proses dekomposisi bahan organik lebih banyak N yang dilepaskan dalam tanah pada kondisi tanah tergenang.
4.2.2. Nilai pH Tanah Tergenang Akibat Pemberian Jerami Padi, Kompos dan
atau Urea Pada kondisi tergenang, laju suplai oksigen ke dalam tanah lebih kecil
daripada laju konsumsinya oleh jasad renik Qixiao dan Tianren, 1997 yang menyebabkan potensial redoks Eh tanah menjadi lebih rendah. Salah satu akibat
dari menurunnya potensial redoks setelah penggenangan adalah perubahan pH. Dalam sebagian besar proses reduksi yang terjadi dalam tanah, seperti reduksi Fe,
MnO
2
dan sulfat terjadi konsumsi proton H
+
yang menyebabkan terjadinya kenaikan pH. Dari hasil sidik ragam menunjukkan bahwa perla kuan pemberian
bahan organik dan atau urea berpengaruh nyata pada perubahan nilai pH tanah pada 7, 14, 21, 47, 70, dan 120 hari penggenangan tanah dan tidak berpengaruh
nyata pada 96 hari penggenangan tanah. Gambar 10 menunjukkan bahwa secara umum dengan adanya penggenangan tanah nilai pH tanah meningkat, dan ada
kecenderungan nilai pH relatif lebih tinggi pada tanah yang diberi jerami segar, kompos dan atau urea. Pemberian bahan organik dan atau urea memperlihatkan
pola perubahan pH tanah yang sama selama masa penggenangan tanah kecuali pada perlakuan J
o
dan J
o
U. Pada hari ke-7 sampai hari ke-47, perlakuan pemberian bahan organik dan atau urea, kecuali J
o
dan J
o
U, tidak berbeda nyata dengan kontrol K
o
. Dalam tanah sawah agak masam pH tanah awal 5,79, pemberian bahan
organik diduga dapat meningkatkan intensitas reduksi karena terjadi oksidasi bahan organik oleh jasad renik tanah, dan pembebasan elektron, sehingga
potensial redoks Eh tanah turun. Bahan organik ini dapat dioksidasi bila tersedia penerima elektron, seperti O
2
, NO
3 -
, Mn
4+
, Fe
3+
, atau SO
4 2-
. Dengan kata lain pemberian bahan organik dalam tanah tergenang menyebabkan
terjadinya proses reduksi sejumlah komponen tanah untuk menggantikan peran O
2
sebagai penerima elektron.
5 5.2
5.4 5.6
5.8 6
6.2 6.4
6.6 6.8
7
7 14
21 4 7
7 0 96
120
Penggenangan Tanah hari pH Tanah
Kontrol Ko Jerami Jo
Kompos 4 bln J4 Kompos 8 bln J8
Jerami + Urea JoU Kompos 4 bln + urea J4U
Kompos 8 bln + urea J8U Urea U
Gambar 10. Nilai pH Tanah Tergenang yang Diberi Jerami Padi, Kompos dan atau Urea
Beberapa reaksi reduksi besi yang dapat terjadi dalam tanah dapat digambarkan sebagai berikut:
Fe
3+
Fe
2+
+ 2e
-
................ a FeOH
3
+ 3H
+
+ e
-
Fe
2+
+ 3H
2
O ............. b FeOH
3
+ H
+
+ e
-
FeOH
2
+ H
2
O ......... c Reaksi a merupakan reaksi tanpa pembentukan hidroksida yang tidak larut. Ion
Fe
3+
dominan berada dalam tanah dengan pH kurang dari 3, dan reaksi a terjadi pada pH yang cukup rendah untuk mencegah terjadinya pembentukan hidroksida
yang tidak larut. Reaksi c hanya mungkin terjadi pada pH yang cukup tinggi pH 8. Oleh karena itu, reaksi reduksi besi yang terjadi dalam tanah percobaan
adalah reaksi b, yaitu reaksi reduksi yang melibatkan feri hidroksida. Nilai pH tanah yang digenangi meningkat sampai mendekati netral
karena terjadi konsumsi ion H
+
ketika ion Fe
3+
dalam senyawa FeOH
3
atau senyawa sejenisnya FeOOH atau Fe
3
OH
8
, magnetit terhidrasi direduksi menjadi Fe
2+
. Pada saat yang hampir bersamaan dengan proses reduksi FeOH
3
terjadi reaksi asam-basa yang selanjutnya memengaruhi tingkat kemasaman tanah
yang digenangi, yaitu reaksi antara ion H
+
dan OH
-
yang berikatan dengan Fe
3+
. Penurunan tingkat kemasaman atau peningkatan pH tanah ditentukan oleh
intensitas konsumsi ion H
+
per satu mol elektron yang ditransfer dan hal ini terbesar terjadi pada reduksi FeOH
3
. Peningkatan pH dalam tanah masam sangat ditentukan oleh reduksi besi karena oksida-oksida dan hidroksida besi
merupakan oksidan yang tersedia sangat banyak dalam tanah Ponnamperuma, 1972. Proses reduksi besi dapat digambarkan melalui reaksi berikut :
FeOH
3
+ 3H
+
+ e
-
Fe
2+
+ 3H
2
O Pada reaksi di atas, jumlah ion H
+
dikonsumsi setara dengan jumlah Fe
2+
yang terbentuk. Ion H
+
yang dikonsumsi dalam reaksi di atas berasal dari hidrolisis Al
3+
dapat dipertukarkan atau dari hidrolisis CO
2
dalam tanah sebelum tanah digenangi:
AlH
2
O
6 3+
AlH
2
O
3 o
OH
3
+ 3H
+
CO
2
+ H
2
O HCO
3 -
+ H
+
Pada hidrolisis Al, 2 mol Al
3+
digantikan oleh 3 mol Fe
2+
dapat ditukar, sedangkan pada hidrolisis CO
2
, Fe
2+
tetap berada dalam larutan tanah bersama- sama dengan ion bikarbonat HCO
3 -
. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya peningkatan nilai pH pada tanah yang diberi bahan organik cenderung lebih tinggi
dibandingkan tanah-tanah yang tidak diberi bahan organik. Selama masa penggenangan tanah, nilai pH tanah pada perlakuan J
o
dan J
o
U nyata lebih tinggi daripada perlakuan lainnya Tabel 4. Hal ini terjadi karena jerami segar J
o
mengandung lebih banyak senyawa karbon yang mudah didekomposisi daripada kompos. Senyawa karbon yang mudah dirombak
merupakan sumber energi bagi bakteri pereduksi. Hal inilah yang menyebabkan laju reduksi besi pada tanah yang diberi jerami segar J
o
lebih besar daripada kompos J
4
dan J
8
, sehingga secara tidak langsung juga berakibat pada kenaikan pH tanah. Sampai tujuh hari penggenangan, nilai pH tanah dari perlakuan J
o
nyata lebih tinggi daripada J
o
U Tabel 4 dan sampai 14 hari penggenangan tanah J
o
cenderung tetap lebih tinggi, walaupun tidak berbeda nyata dengan J
o
U. Pupuk
49
Tabel 4. Nilai pH Tanah Tergenang yang Diberi Jerami Padi, Kompos dan atau Urea
Waktu Inkubasi Bahan Organik dan Urea Hari ke - Perlakuan
7 14
21 47
70 96
120
Kontrol K
o
5,75 ac 5,79 a 5,87 a
6,05 a 5,93 a
6,40 6,06 a
Jerami Padi J
o
6,27 b 6,50 b
6,41 b 6,47 b
6,55 b 6,52
6,57 b Kompos Jerami Padi 4
bulanJ
4
5,89 ac 5,90 a
5,98 a 6,07 a
6,16 c 6,43
6,37 ab Kompos Jerami Padi 8
bulan J
8
5,73 a 5,79 a
5,86 a 6,01 a
5,99 ac 6,47
6,21 ab Jerami Padi dan Urea
J
o
U 6 c
6,30 b 6,44 b
6,51 b 6,49 b
6,73 6,61 b
Kompos Jerami 4 bulan dan Urea J
4
U 5,89 ac
5,93 a 6,02 a
6,05 a 6,13 c
6,50 6,36 ab
Kompos Jerami 8 bulan dan Urea J
8
U 5,85 ac
5,86 a 5,97 a
6,01 a 6,07 ac
6,30 6,13 a
Urea U 5,95 a
6,10 a 6,05 ac
6,47 6,17 ab
BNJ 0,274
sn
0,221
sn
0,293
sn
0,167
sn
0,206
sn
4,8
tn
0,499
n
Keterangan : sn = nyata pada taraf nyata 1 Uji Tukey; n = nyata pada taraf nyata 5; tn = tidak nyata Untuk masing-masing kolom, nilai rata-rata yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf nyata 5
urea pada perlakuan J
o
U diberikan pada hari ke -21, dan sejak saat itu nilai pH tanah pada perlakuan J
o
U hampir sama dan cenderung sedikit lebih tinggi daripada perlakuan J
o
. Peningkatan nilai pH tanah pada perlakuan J
o
U dipengaruhi oleh pemberian urea, dimana dalam tanah tergenang urea terhidrolisis dan
memberikan reaksi basa.
4.3. Percobaan di Rumah Kaca
