## HUBUNGAN KEDALAMAN PIRIT DENGAN BEBERAPA SIFAT KIMIA TANAH DAN PRODUKSI KELAPA SAWIT ( Elais guineensis )

## Pyritic Depth Relationship with Some Soil Chemical Properties and Oil Palm Production
Atang Sutandi 1)* , Budi Nugroho 1) , Bayu Sejati 2)
1) Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, IPB, Jl. Meranti Kampus IPB Darmaga, Bogor 16680
2) Alumni Program Studi Manajemen Sumberdaya Lahan, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, IPB, Jl. Meranti Kampus IPB Darmaga, Bogor 16680

## ABSTRACT
In Indonesia,  the oil palm estates have been developed significantly in the last 20 years.  The direct extensifications toward on marginal land, especially on peat land and potential acid sulphate  soils.  These factuals occur due to avalability of suitable lands are shortage.  Land reclamation on acid sulphate soils causes oxidation of pyritic materials and increasing soil acidity drastically and leaching some  of nutrients. The objective of research was to investigate the effect of pyritic depth on chemical soil properties and oil palm production. The research was conducted by field survey in oil palm estate  PTPN VII, unit  Bentayan,  South  Sumatera.    The  depths  of  pyritic  material  were  grouped  into  <  30,  30-60,  and  >  60  cm.    The  groups plotted into every blocks  in the study areas.  Oil palm production and soil samples were collected for analysis. The results of the  study  showed  that  pyritic  depth  of  <  30  cm  influenced  very  significantly  for  increasing  soil  acidity,  exchangeable  Al, decreasing total N, exchangeable K, extracted Zn, and decreasing oil palm production.  In other hand,  soil drainage tended to decrease available P, exchangable Ca and Mg, base saturation and extracted Cu.
Keywords: Nutrient leaching,  oil palm, pyritic depth

## ABSTRAK
Pekebunan  kelapa  sawit  di  Indonesia  telah  berkembang  secara  signifikan  dalam  20  tahun  terakhir.  Perluasan  areal perkebunan kelapa sawit telah mengarah ke lahan-lahan marjinal seperti lahan sulfat masam dan gambut. Lahan marjinal untuk pengembangan  perkebunan  kelapa  sawit  bukanlah  suatu  pilihan,  tetapi  karena  keterbatasan  lahan  semata.  Reklamasi  lahan sulfat  masam  dengan  mendrain  lahan  rawa  akan  membuat  kemasaman  tanah  meningkat  drastis  dan  dapat  mengganggu pertumbuhan  tanaman.    Selain  itu  drainase  juga  dapat  membuat  sejumlah  besar  hara  ikut  tercuci.  Penelitian  bertujuan  untuk mengetahui pengaruh kedalaman pirit terhadap beberapa sifat kimia tanah serta produksi kelapa sawit. Penelitian dilaksanakan melalui survei lapangan di perkebunan kelapa sawit PTPN VII,  unit usaha Bentayan, Sumatera Selatan. Analisis contoh tanah dilaksanakan  di  Laboratorium  Kimia  dan  Kesuburan  Tanah,  Departemen  Ilmu  Tanah  dan  Sumberdaya  Lahan,  Fakultas Pertanian,  IPB.  Pengamatan  dilakukan  pada  blok-blok  dengan  kedalaman  pirit  <  30  cm,  30-60  cm,  dan  >  60  cm,    produksi dikumpulkan pada blok-blok tersebut dan diambil contoh tanahnya. Selain itu juga diambil contoh tanah berpirit yang belum dan telah mengalami drainase. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kedalaman pirit < 30 cm memiliki pengaruh yang sangat nyata  terhadap  meningkatnya  kemasaman  tanah,  Al  yang  dapat  dipertukarkan,  berkurangnya  N-total,  K  dan  Zn  serta penurunan produksi tanaman kelapa sawit. Drainase menyebabkan kecenderungan terjadinya penurunan kadar P, Ca, Mg, dan Cu, serta kejenuhan basa.
Kata kunci : Pencucian hara,  kelapa sawit,  kedalaman pirit

## PENDAHULUAN
Perkebunan  kelapa  sawit  telah  menunjukkan peran  yang  signifikan  dalam  perekonomian  Indonesia, terlihat  dari  peningkatan  luas  yang  pesat  dalam  10  tahun terakhir.  Peningkatan  luasan  perkebunan  kelapa  sawit hampir  dua  kalinya  dari  tahun  2000  ke  tahun  2008,  yaitu dari  luasan  4.1  juta  hektar  meningkat  menjadi  7.0  juta
hektar  (Purba et  al. ,  2009;  Rachman  dan  Nurjaya,  2009). Perluasan  tersebut  juga  mengarah  ke  lahan-lahan  marjinal seperti  lahan  gambut  dan  lahan  rawa  dengan  tanah  asam sulfat potensial.
Perluasan  areal  perkebunan  kelapa  sawit  ke lahan-lahan  marjinal  bukanlah  pilihan,  tetapi  lebih merupakan  tuntutan  karena  lahan-lahan  yang  lebih  sesuai sangat tebatas.  Pengembangan perkebunan kelapa sawit di
* Penulis Korespondensi:   Telp.  +628121105333;   Email. atang_sutandi@yahoo.com
Hubungan Kedalaman Pirit Dengan Beberapa Sifat Kimia Tanah Dan Produksi Kelapa Sawit (Sutandi, A., B. Nugroho, dan B. Sejati)
lahan  sulfat  masam  sangat  dilematis,  dimana  untuk pertumbuhan  kelapa  sawit  yang  optimal  diperlukan  aerasi yang  baik  pada  zona  perakarannya,    sehingga  dibuat saluran-saluran drainase.  Di lain pihak,  dengan perbaikan drainase  kondisi  tanah  menjadi  lebih  aerobik,  yang menyebabkan  senyawa  sulfida,  dikenal  dengan  pirit (Fe 2 S 2 ),  akan  teroksidasi.  Oksidasi  senyawa  pirit menghasilkan  asam  sulfat  dan  mineral  jarosit  dengan tingkat kemasaman  yang dapat  mengganggu pertumbuhan tanaman  (Noor,  2004;  Pons et  al., 1982).  Selain  itu sejumlah besar hara tanaman ikut tercuci dari tanah.
Unit  usaha  Perkebunan  Kelapa  Sawit  Bentayan, yang  merupakan  bagian  dari  unit  usaha  di  bawah  PTPN VII,  mempunyai kandungan pirit dengan kedalaman yang bervariasi. Tingkat pertumbuhan dan produktivitas  kelapa sawit juga bervariasi serta beberapa blok berada di bawah optimal.  Hal  ini  disebabkan  oleh  adanya  kandungan  dan kedalaman  pirit  yang  ada  pada  profil  tanah  di  areal tersebut.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui pengaruh  perbedaan  kedalaman  pirit  pada  produksi tanaman  kelapa  sawit  dan  pengaruh  drainase  terhadap perubahan sifat kimia tanah.

## BAHAN DAN METODE

## Lokasi dan Waktu
Penelitian  ini  dilaksanakan  di  perkebunan  kelapa sawit  unit  usaha  Bentayan,  PT Perkebunan  Nusantara  VII (Persero),  Sumatera  Selatan.  Analisis  contoh  tanah dilaksanakan  di  Laboratorium  Kimia  dan  Kesuburan Tanah,  Departemen  Ilmu  Tanah  dan  Sumberdaya  Lahan, Fakultas Pertanian, IPB.

## Metode Penelitian
Pengamatan kedalaman lapisan pirit ditetapkan di lapangan berdasarkan kepada pH hasil oksidasi oleh H 2 O 2 . Pada  setiap  blok,  dengan  luasan  30-40  hektar,  dilakukan dua  titik  pengeboran  dengan  menggunakan  bor  gambut, panjang  120  cm.  Kemudian  setiap  lapisan  profil  tanah yang terambil oleh bor, diuji dengan menambah H 2 O 2 , bila reaksi  terjadi  yang  ditandai  dengan  timbulnya  buih  dan diukur  pH  hasil  reaksi  kurang  dari  2.5,  maka  dinilai lapisan tersebut mengandung pirit dan dicatat kedalamannya.  Kedalaman  pirit  dikelompokan  menjadi empat kelas kedalaman,  yaitu  (1) tidak  mengandung pirit (kedalaman  pirit  >120  cm)  atau  kontrol,  (2)  kedalaman pirit 60-120 cm dari permukaan,  (3)  kedalaman pirit 30- 60 cm dari permukaan, dan (4)  kedalaman pirit < 30 cm.
Kedalaman  air  tanah  bervariasi  tergantung  pada hidrotopografi  lahan  dan  musim,  namun  rata-rata kedalaman  air  tanah  pada  areal  studi  sekitar  50  cm.  Pada musim  kemarau  kedalaman  air  tanah  berkisar  dari  30 sampai  >  120  cm,  sedangkan  pada  musim  hujan  berkisar dari  10-70  cm.  Pada  blok  dengan  kedalaman  pirit  relatif dangkal umumnya air tanah lebih dangkal dibanding pada pirit relatif dalam.
Contoh  tanah  diambil  pada  kedalaman  20  cm dengan cara komposit dari 10 titik anak contoh pada blok yang diambil sampel. Kerapatan titik sampel mewakili 100
ha  contoh -1 ,  untuk  dianalisis  sifat  kimia  tanah  di laboratorium.  Analisis  contoh  tanah  meliputi  pH  tanah dengan  pengekstrak  H 2 O  1:1,  Al  dapat  dipertukarkan dengan  pengesktrak  1  N  KCl,  N-total  metode  Kjeldhal,  P tersedia metode Bray I, basa-basa dapat dipertukarkan dan Kapasitas  Tukar  Kation  (KTK)  dengan  pengekstrak  1  N NH 4 OAC pH 7,  dan unsur hara mikro Cu dan Zn dengan pengekstrak  0,1  N  HCl.  Kejenuhan  basa  dihitung berdasarkan  jumlah  basa-basa  dibagi  dengan  KTK kemudian dikalikan 100 %.
Untuk  mengetahui  pengaruh  kedalaman  pirit terhadap  sifat  kimia  tanah  dan  produksi  tanaman  kelapa sawit  dilakukan  uji  Anova  yang  dilanjutkan  dengan  Uji Duncan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Kemasaman Tanah dan Kandungan Aluminium
Berdasarkan  hasil  analisis  ragam  taraf  nyata  5% terlihat bahwa kedalaman pirit berpengaruh nyata terhadap nilai  pH  tanah  dan  Al  dapat  dipertukarkan  (Al dd ),    rataan pH  tanah  dan  Al dd pada  setiap  kedalaman  pirit  disajikan pada  Gambar  1.  Semakin  dangkalnya  pirit  terlihat  bahwa pH tanah semakin menurun dan Al dd semakin tinggi.
Gambar 1.  Pengaruh kedalaman pirit terhadap pH dan Al
Penurunan  pH  tanah  dan  peningkatan  Al dd disebabkan  adanya  drainase  sehingga  pirit  teroksidasi. Semakin  dangkal  lapisan  pirit  semakin  banyak  pirit teroksidasi. Reaksi oksidasi pirit disederhanakan menjadi
FeS 2 +  15/4O 2 +  7/2H 2 O    →  Fe(OH) 3 +  2SO 4 2- +  4H + (Dent, 1986)
Dari  persamaan  reaksi  tersebut  terlihat  bahwa setiap mol dari pirit yang teroksidasi akan menghasilkan 4 mol  H + .  Semakin  banyaknya  pirit  yang  teroksidasi  maka Al dd juga semakin tinggi. Peningkatan Al disebabkan oleh dua  hal,  yaitu  pertama  adalah  dengan  semakin  tingginya konsentrasi H + maka akan terjadi penetrasi proton kedalam lapisan  oktahedral  dan  menukar  ion  Al 3+ yang  kemudian akan  banyak  dijerap  pada  permukaan  liat  (Bolt et  al ., 1978).  Hal  kedua  adalah  dengan  semakin  turunnya  pH, Al(H 2 O) 6 (OH) 3 akan terdisosiasi  menjadi 3 bentuk  karena bersifat amfoter (Tan, 1986) sebagai berikut:
Al(H 2 O) 6 3+ Al(H 2 O) 6 (OH) 2+ + H +
Al(H 2 O) 6 (OH) 2+ Al(H 2 O) 6 (OH) + + H +
Al(H 2 O) 6 (OH) + Al(H 2 O) 6 (OH) 3 0 + H +

## Kandungan Unsur Hara Makro dan Mikro
Berdasarkan  hasil  analisis  ragam  taraf  nyata  5% terlihat bahwa kedalaman pirit berpengaruh nyata terhadap nilai  N-total  tanah  tetapi  tidak  nyata  terhadap  P  tersedia dan kadar Cu dan Zn, rataan hasil analisis N, P, Cu dan Zn pada  setiap  kelas  kedalaman  pirit  disajikan  pada  Gambar 2. Kandungan N-total tanah nyata semakin rendah dengan semakin  dangkalnya  pirit.  Sementara  itu  P,  Cu,  dan  Zn cenderung menurun dengan semakin dangkalnya pirit.
Gambar 2. Pengaruh kedalaman pirit terhadap N-total, P tersedia,
Cu, dan Zn
Kandungan  N total, Cu, dan  Zn  menurun dengan makin dangkalnya pirit karena unsur-unsur tersebut tercuci oleh  air  drainase  yang  masam,  sementara  P  tersedia menurun  dengan  turunnya  pH  dan  semakin  banyaknya  Fe dan  Al  yang  meningkat  kelarutannya.  Peningkatan kelarutan  Fe  dan  Al  akan  mengikat  P  sehingga ketersediaan menurun.

## Kandungan Basa-basa Dapat Dipertukarkan
Rataan  kejenuhan  basa,  Ca,  Mg  dan  K  dapat ditukar  pada  setiap  kedalaman  pirit  disajikan  dalam Gambar  3.  Walaupun  berdasarkan  analisis  ragam  taraf  uji 5%  kedalaman  pirit  tidak  berpengaruh  nyata  terhadap ketiga  basa  dapat  ditukar  tersebut,  namun  semakin dangkalnya  pirit  kandungan  basa  menurun.  Hal  ini  terjadi karena  oksidasi  pirit  menghasilkan  sejumlah  asam  (H + ) dalam  air  drainase,  sehingga  dengan  proses  aksi  masa maka  basa-basa  tertendang  keluar  dari  komplek  jerapan tanah.  Seiring  dengan  penurunan  basa-basa  pada  komplek pertukaran  tanah  maka  kejenuhan  basa  juga  menurun (Gambar 3).

## Perbedaan Sifat Kimia antara Tanah Berpirit yang Belum dan Telah Teroksidasi
Untuk  melihat  perubahan  sifat  kimia  setelah bahan  sulfidik  (pirit)  teroksidasi,  maka  diambil  bahan tanah  sulfidik  yang  asli  sebelum  terokasidasi  dan  bahan tanah  yang  sudah  teroksidasi  sekitar  2  tahun.  Dari  hasil analisis  dapat  terlihat  bahwa  pada  semua  parameter  yang diteliti,  meliputi  nilai  pH,  C-organik,  N-total,  Ca,  Mg,  K, Na,  dan  KTK,  tanah  berpirit  yang  telah  teroksidasi memiliki  kecenderungan  nilai  yang  lebih  rendah dibandingkan dengan tanah berpirit yang belum teroksidasi. Hal ini sebagaimana disajikan pada Gambar 4. Penurunan  pH  tanah  tidak  begitu  drastis  karena  analisis laboratorium  tanah  asli  dikeringkan  terlebih  dahulu, sehingga  sudah  ada  sebagian  bahan  sulfidik  yang teroksidasi.  Penurunan  yang  paling  drastis  adalah  K dd dimana  penurunan  kadar  K  hampir  seperdelapan  kalinya. Hal  tersebut  mudah  dimengerti  karena  K  ion  bervalensi satu sehingga mudah sekali tercuci oleh air asam.

## Pengaruh Kedalaman Pirit terhadap Produksi Tanaman Kelapa Sawit
Rataan  produksi  setiap  kedalaman  pirit  disajikan pada Tabel 1.  Berdasarkan hasil analisis ragam taraf nyata 5%  terlihat  bahwa  kedalaman  pirit  berpengaruh  sangat nyata  terhadap  produksi.  Besarnya  produksi  kelapa  sawit pada  kedalaman  pirit  <  30  cm  dan  30-60  cm  tidak  nyata, sedangkan produksi berbeda nyata pada kedalaman pirit < 30  cm  atau  30-60  cm  dengan  produksi  pada  kedalaman pirit 60-120 cm atau > 120 cm.
Tabel 1.  Pengaruh pirit terhadap produksi tanaman kelapa sawit

## TM 6
Kedalaman pirit Produksi (kg -1 ha -1 th -1 ) % Penurunan produksi < 30 cm 18,365 a 26 30-60 cm 18,371 a 26 60-120 cm 21,075 b 15 > 120 cm 24,777 c 0
Keterangan:  Angka  yang  diikuti  oleh  huruf  yang  sama  tidak  nyata
(DMRT 0.05)
Dari  Tabel  1  tersebut  dapat  terlihat  bahwa penurunan produksi pada tanah berpirit dangkal dengan (< 30  cm  dan  30-60)  sebesar  26%  dibanding  blok-blok dengan  tanah  yang  kedalaman  lapisan  piritnya  >  120  cm. Sementara  itu,  penurunan  produksi  pada  tanah  berpirit dengan kedalaman 60-120 cm sebesar 15%.
Hubungan Kedalaman Pirit Dengan Beberapa Sifat Kimia Tanah Dan Produksi Kelapa Sawit (Sutandi, A., B. Nugroho, dan B. Sejati)
Gambar 3.  Pengaruh pirit terhadap Ca, Mg, K, dan Kejenuhan Basa
Gambar 4. Pengaruh oksidasi tanah berpirit terhadap pH, C-Organik, N, KTK, dan Basa-basa

## SIMPULAN
1. Semakin  dangkal  pirit  berpengaruh  nyata  terhadap menurunnya  pH  tanah  dan  meningkatnya  Al dd ,  serta cenderung menurunkan K, Ca, Mg, Cu dan Zn.
2. Oksidasi  tanah  berbahan  sulfidik  selama  dua  tahun nyata  menurunkan  pH,  N-total,  C-organik,  KTK,  Ca, Mg dan K.
3. Produksi  kelapa  sawit  menurun  dengan  semakin dangkalnya pirit,  penurunan produksi pada kedalaman pirit  <  60  cm  dan  60-120  cm  berturut-turut  adalah  26 dan 15%.

## DAFTAR PUSTAKA
Bolt,  G.H.,  G.M.  Bruggenwert,  and  A.  Kamporst.  1978.
Adsoprtion of cation by soil. In G.H. Bolt and G.M. Bruggenwert  (Ed.)    Soil  Chemsitry.  A  Basic elements.    Elsevier  Scince  Publishing  Co.,  New York. p. 54-90.
Dent, D., 1986. Acid Sulfate Soils: a baseline for research and development .  ILRI, Wageningen. 202p.
Noor,  M.  2004. Lahan  Rawa:  Sifat  dan  Pengelolaan Tanah  Bermasalah  Sulfat  Masam .  PT  Raja Grafindo Persada. Jakarta.
Pons,  L.  J.,  N.V.  Breemen,  and  P.M.  Driessen.  1982. Physiography of coastal sediment and development of  potential  soil  acidity. In Acid  Sulphate Weathering.  SSSA  Special  Publ.  No.  10.  Madison. Wisconsin, USA. p. 1-18.
Purba , A.  R.,    E.  Suprinato,  dan  M.  Arif,  2009. Peningkatan  produktivitas  Kelapa  Sawit  dengan menggunakan  bahan  tanaman  unggul.    Prosiding Pertemuan  Teknis  Kelapa  Sawit,  J.C.C.  28-30  Mei 2009.  PPKS, Medan.
Rachman  dan  Nurjaya,  2009.  Upaya  peningkatan  dan pencegahan  peredaran  pupuk  palasu  di  perkebunan Kelapa Sawit.  Prosiding Pertemuan Teknis Kelapa Sawit, J.C.C. 28-30 Mei 2009.  PPKS, Medan.
Tan, K.H., 1986.  Degradation of soil minerals by organic acid. In P.M.  Huang  and  M  Schnitzer  (Ed.) Interaction  of  Soil  Minerals  with  Natural  Organics and Microbes.  SSSA Spec. Publ. No. 17,  Madison, Wsiconsin, USA. p. 1-26.
(cmol(+) kg -1 ) (%) (cmol(+) kg -1 ) (%) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 > 120 60-120 30-60 <30 Kedalaman pirit (cm) Ke jen u h an Ba sa (% ) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 Kontrol 60-120 30-60 <30 Kedalaman pirit (cm) Ba sa -b asa (c m o l(+) k g -1 ) Ca Mg K 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 N-Total Ca Mg
K Tanah belum Teroksidasi Tanah telah teroksidasi 10 15 20 25 30 35 40 0 5 pH H 2 O KTK
C-org Tanah belum teroksidasi Tanah telah teroksidasi
Hubungan Kedalaman Pirit Dengan Beberapa Sifat Kimia Tanah Dan Produksi Kelapa Sawit (Sutandi, A., B. Nugroho, dan B. Sejati)