MENGENAL PIRIT

PIRIT• Pirit adalah zat yang hanya ditemukan di tanah di daerah pasang

surut saja. Zat ini dibentuk pada waktu lahan digenangi oleh air laut yang masuk pada musim kemarau.

• Pada saat kondisi lahan basah atau tergenang, pirit tidak berbahaya bagi tanaman. Akan tetapi, bila terkena udara (teroksidasi), pirit berubah bentuk menjadi zat besi dan zat asam belerang yang dapat meracuni tanaman.

Pirit dapat terkena udara apabila:a) Tanah pirit diangkat ke permukaan tanah (misalnya pada waktu

mengolah tanah, membuat saluran, atau membuat surjan).b) Permukaan air tanah turun (misalnya pada musim kemarau). c) Masuknya oksigen melalui pori-pori atau retakan tanah, bekas

akar tanaman, d) Bahkan melalui aliran air yang masuk serta permukaan air tanah

turun (misalnya pada musim kemarau).

Pembentukan Pirit• Pada daerah yang terjadi intrusi air laut yang membawa senyawa-senyawa

belerang (S) dimana kandungan S dalam air laut sangat tinggi kurang lebih 885 ppm (Rahutomo dan Sutarta, 2001). Secara umum mekanisme pembentukan pirit dengan besi (III) oksida adalah sebagai berikut

Fe2O3(s) + 4SO42- +8CH2O +1/2 O2 -------- 2FeS2(s) + 8HCO3- + 4H2O

Dent (1986) menjelaskan bahwa pembentukan pirit dibutuhkan kondisi sebagai berikut :– Kondisi lingkungan pada posisi anaerob, kondisi ini sangat dibutuhkan untuk merubah

Sulfur dalam bentuk sulfat menjadi Sulfur bentuk sulfida.

– Tersedianya sumber Sulfat terlarut, ini biasanya berasal dari air laut atau asosiasi dengan groundwaters yang kaya akan sulfat.

– Bahan Organik, diperlukan sebagai sumber energi dari mikroorganisme pereduksi sulfat.

SO4 2- + 2 CH2O ------------- H2S + 2 HCO3-

– Terdapat sumber Besi, umunya besi berasal dari tanah atau sedimen.

– Waktu

Oksidasi Pirit• Pirit stabil pada kondisi tanah reduksi atau anaerobic, namun apabila kondisi ini berubah

menjadi aerobik akibat tindakan drainase baik secara sengaja (artificial) maupun secara alami akibat penurunan muka air tanah.,maka akan menghasilkan kondisi kemasaman tanah sangat tinggi (pH sangat rendah). Oksidasi pirit pada tanah sulfat masam terjadi pada beberapa tingkat yang melibatkan proses kimia dan mikrobiologi. – Oksigen terlarut secara berlahan bereaksi dengan pirit menghasilkan besi (II), sulfat atau sulfur

elementer. FeS2 + ½ O2 + 2H+ ----------- Fe2+ + 2S + H2O

– Oksidasi Sulfur oleh oksigen sangat lambat, namun mungkin dapat dikatalis oleh bakteri autotrophic pada pH mendekati netral.

2S + 3/2O2 +H2O ----------- SO4-2 + 2H+

– Proses asidifikasi dapat terjadi akibat proses oksidasi kimia dari senyawa besi monosulfide. 2FeS +9/2O2 + (n+2)H2O ----------- Fe2O3.nH2O + 2SO4

2- + 4H+

– Pada kondisi pH di bawah 4 kelarutan Fe3+ meningkat kondisi ini akan terjadi oksidasi pirit secara cepat.

FeS2 + 2Fe3+ ---------- 3Fe2+ + 2S• Secara lengkap reaksi oksidasi pirit oleh Fe(III) sebagai berikut : FeS2 +14Fe3+ + 8H2O ------------ 15Fe2+ + 2SO4

2- + 16 H+

Menghambat kehidupan tanaman

dan organisme

2 FeS2 + 7 O2 + 2 H2O 2 Fe2+ + 4 H2SO4

outotroph bacteria (Thiobacillus ferroxidants),Thiobacillus oxidizes Fe2+ to Fe3+

Unsur Besi Fero (Fe2+) akan mengikat oksigen menjadi unsur besi Feri (Fe3+) yang merupakan endapan pada dasar air atau tanah dengan warna kuning sampai kuning kecoklatan (yellow boy).

Kondisi air dan tanah yang asam tersebut akan sangat besar kemungkinannya untuk melarutkan beberapa mineral logam berat (Cu, Zn, Pb, Cd) yang mana logam berat tersebut sangat beracun bagi

manusia, biota dan tumbuhan lainnya.

Siklus Pirit

Asam sulfur (SO4) + komponen logam

besi (Fe)Menurunkan pH, salinitas tinggi dan logam beracun alumuniun (Al), mangan (Mn).

Kadar Al, Fe, Mn dan SO4 sangat tinggi dan terjadi kekahatan unsur P, Cu, Zn dan B.

Acid Sulphate Soil

Proses Oksidasi Pirit

DAMPAK KEMASAMAN TANAH PD TANAMAN

1) Kerusakan sel tanaman secara langsung akibat peningkatan ion H +

2) Penurunan konsentrasi kation Ca, Mg dan K3) Terhambatnya pertumbuhan akar serta serapan air

dan nutrisi.4) Penurunan ketersediaan P (fiksasi P)5) Meningkatnya konsentrasi mikro nutrien yang

besifat toksik bagi tanaman (Fe, Al, Cu,).6) Menghambat aktivitas Mycorrhiza, Fiksasi Nitrogen

• Tanda-tanda morfologi akar tanaman yang mengalami keracunan Al adalah sebagai berikut:

1) Membesarnya akar, sehingga garis-tengahnya menjadi lebih besar dari biasanya. Akar menjadi lebih pendek dan kaku seperti kawat.

2) Akar mudah patah3) Membengkaknya ujung-ujung akar4) Akar tanaman tidak dapat berfungsi dengan

sempurna dalam menyerap air dan unsur hara (pengaruh tidak langsung).

Ciri-ciri tingginya kadar besi dalam tanah:

• Tampak gejala keracunan besi pada tanaman• Ada lapisan seperti minyak di permukaan air• Ada lapisan merah di pinggiran saluran.Gejala keracunan zat besi pada

tanaman:• Daun tanaman menguning jingga• Pucuk daun mengering• Tanamannya kerdil• Hasil tanaman rendah.

GEJALA ADANYA BELERANG (S) YANG TINGGI

• Belerang menyebabkan air tanah menjadi asam, bahkan lebih asam daripada cuka. Akibat yang ditimbulkan adalah:• Tanaman mudah terserang penyakit• Hasil panen rendah• Tanaman lebih mudah kena keracunan besi.

Mengenal adanya pirit dalam tanahPirit di dalam tanah dapat ditandai dengan:1) Adanya rumput purun atau rumput bulu babi, menunjukkan ada

pirit di dalam tanah yang telah mengalami kekeringan dan menimbulkan zat besi dan asam belerang.

2) Bongkah tanah berbecak kuning jerami ditanggul saluran atau jalan, menunjuk kan adanya pirit yang berubah warna menjadi kuning setelah terkena udara.

3) Adanya sisa-sisa kulit atau ranting kayu yang hitam seperti arang dalam tanah. Biasanya di sekitamya ada becak kuning jerami.

4) Tanah berbau busuk (seperti telur yang busuk), maka zat asam belerangnya banyak. Air di tanah tersebut harus dibuang dengan membuat saluran cacing dan diganti dengan air baru dari air hujan atau saluran.

Pyrite Oxidation...

Jerosite...

Mengukur kedalaman piritGali lubang sedalam 75 cm atau

lebih.• Ambillah gumpalan tanah mulai

dari kedalaman 10 cm, 20 cm, 30 cm, dan seterusnya sampai ke bagian bawah.

• Gumpalan tanah tersebut ditandai dan dicatat sesuai dengan asal kedalaman.

• Setiap gumpalan tanah ditetesi air Hidrogen peroksida (H2O2). Bila keluar buih meledak-ledak menunjukkan adanya pirit dalam tanah tersebut. Dan diamati pH nya apabila pH nya < 2, maka ada pirit di dalam tanah tsb.

Cara lain dengan menyimpan gumpalan tanah tadi di tempat teduh. Diamati setelah 3 minggu, jika ada becak warna kuning jerami, maka tanah tersebut mengandung pirit.

Cara ini diulang sedikitnya di 20 tempat untuk setiap hektar lahan, guna memastikan kedalaman piritnya.

Sehingga sewaktu mengolah tanah, pirit tidak teroksidasi, karena dapat meracuni tanaman.