## Jagro

## Peranan Zeolit dalam Peningkatan Kesuburan Tanah Pasca Penambangan
1 Ida Nursanti dan 2 Nida Kemala
1 Program Studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Batanghari
2 Program Studi Agribisnis, Fakultas Pertanian Universitas Batanghari Jl. Slamet Riyadi, Broni Jambi, 36122. Telp. +62741 60103
1 e-mail korespondensi : ida_unbari@yahoo.co.id
Abstract. Post-mining soils have poor chemical and physical properties and have very low fertility rates. The  study  aims  to  determine  the  best  dose  of  zeolite  in  order  to  improve  soil  fertility  after  mining  as  a planting  medium.  The  experiment  was  carried  out  experimentally  by  giving  zeolites  (Z)  and  3  treatment levels, namely: Z0 = without zeolites, Z1 = zeolites 100 g, Z2 = zeolites 200 g. There were 3 replications, so 9 unit experiments were obtained. The final analysis of research on soil chemistry consists of; Available P, total N, K-exs, C-organic and CEC, pH. Data analysis of the diversity of characteristics of post-mining soil types is presented in tabular form and discussed descriptively. Provision of 200 grams zeolite of 10 kg post-mining land (equivalent to 20 tons Ha -1 of zeolite ) and incubated for eight weeks can increase soil pH, total N, K-dd, available P and CECsoil.
Keywords : Zeolites and post-mining soils
Abstrak. Tanah  pasca  penambangan  memiliki  sifat  kimia  dan  fisik  yang  kurang  baik  serta  memiliki tingkat  kesuburan  yang  sangat  rendah.  Penelitian  bertujuan  mengetahui  menentukan  dosis  zeolit  terbaik agar  dapat  memperbaiki  kesuburan  tanah  pasca  penambangan  terkait  sebagai  media  tanam.  Percobaan dilakukan secara eksperimen dengan pemberian zeolit (Z) dan 3 taraf perlakuan yaitu :Z0= tanpa zeolit, Z1 = zeolit 100 g, Z2  = zeolit 200 g.  Terdapat 3 ulangan, sehingga diperoleh 9 unit percobaan. Analisis  akhir penelitian terhadap kimia tanah terdiri dari; P tersedia,  N total,  K-dd, C-organik  dan KTK, pH.  Analisis data  keragaman  karakteristik  jenis  tanah  pasca  penambangan  disajikan  dalam  bentuk  tabel  dan  dibahas secara deskriptif. Pemberian zeolit 200 gram per 10 kg tanah pasca tambang (setara 20 ton zeolit per Ha) dan diinkubasi selama delapan minggu dapat meningkatkan pH tanah, N-total, K-dd, P tersedia dan KTK tanah.
Kata kunci : Zeolit dan tanah pasca penambangan .

## PENDAHULUAN
Kesuburan tanah pada lahan reklamasi tambang batubara muda tergolong sangat rendah. Kandungan unsur  hara  makro  yaitu  N,  P  dan  K  semuanya  bekisar  sangat  rendah  di  lapisan  atas  dan  lapisan  bawah. Reaksi  tanah  masam  serta  kapasitas  tukar  kation  sangat  rendah.  Umumnya  topografi  pada  areal  bekas penambangan yang telah direklamasi berupa berbukit dengan lereng > 8% kecuali pada areal galian yang ditutup rata-rata datar, berombak dan landau (Purnamayani, 2016).
Salah  satu  bahan  yang  dapat  digunakan  untuk  memperbaiki  lahan  penambangan  adalah menggunakan bahan pembenah tanah. Zeolit adalah bahan pembenah tanah yang merupakan mineral alam bermuatan  negatif,  dapat  dinetralkan  oleh  logam-logam  alkali  atau  alkali  tanah,  memiliki  pori-pori  terisi ion-ion K, Na, Ca, Mg dan molekul H 2 O, sehingga memungkinkan terjadinya pertukaran ion dan pelepasan air secara bolak-balik. Selain sebagai penukar kation, zeolit juga berfungsi sebagai penyerap kation-kation yang  dapat  menyebabkan  pencemaran  lingkungan  seperti  Pb,  Al,  Fe,  Mn,  Zn,  dan  Cu.  Adanya  zeolit tersebut dapat mengurangi pencemaran lingkungan (Oste et al ., 2002).
Penggunaan  zeolit  mampu  menyerap  logam  berat  pada  limbah  perairan  seperti  Pb,  Hg  dan  Cd (Vaulina,  2002).  Zeolit  dapat  mengabsorpsi  CO 2 ,  H 2 S  dan  NH 3 ,  serta  mengurangi  tercucinya  unsur  N. Pemanfaatan  zeolit  di  bidang  pertanian  selama  ini  adalah:  bahan  untuk  meningkatkan  kualitas  pupuk organik, bahan campuran untuk membuat pupuk lambat tersedia, pembenah tanah dan pengontrol cadangan air. Selanjutnya dijelaskan juga bahwa pemberian zeolit hendaknya dikombinasikan dengan pupuk organik (Jabri, 2008).
Pemberian   zeolit   sekitar   0,5   kg   pada   kompos   0,216   m3    dengan   proses dekomposisi selama 3 minggu dapat meningkatkan pH kompos, ketersediaan N, P   dan K serta menurunkan nisbah C/N kompos  (Susanti  dan  Panjaitan,  2010).  Penambahan  zeolit  sebanyak  5%  pada  tanah  pasir  meningkatkan populasi  bakteri  dan  populasi  jamur  (Djajadi et  al .,  2010).  Zeolit  pada  lumpur  minyak  bumi  yang diinkubasi  selama  6  minggu  dengan  dosis  10%  dapat  menurunkan  kadar  logam  berat  seng  (Zn)  40%, kandungan minyak dan poliaromatik hidrokarbon (PAH) masing-masing sebesar 23,18% dan 14,16% serta berpengaruh terhadap jumlah jamur dan bakteri (Dhayat, 2011).
Mineral  zeolit  dapat  meningkatkan  fosfat  dan  mengurangi  pencucian  P  pada  kompos  karena  zeolit memiliki kapasitas retensi P yang tinggi serta sebagai adsorben dan slow release nutrisi (Gu et al ., 2011). Pemberian tanah ultisol 25% dan zeolit 200g pada media gambut dapat mempengaruhi pertumbuhan bibit kakao secara signifikan terutama pada tinggi tanaman, bobot kering tajuk,  kadar N daun dan kadar P daun (Nursanti, 2017). Sebagai bahan pembenah tanah, jumlah zeolit yang perlu diberikan sekitar 10-20 ton/ha. Zeolit  sebagai  bahan  pembenah  tanah  dapat  meningkatkan  KTK  tanah  yang  dalam  jangka  panjang  dapat mempertahankan  kualitas  tanah.  (Suwardi,  2000).  Penelitian  Rahmawati  (2006)  menyatakan  bahwa perlakuan  zeolit  memberikan  pengaruh  nyata    terhadap  kadar  air  kapasitas  lapang,  P  tersedia,  serapan  P, berat kering tanaman dan tinggi tanaman.

## METODE PENELITIAN
Penelitian dilakukan  dengan menggunakan sampel  tanah pada area pasca penambangan batubara  di Desa Tanjung Pauh Kabupaten Muaro Jambi. Penelitian berlangsung selama 5 bulan yaitu dari bulan April sampai September 2019.
Bahan  dan  alat  yang  digunakan  dalam  pelaksanaan  penelitian  zeolit  (Na 2 AI 2 Si 3 O 10 .2H 2 0)  powder 60  mesh  jenis  klinoptilolit  dari  Gunung  Kidul  Jogyakarta,  pupuk  kandang,  tanah  pasca  penambangan, polybag diameter 15 cm atau berat tanah 10 kg , dan alat-alat tulis. Tanah dari lapangan dikeringanginkan, kemudian dipecah agar lebih halus, lalu diaduk secara merata dan diayak dengan ayakan bermata saring 0,5 x 0,5 cm dan ditimbang 10 kg polybag -1 . Kemudian tanah tersebut dimasukkan ke dalam polybag. Percobaan  dilakukan  secara  eksperimen  dengan  pemberian  zeolit  (Z)  dan  3  taraf  perlakuan yaitu :Z0= tanpa zeolit, Z1  = zeolit 100 g, Z2  = zeolit 200 g.  Terdapat 3 ulangan, sehingga diperoleh 9 unit  percobaan.  Setelah  media  diinkubasi  selama  8  minggu  maka  diambil  sampelnya  untuk  dianalisis. Masing-masing perlakuan diambil satu sampel tanah, berat untuk setiap sampel adalah 0,5 kg. Selanjutnya sampel dikirim ke laboratorium tanah untuk dianalisis.
Analisis  akhir penelitian terhadap kimia tanah terdiri dari; P tersedia (Bray-I),  N total (Kjeldahl), K- dd  (titrasi  NH4Oac.pH  7),  C-organik  (Walkley  Black)  dan  KTK  (titrasi  NH4Oac.pH  7),  pH  H2O  (1:1). Analisis  data  keragaman  karakteristik  jenis  tanah  pasca  penambangan  disajikan  dalam  bentuk  tabel  dan dibahas secara deskriptif.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  penelitian    memeperlihatkan  bahwa  C-org  tanah  setelah  pemberian  zeolit  tetap  pada  posisi sangat  rendah,  N-total  meningkat  setelah  pemberian  zeolit  200  g  tiap  10kg  tanah  dari  0,11%  pada  posisi rendah  menjadi  0,28%  posisi  sedang,  K-dd  mengalami  peningkatan  setelah  pemberian  zeolit  200  g  tiap 10kg  tanah  dari  0,10  pada  kriteria  sangat  rendah  menjadi  0,40(cmol(+)kg-1)  kriteria  sedang,      P  Bray meningkat  setelah  pemberian  zeolit  200  g  tiap  10kg  tanah  dari  9,20  menjadi  16,65  (mg  kg -1 ),  KTK  juga mengalami  peningkatan  dari  15,21(cmol(+)kg-1)  kriteria  rendah  menjadi  23,04  (cmol(+)kg-1)  kriteria sedang  setelah  pemberian  zeolit  200  g  tiap  10kg  tanah,  sedangkan  pH  tanah  dari  masam  menjadi  agak masam setelah pemberian 200 g zeolit (Tabel 1).
Tabel 1.   Kandungan C-organik  (%), N-total  (%),   P Bray  I (mg kg  -1), K-dd (cmol(+)kg-1) dan KTK
(cmol(+)kg -1 )  serta  pH  tanah  pasca  penambangan  sebagai  pengaruh  pemberian  zeolit    dan tanpa zeolite (inkubasi 8 minggu).
Zeolit(g/polybag) C-org. N-total K-dd P Bray I pH KTK 0 100 200 0,16sr 0,80sr 0,73sr 0,11r 0,22s 0,28s 0,10sr 0,20sr 0,40s 9,20r 14,21r 16,65s 4m 5,8am 6,0am 15,21r 17,39s 23,04s
Huruf kecil pada setiap kolom menunjukkan kriteria penilaian sifat tanah (LPT, 1983) r = rendah,  s = sedang, t = tinggi, st = sangat tinggi, m = masam dan am = agak masam
Peningkatan pH oleh zeolit dimungkinkan karena kation-kation basa yang terdapat pada zeolit seperti Ca  K  dan  Mg  dapat  dipertukarkan  dengan  ion  H + dan  Al 3+ .  Zeolit  dapat  menyangga  pH  tanah,  tanah masam dapat dinetralisir karena  zeolit bersifat tidak masam (pH 7,2) dan dapat mengadsorpsi Al dan Fe penyebab  kemasaman  tanah  serta  melepaskan  kation-kation  basa  seperti  Ca,  Mg  dan  K.  Endro  (2008) menjelaskan bahwa zeolit merupakan mineral yang dapat menetralisir pH tanah.
Peningkatan  kandungan  hara  seperti  N-total,  P  tersedia  berasal  dari  proses  mineralisasi  yang membebaskan  unsur-unsur  tersebut  ke  tanah.  Selain  itu  kandungan  hara  berasal  dari  decomposisi  bahan organik  dan  unsur  yang  diadsorpsi  oleh  zeolit.  Vaulina  (2002)  menjelaskan,  jika  kadar  N  dalam  larutan tanah kurang maka N yang diadsorpsi oleh zeolit akan dilepas secara perlahan. Hasil penelitian Ermadani et  al. (2002)  menunjukkan  bahwa  pemberian  asam-asam  organik  (humat,  oksalat  dan  sitrat)  dapat meningkatkan P-tersedia dan P-total tanah zeolit akan dilepas secara perlahan. Li et al. (2000) menjelaskan bahwa  pertukaran  kation  zeolit  pada  dasarnya  adalah  fungsi  dari  derajat  substitusi  silika  oleh  aluminium dalam struktur kristal zeolit. Semakin banyak jumlah aluminium menggantikan posisi silika maka semakin banyak  muatan  negatif  yang  dihasilkan,  sehingga  KTK  zeolit  akan  semakin  tinggi.  Menurut  Ersoy  dan Celik  (2003),  zeolit  merupakan  bahan  katalis  yang  memiliki  sifat  stabilitas  dan  selektivitas  dalam meningkatkan  proses  perombakan  senyawa  organik  dari  berat  molekul  besar  (polimer)  menjadi  senyawa organik sederhana (monomer) yang didukung oleh sifat medan elektrostatik zeolit dan peran struktur ruang pori  zeolit.  Selain  itu  zeolit  merupakan  bahan  pengadsorpsi,  penetralisir  pH  dan  mudah  melakukan pertukaran  ion.  Proses  adsorpsi  oleh  zeolit  sebagai  adsorbent  terhadap  ion-ion  yang  dapat  menyebabkan kemasaman  tanah  (Al 3+ ,  Fe 3+ dan  H + )  terjadi  karena  ada  gaya  tarik  menarik  antar  ion  yang  memiliki perbedaan keelektronegatifan yang rendah ( Gaya Van Der Waals ) dan didukung oleh keberadaan rongga di dalam zeolit yang berperan sebagai perangkap.

## KESIMPULAN
Pemberian zeolit 200 gram per 10 kg tanah pasca tambang batubara (setara 20 ton zeolit per Ha) dan diinkubasi selama delapan minggu dapat meningkatkan pH tanah, N-total, K-dd, P tersedia dan KTK tanah.
.

## DAFTAR PUSTAKA
Dhayat.  N.R.  2011. Bioremediasi  lumpur  minyak  bumi  dengan  zeolit  dan  mikroorganisme  serta pengujiannya  terhadap  tanaman  sengon  ( Paraserianthes  falcataria ).  http://www.google.com. (diakses 23 Desember 2017).
Djajadi.  Helianto.B  dan  Hidayah,N.  2010. Pengaruh  media  tanam  dan  frekuensi  pemberian  air  terhadap sifat fisik, kimia dan biologi tanah serta pertumbuhan jarak pagar. Jurnal Littri. 16(2): 64-69.
Endro.K.  2008.  Optimasi  pemanfaatan  zeolit  alam  dari  gunung  kidul  untuk  reduksi  kadar  cesium  dalam limbah radioaktif. Prosiding Seminar Nasional Penelitian dan Pengelolaan Perangkat Nuklir, Batan, Yogyakarta
Ersoy.B  dan  Celik.M.S.  2003.  Effect  of  hydrocarbon  chain  length  on  adsorption  of  cationic  onto clinoptilolite. Journal Clays and Clays Minerals. 51: 172-180.
Ermadani  dan  Arsyad.A.R.  2007.  Perbaikan  beberapa  sifat  kimia  tanah  mineral  masam  dengan pemanfaatan limbah cair pabrik kelapa sawit. J. Lembaga Penelitian Universitas Jambi Seri Science 09(2): 99 – 105.
Gu,  Z.,  F.  Buyuksonmez,  S.  Gajaraj,  and  N.  Edward.  2011.  Adsorption  of  phosphate  by  goethite  and zeolite:  effects  of  humic  substances  from  green  waste  compost. ProQuest  Agriculture  Journales . 19(3): 197-204.
Jabri.A. 2008. Kajian metode penetapan kapasitas tukar kation zeolit sebagai pembenah tanah untuk lahan pertanian terdegradasi. Jurnal Standardisasi. 10(2): 56-69.
Li.  Z,  Allesi.  D  dan  Allen.  L.  2000  .  Influence  of  quartenary  ammonium  of  sorption  of  selected  metal cations onto clinoptilolite zeolite. Journal of Environmental Quality. 31: 1106- 1114
Nursanti. I. (2017). Tanggap Bibit Kakao Terhadap Media Tanam Gambut dan Ultisol Serta Zeolit. Jurnal Media Pertanian ISSN 2503-1279. 2(2) : 47 - 54.
Oste.L.A,  Lexmond.T.M,  and  Riemsdijk.V.  2002.  Metal  immobilization  in  soils  using  synthetic  zeolites. Journal of Environmental quality. Proquest Research Library.31: 813-821.
Purnamayani.R.  2016.  Karakteristik  kimia  tanah  lahan  reklamasi  tambang  batubara  di  Provinsi  Jambi.
Prosiding Seminar Nasional Lahan Suboptimal. 20-21 Oktober 2016.Palembang.
Rahmawati.  2006.  Pengaruh  pemberian  Zeolit  dan  Kompos  TKS  Terhadap  Beberapa  Sifat  Fisik  dan Serapan P Tanaman Jagung (Zea mays L.) Pada Tanah Typic Paleudult. Universitas Sumatera Utara. Medan.
Suwardi.  2000.  Pemanfaatan  zeolit  sebagai  media  tumbuh  tanaman  hortikultura.  Departemen  Tanah, Fakultas Pertanian IPB, Prosiding. Temu Ilmiah IV. PPI. Tokyo, Jepang.
Susanti.P.D  dan  Panjaitan.S.  2010.  Manfaat  zeolit  dan  rock  phosphat  dalam  pengemposan  limbah pasar.Prosiding Standardisasi 4 Agustus 2010.Banjarmasin. p. 1-20.
Vaulina. E. 2002. Potensi zeolit alam sebagai absorban logam-logam berat pada limbah perairan. Majalah Ilmiah Universitas Jenderal soedirman. Purwokerto. 2(28): 1-8.