedon 1 dan
Pedon 2 didominasi oleh mineral Kaolinit, Alofan dan Gibsit.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Simalungun pada tanggal 11 Juli 1983 dari ayahanda L.
Purba dan ibunda A. br. Saragih. Penulis merupakan putra ke tiga dari lima bersaudara.
Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar (SD) pada Tahun 1995 di SD
Inpres Aek Komangin Simalungun, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) pada
Tahun 1998 di SLTP Negri 2 Purba Simalungun dan Sekolah Menengah Umum (SMU)
pada Tahun 2001 di SMU YP Universitas Simalungun (USI) Pematang Siantar. Penulis
masuk ke Perguruan Tinggi pada tahun 2001 melalui jalur SPMB di Universitas
Sumatera Utara, Fakultas Pertanian, Departemen Ilmu Tanah, Medan.
Adapun Pengalaman Penulis yaitu:
̇
Wakil Ketua Bidang Advokasi dan Kesejahteraan mahasiswa IMILTA (Periode
2003-2004).
̇
Komisaris Gerakan Mahasiswa Nasional Indonesia, fakultas Pertanian Universitas
sumatera Utara, Medan (Periode 2004-2005)
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas Berkat
dan Rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini.
Adapun judul dari Skripsi ini adalah “Kajian Pelapukan Pedokimia
(C
A)
Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial dan Tuff Liparit di
Kecamatan Tanjung Morawa”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar sarjana di Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas
Sumatra Utara, Medan.
Pada
kesempatan
ini
penulis
mengucapkan
terimakasih
kepada
Ir. Purba Marpaung, SU sebagai Ketua Pembimbing, dan Ir. Fauzi, MP sebagai Anggota
Pembimbing yang telah banyak memberi arahan, bimbingan kepada penulis. Serta kepada
pihak yang turut membantu dalam penyelesaian Skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih belum sempurna, untuk itu penulis
mengharapkan kritik dan saran guna perbaikan dimasa mendatang
Medan, April 2007
Penulis
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
DAFTAR ISI
ABSTRACT.................................................................................................... i
ABSTRAK ...................................................................................................... ii
RIWAYAT HIDUP........................................................................................ iii
KATA PENGANTAR.................................................................................... iv
DAFTAR ISI................................................................................................... v
DAFTAR TABEL .......................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR...................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................. ix
PENDAHULUAN
Latar Belakang ........................................................................................ 1
Tujuan Penelitian .................................................................................... 3
Kegunaan Penelitian ............................................................................... 3
TINJAUAN PUSTAKA
Bahan Induk ............................................................................................ 4
Mineral Liat ............................................................................................ 6
Pelapukan, Genesa dan Perkembangan Tanah........................................ 9
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian................................................................. 13
Bahan dan Alat........................................................................................ 13
Bahan ............................................................................................ 13
Alat................................................................................................ 13
Metode Penelitian ................................................................................... 14
Pelaksanaan Penelitian............................................................................ 14
Persiapan ....................................................................................... 14
Kegiatan Lapangan ....................................................................... 14
Analisa Laboratorium ................................................................... 14
Analisa Data.................................................................................. 15
KEADAAN UMUM LOKASI PENELITIAN............................................. 17
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil ........................................................................................................ 19
Deskripsi Profil Tanah ................................................................... 19
Analisa laboratorium...................................................................... 22
Mineral Liat ................................................................................... 27
Pembahasan............................................................................................. 32
Deskripsi Profil Tanah ................................................................... 32
Pelapukan Pedokimia..................................................................... 34
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ............................................................................................ 37
Saran ...................................................................................................... 37
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
DAFTAR TABEL
hal
1. Puncak Endotermik dan Eksotermik Mineral Liat............................... 16
2. Morfologi Pedon 1 ............................................................................... 20
3. Morfologi Pedon 2 ............................................................................... 21
4. Deskripsi Tekstur Tanah Pada Pedon 1 dan 2 ..................................... 22
5. Kapasitas Tukar kation Pada Pedon 1 dan 2........................................ 23
6. Nilai pH Tanah Pada Pedon 1 dan 2 .................................................... 24
7. Nilai AL-dd dan K-dd pada Pedon 1 dan 2.......................................... 25
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
DAFTAR GAMBAR
hal
1. Termogram Horizon C Pedon 1........................................................... 27
2. Termogram Horizon Ap1 Pedon 1....................................................... 28
3. Termogram Horizon Ap2 Pedon 1....................................................... 29
4. Termogram Horizon C Pedon 2........................................................... 30
5. Termogram Horizon Ap Pedon 2......................................................... 31
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
DAFTAR LAMPIRAN
hal
1. Data Curah Hujan Daerah tanjung Morawa......................................... 38
2. Hasil Analisa Tanah di Laboratorium.................................................. 39
3. Kriteria Kapasitas Tukar Kation (KTK) .............................................. 40
4. Profil Penampang Tanah...................................................................... 41
5. Peta Lokasi Penelitian.......................................................................... 42
6. Peta Satuan Lahan dan Jenis Tanah ..................................................... 43
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanah yang berupa media tumbuh tanaman secara fisik terdiri atas campuran
partikel organik, bahan organik yang mudah melapuk, air dan udara dengan ukuran
partikel yang telah dikenal adanya farksi pasir, debu dan liat. Ditinjau dari segi kesuburan
tanah, maka tanah dipandang sebagai bahan tersusun atas partikel batuan yang telah
terlapuk bersama dengan bahan organik, air, udara menjadi media tumbuh tanaman
(Munir, 1996).
Menurut bahan asalnya, tanah dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu tanah
mineral dan tanah organik. Tanah mineral berasal dari pelapukan batuan dan tanah
organik berasal dari sisa tanaman dan hewan (Abdullah, 1993).
Proses pembentukan tanah secara garis besar dibedakan atas proses pelapukan dan
pembentukan tanah. Proses pelapukan merubah batuan induk menjadi bahan induk tanah
lalu berubah menjadi tanah, selanjutnya proses perkembangan tanah akan menghasilkan
horizon-horizon genetic ditubuh tanah tersebut pada tanah yang sudah berkembang akan
dijumpai horizon-horizon A, B, C dan R (Foth, 1994).
Pelapukan adalah penghancuran sifat fisik dan kimia dari batuan, karena mineralmineral dalam batuan tersebut tidak dalam keseimbangan pada suhu, tekanan dan
kelembaban. Pelapukan sudah dimulai sebelum proses pembentukan tanah berlangsung
sampai tidak ada lagi bahan-bahan yang muda lapuk. Pelapukan terjadi baik dibawah
solum maupun didalam solum. Pelapukan pedokimia adalah pelapukan yang terjadi pada
solum tanah yaitu horizon A dan B (Hardjowigeno, 1993).
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Mineral liat merupakan salah satu komponen tanah yang sangat penting karena
mineral liat dapat menentukan sifat fisik maupun sifat kimia tanah. Tanah dapat
mengembang dan mengkerut, KTK dan konsestensi tanah disebabkan oleh jenis mineral
liat yang dominan dalam tanah (Munir, 1996).
Mineral liat mengalami perubahan selama pelapukan pedokimia berlangsung.
Perubahan ini merubah sifat penting tanah seperti KTK yang penting bagi pertanian.
Dapatlah dikatakan bahwa pengolahan tanah pertanian juga dipengaruhi oleh jenis dan
jumlah mineral penyusun tanah.
Tanjung Morawa adalah satu kecamatan yang ada di Kabupaten Deli Serdang dan
merupakan daerah pertanian yang sangat besar khususnya dalam tanaman semusim
(tanaman pangan), tanaman yang dibudidayakan untuk lahan pertanian yang diusahakan
oleh petani di daerah Tanjung Morawa berbeda, hal ini disebabkan karena berbeda jenis
dan sifat tanahnya. Perbedaan jenis dan sifat tanah ini dipengaruhi oleh faktor pembentuk
tanah yaitu bahan induk, dimana daerah Tanjung Morawa memiliki dua bahan induk
yaitu Alluvial dan Tuff Liparit. Pelapukan pedokimia didaerah ini belum pernah diteliti
sehingga saya tertarik untuk meneliti/mengkaji tingkat pelapukan berdasarkan mineral
liat.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitan ini adalah untuk mengetahui dan membandingkan
tingkat pelapukan pedokimia dari tanah berbahan induk Alluvial dan Tuff Liparit di
Kecamatan Tanjung Morawa, Kabupaten Deli Serdang berdasarkan mineral liat.
Kegunaan Penelitian
1. Sebagai bahan informasi untuk pengelolaan lahan di Kecamatan Tanjung
Morawa, Kabupaten Deli Serdang.
2. Skripsi sebagai salah satu syarat mendapatkan gelar sarjana di Departemen Ilmu
Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
TINJAUAN PUSTAKA
Bahan Induk
Bahan induk merupakan salah satu faktor yang memilki peran dalam proses
pembentukan tanah. Dimana bahan induk akan saling mempengaruhi dan bekerja sama
dengan faktor pembentuk tanah lainnya dalam proses pembentukan tanah (Hardjowigeno,
1993).
Alluvial disebut juga sebagai bahan tubuh tanah endapan atau recent deposits
yang belum memiliki perkembangan profil yang baik. Tanah berwarana keabu-abuan
sampai kecoklat-coklatan, tekstur tanahnya adalah liat atau liat berpasir dengan
kandungan pasir 50%. Strukturnya pejal atau tanpa struktur, sedangkan konsistensinya
keras waktu kering, teguh waktu lembab (Sarief, 1985).
Tanah
aluvial
hanya
meliputi
lahan
yang
dipengaruhi
oleh
aktivitas
sungai/mengalami banjir, sehingga dapat dianggap masih muda dan belum ada
deferensiasi horizon. Endapan alluvial yang sudah tua dan menampakkan akibat
pengaruh iklim serta vegetasi tidak termasuk tanah inceptisol sehingga mungkin perlu
lebih berkembang (Munir, 1996).
Suatu hal yang mencirikan pada pembentukan allluvial adalah bahwa sebagian
terbesar bahan kasar akan diendapkan tidak jauh dari sumbernya. Tekstur bahan yang
diendapakan pada waktu tempat yang sama akan lebih seragam, semakin jauh dari
sumbernya maka semakin halus butir yang diangkut karena hal ini terbentuk akibat banjir
pada musim hujan, sehingga sifat bahan-bahannya juga tergantung pada kekuatan banjir
dan asal serta macam bahan yang diangkut, sehingga menampakkan ciri morfologi
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
beralapis-lapis atau berlembar-lembar yang bukan horizon karena bukan hasil
perkembangan tanah. Sifat dan ciri tanah alluvial dipengaruhi langsung oleh sumber
bahan asal, sehingga kesuburannya ditentukan sifat bahan asalnya (Darmawidjaya, 1997).
Khusus di daerah datar yang berawa-rawa, tanah alluvial ini sering digenangi air,
sehingga warna tanah kelabu tua atau kehitam-hitaman. Teksturnya adalah liat tanpa
struktur, sifatnya lekat dan sering juga disebut sebagai alluvial hidromorf. Tanah ini
banyak terdapat berasosiasi dengan tanah-tanah organosol, gley humus rendah dan
hidromorfik kelabu, yang keseluruhannya merupakan tanah-tanah yang terdapat di daerah
pasang surut. Secara keseluruhan tanah Alluvial ini mempunyai sifat-sifat fisika yang
kurang baik sampai sedang, sifat-sifat kimianya sedang sampai baik. Oleh sebab itu
produktivitas tanahnya rendah sampai tinggi. Daerah penyebarannya terdapat di berbagai
keadaan iklim, hubungan ketinggian yang beraneka tetapi umumnya di datarn rendah
memdentuk wilayahnya datar sampai bergelombang (Sarief, 1985).
Bentuk vulkanis terjadi karena adanya letusan suatu gunung berapi dan pada
umumnya terjadi pada zaman kuarter. Bentuk vulkanis tertua terdiri dari bahan vulkan
yang berupa Tuff Liparit. Bahan vulkan Tuff Liparit ini berasal dari erupsi gunung Toba
pada zaman plio-plestosein atau kuarter tua (Sarief, 1985).
Susunan mineral tanah Tuff Liparit dalam fraksi ringan terutama terdiri dari
kwarsa jernih, gelas vulkan dan sanidin. Dalam fraksi berat ditemukan mineral biotik dan
zirkon serta ortit yang merupakan mineral penciri bagi Tuff Liparit (Sarief, 1985).
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Mineral Liat
Mineral adalah sebagian besar zat-zat hablur (kristal atau amorf) yang ada dalam
kerak bumi yang bersifat homogen, baik fisik maupun kimiawi. Mineral itu merupakan
persenyawaan anorganik asli serta mempunyai susunan kimia yang tetap (Munir, 1996).
Seperti diketahui terdapat dua jenis mineral, yaitu mineral primer dan mineral
sekunder. Mineral primer adalah seperti yang dijumpai pada batuan beku dan matuan
metamorf, misalnya kuarsa, feldsfar, mika dan augit. Sedangkan mineral sekunder yang
telah dibentuk suatu penghancuran mineral primer seperti mineral liat kaolinit, hidrous
mika, montmorilonit, serta oksida-oksida besi dan aluminium (Abdullah, 1993).
Mineral liat kristalin dibedakan berdasarkan jumlah lapis kristal tetrahedron dan
oktahedron, yaitu: a. Tipe dua lapis (1:1) yang tersusun atas satu lapis silikat tetrahedron
dan satu lapis aluminium oktahedron. b. Tipe tiga lapis (2:1) yang tersusun oleh masingmasing dua lapis silikat dan aluminium tetrahedron dan satu lapis di-oktahedron atau
trioktahedron. c. Tipe empat lapis (2:1:1) yang tersusun atas masing-masing dua lapis
silikat dan aluminium tetrahedron dan oktahedron (Marpaung, 1992).
Mineral liat merupakan salah satu komponen tanah yang sangat penting karena
mineral liat dapat menentukan sifat fisik maupun sifat kimia tanah. Tanah dapat
mengembang dan mengkerut, KTK dan konsestensi tanah disebabkan oleh jenis mineral
liat yang dominan dalam tanah (Munir, 1996).
Faktor yang mempengaruhi pembentukan mineral sekunder atau mineral liat
antara lain : (a) konsentrasi dan keseimbangan ion-ion dalam tanah, (b) solubility produk
dari senyawa-senyawa yang bersangkutan, (c) Eh-pH (d) kecepatan reaksi weathering –
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
synthesis, termasuk kecepatan pelepasan hasil pelapukan seperti basa-basa silika
(Hardjowigeno, 1993).
Tanah muda mempunyai kandungan liat yang rendah dan kandungan primer yang
tinggi. Pada tanah matang atau tanah tua dimana sebagian mineral primernya siap
melapuk, pembentukan liat silikat akan menjadi lebih rendah. Kandungan liat yang tinggi
menunjang laju dekomposisi liat yang relatif tinggi (Foth, 1994).
Berdasarkan teori pembentukan mineral liat, yang dikembangkan oleh Noll, pada
dasarnya mengenai hasil pembentukannya ditentukan oleh reaksi lingkungan.
Pembentukan dalam hal ini pada lingkungan yang bereaksi asam akan terbentuk mineral
liat Kaolinit, sedangkan pada lingkungan yang bereaksi netral sampai basa dan
mengandung banyak magnesium, akan terbentuk mineral liat montmorilonit (Sutedjo dan
Kartasapoetra, 2002).
Mineral liat memiliki struktur yang beragam. Banyak sedikitnya ion-ion
digambarkan dalam struktur, selanjutnya satu partikel liat dapat berisi sejumlah lapisan
dari satu jenis liat, bersamaan dengan hal tersebut jumlah dari satu liat berbeda. Keadaan
ini merupakan interstratifikasi liat, hal ini umumnya dalam tanah. Interstratifikasi dapat
terjadi secara teratur dan tidak teratur (Foth, 1998).
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Beberapa metode penetapan mineral liat di laboratorium:
Ü Analisis Difraksi Sinar – X (X – Ray Diffraction)
Ü Differential Analisys Thermal (DTA)
Ü Termografmetrik Analisis (TGA)
Ü Scanning Elektron Mikroskop (SEM)
(Munir, 1996).
Differential Thermal Analysis (DTA) mengukur perbedaan suhu yang timbul
antara contoh tidak dikenal dan baku, sebagai akibat pemanasan bersama pada
pemanasan yang dikendalikan dari 0 0C sampai 1000 0C. bahan acuan baku yang disebut
bahan standart adalah suatu bahan yang secara thermal berada pada kisaran suhu
pemanasan yang digunakan. Sejumlah senyawa telah digunakan sebagai contoh, misalnya
Al2O4 dan kaolinit yang dipanaskan pada suhu 1000 0C. Pemanasan harus dikendalikan
dengan laju yang seragam dan tetap selama berlangsungnya analisis. Laju pemanasan
dapat berkisar dari 0,1 0C/menit. Sampai 2000 0C,selama proses pemanasan contoh tak
dikenal mengalami reaksi thermal dan transformasi. Jika suhu dari bahan tak dikenal
menjadi rendah dari bahan baku, bertanda negatif dari suatu puncak endotermik
dihasilkan. Apabila suhu contoh tersebut menjadi lebih tinggi dari contoh baku bertanda
positif dari suatu eksotermik tersebut (Poerwowidodo, 1991).
Differential Thermal Analysis (DTA) adalah suatu alat untuk menentukan sifatsifat khusus panas dari suatubahan sample dengan mengukur dan mencatat keduanya,
berdasarkan temperatur ( 0C ) dari bahan contoh, dengan kata lain DTA adalah cara untuk
mendeteksi dan mengukur bahan yang tidak setimbang (tidak stabil) dalam suhu dengan
bahan pembanding, bila terjadi reaksi endotermik atau eksotermik (Lubis, 1989).
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Pelapukan, Genesa dan Perkembangan Tanah
Faktor pembentuk tanah terdiri atas bahan induk dan organik lingkungan dan
mempengaruhi perubahan bahan induk menjadi tanah. Walaupun organik pembentuk
tanah disebut sebenarnya sangat banyak tetapi yang terpenting menurut Jenny (1941)
adalah iklim (i), relief (r), organisme (o), bahan induk (b) dan waktu (w), juga faktorfaktor lain misalnya grafitasi bumi dan lain-lain (Hardjowigweno, 1993).
Pembentukan tanah perubahan induk tanah berlangsung dengan proses pelapukan,
dekomposisi dan mieralisasi lebih lanjut. Banyaknya waktu yang diperlukan untuk
pembentukan tanah berbeda-beda. Tanah yang berkembang dari batuan yang keras
memerlukan waktu yang lebih lama untuk pembentukan tanah dibandingkan dengan
tanah yang berasal dari bahan induk lunak dan lepas. Proses tanah mula-mula berjalan
agak cepat tetapi makin tua tanah proses tersebut berjalan sangat lambat (Hardjowigeno,
1993).
Proses pembentukan tanah meliputi penambahan organik dan mineral kedalam
tanah, baik dalam bentuk padat, cair, ataupun gas. Kehilangan benda-benda tersebut dari
tanah, pemindahan bahan-bahan tanah dari satu lapisan ke lapisan lain perubahan bentuk
bahan mineral atau bahan orgaik dalam tanah (Buol, et al, 1980).
Proses pembentukan tanah secara garis besar dibedakan atas proses pelapukan dan
pembentukan tanah. Proses pelapukan merubah batuan induk menjadi bahan induk tanah
lalu berubah menjadi tanah, selanjutnya proses perkembangan tanah akan menghasilkan
horizon-horizon genetic ditubuh tanah tersebut pada tanah yang sudah berkembang akan
dijumpai horizon-horizon A, B, C dan R (Foth, 1994).
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Syarat utama terbentuknya tanah ada dua yaitu tersedianya bahan asal dan ada
faktor yang mempengaruhi bahan asal tersebut. Bahn induk berwujud batuan, mineralmineral dan zat organik. Adanya korelasi antara zona iklim dan jenis tanah muda
dimengerti bahwa permulaan yang paling berpengaruh adalah bahan induk, semakin lama
tanah berkembang, maka iklim akan semakin besar pengaruhnya dan semakin bersifat
dominasi terhadap faktor lainnya, juga terhadap bahan induk (Darmawidjaya, 1997).
Fase pertama kelahiran tubuh tanah adalah pelapukan dan peruraian batuan atau
bahan induk tanah dan fase kedua adalah pembentukan debu tanah. Proses pembentukan
tubuh tanah merupakan suatu kejadian rumit beruntun, mencakup reaksi saling terkait dan
penyusunan
kembali
bahan-bahan
yang
sangat
mempengaruhi
tempat
itu
(Poerwowidodo, 1991).
Pelapukan adalah penghancuran sifat fisik dan kimia dari batuan, karena mineralmineral dalam batuan tersebut tidak dalam keseimbangan pada suhu, tekanan dan
kelembaban. Pelapukan sudah dimulai sebelum proses pembentukan tanah berlangsung
sampai tidak ada lagi bahan-bahan yang muda lapuk. Pelapukan terjadi baik dibawah
solum maupun didalam solum. Pelapukan pedokimia adalah pelapukan yang terjadi pada
solum tanah yaitu horizon A dan B (Hardjowigeno, 1993).
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Pelapukan pedokimia meliputi :
1. Oksidasi-Reduksi
Perubahan-perubahan keadaan oksidasi dan reduksi menghasilkan pelapukan Fe
dan Mn dari mineral-mineral primer yang kemudian membentuk karatan atau
konkresi dalam solum tanah.
2. Pelepasan Al dari kristal liat menjadi hidroksida
Terjadi pada proses penghancuran montmorilonit dalam solum tanah.
3. Pemindahan K dari Mika
Penggantian sedikit K+ dari interlayer mika oleh H+ tidak menyebabkan distorsi
atau kehilangan keseimbangan (Aligment) yang berarti kapasitas tukar kation
sedikit meningkat dan terbentuk mineral liat Illit.
4. Pembentukan lapisan Al pada mineral liat 2:1
Suatu modifikasi mineral secara pedogenik pada tanah masam, adalah
pengendapan gugusan hidrokxy-Al diruang antar barisan (Interlayer-space) dari
vermikulit (kadang-kadang juga pada montmorilonit).
(Hardjowigeno, 1993).
Tingkat pelapukan lanjutan suatu tanah diharapkan tercermin dari sifat fisik,
kimia dan mineralogi. Tanah yang tingkat pelapukan lanjut umumnya mempunyai KTK
rendah, akumulasi sesquioxida dan horizon oksidik. Dua sifat terakhir dicerminkan oleh
kadar besi oksida dan allumunium hidroksida tinggi dalam tanah (Goenadi dan Tan,
1989).
Tanda yang dipakai untuk menyatakan tanah telah mencapaiu tingkat
perkembangan lebih lanjut ialah profil terbagi dalam horizon-horizon yang lebih banyak
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
dan masing-masing horizon lebih tebal serta lebih nyata terbentuk, tekstur tanah lebih
halus, pH menurun atau kemasaman meningkat, kadar N dan bahan organik lebih banyak,
warna tanah lebih cerah. Tanda-tanda yang tercantum diatas tidak berarti harus semuanya
tampak bersamaan dalam sebuah profil tanah (Notohadiprawiro, 1995).
Proses perkembangan tanah yang menimbulkan ciri-ciri yang terdiri atas proses
akumulasi bahan organik dipermukaan tanah membentuk horizon O, antara lain termasuk
proses yang menimbulkan ciri khas seperti pembentukan humus dan gambut. Proses
eluviasi sambil membentuk horizon A termasuk proses pencucian, latolisasi, dan
podsolisasi. Proses illuviasi membentuk horizon B terdiri atas proses akumulasi kapur,
lempung dan besi (Darmawidjaya, 1997).
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Kecamatan Tanjung Morawa, Kabupaten Deli
Serdang, dengan ketinggian tempat 30 m dpl dan berjarak ±26 km dari kota Medan.
Penelitian ini berada di Desa labuan Ujung dan Desa Batulokan. Penelitian ini juga
dilakukan di Laboratorium Sentral, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara,
Medan, dan Laboratorium PTKI (Pendidikan Teknologi Kimia Industri) Medan yang
direncanakan pada bulan Maret 2006 sampai selesai.
Bahan dan Alat
Bahan
Adapun bahan yang digunakan yaitu : Peta Geologi Sumatera Utara untuk
mengetahui bahan induk di lokasi penelitian, Peta jenis tanah untuk mengetahui jenis
tanah di daerah yang akan diteliti, larutan-larutan kimia yang digunakan dalam analisa
laboratorium, aquadest untuk melarutkan tanah.
Alat
Adapun alat yang digunakan yaitu: Kompas sebagai penunjuk arah, GPS (Global
Position System) untuk menentukan koordinat tempat yang akan dibuat profil. meteran
untuk mengukur profil, Altimeter untuk mengukur ketinggian tempat, klinometer untuk
mengukur kemerengan lereng, kantong plastik untuk tempat sample tanah.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Metode Penelitian
Adapun metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan analisis
termogram dan memakai kriteria pelapukan pedokimia.
Pelaksanaan Penelitian
Persiapan
Sebelum penelitian ini dilaksanakan dilapangan, terlebih dahulu diadakan rencana
penelitian, antara lain: konsultasi usulan penelitian dengan dosen pembimbing,
mengadakan pra survey ke lapangan, persiapan bahan dan alat yang dibutuhkan dalam
penelitian ini.
Kegiatan Lapangan
Penentuan titik lubang profil tanah berdasarkan analisa peta jenis bahan induk dan
peta jenis tanah Tanjung Morawa yaitu sebanyak dua lubang profil. Pengambilan sampel
tanah dilakukan pada horizon C dan A yang diambil dari dua lubang profil.
Analisa Laboratorium
Adapun kegiatan analisa laboratorium yang dilakukan yaitu:
•
Analisa mineral liat dengan menggunakan alat DTA (Differential Thermal
Analysis).
•
Analisa tekstur tanah dengan metode pipet untuk mengetahui persentase
kandungan pasir, debu, dan liat yang erat kaitannya dengan proses pembentukan
tanah.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
•
Analisa Kapasitas Tukar Kation (KTK) dengan metode ekstraksi NH4Oac pH 7
untuk mengetahui tingkat perkembangan tanah dimana KTK akan menjadi rendah
pada tingkat pelapukan lanjut.
•
Analisa pH H2O, pH KCl, pH NaF dengan metode electrometry
•
Analisa Al-dd dengan metode ekstraksi KCl 1 N untuk mengetahui seberapa
banyak Al yang terlepas dari kristal liat.
•
Analisa K-dd dengan metode NH4OAc pH 7 untuk mengetahui ada tidaknya K
yang terlepas.
Analisa Data
•
Analisa data dapat dilakukan dengan menginput data hasil analisa termogram
•
Menentukan tingkat pelapukan memakai kriteria pelapukan pedokimia, yaitu :
1) Oksidasi-Reduksi
2) Pelepasan Al dari kristal liat menjadi Hidroksida melalui pertukaran kation
3) Pemindahan K dari Mika
4) Pembentukan lapisan Al pada mineral liat 2:1
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Tabel 1. Puncak endotermik dan eksotermik dari beberapa mineral liat utama
(Tan, 1998)
Kaolinit
Puncak Endotermik
(0C)
500-600
Puncak Eksotermik
(0C)
900-1000
Montmorilonit
100-250
900-1000
Haloisit
500-600
Mineral Liat
920-950
100-200
Gibsit
250-350
800-900
Geohit
300-400
800-900
Alofan
50-150
800-900
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
KEADAAN UMUM LOKASI PENELITIAN
Lokasi Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, pada dua
profil tanah yaitu prifil satu (P1) pada koordinat 03032’3” LU dan 98047’6” BT di Desa
Dagang Krawan, sedangkan profil dua (P2) dengan koordinat 03029’4” LU dan 98048’8”
BT di Desa Naga Timbul dengan ketinggian 30 m dpl.
Iklim
Data iklim yang digunakan adalah data curah hujan yang diperoleh dari Badan
Meteorologi dan Geofisika (BMG) Sampali Medan Sumatera Utara.
Dari data iklim menurut Scmith dan Ferguson dalam Guslim (1997) bahwa bulan
basah terjadi jika curah hujan >100 mm dan bulan kering jika terjadi curah hujan ≤ 60
mm dengan harga Q yang diperoleh dari perbandingan antara bulan kering dan bulan
basah, dapat dituliskan dengan rumus
Rataan bulan kering
Q=
x 100 %
Rataan bulan basah
Daerah penelitian di daerah Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang yaitu P1
dan P2, memiliki tipe iklim yang sama dimana rataan bulan kering 1,5 dan rataan bulan
basah 5,5 dengan harga Q terletak pada range 14,3 < Q > 33,3. Hal ini dapat dilihat pada
Lampiran 1.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Relief
Pada umumnya relief Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang adalah
datar.Pada pedon 1 ( P1) dan pada pedon 2 (P2) reliefnya adalah datar dengan kemiringan
lereng 0 –3 %.
Vegetasi
Dari pengamatan langsung di lapangan dapat dilihat bahwa vegetasi yang adalah
ubi kayu (Manihot utilissima), karet (Havea brassiliensis) dan padi (Oryza sativa
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Deskripsi Profil Tanah
Sifat tanah yang diteliti di lapangan pada Pedon 1 dan Pedon 2 meliputi warna,
tekstur, struktur, konsistensi dan keadaan lain yang dapat dilihat pada Tabel 4 dan 5.
Deskrisi profil tanah daerah peenelitian adalah sebagi berikut :
Pedon
: P1
Bahan Induk
: Alluvial
Jenis Tanah
: Inceptisol
Lokasi
: Desa Dagang Krawan Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten
Deli Serdang
Koordinat
: 03032’3” LU dan 98047’6” BT
Tinggi Tempat
: 30 m dpl
Kemiringan Lereng
: 0 – 3%
Topogarafi
: Datar
Vegetasi
: Ubi kayu (Manihot utilissima), karet (Havea brassiliensis)
dan
padi (Oryza sativa)
Drainase
: Sedang
Kedalaman Efektif
: > 150 cm
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Tabel 2. Morfologi Pedon 1
Horizon
Kedaaman (cm)
C
> 120/123
Ap1
0 – 29/33
Ap2
29/33 – 45/65
Bw1
45/65 – 60/63
Bw2
60/63 – 93/99
Bw3
93/99 – 120/123
Uraian
Kuning kemerahan (7.5 YR 7/6), Liat berpasir,
sedang, gumpal bersudut, tidak gembur, tidak
terdapat perakaran, tidak terdapat batuan.
Coklat kemerahan (2.5 YR 4/2), Liat berpasir,
sedang, gembur, tidak ada batuan, perakaran
banyak, beralih nyata berombak ke …..
Merah kekuningan, (5 YR 4/6), Liat berpasir,
sedang, gumpal bersudut, gembur, tidak
terdapat batuan, perakaran banyak, beralih nyata
berombak ke …..
Merah kekuningan, (5 YR 4/6), Liat berpasir,
sedang gumpal bersudut, sedang, gembur,
paerakaran sedikit, tidak terdapat batuan, beralih
berbaur berombak
ke …..
Merah kekuningan (5 YR 5/6), Liat berpasir,
sedang, gumpal bersudut, teguh, perakaran
sedikit, tidak terdapat batuan, beralih berbaur
berombak ke ……..
Kuning kemerahan (7.5 YR 7/6), Liat berpasir,
sedang,gumpal bersudut, gembur, tidak terdapat
perakaran, tidak terdapat batuan, beralih berbaur
berombak ke ……..
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Pedon
: P2
Bahan Induk
: Tuff Liparit
Jenis Tanah
: Inceptisol
Lokasi
:Desa Naga Timbul Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli
Serdang
Tinggi Tempat
: 30 m dpl
Kemiringan Lereng
: 0 – 3%
Topografi
: Datar
Vegetasi
: Ubi kayu
Drainase
: Sedang
Koordinat
: 03029’4” LU dan 98048’8” BT
Kedalaman Efektif
: > 150 cm
Tabel 3. Morfologi Pedon 2
Horizon
Kedalaman (cm)
C
> 120
Ap
0 – 13
Bw1
13 – 52
Bw2
52 – 120
Uraian
Coklat kekuningan (10 YR 4/6), liat berpasir,
sedang, gumpal bersudut, tidak gembur, tidak
terdapat perakaran, tidak terdapat batuan
Coklat kekuningan ( 10 YR 3/4), liat berpasir,
sedang, gumpal bersudut, gembur, ada
perakaran, tidak terdapat batuan, beralih nyata
datar ke …
Coklat kehitaman (7.5 YR 4/4), liat berpasir,
sedang,gumpal bersudut, gembur, sedikit
parakaran, tidak terdapat batuan, beralih nyata
datar ke …..
Coklat kekuningan (10 YR 4/6), liat berpasir,
sedang, gumpal bersudut, gembur, tidak terdapat
perakaran, tidak terdapat batuan
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Analisa Laboratorium
Sifat Fisika Tanah
̇
Tekstur Tanah
Data analisis kelas tekstur tanah daerah penelitaian dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Deskripsi Tekstur Tanah pada Pedon 1 dan 2.
Total Fraksi Tanah
Pedon Horizon
Kedalaman (cm)
Pasir
Debu
Liat
Tekstur
(%)
Ap1
0 – 29/33
27,5
5,7
66,8
Lp
Ap2
29/33 – 45/46
25,3
1
73,7
Lp
Bw1
45/46 – 60/63
29,7
0,5
69,8
Lp
Bw2
60/63 – 93/99
25,6
8,9
65,5
Lp
Bw3
93/99 – 120/123
19,5
12,5
68,0
Lp
C
> 120/123
28.6
0.8
71.3
Lp
Ap
0 – 13
30,4
9,9
59,7
Lp
Bw1
13 – 52
30,5
8,8
60,7
Lp
Bw2
52 – 120
28,3
8,9
62,8
Lp
C
> 120
27.6
5.9
68.4
Lp
P1
P2
Ket : Lp (Liat berpasir)
Dari Tabel 6 dapat dilihat bahwa tanah dari kedua pedon mempunyai tekstur liat
berpasir.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Sifat Kimia Tanah
̇
Kapasitas Tukar Kation
Data analisis kapasitas Tukar Kation ( KTK ) pada Pedon 1 dan Pedon 2 daerah
penelitian dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Kapasitas Tukar Kation pada Pedon 1 dan Pedon 2 pada daerah penelitian
Pedon
Horizon
Kedalaman (cm)
KTK (me/100 g)
Ap1
0 – 29/33
9,41
Ap2
29/33 – 45/46
12,83
Bw1
45/46 – 60/63
14,98
Bw2
60/63 – 93/99
15,25
Bw3
93/99 – 120/123
13,30
C
> 120/123
12,40
Ap
0 – 13
15,05
Bw1
13 – 52
16,53
Bw2
52 – 120
16,98
C
> 120
16,78
P1
P2
Dari Tabel 5 dapat dilihat bahwa KTK yang tertinggi pada Pedon 1 (P1) terdapat
pada horizon Bw2 15,25 me/100g dan yang terendah pada horizon Ap1 9,41
me/100g.Sedangkan pada Pedon 2 ( P2 ) KTK tertinggi pada horizon BW2 16,98
me/100g dan yang terendah pada horizon Ap 15,05 me/100g.
Dari data di atas bahwa KTK yang tertinggi terdapat pada horizon Bw2 pedon 2
(P2) yakni sebesar 16,98me/100g.Dara analisis tanah dapat dilihat pada lampiran 2.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
̇
Reaksi Tanah (pH)
Data analisis kemasaman tanah (pH) pada Pedon 1 dan 2 di lokasi penelitian dapat
dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Nilai pH Tanah pada Pedon 1 dan 2
Pedon Horizon
Kedalaman (cm)
pH
pH
pH
H2O
KCl
NaF
Ap1
0 – 29/33
5,75
3,67
8,5
Ap2
29/33 – 45/46
5,38
3,60
9,2
Bw1
45/46 – 60/63
5,42
3,57
8,8
Bw2
60/63 – 93/99
5,43
3,80
7,6
Bw3
93/99 – 120/123
5,36
3,60
7,8
C
> 120/123
5,40
3,2
≥2
Ap
0 – 13
5,65
4,20
6,8
BW1
13 – 52
6,17
4,50
7,2
Bw2
52 – 120
6,27
4,87
7,8
C
> 120
5,9
4,5
≥6
P1
P2
Dari data di atas diperoleh bahwa pH dengan pengukuran NaF lebih besar dari pH
H2O dan KCl. Dari data di atas bahwa pH dengan menggunakan NaF yang terbesar
adalah 9,2 pada horizon Ap2 (P1) dan yang terkecil yaitu sebesar ≥2 pada C (P1),
sedangkan pH H2O yang terbesar adalah 6,27 pada horizon Bw2 (P2) dan yang terkecil
5,36 pada horizon Bw3 (P1) ini disebabkan oleh pengolahan tanah.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
̇
Al dapat dipertukarkan ( Al-dd) dan K dapat dipertukarkan (K-dd)
Data analisis Al dapat dipertukarkan (Al-dd) dan K dapat dipertukarkan
(K-dd) dan pada pedon 1 dan pedon 2 pada daerah penelitian dapat dilihat pada
Tabel 7.
Tabel 7. Nilai Al-dd dan K-dd pada Pedon 1 dan 2
Pedon Horizon
Kedalaman (cm)
Al-dd
K-dd
(me/100g)
Ap1
0 – 29/33
0,10
0,36
Ap2
29/33 – 45/46
0,20
0,81
Bw1
45/46 – 60/63
0,15
0,68
Bw2
60/63 – 93/99
0,25
0,52
Bw3
93/99 –120/123
0,40
0,21
C
>123
0,45
0,15
Ap
0 – 13
0,00
0,52
Bw1
13 – 52
0,00
0,45
Bw2
52 – 120
0,00
0,36
C
> 120
0,00
0,30
P1
P2
Dari Tabel 7 dapat dilihat bahwa nilai Al-dd pada pedon 1 yang tertinggi terdapat
pada horizon C yakni sebesar 0,45 me/100g dan terendah pada horizon Ap1 yakni sebesar
0,10. Sedangkan Al-dd untuk pedon 2 bernilai 0,00 me/100g. Pada pedon 1 nilai K-dd
yang tertiggi terdapat pada horizon Ap2 sebesar 0,81 me/100g dan yang terendah pada
horizon C sebesar 0,15 me/100g. Sedangkan untuk pedon 2 nilai K-dd yang tertinggi
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
pada horizon Ap sebesar 0,52 me/100g dan yang terendah pada horizon C sebesar 0,30
me/100g.
Dari Tabel di atas bahwa Al-dd yang tertinggi adalah 0,45 yaitu pada horizon C
pada pedon 1 (P1) ini disebabkan oleh pH tanah pada bahan induk ini adalah asam
sehingga pertukaran Al-dd dalam tanah proses pertukarannya aktif sedangkan yang
terkecil adalah 0,0 ini terdapat pada seluruh horizon pedon 2 (P2) karena tanah
mempunyai pH mendekati 7 (ini menunjukan semakin tinggi pH tanah maka Al-dd
semakin rendah , Al-dd tidak lagi terukur bila pH mendekati 5,5 selama proses
pelapukan) , sedangkan K-dd yang terbesar adalah 0,81 pada horizon Ap2 pada pedon 1
(P1) sedangkan K-dd terendah 0,15 terdapat pada horizon C pada pedon 1 (P1). Data
analisis Al-dd dan K-dd terdapat pada Lampiran 2.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Mineral Liat
Hasil interpretasi mineral liat dengan kurva DTA (Termogram) dari kedua pedon
yang diteliti terdapat pada Gambar 1, 2, 3, 4, dan 5. Dari Gambar 1 dapat dilihat bahwa
Horizon C untuk Pedon 1 memiliki puncak endotermik pada 950 dan 400 0C, dan tidak
memiliki puncak eksotermik. Hal ini menunjukkan adanya mineral liat Alofan dan
Goethit.
Gambar 1. Termogram Horizon C Pedon 1
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Pada Gambar 2 dapat dilihat bahwa puncak endotermik untuk horizon Ap1 pada
Pedon 1 adalah pada 95 0C, 295 0C dan 300 0C, sedangkan puncak eksotermiknya yaitu
695 0C. Hal ini menunjcukkan adanya mineral liat Alofan, Gybsit dan Goethit.
Gambar 2. Termogram untuk Horizon Ap1 Pedon 1
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Pada Gambar 3 dapat dilihat bahwa puncak endotermik untuk horizon Ap2 pada
Pedon 1 adalah pada 295 0C dan 500 0C, sedangkan puncak eksotermiknya yaitu 690 0C.
Hal ini menunjukkan adanya mineral liat Alofan, Gybsit dan Kaolinit.
Gambar 3. Termogram Horizon Ap2 Pedon 1
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Pada Gambar 4 dapat dilihat bahwa puncak endotermik untuk horizon C pada
Pedon 2 adalah pada 420 0C dan 590 0C,sedangkan puncak eksotermiknya yaitu 900 0C.
Hal ini menunjukkan adanya mineral liat Kaolinit.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Pada Gambar 5 dapat dilihat bahwa puncak endotermik untuk horizon Ap pada
Pedon 2 adalah pada 110 0C, 295 0C, dan 505 0C sedangkan puncak eksotermiknya yaitu
910 0C. Hal ini menunjukkan adanya mineral liat Gybsit, Kaolinit dan Alofan.
Gambar 5. Termogram Horizon Ap Pedon 2
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Pembahasan
Deskripsi Profil Tanah
Dari hasil pengamatan di lapangan diperoleh solum yang dalam untuk kedua
pedon yaitu P1 123 cm dan P2 120 cm (lihat lampiran 3). Hal ini terjadi karena profil
yang diamati pada daerah yang datar sehingga kemungkinan erosi yang membawa
partikel tanah tidak terjadi, sehingga solum yang terdapat umumnya dalam. Hal ini sesuai
dengan pendapat Hardjowigeno (1993) yang mengatakan bahwa topografi merupakan
salah satu faktor pembentuk tanah dengan cara mempengaruhi jumlah air hujan yang
meresap atau ditahan oleh massa tanah, mempengaruhi dalamnya air tanh, mengerahkan
gerakan air berikut bahan yang terlarut di dalamnya dari suatu tempat ke tempat lain.
Penentuan notasi warna dilakukan berdasrkan buku pedoman pendiri warna tanah
yaitu buku Munsell Soil Colour Chart. Warna disusun oleh tiga variabel yaitu Hue,
Value, Chroma. Value menunjukkan gelap terangnya warna sesuai dengan bayak sinar
yang dipantulkan. Chroma menunjukkan kemurnian atau kekuatan dari warna spektrum.
Hue menunjukkan warna spektrum yang domonan sesuai dengan panjang gelombang.
Warna tanah yang semakin terang menunjukkan kandungan bahan organik semakin
sedikit dan jika warna tanah semakin gelap maka kendungan bahan organik semakin
tinggi. Pada Tabel 1 dapat dilihat bahwa semakin ke bawah semakin terang. Hal ini dapat
menunjukkan kandungan bahan organik yang semakin sedikit dari horizon atas ke
horizon bawah.
Hendrikson Purba : Kajian Pelapukan Pedokimia Berdasarkan Mineral Liat Pada Tanah Berbahan Induk Alluvial Dan Tuff
Liparit Di Kecamatan Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang, 2008
USU Repository © 2008
Struktur tanah dari kedua profil yang diamati berdasar