## UJI KELARUTAN Si TERSEDIA PADA TRASS BAKAR DAN NON BAKAR

## Experiment of Silica Solubility Availability on Fuel and Non Fuel Trass
Mirawanty Amin 1)* , Budi Nugroho 2) dan Dyah Tjahyandari Suryaningtyas
2)
1) Program Studi Ilmu Tanah, Sekolah Pascasarjana IPB University, Kampus IPB Dramaga Bogor 16680
2) Departemen Ilmu Tanah dan Sumbedaya Lahan, Fakultas Pertanian IPB University, Jl. Meranti Kampus IPB Dramaga Bogor 16680

## ABSTRACT
This research was conducted to determine the available Si between burned trass and unburned trass, also to determine the best formula to be used as silica fertilizer. This research was conducted at the Laboratory of Soil Chemistry and Fertility, Department of Soil Science and Land Resources, Faculty of Agriculture, IPB University. The experimental design was the split plot with the main plot consisted of burned trass and unburned trass, and the sub plot consisted of combination dosage of trass and  CaCO 3 ,  those  were  100%  trass,  83.33%  trass  +  16.67  CaCO 3 ,  66.67.%  trass  +  33.33%  CaCO 3 ,  each  treatment  was replicated three times, resulting 18 experiment units. The result showed that the burned trass showed the highest available Si compared to unburned trass. The combination of 83% trass + 17% CaCO 3 showed the highest available Si of those were 120.02 ppm, 72.67 ppm and 53.43 ppm, respectively with extractant of ammonium acetate pH 4.8, 0.5 M HCl and H 2 O.
Keywords: CaCO 3 , fertilizer, silica, trass

## ABSTRAK
Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari kelarutan Si tersedia antara trass bakar dan non bakar dan penentuan formula terbaik untuk dijadikan sebagai pupuk silika. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Institut  Pertanian Bogor. Rancangan Percobaan  yang dilakukan adalah split  plot dengan petak utama terdiri dari trass bakar dan non bakar, dan anak petak terdiri dari dosis trass yang dikombinasikan dengan CaCO 3 yaitu 100% trass, 83.33% trass+16.67 CaCO 3 , 66.67% trass +33.33% CaCO 3 , masing-masing perlakuan diulang sebanyak tiga kali, sehingga total satuan percobaan ada 18. Hasil penelitian menunjukkan bahwa trass bakar menunjukkan hasil kelarutan silika tersedia  tertinggi  dibandingkan  trass  non  bakar.  Kombinasi  83%  trass+  17%  CaCO 3 menunjukkan  Si  tersedia  tertinggi  yaitu 120.02 ppm, 72.67 ppm dan 53.43 ppm berturut-turut dengan pengekstrak ammonium asetat pH 4.8, 0.5 M HCl dan H 2 O.
Kata kunci: CaCO 3 , pupuk, silika, trass,

## PENDAHULUAN
Silika  adalah  unsur  kedua  terbanyak  setelah oksigen  dalam  tanah dan  memiliki  manfaat pada beberapa jenis  tanaman  (Ashtiani et  al., 2012).  Meskipun  Si  tidak digolongkan sebagai unsur hara essensial (Hayasaka et al., 2008;  Marchner,  1995;  Eipstein,  1994),  namun  pada beberapa  tanaman  silika  diperlukan  dalam  jumlah  yang banyak seperti unsur hara makro (Kamenidou et al ., 2009; Eipstein, 1994).
Menurut  Datnoft et  al. (1997)  Si  dapat meningkatkan  ketahanan  tanaman  terhadap  cekaman ( stress )  abiotik,  mengurangi  toksisitas  logam  dan meningkatkan  aktivitas  enzim.  Di  sisi  lain,  dengan penambahan silika dapat meningkatkan ketahanan tanaman terhadap  hama  dan  penyakit  (Zellner et  al., 2011;  Van Bockhaven et  al., 2013;  Liang et  al., 2015;  Sakr et  al., 2016). Yukamgo dan Yuwono (2007) menyatakan bahwa Si dalam  tanah  dapat  meningkatkan  ketersediaan  P  dan mengurangi aktivitas logam beracun seperti Al, Fe dan Mn. Oleh karena Si dibutuhkan dalam jumlah yang banyak pada beberapa  tanaman  dan  terbukti  dapat  meningkatkan produktivitas tanaman (Epstein, 1994; Keeping et al ., 2009; Meyer  dan  Keeping,  2005;  Snyder et  al .,  2007), sehingga aplikasi pupuk atau sumber Si sangat diperlukan.
Salah  satu  sumber  silika  yang  dapat  dijadikan sebagai  pupuk  adalah  trass.  Trass  merupakan  salah  satu bahan  alam  yang  banyak  mengandung  oksida  silika, sehingga berpeluang untuk dimanfaatkan sebagai pupuk Si. Trass  merupakan  tufa  terlapukkan  yang  memiliki kandungan  kalsium  selain  silika.  Kandungan  kalsium  dan silika  pada  trass  dapat  digunakan  untuk  pengapuran  serta sebagai  bahan  pupuk  silika.  Saat  ini  penelitian  mengenai trass  sebagai  sumber  silika  masih  sangat  sedikit.  Oleh karena  itu,  perlu  dilakukan  penelitian  mengenai  kelarutan trass  sebagai  sumber  silika  dengan  cara  dibakar  dan dibandingkan dengan tidak dibakar.

## BAHAN DAN METODE
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah trass, CaCO 3 dan bahan-bahan kimia yang digunakan untuk analisis  di  laboratorium.  Alat-alat  yang  digunakan  adalah tanur,  wadah  liat,  alat  tulis,  timbangan, waterbath dan spectrophotometer.
Rancangan percobaan yang digunakan adalah split plot ( Split Plot Design ) dengan petak utama trass bakar dan non  bakar,  sedangkan  anak  petak  adalah  tiga  dosis perlakuan  kombinasi  trass  dan  CaCO 3 (Tabel  1);  masing-
*) Penulis Korespondensi: Telp. +6285694535100; Email. mirawantyamin@gmail.com
DOI: http://dx.doi.org/10.29244/jitl.21.1.13-15
masing perlakuan  diulang tiga kali sehingga total  terdapat 18 satuan percobaan.

## Tabel 1. Dosis trass bakar dan non bakar
Kode Perlakuan Trass (%) CaCO 3 (%) Ta 1 (trass bakar) 100 0 Ta 2 (trass bakar) 83.33 16.67 Ta 3 (trass bakar) 66.67 33.33 Tb 1 (non bakar) 100 0 Tb 2 (non bakar) 83.33 16.67 Tb 3 (non bakar) 66.67 33.33
Sebelum  digunakan  untuk  penelitian,  maka  trass dikeringudarakan  terlebih  dahulu,  lalu  dihaluskan  dengan cara ditumbuk dan disaring dengan ukuran 100 mesh. Untuk memperoleh  trass  bakar,  maka  trass  yang  sudah  disaring, ditimbang  dan  ditambahkan  CaCO 3 sesuai  dengan  dosis perlakuan,  selanjutnya  dipanaskan  dalam  tanur  pada  suhu 700  C  selama  2  jam.  Trass  yang  sudah  dibakar  tersebut kemudian  didinginkan  dan  ditambahkan  aquades.  Setelah itu  dipanaskan  kembali  dalam  tanur  pada  suhu  500  C selama  1  jam.  Setelah  itu  dilakukan  analisis  kelarutan  Si tersedia  dengan  menggunakan  tiga  pengekstrak,  yaitu NH 4 OAc pH 4.8, 0.5 M HCl dan H 2 O.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil analisis statistik, dosis kombinasi  trass  dan  CaCO 3 berpengaruh  nyata  terhadap kandungan  Si  tersedia  tanah  yang  diuji  dengan  ketiga pengekstrak (Tabel 2).
Tabel 2. Hasil analisis Si tersedia pada trass bakar dan non bakar
Perlakuan HCl 0.5 M NH 4 OAc pH 4.8 H 2 O Ta 1 30.55c 52.32d 20.82b Ta 2 72.62e 120.02f 52.43e Ta 3 65.68a 91.76e 30.97d Tb 1 29.84c 40.34c 28.08c Tb 2 27.33b 37.17b 27.47c Tb 3 23.88a 31.75a 17.81a
Keterangan:  angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang  sama  menunjukkan  tidak  berbeda  nyata  pada taraf α=5% dengan Uji lanjut Duncan
Hasil uji Duncan menunjukkan bahwa bahwa trass yang  dibakar  memiliki  kelarutan  yang  lebih  tinggi dibandingkan  trass  non  bakar.  Perlakuan  Ta 2 yang merupakan  campuran  83.33%  trass bakar:  16.67%  CaCO 3 menunjukkan Si tersedia tertinggi pada ketiga pengekstrak. Hasil  analisis  Si  tersedia  pada  trass  bakar,  awalnya mengalami  kenaikan  dari  Ta 1 ke  Ta 2 sebesar  42.07  ppm (137.71%)  dengan  pengekstrak  HCl  0.5  M,  51.24  ppm (129.4%) dengan pengekstrak NH 4 OAc pH 4.8, 31.61 ppm (151.83%)  dengan  pengekstrak  H 2 O.  Namun,  dari  Ta 2 ke Ta 3 Si  tersedia  mengalami  penurunan  yaitu  6.94  ppm (9.56%)    dengan  pengekstrak  HCl  0.5  M,  28.26  ppm (23.54%)  dengan  pengekstrak  NH 4 OAc  pH  4.8  dan  21.46 ppm (40.93%) dengan pengekstrak H 2 O. Pada  Ta 2 sudah  mencapai  maksimum,  sehingga pada  Ta 3 mengalami  penurunan  karena  sudah  mencapai maksimum  kandungan  Si  tersedia  pada  Ta 2 ,  hal  tersebut sesuai dengan Hukum Minimum dimana penambahan unsur yang  dilakukan  di  atas  titik  batas  tidak  dapat  membantu, karena unsur yang lain menjadi faktor pembatas (Munawar, 2011).
Pada  trass  non  bakar,  hasil  analisis  Si  tersedia tertinggi  didapatkan  pada  Tb 1 yaitu  100%  trass. Selanjutnya,  semakin  menurun  dosis  trass  dan  semakin meningkat  dosis  CaCO 3 yang  ditambahkan,  maka  Si tersedia dalam tanah juga semakin menurun.
Pada  penelitian  ini  dilakukan  pembakaran sebanyak  dua  kali  yaitu  700  C  dan  500  C.  Hal  tersebut mengacu  pada  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan  oleh Pratono et  al .  (2013)  bahwa  semakin  tinggi  temperatur maka  semakin  besar  kelarutan  silika  dalam  air.    Dengan dikombinasikan  trass  dan  CaCO 3 dan  dipanaskan  dalam tanur akan menghasilkan reaksi seperti berikut:
CaCO 3  CaO + CO 2
Kemudian  ditambahkan  H 2 O,  akan  menghasilkan  reaksi dibawah ini:
CaO + H 2 O  Ca(OH) 2
Senyawa  Ca(OH) 2 yang dihasilkan dari reaksi kedua akan memberikan sifat basa (Refnita et al. , 2012) dan kelarutan silika  akan  meningkat,  dimana  Si(OH) 4 atau  asam monosilikat  merupakan  bentuk silika di dalam tanah  yang dapat  diserap  oleh  hampir  semua  tanaman.  Asam monosilikat (H 4 SiO 4 atau Si(OH) 4 ) merupakan produk dari pelarutan mineral-mineral kaya Si (Lindsay, 1979).
Jumlah ketersediaan H 4 SiO 4 atau Si(OH) 4 di dalam tanah sangat bergantung pada pH dan kandungan Al dan Fe dari Tanah (Szulc et al., 2015). Dengan pH tanah yang lebih tinggi, jumlah H 4 SiO 4 meningkat dalam tanah. Maksimum ketersediaan  H 4 SiO 4 pada  tanah  terjadi  pada  pH  6.5-8.5, sedangkan  pada  tanah  yang  memiliki  pH  5-6  atau  lebih rendah,  seringkali  tanaman  kekurangan  Si  karena  adanya pencucian  H 4 SiO 4 (Frings et  al., 2014).  Oleh  karena  itu, dengan  adanya  trass  yang  diberi  perlakuan  dengan pembakaran pada tanur dapat meningkatkan kelarutan silika tersedia dengan meningkatnya pH.
Silika  yang  dihasilkan  dari  trass+CaCO 3 mampu melepaskan  anion  (OH - )  ke  dalam  larutan,  menyebabkan pH menjadi meningkat. Sesuai dengan pernyataan Summer dan Farina (1986) bahwa reaksi silikat di dalam tanah sama seperti  yang  terjadi  pada  proses  pengapuran  dapat meningkatkan pH tanah.

## SIMPULAN
Pada  percobaan  yang  telah  dilakukan,  Ta 2 (83.33 trass+16.67 CaCO 3 ) merupakan formula terbaik yang dapat dijadikan sebagai pupuk silika karena memiliki kandungan Si tersedia yang paling tinggi berdasarkan hasil uji dengan tiga  ekstrak  yaitu  120.02  ppm  dengan  ammonoium  asetat pH 4.8; 72.67 ppm 0.5 M HCl dan 52.43 ppm H 2 O.

## DAFTAR PUSTAKA
Ashtiani,  F.A.,  J.  Kadir,  A.  Nasehi,  R.  Hashemian  and  H.
Sajili.  2002.  Effect  of  silicon  on  rice  blast  disease. Pertanika. J. Trop. Agric. Sci., 35(S): 1-12.
Datnoff, L. E., C.W. Deren and G.H. Snyden. 1997. Silicon fertilization  for  disease  management  of  rice  in Florida. Crop Protection , 16(6), 525-531
Epstein, E. 1994. The anomaly of silicon in plant biology.
Proceedings  of  the  National  Academy  of  Sciences , 91(1): 11-17.
Frings, P.J., W. Claymans, E. Jeppesen, T.L. Lauridsen, E. Struyf and D.J. Conley. 2014.  Lack of steady state in  the  global  biogeochemical  Si  cycle:  Emerginh evidence from lake Si
sequestration.
Biogeochemistry, 117: 255-277.
Hayasaka,  T.,  H.  Fujii  and  K.  Ishiguro.  2008.  The  role  of silicon in preventing appressorial penetration by the rice  blast  fungus. Phytopathology, 98(9):  1038- 1044.
Kamenidou, S., T.J. Cavins and S. Marek. 2009. Evaluation of silicon as a nutritional upplement for greenhouse zinnia  production. Scientia  Horticulturae, 119(3): 297-301.
Keeping,  M.G.,  O.L.  Kvedaras  dan  A.G.  Bruton.  2009.
Epidermal silicon in sugarcane: cultivar differences and  role  in  resistance  to  sugarcane  bores Eidana saccharina . Environ. Exp. Bot., 66: 54-60.
Liang, Y., Nikolic, M., Belanger, R., Gong, H., Song and A. 2015. Silicon  in  agriculture:  From  theory  to practice. Springer. Amsterdam
Lindsay, W.L. 1979. Chemical equilibra in soil .John Wiley and Sons. New York
Marschner, H. 1995.   Mineral Nutrition  of Higher Plants.: Academic Press. San Diego.
Meyer,  J.H.  and  M.G.  Keeping.  2005.  The  impact  of nitrogen  and  silicon  nutrition  on  the  resistance  of sugarcane  varieties  to Eidana  saccharina . Proc.  S. Afr. Sug. Technol. As., 79: 363-367.
Munawar. 2011. Kesuburan tanah dan nutrsi tanaman . IPB Press. Bogor
Pratono,  I.,  S.  Wardhani  dan  D.  Purwonugroho.  2013.
Pengaruh  teknik  ekstraksi  dan  konsentrasi  HCl dalam ekstraksi silika dari sekam padi untuk sintesis silika xerogel. Kimia Student Journal , 2(1): 358-364.
Refnita,  G.,  Z.  Zuki  dan  Y.  Yusuf.  2012.  Pengaruh penambahan  abu  terbang  ( fly  ash) terhadap  kuat tekan  mortar  semen  tipe  pcc  serta  analisis  air  laut yang  digunakan  untuk  perendaman. Jur.  Kimia. Unand., 1(1).
Sakr,  N.  2016. The  role  of  silicon  (Si)  in  increasing  plant resistance  against  fungal  diseases. Hell.  Plant Protect. J., 9(1): 1–15.
Szulc,  W.,  B.  Rutkowska,  M.  Hoch,  E.  Spychaj-Fabisiak and  B.  Murawska.  2015.  Exchangeable  silicon content  of  soil  in  a  long-term  fertilization experiment. Plant Soil Enviro., 61(10): 458-461.
Snyder, G.H., V.V. Martichenkov and L.E. Datnoff. 2007. Silicone in handbook of plant nutrition . CRC Taylor and Francis. New York
Summer,  M.E.  and  M.P.W.  Ferina.  1986.  Phosphorus interaction  with  other  nutrients  and  lime  in  field cropping systems. In: Stewart B.A. (eds) Advances in  Soil  Science.  Advances  in  Soil  Science,  vol  5. Springer, New York, NY.
Van  Bockhaven,  J.,  D.  De  Vleesschauwer  and  M.  Hofte. 2013. Towards establishing broad spectrum disease resistance  in  plants:  silicon  leads  the  way. J.  of Exper. Bot., 64(5): 1281–1293.
Yukamgo, E. dan N.W. Yuwono. 2007. Peran silika sebagai unsur  hara  bermanfaat  pada  tanaman  tebu. Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan, 7(2): 103-106.
Zellner, W., J. Frantz and S. Leisner. 2011. Silicon delays Tobacco  ringspot  virus systemic  symptoms  in Nicotiana tabacum . J. of Plant Physiology, 168(15):
1866–1869.