Pengelolaan Dispersibilitas Klei pada Tanah-Tanah Sawah dengan Tipe Klei 1:1 di Kabupaten Bogor

Abstract

Dispersi klei pada tanah-tanah tergenang dan beririgasi seperti tanah sawah pada saat pelumpuran menjadi sebuah tantangan yang harus dipecahkan. Klei yang terdispersi akan mudah terbawa aliran air, sehingga menyebabkan tanah-tanah sawah akan kehilangan koloid anorganiknya. Implikasi dari kehilangan koloid klei pada tanah adalah berkurangnya kemampuan tanah dalam menjerap hara, sehingga hara yang diberikan dalam bentuk pupuk akan lebih mudah tercuci. Oleh karena itu, flokulasi klei menjadi penting untuk mencegah terjadinya translokasi klei oleh aliran air. Tingkat dispersi klei dipengaruhi oleh beberapa faktor, yakni: tipe klei, tingkat kemasaman, konsentrasi ion dalam larutan tanah, dan lainnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi dispersibilitas klei pada tanah sawah dengan tipe klei 1:1, untuk menganalisis tingkat dispersi klei tipe 1:1 pada berbagai konsentrasi ion dan pH, dan untuk menentukan perlakuan yang harus diterapkan agar klei pada tanah sawah segera terflokulasi pada saat pelumpuran. Penelitian ini menggunakan delapan contoh tanah sawah yang berasal dari Dramaga, Gunung Sari, dan Gunung Sindur. Tingkat dispersi klei diamati pada tiga nilai pH, yaitu 5,5; 6,0; dan 6,5 dan pemberian ion multivalen, yakni: Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Al3+, Cl-, dan SO42- pada rentang konsentrasi yang telah ditentukan. Berdasarkan hasil analisa mineral, sampel tanah yang diteliti didominasi kaolinit dan haloisit yang keduanya merupakan mineral klei tipe 1:1. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dispersibilitas tanah kaolinitik lebih rendah dibandingkan tanah haloisitik. Ion-ion Na+ dan K+ bersifat dispersif pada klei, sebaliknya kation Al3+, Ca2+, dan Mg2+ meningkatkan flokulasi klei. Al3+, Ca2+, dan Mg2+ yang diperlukan agar klei terflokulasi pada seluruh nilai pH berturut-turut adalah 0.1 mmol L-1, 2.0 mmol L-1, dan 10 mmol L-1. Anion Cl dan SO42- menyebabkan dispersi pada klei pada seluruh nilai pH dan konsentrasi. Kation dominan pada air irigasi adalah Ca2+ dengan konsentrasi berada pada rentang 0.10-1.04 mmol L-1. Dibutuhkan Ca2+ sebanyak 2.0 mmol L-1 atau 80.16 mg L-1 Ca2+ agar klei terflokulasi pada semua nilai pH. Oleh sebab itu berdasarkan data air irigasi tersebut masih diperlukan penambahan CaCO3 pada kisaran 96-190 mg L-1 atau 289-571 kg ha-1 untuk mempercepat flokulasi klei.

Clay dispersion in flooded and irrigated soils, such as paddy fields, brings new challenges that must be overcome, especially during puddling time. Dispersed clay will be easily carried away by water flow, causing the paddy soils to lose these tiny particles. The loss of clay coloid reduces the ability of soils to absorb nutrients, resulting in fertilization ineffectiveness. As a result, flocculation becomes critical to prevent clay translocation by water flow. As is well known, several factors influence the level of dispersion, including the type of clay, the level of acidity, the concentration of ions in the soil solution, and others. The aims of this study were to identify the dispersion of 1:1 clay on paddy soils, to analyze the level of deflocculation of 1:1 clay with different ion concentrations and pH, and to determine the required treatment so that clay on paddy soils immediately flocculates while puddling. This study used eight soil samples taken from Dramaga, Gunung Sari, and Gunung Sindur. The dispersion levels were observed at three pH levels (5.5, 6.0, and 6.5) with the addition of multivalent ions specifically Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Al3+, Cl-, and SO42- in a predetermined concentration range. The results showed that the dispersion level of kaolinitic soils was lower than that of halloysitic soils. The Na+ and K+ ions dispersed the clay, whereas the cations Al3+, Ca2+, and Mg2+ increased clay flocculation. The required of Al3+, Ca2+, and Mg2+ ions to flocculate clay at all pH levels was 1.0 mmol L-1, 2.0 mmol L-1, and 10 mmol L-1, respectively. Cl- and SO42- ions dispersed the clay at all pH and concentration levels. Ca2+ was the dominant cation in irrigation water, with concentrations ranging from 0.10 to 1.04 mmol L-1. Ca2+ was required to flocculate clay at all pH values is 2.0 mmol L-1 or 80.16 mg L-1 Ca2+. As a result, based on the irrigation water data, CaCO3 in the range of 96-190 mg L-1 or 289-571 kg ha-1 was still required to accelerate clay flocculation.