## JENIS MINERAL DAN SIFAT KIMIA TANAH VERTISOL HASIL PELAPUKAN BATUAN GAMPING DI KABUPATEN JENEPONTO
Masria 1) , Christianto Lopulisa 2) , Hazairin Zubair 2) , Burhanuddin Rasyid 2)
1) Jurusan Manajemen Pertanian Lahan Kering
Politeknik Pertanian Negeri Kupang
Jl. Prof. Dr. Herman Yohanes, Lasiana, Kota Kupang P.O.Box. 1152, Kupang 85011
2) Depertemen Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin Makassar-Sulawesi Selatan Korespondensi: masriadimyati@yahoo.co.id

## ABSTRACT
This study  aims  to study  the  types of minerals  and chemical properties of Vertisol soil that develop from limestone rocks in Jeneponto Regency, South Sulawesi. Taking soil samples is carried out at four different depths, namely: 0-15 cm, 15-30 cm, 30- 45  cm,    and  45-60  cm.  Observation  parameters  for  soil  mineral  types  are  primary minerals and secondary minerals, while soil chemical properties observed are pH, C- organic,  cation  exchange  capacity  (CEC).  The  results  showed  that  the  dominant primary  mineral  species  were  calcite  and  quartz,  the  dominant  secondary  mineral species was montmorillonite.  Soil pH ranges from 6.58-6.85, C-organic ranges from 2.23-2.81% or moderate status, and CEC ranges from 19.98 to 22.76 cmol (+) / kg or moderate status.
Keywords: Minerals, Soil chemistry, Vertisols and Limestone

## PENDAHULUAN
Vertisol merupakan salah satu jenis tanah yang   secara luas    digunakan untuk lahan pertanian karena memiliki tingkat kesuburan yang cukup baik, yang ditandai    dengan  Kapasitas  Tukar  Kation  tinggi,    kejenuhan  basa  relatif  besar, kapasitas  mengikat  air  ( water  holding  capacity )  tinggi  namun  air  tersedia  bagi tanaman rendah,  dengan pH tanah  netral sampai alkali berkisar 6-8,5 (Deckers et al , 2001; Prasetyo, 2007).
Luas  dan    penyebaran  vertisol  di  Indonesia  mencapai  sekitar  2,1  juta hektar     yang tersebar di Nusa Tenggara Timur (0.198 juta ha), Jawa Timur (0.96 juta ha) yang terdapat di Ngawi, Bojonegoro, Nusa Tenggara Barat (0.125 juta ha) seperti di Lombok, Sumbawa, Sulawesi Selatan (0.22 juta ha), Sulawesi Utara dan Jawa Tengah (0.4 juta ha) (Puslittanah, 2004).
Vertisol di Indonesia berkembang dari beberapa jenis batuan induk seperti bahan  volkan  andesitic  di  Gunung  Lawu  dan  Gunung  Arjuno  (Prasetyo et  al ., 2000),  dari  batu  gamping  di  Sumba  Timur,    Sulawesi  Selatan  dan  Jawa  Timur
(Mulyanto et  al .,  2001;  Radjamuddin,  2014),  dan  dari  endapan  lakustrindi  di Gorontalo (Hikmatullah et al ., 2002).
Kabupaten Jeneponto di Sulawesi Selatan mempunyai  mempunyai potensi lahan  pertanian  seluas  52.651,69  ha.  Terdiri  dari  9.981,77  ha  lahan  sawah  dan lahan  kering  sangat  luas  yaitu  42.699,92  ha  (tadah  hujan  5.688,72  ;  tegalan 33.897,12 ha ; pekarangan 2.267,08 ha ; ladang 737,00 ha) yang didominasi oleh jenis  tanah  Vertisol  dan  Ultisol(BPS  Kab.  Jeneponto,  2010).Radjamuddin  (2014) melaporkan bahwa berdasarkan hasil deliniasi peta di Jeneponto yang dilakukan, terdapat sekitar 800 ha tanah lahan kering yang dapat dipastikan sebagai vertisol. Sampai  saat  ini  belum  ada  peta  tanah    pada  tingkat  semi  detail  sehingga kemungkinan  jenis  tanah  yang  diklasifikasikan  sebagai  grumusol  dan  mediteran sesungguhnya adalah Vertisol.
Vertisol  di  Jeneponto  berkembang  dari  batuan  gamping  atau  batu  kapur, oleh  karena  itu  tulisan  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  jenis  mineral  dan  sifat kimia tanah yang terbentuk dari hasil pelapukan batuan gamping.

## METODE PENELITIAN

## Lokasi Penelitian
Pengambilan  sampel  tanah  di  lokasi  pada  koordinat  5,61317 O LS  dan  119,5867 O BT  Bujur  Timur  secara  adimistrasi  terletak  di  desa  Punagaya  Kecamatan Bangkala Kabupaten Jeneponto.  Pada titik tersebut sampel tanah diambil pada 4 kedalaman yang berbeda, yakni 0-15, 15-30, 30-45 dan 45-60 cm.

## Analisis Tanah
Sifat Mineralogi Tanah : Untuk Keperluan analisis mineralogi sampel dianalisis dengan  menggunakan  XRD  (X-Ray  Diffraction).  Analisis  dilakukan  dengan menggunakan  metode  analisis  yang  dikembangkan  oleh  Simpson  dan  Tillick (1999). Kedua metode itu adalah metode analisis bulk powder untuk mengetahui jenis  mineral  primer  tanah  dan  metode  analisis oriented  clay  mineral  aggregates untuk mengetahui jenis mineral sekunder tanah.
Analisis  mineralogy  tanah  dilakukan  di  laboratorium  Geologi  Fakultas  Teknik Geologi Universitas Gadjahmada.
Sifat Kimia Tanah :
pH  tanah H 2 O  ( Rayment  dan  Higginson,  1992) . Timbang  10,00  g  contoh  tanah sebanyak  dua  kali,  masing-masing  dimasukkan  ke  dalam  botol  kocok,  ditambah 50 ml air bebas ion ke botol yang satu (pH H2O). Kocok dengan mesin pengocok selama 30 menit. Suspensi tanah diukur dengan pH meter yang telah dikalibrasi menggunakan larutan buffer pH 7,0 dan pH 4,0 nilai pH ditulis dalam 1 desimal.
Analisis  C  organik dengan  ekstraksi  K 2 Cr 2 O 7 1  N( Graham,  1948).Adapun langkah kerjanya  sebagai berikut  : (1)   Timbang media yang telah lolos saringan 0,5mm  sebanyak  0,5  gram  (2)  Dengan  pipet  tambahkan  10  ml  K 2 Cr 2 O 7 1N,  (3) Tambahkan  20  ml  H 2 SO 4 pa  sambil  digoyang,  (4)  biarkan  hingga  dingin,  (5) Encerkan sampai 250 ml dengan air bebas ion/aquades, (6) Tambahkan 6-7 tetes feroin  ,025  M,  (7)  Titrasi  dengan  FeSO4  0,5  N  hingga  larutan  berwarna  merah anggur;  catat  volume  FeSO4  yang  terpakai,  (8)  menghitung  C-organik  dengan rumus:
(1)
Kapasitas  Tukar  Kation dengan  menggunakan  metode  destilasi  langsung (Hajek,  1972),  yaitu  :  (1)  I si  tabung perkolasi  (setelah  selesai tahap pencucian dengan  etanol)  dipindahkansecara  kuantitatif  ke  dalam  labu  didih.(2) Gunakan  air  bebas  ion  untuk  membilastabung  perkolasi.  (3)  Tambahkan sedikit  serbuk  batu  didih  dan  aquades  hinggasetengah  volume  labu.(4) Siapkan penampung untuk NH 3 yang dibebaskan yaituerlenmeyer yang berisi 10  ml  asam  borat  1  %  yang  ditambah  3  tetes  indikatorConway  (berwarna merah)  dan  dihubungkan  dengan  alat  destilasi.  (5)  Dengan  gelasukur, tambahkan NaOH 40% sebanyak 10 ml ke dalam labu didih yang berisicontoh dan secepatnya ditutup. (6) Destilasi hingga volume penampung mencapai 50– 75  ml  (berwarna  hijau).  (7)Destilat  dititrasi  dengan  H 2 SO 4 0,050  N  hingga warnamerah muda. (8) Catat volume titar contoh (V c ) dan blanko (V b ).
KTK (cmol (+) kg -1 ) = (V c - V b ) x N H 2 SO 4 x 0,1 x 1.000 g/2,5 g x fk = (V c - V b ) x N H 2 SO 4 x 40 x fk (2)

## Analisis Data
Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif kuantitatif, sehingga data dianalisis secara  deskriptif  untuk  mengidentifikasi  dan  menjelaskan  tentang  Mineral  dan sifat kimia Vertisol.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Sifat Mineral Tanah
Hasil  analisis  mineral  primer  tanah  pada  Tabel  1,  menunjukkan  bahwa jenis  mineral  yang  dominan  adalah  kalsit,  kuarsa,    albit,  mica  dan  hornblende. Mineral hornblende hanya terdapat pada lapisan tanah atas yakni 0-15 cm.
Mineral primer dibedakan atas mineral mudah lapuk dan mineral tahan lapuk.Hasil  analisis  pada  bulk  powder  menunjukkan  bahwa  mineral  dominan adalah  mineral  kalsit  disusul  mineral  kuarsa,  sementara  mineral  horblende merupakan mineral mudah lapuk berada dalam jumlah yang lebih kecil.
Tabel 1. Jenis Mineral Primer Vertisol Mineral Kedalaman (cm) 0-15 15-30 30-45 45-60 Kalsit 65.48 64.66 64.44 68.75 Kuarsa 19.74 24.89 26.72 21.8 Albit 8.66 10.45 8.84 9.45 Mica 3.47 0 0 0 Hornblende 2.65 0 0 0
Mineral  utama  penyusun  batu  gamping  adalah  kalsit  dan  dolomit (Prasetyo,  2007).  Kalsit  dan  dolomit  adalah  mineral  yang  sangat  mudah  lapuk sehingga  bentuk  dolomit  sudah  tidak  dijumpai  pada  profil  tanahnya,  Mudahnya kalsit  dan dolomit  melapuk menyebabkan kandungan kuarsa  yang tadinya  tidak banyak menjadi  meningkat  jumlahnya dalam tanah.
Menurut  Prasetyo et al. (2007), mineral kuarsa  merupakan penyumbang unsur  Si,  calcite  penyumbang  unsur  Ca,  Albit  merupakan  sumber  Na  dan  Ca, mica  penyumbang  unsur  K,  Mg  dan  Fe,  dan  hornblende  penyumbang  unsur  Fe, Mg, Ca, dan Na.
Hasil  analisis  mineral  primer  mengindikasikan  tanah  mempunyai cadangan hara yang rendah karena kehadiran mineral sukar lapuk seperti quartz sejalan  dengan    jumlah  kation  dapat  tukar  yang  tertera  pada  Tabel  5,  dimana jumlah  unsur    Mg  berkisar  sedang  pada  kedalaman  1-30  cm  dan  rendah  pada kedalaman 30-60 cm. Kalium  berstatus rendah pada semua  kedalaman dan Na berkisar sedang pada kedalaman 0-15 cm dan berstatus rendah pada kedalaman 15-60  cm.  Untuk  Calsium  berstatus  tinggi  pada  semua  tingkat  kedalaman
tanah.Tingginya  jumlah  Ca  pada  tanah  disebabkan  tanah  berkembang  dari batuan gamping (CaCO 3 )  yang menyebabkan kandungan Ca tanah meningkat.
Selanjutnya  hasil  analisis  mineral  sekunder  menunjukkan  bahwa montmorillonite  merupakan  mineral  dominan  pada  tanah  Vertisol.    Mineral montmorillonite  terbentuk  karena  beberapa  kondisi  yaitu:  topografi  datar  dan curah  hujan  yang  cukup,  dalam  arti  memungkinkan  terjadinya  pelapukan  dan mencegah  terjadinya  pencucian  basa-basa  (Lopulisa,  2004).  Selanjutnya diperlukan  adanya  periode  kering  untuk  kristalisasi  montmorillonite,  drainase terhambat  untuk  menghindarkan  proses  pencucian  hasil  pelapukan,  dan  suhu udara yang tinggi untuk membantu proses pelapukan (Driessen and Dudal, 1989). Pada  kondisi  seperti  tersebut  di  atas,  montmorillonite  dapat  terbentuk  karena terjadinya akumulasi basa-basa seperti Ca ++ dan Mg ++ , dan juga akumulasi silika pada pH diatas netral (Jackson, 1968; De Coninck, 1974 dalam Prasetyo, 2007).
Tabel 2 . Sebaran Montmorillonit menurut kedalaman (cm) Kedalaman (cm) Jumlah (%) 0-15 85.48 15-30 88.4 30-45 87.7 45-60 88.48
Curah  hujan  tahunan  di  desa  Punagaya  kecamatan  Bangkala  berkisar 1500-2000 mm. tahun -1 , bertopografi datar dengan kelerengan berkisar 0-8 % dan berkembang  dari  bahan  induk  batugamping.Berdasarkan  karakteristik  tersebut maka  mineral  montmorillonite  dapat  terbentuk  dan  terakumulasi  membentuk Vertisol.

## Sifat Kimia Tanah
Tabel  3.  Sifat Kimia Tanah Sifat Kimia Tanah Kedalaman Tanah (cm) 0-15 15-30 30-45 45-60 pH 6.74 6.58 6.69 6.85 C-organik (%) 2.23 S 2.28 S 2.43 S 2.55 S KTK (cmol(+)kg-1 20.87 S 22.76 S 19.98 S 20.65 S
Keterangan : R = Rendah, S = sedang, dan T = Tinggi

## pH Tanah
Dari  data  pada  Tabel  3terlihat  bahwa  pH  tanah  berkisar  6.58-6.85    atau mendekati  netral  (pH  =  7).  Nilai  pH  tanah  merupakan  salah  satu  petunjuk kesuburan  tanah.  Kelarutan  unsur  hara  melimpah  dan  dapat  diserap  tanaman dalam kondisi pH mendekati netral (Tan, 1982).
Menurut  Debele  (1985)  dari  total  sebaran  Vertisol  di  dunia,  sebanyak  61  % Vertisol mempunyai pH 5,5 - 6,7, sebanyak 21 % mempunyai pH berkisar 6,7-7,3 dan sisanya 9 % mempunyai pH > 8. Faktor yang berkontribusi terhadap nilai pH pada tanah Vertisol adalah kehadiran CaCO 3 (Virmani et al., 1996). . Tanah Vertisol di  lokasi  penelitian  berkembang  dari  batuan  gamping  ( Calcite )  sehingga  sumber CaCO 3 berasal  dari  hasil  pelapukan  batugamping  tersebut  dan  berpengaruh terhadap nilai pH tanah.

## C- Organik Tanah .
Carbon    organik  tanah  di  lokasi  penelitian  berkisar  antara  2.23-2.81  % atau  berstatus  sedang.    Bahan  organik  pada  vertisol  terbentuk  akibat  pengaruh vegetasi  dan  penggunaan  lahan  (Dudal,  1965)  dan  pengaruh  suhu  pada  daerah tropis seperti di Indonesia.
Sumber    utama  bahan  organik  tanah  berasal  dari  sisa  tanaman  atau rumput  yang  tumbuh  saat  lahan  diberakan.  Penggunaan  lahan  yang  terbatas menyebabkan  bahan  organik  tidak  mudah  hilang  dari  tanah.  Kehilangan  dan penambahan  bahan  organik  dipengaruhi  oleh  praktek  pengelolaan  lahan  seperti sistem  pertanaman,  pemupukan,  dan  penanaman  dengan  legum  dan  rumput (Manna et  al ., 2005).
Selain  penggunaan  lahan  yang  terbatas,    proses  mengembang  dan mengerut  pada  vertisol  dapat  mempengaruhi  proses  mineralisasi  bahan  organik dan  perkembangan  mikrobial  (Six et  al .,  2000).  Mineral  liat  pada  Vertisol meningkatkan  perlindungan  terhadap  bahan  organik  karena  adanya  ikatan kompleks antara bahan organik dan liat (Ranson et al ., 1998) dan jebakan bahan organik dan mikroba dalam agregat (Golchin et al ., 1994).

## Kapasitas Tukar Kation
Nilai KTK pada lokasi berkisar antara 19.98 sampai 22.76 cmol (+)/kg atau berstatus  sedang.  Tinggi  rendahnya  nilai  KTK  sangat  tergantung  pada  tekstur tanah dan kandungan bahan organik. Pada tanah dengan mineral liat yang tinggi akan memiliki KTK yang tinggi pula. Mineral Smektit memiliki KTK tertinggi yaitu
sekitar 80-100 meq/100 g, kemudian illite berkisar antara 15-40 meq/100 g dan Kaolinite memiliki KTK diantara3-15 meq/100 g.
Lokasi  penelitian  merupakan  lahan  yang  berkembang  dari  batuan  kapur (CaCO 3 )  yang  menjadi  sumber  penyumbang  Ca  di  dalam  tanah.  Virmani  (1996) menyatakan bahwa Calsium merupakan penyumbang terbesar yaitu sebesar 52- 85 %  dari  nilai  pertukaran  kation.Hal  inilah  yang  menyebabkan  nilai  KTK  pada tanah berada dalam status sedang.
Kapasitas Tukar Kation (KTK) atau Cation Exchange Capacity didefinisikan sebagai  kapasitas  suatu  tanah  untuk  mempertukarkan  kation  (ion  bermuatan positif)  dengan  kation  lain  dalam  larutan  tanah.    Kapasitas  tukar  kation  juga didefinisikan  sebagai  tingkat  kemampuan  liat  untuk  menyerap  dan  menukarkan kation.  Kation  mempunyai  kemampuan  untuk  mengabsorpsi  anion  (ion bermuatan negatif) atau partikel organik dan anorganik.
Selain  liat  sumber  lain  yang  dapat  meningkatkan  nilai  kapasitas  tukar kation  adalah  bahan  organik.  Bahan  organik  mempunyai  luas  permukaan  yang tinggi  dan  aktif  dalam  mempertukarkan  kation,  sehingga  nilai  KTK  akan meningkat  pada  tanah  yang  mempunyai  kandungan  bahan  organik  yang  tinggi. Bahan organik di lokasi berada pada status sedang sehingga dapat meningkatkan kemampuan KTK tanah.

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Hasil  penelitian  menunjukkan  jenis  mineral  primer  yang  dominan  adalah  kalsit dan  kuarsa,  jenis  mineral  sekunder  yang  dominan  adalah  montmorillonit.  Sifat kimia  tanah untuk  pH tanah berkisar  6.58-6.85  atau mendekati netral (pH = 7), C-organik  tanah  berkisar  antara  2.23-2.81  %  atau  berstatus  sedang,  dan  KTK berkisar antara 19.98 sampai 22.76 cmol (+)/kg atau berstatus sedang.

## Saran
Diperlukan penelitian lanjutan untuk mengetahui pengaruh mineral dan sifat kimia tanah terhadap sifat tanah yang lain.

## DAFTAR PUSTAKA
Badan Pusat Statistik. 2010.  Kabupaten  Jeneponto dalam Angka 2009.
Balittanah.  2004.  Sumberdaya  Lahan  di  Indonesia.  Departemen  Pertanian Republik Indonesia.
Debele,  B.    1985.  The Vertisols  of  Ethiopia:  their  properties,  classification  and management. In: Fifth Meeting of the Eastern African Sub-Committee for Soil  Correlation  and  Land  Evaluation,  Wad  Medani,  Sudan,  5-10 December  1983 . World  Soil  Resources  Reports,  No.  56.  FAO  (Food  and Agriculture Organization), Rome. pp. 31-54.
Deckers,  J.,  Sparrgaren,  O.,  Nachtergele,  F.,  2001.  Vertisol: Genesis,  Properties and  Soilscape  Management  for  Suitable  developtment .  FAO,  Rome.  Itali. 20 pp. cropping systems. Soil Tillage Res. 43:  131–167.
Driessen,  P.  M.,  and  R.  Dudal  (Eds).  1989. Lecture  notes  on  the  geography, formation, properties, and use of the major soils of the world . Agricultural University, Wageningen.
Dudal,  R.  1965. Dark  Clay  Soils  of Tropical  and  Subtropical  Regions. Agric.  Dev. Paper 83, FAO, Rome, Italy. 161 pp.
Graham, E.R. 1948. Determination of soil organik mater by means of a photoelectric colorimeter . Soil Sci. 65: 181 - 183.
Golchin,  A.,  Oades,  J.M.,  Skjemstad,  J.O.,  Clarke,  P.,  1994.  Soil  structure  and carbon cycling. Australian Journal of Soil Research 32: 1034-1068.
Hajek, B.F., F. Adams, and J.T. Cope. 1972. Rapid determination of exchangeable bases, acidity and cation exchange capacity . Soil Sci. Soc. Am. Proc. 36: 436 - 438.
Hikmatullah,  B.  H.  Prasetyo,  dan  M.  Hendrisman.  2002.  Vertisol  dari  daerah Gorontalo:  Sifatsifat  fisik-kimia  dan  komposisi  mineralnya.  Jurnal Tanah dan Air . 3 (1) : 21-32
Jackson, M.L., 1968. Mineralogy in Soil Science & Engineering . Soil Science Society of America
Lopulisa, C. 2004. Tanah-tanah utama dunia. Lephas Unhas.
Manna, M.C., Swarup, A., Wanjari, R.H., Ravankar, H. N., Mishra, B., Saha, M.N., Singh, Y.V., Sahi, D.K., Sarap, P.A., 2005. Long-term Effect of Fertilizer and  Manure  Application  on  Soil  Organic  Carbon  Storage,  Soil  Quality and Yield Sustainability under sub-humid and Semi-arid Tropical India. Field Crops Res 93 : 264-280.
Mulyanto,  D.,  M.  Nurcholis,  dan  Triyanto.  2001.  Minertalogi  Vertisol  dari  bahan induk tuf, napal dan batupasir. Jurnal Tanah dan Air. 2 (1): 38-46.
Prasetyo,  B.  H.,  H.  Sosiawan,  and  S.  Ritung.  2000.  Soil  of  Pametikarata,  East Sumba:  Its  suitability  and  constraints  for  food  crop  development. Indonesian Journal of Agricultural Science. 1 (1): 1-9.
Prasetyo,  B.H.  2007.  Perbedaan  Sifat-Sifat  Tanah  Vertisol  Dari  Berbagai  Bahan Induk. Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian Indonesia . Volume 9 (1):  Halaman 20- 31.
Radjamuddin, U.A.  2014. Karakteristik, Genesis dan Klasifikasi Tanah Vertisol di Kabupaten Jeneponto . Disertasi. Program Pasca Sarjana Unhas.
Ransom,  B.,  Kim,  D.,  Kastner,  M.,  Wainwright,  S.,  1998. organic  matter preservation  on  continental  Slope:  Importance  of  Mineralogy  and  Surface Area 62(8): 1329-1345.
Rayment, G.E. and F.R. Higginson. 1992. Australian laboratory handbook of soil andwater chemicals methods . Australian soil and land survey handbook. Inkata Press, Melbourne, Sydney.
Simpson, M.P., and Tillick, D., 1999, About the XRD Instrumentation , New Zealand (Tidak dipublikasikan).
Six, J., Paustian, K., Elliott, E.T., Combrink, C., 2000. Soil structure and organic matter: I. Distribution of aggregate-size classes and aggregate associated carbon . Soil Sci. Soc. Am.J. 64: 681–689.
Tan,  K,  H.  1982. Dasar-dasar  Kimia  Tanah .  Gadjah  Mada  University  Press. Yogyakarta.
Virmani,  S.M.,  Sahrawat,  K.  L.,  Burford,  J.R.,  1982.  Physical  and  Chemical Properties  of  Vertisols  and  their  Management.  International  crops research institute for the semi-arid tropics (icrisat), patancheru, Andhra pradesh, india.