Oleh : Ribka Vania R. Kuhon 050303027 Ilmu Tanah KAJIAN POLA DISTRIBUSI MINERAL LIAT PADA TIGA JENIS TANAH BERDASARKAN TINGKAT PERKEMBANGAN TANAH DI LAHAN KAMPUS PERTANIAN USU BARU KWALA BEKALA Oleh : Ribka Vania R. Kuhon 050303027 Ilmu Tanah  

Dibimbing Oleh : Ir. P. Marpaung, SU Ir. Posma Marbun, MP Departemen Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan 2008

Latar Belakang

Tujuan Penelitian Mengetahui pola distribusi mineral liat dan membandingkannya pada tiga jenis tanah berdasarkan tingkat perkembangan tanah di kampus Pertanian USU baru Kwala Bekala

Kegunaan Penelitian Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Departemen Ilmu Tanah Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan Sebagai bahan masukan dan informasi dalam mengetahui pola distribusi mineral liat pada tiga jenis tanah berdasarkan tingkat perkembangan tanah di lahan kampus pertanian USU baru Kwala Bekala Sebagai bahan informasi bagi pengelolaan tanah

Bahan dan Metode Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di Kampus Pertanian USU Baru Kwala Bekala. Penelitian ini juga dilakukan di laboratorium Riset dan Teknologi dan laboratorium PTKI (Pendidikan Teknologi Kimia Industri) Medan, yang dilaksanakan pada bulan Desember 2008 sampai dengan selesai.

Bahan dan Alat Bahan Adapun bahan yang digunakan yaitu, tanah pada tiga profil pewakil berdasarkan tingkat perkembangan tanah, formulir isian profil tanah, aquades, Merck Indikator Paper, dan bahan lain untuk analisa tanah di lapangan dan di laboratorium. Alat Adapun alat yang digunakan adalah DTA, GPS (Global Position System), cangkul, meteran, kamera, kantong plastik, Munsell Soil Color Chart, label nama.

Metode Penelitian Adapun metode penelitian yang digunakan adalah Differential Thermal Analysis, distribusi mineral liat digambar pada koordinat dengan fungsi kedalaman profil.

Prosedur Penelitian Persiapan Pengamatan lapangan Analisa laboratorium Analisa mineral liat dengan Analysis Differential Thermal (DTA) Analisa Bulk Density (BD) dengan metode ring sampel Analisa KTK dengan metode ekstraksi NH4OAc untuk menetukan tingkat perkembangan tanah Analisa pH (H2O), pH (NaF), pH (KCl) dengan metode elektometri Analisa C-Organik tanah dengan metode Walkey and Black

Analisa Data Analisa data dilakukan dengan : Penentuan tingkat perkembangan tanah berdasarkan mineral liat yang paling dominan. Penentuan pola distribusi mineral liat dilakukan secara vertikal pada lapisan/horizon dari berbagai tingkat perkembangan tanah dengan sistem koordinat dimana data dalam fungsi kedalaman tanah Analisa dilakukan dengan analisa termogram DTA (kualitatif) dan analisa kuantitatif yaitu dengan menghitung luas dari kurva endotermik menggunakan millimeter dan dihitung jumlah mineral Membandingkan pola kurva fungsi kedalaman dari berbagai tingkat kedalaman.

Analisa data dihitung dengan rumus, Luas = luas kurva endotermik dari sampel tanah (30 mg) luas kurva endotermik dari kurva standar (233,8 mg)

Hasil dan Pembahasan Deskripsi pedon 1 Horizon Ap (0 – 17/20) : Coklat (7,5 YR 5/4 ), pasir berlempung, sedang, remah, sangat gembur, tak lekat, lepas, tidak terdapat batuan, perakaran banyak, beralih nyata berombak ke… Horizon IC (17/20- 24/31) : Coklat gelap (7,5 YR 4/2), lempung berpasir, sedang, gumpal, gembur, agak lekat, lunak, tidak terdapat batuan, perakaran sedikit, beralih nyata berombak ke … Horizon Bt (24/31 – 33/38) : Coklat gelap kemerahan (5 YR 3/4), lempung liat berpasir, agak halus, prisma, gembur, agak lekat, lunak, tidak terdapat batuan, tidak ada perakaran, terdapat karatan, beralih nyata ke… Horizon IIC (33/38 – 43/50) : Coklat gelap (7,5 YR 4/4), lempung berpasir, sedang, gumpal, gembur, agak lekat, lunak, tidak terdapat batuan, tidak ada perakaran, beralih nyata berombak ke… Horizon Bw (43/50 - +54) : Coklat kemerahan (5 YR 5/4), lempung liat berpasir, agak halus, pejal, gembur, agak lekat, lunak, tidak ada batuan, tidak ada perakaran, terdapat karatan.

Deskripsi pedon 2 Horizon Ap (0 – 2/4) : Abu-abu gelap kemerahan (5 YR 4/2), lempung liat berdebu, halus, prisma, gembur, lekat, lunak, perakaran banyak, tidak ada batuan, beralih nyata berombak ke… Horizon (Bw 1 2/4 – 9/16) : Coklat kekuningan (10 YR 5/6), lempung liat berpasir, sedang, gumpal, gembur, agak lekat, lunak, perakaran banyak, terdapat batuan, beralih nyata berombak ke… Horizon (Bw 2 9/16 - 62/72) : Kuning (10 YR 6/6), lempung liat berpasir, sedang, gumpal, gembur, agak lekat, agak keras, perakaran sedikit, terdapat batuan, beralih nyata berombak ke… Horizon (Bw 3 62/72 - + 72) : Coklat gelap kekuningan (10 YR 4/6), lempung liat berpasir, agak halus, gumpal, gembur, lekat, agak keras, tidak ada perakaran, terdapat batuan

Deskripsi pedon 3 Horizon Ap (0 – 10/17) : Merah kehitaman (2,5 YR 3/2), liat berdebu, halus, gumpal, teguh, agak lekat, agak keras, perakaran banyak, tidak terdapat batuan, beralih nyata berombak ke… Horizon Bt (10/17 - 89/98) : Coklat kemerahan ( 2,5 YR 4/4), liat berdebu, halus, gumpal, teguh, lekat, keras, sedikit perakaran, tidak ada batuan, beralih nyata berombak ke… Horizon Bw (89/98 - + 98) : Merah ( 2,5 YR 4/8), liat berdebu, halus, prisma, teguh, lekat, keras, tidak ada perakaran, terdapat batuan

Penentuan secara kualitatif

Penentuan Secara Kuantitatif Kurva Standar : Luas = 2506.5 mm2 Berat Sampel = 233.8 mg Maka 1 mg = 2506.5 mm 233.8 mg = 10.72 mm2/mg

Pedon 1 Mineral Alofan-A Horizon Ap : Luas = 97 mm2 Berat Sampel = 30 mg Maka 1 mg = 97 mm2 30 mg = 3.2 mm2/mg

Jumlah alofan dari endotermik = Luas kurva horison Ap/mg sampel x 1mg Luas kurva standar alofan/mg = 3.2 mm2/mg x 1mg 10.72 mm2/mg = 0.31 mg

Jumlah alofan dari endotermik Mineral Imogolit Horizon Ap : Luas = 56 mm2 Berat Sampel = 30 mg Maka 1 mg = 56 mm2 30 mg = 1.86 mm2/mg Jumlah alofan dari endotermik = Luas kurva horison Ap/mg sampel x 1mg Luas kurva standar alofan/mg = 1.86 mm2/mg x 1 mg 10.72 mm2/mg = 0.18 mg

Tabel Hasil Kuantitatif Mineral Alofan dan Imogolit di Arboretum USU Kwala Bekala, kecamatan Pancur Batu, Kabupaten Deli Serdang Horizon Luas Kurva (mm2) Jumlah Alofan dari Endotermik (mg) % Kadar Liat Alofan dari Endotermik Pedon 1 Ap IC Bt Bw IIC Pedon 2 Bw1 Bw2 Bw3 Pedon 3 97 277 44 100 69 91 72 135 95 139 169 129 0.18 0.89 0.14 0.32 0.22 0.29 0.23 0.43 0.30 0.45 0.54 0.41 0.6 2.9 4.6 1.06 0.73 0.96 0.76 1.43 1.00 1.5 1.8 1.36

Jumlah Imogolit dari Endotermik (mg) Horizon Luas Kurva (mm2) Jumlah Imogolit dari Endotermik (mg) % Kadar Liat Imogolit dari Endotermik Pedon 1 Ap IC Bt Bw Pedon 2 Bw1 Bw2 Bw3 Pedon 3 56 111 39.5 32 48 46 108 28 115 92.5 42 0.18 0.36 0.12 0.10 0.15 0.14 0.35 0.09 0.37 0.3 0.13 0.6 1.2 0.4 0.33 0.5 0.46 1.16 1.23 1.00 0.43

Tabel Puncak Endotermik Pada Pedon 1, 2 dan 3 Horison Puncak Endotermik (0C) Jenis Mineral Liat Pedon 1 Ap 75 475 Alofan-A Imogolit C2 65 470 70 Bt 260 480 62 478 Bw 60

Horison Puncak Endotermik (0C) Jenis Mineral Liat Pedon 2 Ap Bw1 Bw2 Bw3 65 480 78 340 70 485 60 Alofan-A Imogolit

Horison Puncak Endotermik (0C) Jenis Mineral Liat Pedon 3 Ap Bt Bw 80 270 475 60 450 480 Alofan-A Imogolit

Pola Distribusi Mineral Liat Gambar Pola Distribusi Mineral Liat pada pedon 1

Gambar `Pola Distribusi Mineral Liat pada pedon 2

Gambar Pola Distribusi Mineral Liat pada pedon 3

Analisa Laboratorium Tabel Sifat Fisika Tanah Arboretum USU Kwala Bekala, kecamatan Pancur Batu, Kabupaten Deli Serdang Horizon Kedalaman (cm) Tekstur Tanah BD (g/cm3) Pedon 1 Ap IC Bt IIC Bw Pedon 2 Bw1 Bw2 Bw3 Pedon 3 0 - 17/20 17/20 - 24/31 24/31 - 33/38 33/38 - 43/50 43/50 - +54 0 - 2/4 2/4 - 9/16 9/16 - 62/72 62/72 - + 72 0 - 10/17 10/17 - 89/98 89/98 - + 98 Pasir berlempung Lempung berpasir Lempung liat berpasir lempung berpasir Lempung liat berdebu Liat berdebu 1.17 1.21 1.55 1.15 1.14 1.12 1.26 1.18 1.38 1.05 1.08

Tabel Sifat Kimia Tanah Arboretum USU Kwala Bekala, kecamatan Pancur Batu, Kabupaten Deli Serdang Horizon Kedalaman (cm) pH Tanah KTK (me/100g) %C-Organik H2O KCl NaF Pedon 1 Ap IC Bt IIC Bw Pedon 2 Bw1 Bw2 Bw3 Pedon 3 0 - 17/20 17/20 - 24/31 24/31 - 33/38 33/38 - 43/50 43/50 - +54 0 - 2/4 2/4 - 9/16 9/16 - 62/72 62/72 - + 72 0 - 10/17 10/17 - 89/98 89/98 - + 98 5.95 6.27 6.04 6.37 6.05 6.07 6.35 5.85 6.19 6.14 6.23 6.49 4.82 4.54 4.93 4.85 5.98 3.92 3.95 4.32 4.96 4.04 3.98 8.59 8.65 8.70 8.60 8.57 9.12 9.16 9.10 8.98 9.63 9.67 7.38 7.00 10.63 5.13 11.50 15.25 9.00 11.00 11.25 13.25 20.63 12.75 0.41 0.07 0.14 0.34 2.32 0.48 2.12 0.20

KTK-liat (me/100 g liat) = KTK Tanah – KTK Bahan Organik Sedangkan untuk KTK Bahan Organik menggunakan rumus yaitu: KTK-BO (me/100 g bahan organik) = %C x 200 100 Maka diperoleh KTK liat pada ketiga pedon yang disajikan pada tabel.

Tabel Kapasitas Tukar Kation dan Kapasitas Tukar Kation Liat Horizon Kedalaman (cm) % C-Organik KTK (me/100 g tanah) KTK (me/100 g liat) Pedon 1 Ap C1 Bt C2 Bw Pedon 2 Bw1 Bw2 Bw3 Pedon 3 0 - 17/20 17/20 - 24/31 24/31 - 33/38 33/38 - 43/50 43/50 - +54 0 - 2/4 2/4 - 9/16 9/16 - 62/72 62/72 - + 72 0 - 10/17 10/17 - 89/98 89/98 - + 98 0.41 0.07 0.14 0.34 2.32 0.48 2.12 0.20 7.38 7.00 10.63 5.13 11.50 15.25 9.00 11.00 11.25 13.25 20.63 12.75 6,46 6.86 9.81 4.85 10.82 10.61 8.86 10.04 11.11 9.01 20.23 12.61

Tingkat Perkembangan Tanah Pedon 1 yang memiliki horizon Ap, IC, Bt, IIC, Bw tergolong tanah muda Pedon 2 yang memiliki horizon Ap, Bw1, Bw2, Bw3, tergolong tanah berkembang Pedon 3 yang memiliki horizon Ap, Bt, Bw, tergolong tanah tua/lanjut

Klasifikasi Tanah (Dudal-Supraptohardjo) Pedon 1 Aluvial Entisol (USDA, 2006) Pedon 2 Podsolik Coklat Kekuningan Inceptisol (USDA, 2006) Pedon 3 Podsolik Coklat Kemerahan Ultisol (USDA, 2006)

Kesimpulan Tanah Alluvial (Entisol) mengandung mineral alofan-A dan imogolit dengan pola distribusi mineral liatnya tidak tentu Tanah Podsolik Coklat Kekuningan mengandung mineral liat alofan-A dan imogolit dengan pola distribusi mineral liatnya maksimum Tanah Podsolik Coklat Kemerahan mengandung mineral liat alofan-A dan imogolit dengan pola distribusi mineral liatnya masing-masing menaik dan menurun

Saran Pada ketiga jenis tanah, Aluvial (Entisol), Podsolik Coklat Kekuningan (Inceptisol) , Podsolik Coklat Kemerahan (Ultisol) yang mengandung mineral alofan-A dan imogolit dalam pengolahan tanah secara makro perlu tindakan yang cukup intensif yaitu dengan pemberian pupuk organik dan tingkatan frekuensi pemupukan dan penanaman tanaman penutup lahan agar dapat memperlambat proses perkembangan tanah yang lebih lanjut karena akan terbentuk mineral kristalin yang dapat memberikan pengaruh buruk terhadap pengelolaan tanah.

KURVA STANDAR MINERAL ALOFAN DAN IMOGOLIT ASAL GUNUNG SALAK

SELESAI & Terimakasih