ff\ Jufll\;\I l:!-ll,lJ TA,NAj-J D;\ir\ r.LililIci](tilil\G;\rrl,;\P;11993, .i-l;\l ?3'3i

Journa! ofSo/ Sciences and Environment, Apr 1998, p.28'35

'VOi, l, r\iO. l

,iss{rrj l.}- e-*}33

APLIKASI POLIMER HIDROKSI ALUMII\IUM SEBAGAIALTERNATIF PERBAIKA]\ BEBERAPA SIFAT FISIK TANAH

VERTISOLApplicution of H1,drox1t-Alurttitrirtnt Pob'nrcr's (HAP) us on Altet'natit,e.for Plrysical

Prop e rties I mp rove m en t of Ve rt i so I

Desntayanti D.ir-rsarl, Wahl' u Pttnvakusit,na2. Iskaudarlt' Aluntni,Jru'ttscrrt Tcrncrh, IPB tcthttn I 997,

t',Jr,,'r,.r(,,, Tttntth. Faktrlttts Perlttttictt IP B, Bogor

Strong slvelling and shrinkage of Vertisol are unlikelycharacteristics in both agricultural and technical aspects of soilutilization. The greenhouse experimenf rvith complete randomizeddesign was set up with 5 levels of HAP treatments and 3

replications. The otrjective of this studl' was to verify the influenceof HAP acldition to the vertisol on phy'sical and chemicalcharacteristies of the soil and its impact of Zen murs L. grolvth. Theresults showed that, the addition of HAP to the soil significantlydecrease the bulk density, tend to decrease the COLE values andagregate stability, and significantly increase the permeability. TheHAP addition was not influence to the exchangable Al, decrease theCEC and pH of the soil. The HAP addition was not influence to theheight and number of leave of crop on 2 - 6 weeks after planting.

Kata kunci: Verlisol, polirner hidroksi aluminium. COLE. stabiiitas agregat

PENDAHULUAN

Vertisol merupakan salah satu ordet'tauahyang memiliki beberapa kondisi sifat fisikyang tidak dikeliendaki baik dari segi

peftania,n maLlplur teknik. Salah satll

kondisi sifat fisik tersebut adalah

kenampuannya untuk mengembang dan

mengerut secal'a intensif yang

menyebabkan tanah tersebut tidak stabil.

Pengembangan tanah menyebabkan tanah

rnudalr terdispersi dan poli-pori tanah

tersumbat. sehingga peuneabilitastanahnya rnenjadi rendah. Pengerutantanah,merlbentuk retakan-retakan lebar

dan dalam, yallg dapat rneninrbuikanmasalah seperti letaknya dindingbangunan-banglulau. sarana keperluan

irerlauian. atarqrun jalan-jalan yang dibuatJi atasn.va. Bagi tauaman. pengerutallanah dapat rnenghambat peltLlnbuhanakar. bahkan nremntuskannya. lr4eskipundenrikian. disamping sifat-sifat fisiktersebut di atas, Vertisol juga rnenrilikibeberapa sifat baik, antara lain kapasitaskation. kejenuhan basa dan kapasitasnrenahan ailnya yang tinggi serta dapatrnenjadi tempat pelsemaian yang baik(Dudal. 1989).

28

f'r' Ditrsttr, D. et ul. '41tlikusi Prtlinta: I-lidroksi -'!luminiunt

Salah satu alternatif r-urtuk memanipulast

sifat-sifat Vertisol yang tidak dikehendaki

yaitu dengan penambahan Polimerhidroksi Alr-rminium (PHA) ke dalarn

tanah. Menurut Bar-nhisel dan Bertsch( 1989), ion aiurnirriuiir akan diikat lebihkuat oleh liat yang dapat mengembang

daripada ion lainnya dan jumlahnya didalam tanah relatif lebih banyak serta PHArnel-npLmyai stt'uktr-tr berupa lempeugau

sehingga dapat men-iadi agell penyemen

yang sangat baik (Gambar 1). Dengan

nrenggunakan uriueral liat tnouttnorillonit,diketahui bahrva PHA marnpu mengurangi

dan bahkan ntenghilangkan daya

mengembang dan ltlengerut mineral liattelsebut (Keren, 1980; Hsu, 1989)

Penelitian ini berlujuau ttntuk mempelajaripengaruh pemberian beberapa taraf PHAterhadap sifat-sifat fisik tanah seperti

bobot isi, stabilitas agregat, pern,eabilitas,

nilai COLE, dan kadar air tersedia serta

pengaruhnlra peftuurbuhan tanatnan

-iagmg.

Larutan PHA dibuat dengan

menambahkan 200 rnl 0.1 M AlCl:.6H2Oke dalam 500 ml 0.1 M NAOH.Penarnbahan dilakukan secara perlahan-

lahan dengatt kecepatan 100 ml 0'l M

AlCl3/jam dan terus dikocok dengan stirer.

Kemudiau larutau tersebttt dipanaskan

pada sr,rhu 60o C selama i-2 jarn atau

sampai jernih. Contol'r tanah keling udara

ditumbLrk dan dia.n-ak dengan sariu-lan 5

rnn1. Kemudiatr dinrasr"rkkan ke dalarri pot

dengan berat setara 9 kg beLat kel'ing overl

(105" C). Perlakuan PHA yang dibelikan

terdiri dari 5 taraf : D0 (Kontrol), Dl (0'5

mrnol Allkg liat), D2 ( I rnmol Allkg liat),

D3 (2 mnrol Al/lkg iiat) dan D4 (4 mmol

Alikg liat). Polirner tersebut disemplotkanpada tanah dan diaduk secara merata

sesuai dosis. Masing-masing diulangsebanyak 3 kali dan dikelompokkan dalarn

3 set (Pl , P2, P3). dan diinkubasi selarna

satu rninggu. Seteiah itu tanah disiranihingga mendekati kapasitas lapang setiap

2 hari sekali selama 3 minggu.

Setelah satu bulan. set peftanra (P I )dibiarkan mengeriug, set kedua (P2)

disiram terus. sedangkan set ketiga (P3)

diberi pupuk dasar dan ditanami jagung

sebagai tanaman indikator. Peftumbuhantanaman jagung dir-rkur mulai 2 MSTsampai 6 MST. Setelah 16 minggu, set

pertama diarnati kuantitas retakannya.Pengambilar-r contoh tanah utuh untttkanalisis sifat fisik pada set kedua.

BAHAN DAN METODE

Percobaan dilakukan di Rurmah Kaca dan

Laboratorir,ul Fisika dan Kirnia Tanah,

Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian. IPB'Tanah yaltg digunakan adalair tanah

Vertisol yang berasal dari lahan percobaan

Balai Benih Tani Makmur Cihea, Desa

Neglasari, Kecamatau Bojong Picung,

Kabupaten CianjLrr. Bahan iainnya yaitu Penelitian ini meuggunakan Raucangan

_LH4-puiluk ,je.ser (urea, TSP dan KCI), Acak Lengkap dengan 5 taraf perlakuan

dan bibit jagung. ---"-erqrt'aan -ini PHA dan 3 ulangan, sehingga secara

nrenggunakan pot tanah berdiameter 22- iceselruu,han berjumiah 15 pot. Untr"rk

ctTl. rnelihat penganrir periakr-ran terhadappeubal-r yang diamati, digunakan LUi

iJ:{I 29

JU'f\i\t\lL [il|llu Tl\!\i\ij D4\N [liN]G[(t irN.lGA\iNl, r\Pflil998, Hlr\iL ?E-35

Journal of Soil Scienc es and Environment, Apr 1998' p' 28'35

ye)l l, No..l

lssl,\ J=,19--833

't

Duncan. Pengujian dilakukan Pada

parameter-parameter dalam I set yang

relevan. Peubah yang diamati meliputi :

bobot isi, stabilitas agregat, permeabilitas,

nilai COLE, kadar air tersedia dan

peftumbuhatr tanaman jagung.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Stabilitas Agregat

Perlakuan PHA secara statistik tidak nyata

meningkatkan indeks stabilitas agregat

dibandingkan dengan kontrol. Namun

demikian terdapat kecende rungau

meningkatnya indeks stabilitas agregat

dengan semakin meningkatuya dosis PHA

yang diberikan (Garnbar 2a). Pe,ningkatan

indeks stabilitas agregat ini rnenunjukkan

semakitt stabilnya suatu agregat tanali' Hal

ir-ri berkaitan dengan kemampuatr PHA

sebagai agen penyemen'yang nrendorong

proses agregasi (Flenkel dan Shainberg,

1982). PHA yang bermuatau positifberperan sebagai jembatan Yang

rnenghubungk4n antar partikel liilt yang

bermuatan negatif melalui pengikatan

secara kirnia. Dalarn hal ini. t'uuatan

negatif partikel liat dengan ntuatatt negatif

partikel liat laimrya dihubungkiur oleh

PHA r-r'relalui ikatar-r liat - PHA - liat

(Ganibar 3). Pengikatan ini urenrbentuk

agregat-agregat kecil yag disebtit flokul'

Flokul tersebut akan stabil selama agen

penyemen masih ada. -{kivitaspenyemenan menyebabkan partikel-

--------

Bobot Isi

Pemberian PF{A pada tanah nYata

menurunkan bobot isi pada tanf 5 Yo

(Garnbar 2b). Penurunan bobot isi tanah

ini masih belkaitan dengan-J<erumpuanPHA sebagai agell Penyelnen Yang

mendoroug terbentularya agregasi tanah.

sehingga partikel-partikel tanah rnenjadi

berdekatan/berikatan tnernbentuk agregat-

agregat tauah yang lebil-r stabil. Dengatr

telbentuknya agregat tanah yallg lebih

stabil. uraka ruang-ruang poli tanah ;-ang

lebih baik akan tercipta dan bobot isi

tanahnya persatuan t'olutne akan menurun.

Permeabilitas Tanah

Perlakuatr PFLA sangat nYata

meningkatkan permeabilitas tanah

(Gambar 2c). Peningkatan nilaipermeabilitas tanah ini juga berkaitan

dengan peranan PHA sebagai agen

penyelnen yang akan mendorong

terjadinya proses agregasi. Proses ini akan

menciptakan kondisi tanah yang lebih

sarang sehingga ketnampuan tanah utltttk

melewatkan air dalarn keadaan jenuh

semakin menir-rgkat. Selain itu dengan

adanya PHA maka kemampuan tatialitu-rtuk urengembang rnenjadi terbatas

sel-ringga pori-pori tanah dapat tetap

terpelihara dau ketnampuan tanah untuk

rnelewatkan air dalam keadaan jenuh akan

semakin baik.

Nilai COLE

itt

Ii

partikel tanah menrbentuk agregat yang =----lebilr besar dan maltap, dan pada akhirnya

-Nilai Coefl4ciaiT of Linear -E-.-ten-rihilits'

dapat rneningkatkan indekr "' stabilitas (COLE) sebagai parameter pengembangan

agregat. dan pengerutan tanah ditetapkan dengau

mengguuakan borrgkah tauah alarni

.l

ig30

Djtrscu', D. et ul. Aplikusi Pctlinter Hitlroksi Alutittiuttt

benrkurau 50-200 rxm (Col,Eclod) serla

dengan rnenggunakall pasta dari tanah

yang lolos saringau <2 tnm yang disebLrt

COLErod (Sclirafer dan Singer. 1976).

Penberian PHA cendet'i.lng meuurunkatr

nilai CIOLE, baik nilai COLEclod ntaupun

COLErod dengan semakin meniugkatnl'a

ciosis yarrg clibelikan (Ganrbar' 2d, e)' [{al

ini teljadi katetra keberadaan PI{A dapal

lrenahan kekuatati peugetnl,attgau tanah

clengan gara meltyenlen paltikel-partikel

liat (Frenkel datr Shainberg. 1980).

Menurut Bohn el ul. (1979), PHA dapat

dipegang di dalanr rlrang antar lapisan-

lapisan siiikat mitteral liat yang dapat

mengenrbang sehingga dapat meucegah

rlnttuhnya lapisan tersebut serl'aktrt

rnolekul air diiepaskan seiama proses

pengeringan. Proses pengembangan dan

pengerutan tanah yang semakiu menttruu

ditunjukkan oleh nilai COLE Yang

semakin rendah. Metode COLErod

merupakan suatu tnetode alter-natif

pengukuran nilai COLE yang baik jika

bongkah tauah utLih tidak dapat dipeloleh

atau peralatamya tidak dapat digunakan.

Kadar Air Tersedia

Pemberian PHA tidak ttyata pellgaruhrya

terhadap kadar air tersedia (Gan-rbar' 2f).

Namun den-rikian terdapat kecenderungan

bahwa kadar air tersedia tersebut trlel1ul'Lill

jika dibandingkan dengan koutrol, bahkan

pada dosis paling tinggi (D4) kadar air

tersedianya memiiiki nilai paling rer-rdah.

Menurumya kadar air tersedia ini didtrga

berhubungan dengan ukr:ran pori yang

terbentuk akibat perlakuan PHA. Dalanr

hal ini, PHA seba-sai agen pelr)'elnetl yang

meudorong terberttukitya agregasi tanalt

akan menyebabkan terbentuknya pori yang

berukuran lebih besar. sehingga jumiah

pori yang menahan air sernakin menurun

dengan semakin tingginya dosis PHA yang

ciiberikan. Ukuran pori y'ang menahan air

pada pF 2,54 dan pF 4.20 masing-masinq

adaiah < 8,6 pLm dan < 0.20 ptm sehingga

air yarrg tet'dapat pada pori yang lrerttkut'atr

lebih besar akan keluaL pada saat diberitekanau setara pF 2.51 dan pF 4.20.

Kecenderungau pt'oses agregasi akibatpembelian PHA untuk menghasiikan pori

!'arlg berukuratr lebih besar dan

rnenurunkan.iumiah pori yang lllellahall air

ditunjukkan dengan semakin lllellurunnyakadar air pada pF 2,54 dan pF 4,20 (Tabel

1). Penurunan kadar air pada pF 2,54 1'anglebih besar dengan semakin tingginl"aciosis PI-IA yang diberikan dibandingkan

dengan penurlulan kadal air pada pF 4.20.

menyebabkan selisih antara pF 2,54 dan

pF 4.20 (kadar air tersedia) semakin

nlellulun.

Tabel l. Pengaruh PemLrerian PHA TerhadapKadar Air pF 2,54 dan PF {.20

Ulansan D0 Dl D2 D3 D)

pFa <t

pF420

IittI]

I

IIIIi

-s4.78 -52.7l52,71 19.-+8

52.90 53 .7 6

36.17 3:1.-i 1

31.26 31.2:35.72 i6. i 1

51.24 49.8,1 S t- .6{J

+8.83 50.25 :6.9()53.44 48.73 -<i.-15

3,1.93 33.70 3i. ! 8

t.1..r3 33.23 31.i638.83 34.58 -i:.-12

Tinggi Tanaman dan Jumlah Daun

Perlakuan peuarnbahan PHA tidakrnenunjukkan pengaruir yallg n) ata

terhadap tirtggi tallarnan dan jumlah daunpada 2 MST san-rpai pada 6 MST. Hai inididuga karena PHA yang diberikanterjerap dengan kuat pada kornpleks

i;3t{

B*--.fl

JI

.JLlllr\*\L rJLirvJU Tr\i|l;\.i-l D;\.J LhlJGil(UlJGr\!\, ;\pil J9s)8, .i-l;\l 2*J-Jj

Journal of SorT Scienc es and Environment, Apr 1 gg|, p. 2g-3i

VO! J, NC. J

JS$.t\ J.Ilo-7333

jerapan tanah. Sampai dengan dosisterlinggi yang diberikan dalarn percobaanini narnpaknya belurn terjadi perLrbahansifat kinlia tanah secara mencolok.

KESIMPULAN DAN SARAN

l. Perlakuan penaurbahan PHAberpengalnh positif terhaclap beberapasifat fisik tanalr 1,ang ditLrnjukkan olehrnenunulrya secara llyata bobot isitanah, cenderung ntellurLulnya nilaiCOLE, cenderLurg meningkatnyastabilitas agregat dan ureningkatnyadengan sangat nyata penneabilitastanah. Nar-nun dernikian. perlakuanPHA cenderung menLlruukan kadar airtersedia. 1 ..

2. Perlakr-ran penanrbahan PHA ticlaknyata pengarulrrrya terhadap tinggitanaman dan -iunilah daun pada 2MST sampai pada 6 MST.

3. Perlu dilakukan penelitian-penelitianberikutirya tentang pengaruhpemberian. PHA terhadap sifat kimiatanah serta pertumbuhan dan produrksitananan dengan nrenggunakan dosisyang lebih tinggi.

DAFTAIT PUSTAKA

Barnhisel. R.l. aud P. \4. Ber-tsch. 1989.Chlorites and h1'droxl interlayer.ed Verr-r.riculiteand Surectite. /n Mineials in Soil Environr.nents,C. .1. B. Dixon and S. B. Weed. 2nd ed. SoilSci. Soc. Am. N4adison. pp.729-778.

and C.1. Rich. te63. Gibbsitealulinunr interlal,ers irrSoil Sci. Soc. Ant.

fonnation fl'omIt4ontntoriIIonite.Proc.21:632-635.

Ilohn. H. l-.. B. i,. McNeal. and G. A. O'Connor..1979. Soil Chernisrr-r. .lolrn Wiliel and SonsInc.. Neu'\'ork.

Clark. .1. S. 1961. AitrrlinLun and Iron flxatiou inrelation 10 excilan!-leable hvdlogen in soils. SoilSci..l.98:i02-306.

Dudal. Il. 1989. \'et'tisrrls oi'sultltuntic ancl hunridzoncs. ttt Vlanareurcnt o1' \'ertisclls lbrInrproved AgricLrltut'al Production. Proceeditrgof an IBSRAM lnangr,rlar Workshop.ICRISTAT Center. India. Intemational CropsI{esealcli Institute fol The Scrni-Arid Tr.opics.pp.55-60.

Frerrkel. Ii." and L. Shainber_g. I980. The eflecr ofhvdloxy-Al and h-u-diory,-Fe polrrlcr.s ot.r

Monturolillonite particle size. Soil Sci. Soc.Arn. .1. 44:626-629

Hsu. Pa Ho. 1989. Alunrinurn h1 dr-oxicles andoxi.'h1'dloxides. In Minerals in SoilEnviionntellts. C. J. B. Dixon and S. U. Wecd.Zend ecl. Soil Sci. Soc. .{rrr. Madison. pp.3-3 l-312.

Keren. R. 1980. Effects of ritr.tition mre. pl-1. and6[11;ipo ltlocess on catiou capacitl reduction andaggregate size distlibution ol Nlonrntorillonitchy droxy-Aluniinunr complesSci.Soc..tun..l.4-1: I 209- i I I 2.

Soi I

Menzies. N. W.. D. G. Ednar-ds. and L. C. Bell.1994. Eflects ol calciunr and aluminiunr in thesoil solution of acid sru.face soils on rootelangation ol lvlungbeau. Ausr. J. Soil. Res.32:121-131.

Rengasanrl'. P. and .l. M. Oades. 19i8. Inter.acrionof monomet'ic and polrmeric species of metalions with clav sr,n'fbces. III. AliirninLuu (lll)and Chromiurn (lli). Ausr. Soli Res. J.

16 53-66

j*

32

oi' Diusar, D. el ul. Apliku.si I'tiinrer I'litlroksi Aluniniu,n

Gambar l. Strulrtur Polinrer Hidroksi Aluminiumtetraedcr pada pusat dikelilingi oleh(Johannson, L960 dulom Hsu, 1989)

[At r3(oH)2{(HrO), rlt*12 atom Al dalam

memperlihatkan AlOrkonligurasi oktaeder.

ij{it"l

JJ

JUstu\iA[ i].Pi{J T:\t'i;\;-J D;\r\ IlNGlt(uNG;\lrJ, :\p;i 199E, HsU. ?E-35

Journal of Soil Sciences and Environment, Apr 1999, p- 2g-35

yoi, i, No" I

ISSL\ l.,liJtO--;833

II'i.. tl-oII

I

II

I

i

Bcbot isi (qlcm3)

D. D2 D3 D4Oo5i5 PUA

Perme2bilites (cm/iam)St2b,litas Agregat

WMO1 D2 D3 D4

I

i

I

| .",lmtffiLffi

(e)

Gambar 2. Pcngaruh pcrrrberi:rn pHA terhatlap Stabilitas- (c). COLE (d,c) dan Air Tersedia (f)

1m

095

090DC

(ol

30

(a)

Kzdar lk Taf'.dir (:(v)

DODlD2D3BlO6k P+{A

DO i-]1 D?

Doril(0

{gregat (a). Botrot Isi (b), permeabilitas

Lffi ffirX

74

o{}?ll

tj

Qiusar, D. el ul. .4pliketri Prilimer Hidroksi Aluminiunr

TctrdrdrelLt-

O<trhcdrllrya

TctrdrrdrJty-

lntcdrprrpa<" e.$l

Gambar 3. PHA mcngik{l lapisan .silikat liat yang dapat mengembang (Lahav. Shani dan ShsbtaL1978; Snrith dan Hem, 1972 ttckm Rengamy dan Oades, l97g)

IlO;

T

3s