Laporan Dispersi Tanah

I. PENDAHULUAN

1. 1 Latar Belakang

Dispersi merupakan pemisahan agregat tanah menjadi partikel-partikel yang lebih kecil dan menjadi masalah utama pada tanah akibat kadar garam yang tinggi. Agregat tanah menjadi pecah, mineral berukuran kecil dan partikel organik. Kebalikan dari dispersi adalah flokulasi atau penyatuan partikel-partikel tanah menjadi agregat tanah.

Dispersi dan flokulasi terjadi karena adanya muatan negatif pada partikel-partikel serta jenis dan jumlah kation yang terlibat. Pada partikel-partikel tanah bekerja dengan kekuatan. Kekuatan pertama menyebabkan partikel-partikel tanah saling menolak, sedang kekuatan kedua dinamakan gaya Van Der Walls cenderung menyebabkan partikel-partikel tanah tertarik satu sama lain, baik yang bermuatan maupun yang netral, berukuran besar dan kecil. Jika kekuatan tolak - menolak dominan, partikel-partikel akan terpisah satu sama lain (terdispersi) dan sebaliknya jika kekuatan tarik – menarik melebihi kekuatan tolak - menolak, partikel-partikel akan bersatu satu sama lain atau dikatakan mengalami flokulasi.

Lapisan-lapisan di dalam tanah yang mempunyai sifat yang berbeda - beda. Di suatu tempat ditemukan lapisan pasir berselang dengan lapisan liat, lempung atau debu, sedang ditempat lain ditemukan tanah yang semuanya terdiri dari liat, tetapi di lapisan bawah berwarna kelabu dengan bercak-bercak merah, dibagian tengah berwarna merah, dan lapisan atasnya berwarna kehitam - hitaman, lapisan terbentuk karena dipengaruhi oleh pengendapan yang berulang - ulang oleh genangan air dan karena proses pembentukan tanah.

Maka berdasarkan uraian singkat di atas, perlu dilakukan praktikum tentang dispersi tanah sebagai pembuktian tentang teori–teori yang telah diperoleh dari beberapa literatur. Selain itu, praktikum ini juga dijadikan sebagai pembekalan ilmu guna penuntun dalam pengamplikasiannya kepada masyarakat.

1.      2 Tujuan dan Kegunaan

Tujuan diadakan praktikum dispersi tanah yaitu untuk mengetahui pemisahan agregat tanah dari partikel–partikel yang lebih kecil ke partikel yang lebih besar (slaking) atau sebaliknya (dispersi) serta mengetahui apakah terjadi proses swelling atau flokulasi .

Kegunaan dari praktikum dispersi tanah yaitu  sebagai bahan informasi kepada pembaca khususnya mahasiswa tentang dispersi tanah pada jenis-jenis larutan yang digunakan dalam praktikum dispersi tanah dan dapat mengetahui pemisahan-pemisahan agregat  dalam praktikum dispersi tanah.  

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.      1 Dispersi Tanah

Dispersi Tanah merupakan aspek penting dalam proses koagulasi untuk pemisahan partikel-partikel yang terdapat dalam tanah, dan dipengaruhi oleh media pendispersi terutama air, kekuatan ion dan pH.  Muatan permukaan partikel-partikel ion di dalam tanah penyebab kekeruhan di dalam air adalah sejenis. Oleh karena itu, jika kekuatan ionik di dalam air rendah, maka ion akan tetap stabil (Hanafiah, 2005).

Stabilitas merupakan daya tolak - menolak antara  partikel-partikel yang mempunyai muatan permukaan sejenis negatif, antara gaya tolak - menolak dan gaya tarik molekul-molekul di dalam tanah. Dengan adanya energi interaksi kedua gaya tersebut yang disebabkan oleh gerakan Brownian, dihasilkan suatu energi kinetik. Jika kekuatan ionik di dalam air cukup tinggi, maka gaya tolak - menolak memberi keuntungan kepada situasi dimana tumbukan yang terjadi menghasilkan partikel–partikel yang sejenis. Ada beberapa daya yang menyebabkan stabilitas partikel, antara lain  gaya elektrostatik yaitu gaya tolak - menolak yang terjadi jika partikel-partikel mempunyai muatan yang sejenis negatif atau positif. Bergabung dengan molekul air reaksi hidrasi, stabilisasi yang disebabkan oleh molekul besar yang diadsorpsi pada permukaan, mekanisme di atas seringkali terjadi pada saat yang sama. Dalam suspensi yang keruh seringkali hanya ada partikel bermuatan negatif yang disebabkan oleh penggantian kation maupun adsorpsi zat anionik (Hardjowigeno, 2003).

             Untuk stabilisasi  mekanisme di dalam tanah  terdapat beberapa perbedaan lapisan–lapisan tanah dengan partikel-partikel yang berbeda, mengurangi potensial permukaan yang disebabkan oleh adsorpsi molekul yang spesifik, adsorpsi molekul organik di atas permukaan partikel bisa membentuk ion-ion dalam tanah  diantara partikel, penggabungan partikel-partikel  di dalam tanah sehingga terjadi presipitasi  (pengendapan) yang terbentuk dari  flokulasi (Foth, 1994).

Stabilisasi yang terjadi tergantung dari mekanime destabilisasi yang  hanya ada satu mekanisme yang menyebabkan agregasi atau kombinasi dari mekanisme yang lain. Untuk aplikasi instalasi pengolahan air ada kombinasi dari beberapa mekanisme destabilisasi yang disebabkan adanya lapisan-lapisan  ganda yang terdapat di dalam tanah. Mekanisme koagulasi dan flokulasi terjadi karena destabilisasi muatan negatif partikel oleh muatan positif dari koagulan, tumbukan antar partikel dan adsorpsi yang terjadi di dalam tanah (Hakim, 1986).

Tumbukan-tumbukan antara partikel terdestabilisasi yang bertujuan membentuk flokulasi dengan ukuran yang relatif besar, adsorpsi merupakan mekanisme flokulasi diantaranya dilakukan oleh CaCl₂.  Jika kekuatan ionik di dalam air cukup besar, maka keberadaan partikel-partikel di dalam tanah sudah dalam bentuk terdestabilisasi.  Dispersi tanah terjadi akibat beberapa faktor  yang mempengaruhi antara lain stuktur tanah, tekstur, topografi, curah hujan dan  kandungan bahan organik yang terdapat di dalam tanah . Destabilisasi disini disebabkan oleh ion monovalen  dan divalen  yang berada di dalam air. Kejadian ini dinamakan “Koagulasi elektrostatik”, sedangkan koagulasi kimiawi adalah suatu proses dimana zat kimia seperti garam Fe dan Al, ditambahkan ke dalam air untuk merubah bentuk (transformasi) zat-zat kotoran. Zat-zat tersebut akan bereaksi dengan hidrolisasi garam-garam Fe atau Al menjadi flok dengan ukuran besar yang dapat dihilangkan secara mudah melalui sedimentasi dan filtrasi yang terjadi di dalam tanah (Hardjowigeno, 2003).

Destabilisasi yang terjadi tergantung dari mekanime destabilisasi yang mana atau bisa saja hanya ada satu mekanisme yang menyebabkan agregasi atau kombinasi dari mekanisme yang lain. Secara garis besar (berdasarkan uraian di atas), mekanisme koagulasi dan flokulasi adalah destabilisasi muatan negatif partikel oleh muatan positif dari koagulan, tumbukan antar partikel dan  adsorpsi (Hakim, 1986).

2.  2 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Dispersi Tanah

Faktor–faktor yang mempengaruhi terjadinya pendispersian di dalam tanah inseptisols yaitu struktur tanah, apabila struktur tanah berpasir,  maka tanah lebih mudah mengalami pendispersian. Curah hujan, apabila curah hujan di suatu  daerah tinggi maka tanah akan lebih mudah mengalami pendispersian dibandingkan daerah yang tingkat curah hujannya rendah. Tekstur tanah juga mempengaruhi proses pendispersian apabila tanah bertektur pasir maka tanah akan lebih mudah mengalami pendispersian. Kemudian kandungan bahan organik, semakin banyak bahan organik di dalam tanah maka semakin mudah pula tanah mengalami pendispersian.

2.      3 Pengaruh Dispersi Tanah terhadap Erosi

Erosi merupakan proses berpindahnya partikel–partikel tanah dari suatu tempat ke tempat yang lain melalui agen pengangkut air. Proses terjadinya erosi yaitu adanya konsentrasi aliran permukaan (run off) yang semakin besar. Proses ini terjadi karena adanya pengaruh dispersi. Dimana pada dasarnya, erosi terjadi karena penghancuran agregat–agregat tanah (dispersi) dan pengangkutan tanah. Kemantapan agregat tanah adalah faktor utama yang berhubungan erat dengan ketahanan tanah terhadap erosi. Agregat–agregat tanah yang tidak stabil terpecah oleh benturan butiran hujan (terjadi proses dispersi) atau air yang mengalir (adanya aliran permukaan) (Pairunan, 1997).

III. METODOLOGI

3.      1 Tempat dan Waktu

Praktikum Dispersi Tanah di laksanakan di laboratorium kimia tanah, Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin, Makassar. Pada hari Selasa, 19 Oktober 2010 pukul 11.00 WITA – selesai.

3.  2 Alat dan Bahan

Adapun alat-alat yang digunakan pada praktikum dispersi tanah adalah  cawan Petridish, gelas ukur,  labu ukur dan pipet tetes.

Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum dispersi tanah  adalah larutan CaCl₃, air demineralised dan tanah inseptisols.

3.  3  Prosedur Kerja

Adapun  prosedur kerja yang dilakukan dalam praktikum Dispersi Tanah antara lain :

1.      Vial 1: Menuangkan sekitar 20 ml air demineralised. Kedalamnya secara hati-hati menjatuhkan 3 butir agregat kering udara dengan diameter 3 sampai 5 mm, dan membiarkannya selama 2 jam, lalu mengamati apakah mengalami slaking, dispersi atau swalling.

2.      Vial 2: Menambah 20 mL, larutan CaCl₂ berkonsentrasi 10 mmol/L. Melakukan hal-hal yang sama pada vial 1 , tetapi menggunakan CaCl_2­ dari pada air.

3.      Vial 3: Pada sekitar 10 mg tanah  di dalam container di tamabahkan air demineralised, cukup untuk mendapatkan kandungan air sekitar kapasitas lapang .

4.      Vial 4: Menyiapkan suspense tanah dengan perbandingan tanah dengan air 1 : 5, dengan jalan menambahkan 5 g agregat tanah kedalam 25 ml air di dalam vial tertutup, lalu mengocok suspensi tanah selama  sekitar 10 menit, kemudian memindahkan suspense ke dalam beaker. Membiarkan suspensi mengendap selama 5 menit. Mengamati apakah tanah terdispersi atau terflokulasi (tim dosen dan asisten, 2010).

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4. 1 Hasil

Tabel 5; Pengamatan Dispersi Tanah Inseptisols

Tanah  Inseptisols                  Vial 1            Vial 2           Vial 3              Vial 4

Lapisan I                              Dispersi         Dispersi        Dispersi          Dispersi Lapisan II                            Swelling        Swelling        Swelling         Slaking Lapisan III                           Slaking          Slaking         Slaking            Dispersi

4. 2 Pembahasan

Berdasarkan hasil pengamatan yang diperoleh pada lapisan pertama tanah inseptisols yaitu mengalami pendispersian, hal ini disebabkan  pada  tanah inseptisols  umumnya dipengaruhi oleh tingkat curah hujan yang tinggi, sehingga tanah inseptisols lebih mudah mengalami proses pendispersian. Hal ini sesuai dengan pendapat Hanafiah (2005), yang menyatakan bahwa tanah yang mudah mengalami pendispersian dipengaruhi oleh tingkat curah hujan yang tinggi, yang mengakibatkan terjadinya erosi di suatu daerah. Selain itu proses ini mengakibatkan pencucian secara terus - menerus sehingga agregat-agregat dalam tanah lebih mudah terpisah.

            Pada lapisan kedua tanah inseptisols sebagian besar mengalami swelling, hal ini disebabkan oleh kandungan liat yang kuat yang terdapat di dalam tanah. Jika di dalam tanah mengandung kandungan liat yang tinggi maka tanah tidak akan mengalami pendispersian, melainkan mengalami pengembangan karena tanah yang demikian lebih kuat dalam mengikat partikel–partikel air. Hal ini sesuai dengan pendapat Hardjowigeno (2003)  yang menyatakan bahwa tanah yang mempunyai kandungan liat yang kuat akan memeperlambat proses pemisahan agregat tanah, yang mengakibatkan tanah akan mengalami kekurangan bahan organik yang membuat tanah akan kurang subur.

            Pada lapisan ketiga tanah inseptisols, sebenarnya sudah mengalami pendispersian, namun hanya sebagian kecil yang terdispersi sempurna. Pendispersian yang terjadi lebih dominan tidak secara sempurna atau dengan kata lain hanya terjadi dispersi parsial (slaking). Hal ini disebabkan  tekstur  tanah pada  lapisan ini lebih didominasi oleh tekstur liat dibandingkan yang bertekstur pasir. Tanah yang bertekstur liat sangat sulit untuk mengalami pendispersian karena kekuatan untuk mengikat air besar sedangkan butir–butir tanahnya sendiri sangat kecil. Jika dibandingkan dengan tanah yang bertekstur pasir, butir- butirnya berukuran lebih besar sehingga lebih mudah untuk terdispersi. Hal ini sesuai dengan pendapat  Foth (1994) yang menyatakan bahwa tanah yang bertekstur pasir akan lebih mudah mengalami pemisahan dibandingkan tanah yang bertekstur liat karena tanah bertekstur pasir terasa kasar sangat jelas, tidak melekat, dan tidak dapat dibentuk bola dan gulungan .

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5. 1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan yang diperoleh maka dapat disimpulkan bahwa tanah inseptisols pada lapisan pertama mengalami pendispersian sempurna karena dipengaruhi oleh tekstur tanah yang berpasir. Pada lapisan kedua tidak mengalami pendispersian melainkan didominasi oleh swelling karena jika dilihat dari segi teksturnya, tanah ini memang mempunyai tekstru yang liat. Sedangkan pada lapisan ketiga tanah inseptisols ini semuanya sudah mengalami pendispersian, namun hanya sebagian kecil yang  terdispersi sempurna, dengan kata lain dispersi yang terjadi pada lapisan ketiga merupakan dispersi parsial (slaking) karena tekstur tanah pada lapisan didomonasi oleh tekstur liat dibandingkan tekstur berpasirnya. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi dispersi tanah yaitu tekstur tanah, struktur tanah, curah hujan, topografi dan kandungan bahan organik yang terdapat di dalam tanah.

5. 2 Saran

Berdasarkan hasil pengamatan yang telah dilakukan bahwa tanah yang dipakai pada percobaan ini merupakan tanah yang cukup subur, maka sebaiknya ditanami dengan tanaman yang berproduksi tinggi .

DAFTAR PUSTAKA

                                   

A.K Pairunan. 1998. Dasar–Dasar Ilmu Tanah. Badan Kerjasama Perguruan Tinggi Negeri Indonesia Timur (PKS – PTN – INTIM).

Foth, Hendry D. 1994. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Erlangga, Gajah Mada University Press, Yogyakarta.

Hakim, dkk. 1986. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Universitas Lampung, Lampung.

Hanafiah, Dr. Ir. Kemas Ali. 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. PT Raja Grafindo   Persada, Jakarta.

Hardjowigeno, S. 2003. Ilmu Tanah. Akademi Pressindo, Jakarta.

Tim dosen dan asisten. 2010. Penuntun Praktikum Dasar – Dasar Ilmu Tanah. Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin, Makassar.