BAB I
PENDAHULUAN
Seperti makhluk hidup yang lain, tumbuhan memerlukan nutrisi baik zat organik maupun zat anorganik. Nutrisi organik diperoleh melalui proses fotosintesis, sedangkan nutrisi anorganik semuanya diperoleh melalui akar dari dalam tanah dalam bentuk zat-zat terlarut berupa kation dan anion yang mampu masuk ke dalam pembuluh xilem akar. Sebagai tempat tumbuhnya tanaman, tanah harus subur, yaitu memiliki sifat fisis, kimia, dan biologi yang baik. Sifat fisis menyangkut kegemburan, porositas, dan daya serap. Sifat kimia menyangkut pH serta ketersedian unsur-unsur hara. Sedangkan sifat biologis menyangkut kehidupan mikroorganisme dalam tanah.
Pemberian pupuk kedalam tanah akan meningkatkan kandungan unsur hara didalam tanah yang dapat segera diserap akar tanaman, namun demikian pemberian pupuk itu mempengaruhi kondisi tanah. Hal itu terjadi karena pengaruh dari sifat-sifat, macam atau jenis pupuk yang diberikan. Setiap pupuk yang ditambahkan kedalam tanah akan mengalami berbagai macam reaksi. Reaksi-reaksi tersebut akan berpengaruh terhadap sifat fisika, kimia dan biologi tanah.
Takaran pupuk yang digunakan untuk memupuk satu jenis tanaman akan berbeda untuk masing-masing jenis tanah, hal ini dapat dipahami karena setiap jenis tanah memiliki karakteristik dan susunan kimia tanah yang berbeda. Beberapa hal penting yang perlu dicermati untuk mendapatkan efisiensi dalam pemupukan antara lain : jenis pupuk yang digunakan, sifat dari pupuk tersebut, waktu pemupukan dan syarat pemberian pupuk serta cara atau metode pemupukan.
Dengan tingginya hasil tanaman yang dipanen, berarti jumlah unsur hara yang diambil oleh tanaman dari dalam tanah akan banyak pula karena pengambilan unsur hara dari dalam tanah berlangsung secara paralel terhadap pembentukan bahan kering atau produksi tanaman. Sehingga untuk tahun-tahun pertanaman berikutnya unsur hara yang berada didalam tanah lambat laun akan terus berkurang.
BAB II
A. PENGERTIAN
Pupuk adalah material yang ditambahkan pada media tanam atau tanaman untuk mencukupi kebutuhan hara yang diperlukan tanaman sehingga mampu berproduksi dengan baik. Material pupuk dapat berupa bahan organik ataupun non-organik (mineral). Pupuk berbeda dari suplemen. Pupuk mengandung bahan baku yang diperlukan pertumbuhan dan perkembangan tanaman, sementara suplemen seperti hormon tumbuhan membantu kelancaran proses metabolisme. Meskipun demikian, ke dalam pupuk, khususnya pupuk buatan, dapat ditambahkan sejumlah material suplemen.
B. SEJARAH PUPUK
Sejarah penggunaan pupuk pada dasarnya merupakan bagian daripada sejarah pertanian. Penggunaan pupuk diperkirakan sudah dimulai sejak permulaan manusia mengenal bercocok tanam, yaitu sekitar 5.000 tahun yang lalu. Pemikiran mereka yang menyatakan bahwa kebutuhan bahan kimia sintetik atau bahan yang telah dikembangkan dengan pengetahuan kimia dapat meningkatkan kualitas dan kuantitas makanan. Bentuk primitif dari penggunaan pupuk dalam memperbaiki kesuburan tanah dimulai dari kebudayaan tua manusia di daerah aliran sungai-sungai Nil, Euphrat, Indus, Cina, dan Amerika Latin. Lahan-lahan pertanian yang terletak di sekitar aliran-aliran sungai tersebut sangat subur karena menerima endapan lumpur yang kaya hara melalui banjir yang terjadi setiap tahun .
Dengan perkembangan pemikiran manusia, pembuatan pupuk sangat beraneka ragam. Misalnya, orang Mesir kuno menggunakan abu dari gulma dibakar ke tanah. bahan lain yang digunakan dalam zaman kuno termasuk kerang laut, tanah liat, dan sisa nabati.
Pada abad ke-17 awal, seorang ahli kimia Jerman-Belanda Johann Glauber (c. 1604-1670), mengembangkan pupuk mineral pertama, yang terdiri sendawa, kapur, asam fosfat, nitrogen, dan kalium. Seorang kimiawan organik Justus von Liebig (1803-1873) menemukan bahwa tanaman membutuhkan elemen mineral seperti nitrogen dan fosfor untuk pertumbuhan yang optimal. Karyanya menyebabkan setengah abad menjelajahi dunia kimia untuk memperbaiki komposisi pupuk akan kebutuhan tanaman. Untuk ini, dia disebut sebagai "Bapak Industri Pupuk" .
Pada abad ke-20, dipahami bahwa nutrisi tanaman inti nitrogen, fosfor, dan kalium. Nitrogen dianggap sebagai nutrisi yang paling dibutuhkan sebagai sebuah blok bangunan penting untuk perakitan asam amino, asam nukleat, dan protein. Tanaman dengan nitrogen kurang, cenderung lebih kecil, kurang subur, dan memiliki lebih dari warna kekuningan. Dengan pengetahuan kebutuhan pabrik kimia, industri pupuk kimia mengalami pertumbuhan yang signifikan, terutama setelah Perang Dunia I, yang berakhir pada tahun 1918.
SEJARAH PERKEMBANGN PUPUK DI INDONESIA
Di Indonesia, pupuk organik sudah lama dikenal para petani. Penduduk Indonesia sudah mengenal pupuk organik sebelum diterapkannya revolusi hijau di Indonesia pada tahun 1960-an. Sedangkan pupuk hayati dikenal para petani sejak proyek intensifikasi kedelai pada tahun 1980-an. Pupuk organik adalah nama kolektif untuk semua jenis bahan organik asal tanaman dan hewan yang dapat dirombak menjadi hara tersedia bagi tanaman. Sedangkan pupuk hayati merupakan inokulan berbahan aktif organisme hidup yang berfungsi untuk menambah hara tertentu atau memfasilitasi tersedianya hara dalam tanah bagi tanaman.
Setelah revolusi hijau, kebanyakan petani lebih suka menggunakan pupuk buatan karena praktis menggunakannya karena jumlahnya jauh lebih sedikit dari pupuk organik, harganyapun relatif murah, dan mudah diperoleh. Kebanyakan petani sudah sangat tergantung pada pupuk buatan, sehingga dapat berdampak negatif terhadap perkembangan produksi pertanian. Tumbuhnya kesadaran para petani akan dampak negatif penggunaan pupuk buatan dan sarana pertanian modern lainnya terhadap lingkungan telah membuat mereka beralih dari pertanian konvensional ke pertanian organik. Pertanian organik hanya mengandalkan kebutuhan hara melalui pupuk organik dan masukan-masukan alami lainnya. Penggunaan pupuk hayati untuk membantu tanaman memperbaiki nutrisinya.
C. PENGGOLONGAN PUPUK
1. Pupuk berdasarkan sumber bahan
Dilihat dari sumber pembuatannya, terdapat dua kelompok besar pupuk:
a. Pupuk organic (pupuk alami)
Pupuk organik adalah pupuk yang terbuat dari sisa-sisa makhluk hidup yang diolah melalui proses pembusukan (dekomposisi) oleh bakteri pengurai dari organ hewan dan tumbuhan. contohnya adalah pupuk kompos dan pupuk kandang. Pupuk kompos berasal dari sisa-sisa tanaman, dan pupuk kandang berasal dari kotoran ternak. Pupuk organik mempunyai komposisi kandungan unsur hara yang lengkap, tetapi jumlah tiap jenis unsur hara tersebut rendah. Sesuai dengan namanya, kandungan bahan organik pupuk ini termasuk tinggi. Pupuk organik sukar ditentukan isinya, tergantung dari sumbernya. Keunggulannya adalah ia dapat memperbaiki kondisi fisik tanah karena membantu pengikatan air secara efektif.
b. Pupuk kimia (pupuk buatan)
Pupuk anorganik atau pupuk buatan adalah pupuk yang melalui proses pengolahan oleh manusia atau oleh pabrik dengan cara meramu berbagai bahan kimia sehingga memiliki prosentase kandungan hara yang tinggi.
2. Pupuk berdasarkan bentuk fisik
Berdasarkan bentuk fisiknya, pupuk dibedakan menjadi :
a. Pupuk padat
b. Pupuk cair.
3. Pupuk berdasarkan kandungannya
Terdapat dua kelompok pupuk berdasarkan kandungan:
a. Pupuk tunggal
Pada pupuk tunggal, jenis unsur hara yang dikandungnya hanya satu macam. Biasanya berupa unsur hara makro primer, misalnya urea hanya mengandung unsur nitrogen.
b. Pupuk majemuk.
Pupuk majemuk adalah pupuk yang mengandung lebih dari satu jenis unsur hara. Penggunaan pupuk ini lebih praktis karena hanya dengan satu kali penebaran, beberapa jenis unsur hara dapat diberikan. Namun, dari sisi harga pupuk ini lebih mahal. Contoh pupuk majemuk antara lain diamonium phospat yang mengandung unsur nitrogen dan fosfor.
4. Pupuk menurut cara aplikasi
Menurut cara aplikasinya pupuk buatan dibedakan menjadi dua yaitu :
a. Pupuk daun
Pupuk daun diberikan lewat penyemprotan pada daun tanaman. Contoh pupuk daun adalah Gandasil B dan D, Grow More, dan Vitabloom.
b. Pupuk akar
Pupuk akar diserap tanaman lewat akar dengan cara penebaran di tanah. Contoh pupuk akar adalah urea, NPK, dan Dolomit. Menurut cara melepaskan unsur hara, pupuk akar dibedakan menjadi dua yakni pupuk fast release dan pupuk slow release.
Pupuk fast release ditebarkan ke tanah dalam waktu singkat unsur hara yang ada atau terkandung langsung dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Kelemahan pupuk ini adalah terlalu cepat habis, bukan hanya karena diserap oleh tanaman tetapi juga menguap atau tercuci oleh air. Yang termasuk pupuk fast release antara lain urea, ZA dan KCL.
Pupuk slow release atau yang sering disebut dengan pupuk lepas terkendali (controlled release) akan melepaskan unsur hara yang dikandungnya sedikit demi sedikit sesuai dengan kebutuhan tanaman. Dengan demikian, manfaat yang dirasakan dari satu kali aplikasi lebih lama bila dibandingkan dengan pupuk fast release. Mekanisme ini dapat terjadi karena unsur hara yang dikandung pupuk slow release dilindungi secara kimiawi dan mekanis.
D. JENIS-JENIS PUPUK
1. Pupuk Sumber Nitrogen
Hampir seluruh tanaman dapat menyerap nitrogen dalam bentuk nitrat atau amonium yang disediakan oleh pupuk. Nitrogen dalam bentuk nitrat lebih cepat tersedia bagi tanaman. Amonium juga akan diubah menjadi nitrat oleh mikroorganisme tanah, kecuali pada tembakau dan padi. Tembakau tidak dapat mentoleransi jumlah amonium yang tinggi. Untuk menyediakan nitrogen pada tembakau, gunakan pupuk berbentuk nitrat (NO3-) dengan kandungan nitrogen minimal 50%. Pada padi sawah, lebih baik gunakan pupuk berbentuk amonium (NH4+) karena pada tanah yang tergenang, nitrogen mudah berubah menjadi gas N2. umumnya pupuk dengan kadar N yang tinggi dapat membakar daun tanaman sehingga pemakaiannya perlu lebih hati-hati.
a. Amonium Nitrat
Kandungan nitratnya membuat pupuk ini cocok untuk daerah dingin dan daerah panas. Pupuk ini dapat membakar tanaman jika diberikan terlalu dekat dengan akara atau langsung kontak dengan daun. Ketersediaan bagi tanaman sangat cepat sehingga frekuensi pemberiannya harus lebih sering. Amonium nitrat bersifat higroskopis sehingga tidak dapat disimpan terlalu lama.
b. Amonium Sulfat (NH4)2 SO4
Pupuk ini dikenal dengan nama pupuk ZA. Mengandung 21% nitrogen (N) dan 26% sulfur (S), berbentuk kristal dan kurang higroskopis. Reaksi kerjanya agak lambat sehingga cocok untuk pupuk dasar. Sifat reksinya asam, sehingga tidak disarankan untuk tanah ber-pH rendah. Selain itu, pupuk ini sangat baik untuk sumber sulfur. Lebih disarankan dipakai di daerah panas.
c. Kalsium Nitrat
Pupuk ini berbentuk butiran, berwarna putih, sangat cepat larut didalam air, dan sebagai sumber kalsium yang sangat baik karena mengandung 19% kalsium Ca. sifat lainnya adalah bereaksi basa dan higroskopis.
d. Urea (CO(NH2)2)
Pupuk urea mengandung 46% nitrogen (N). Karena kandungan N yang tinggi menyebabkan pupuk ini sangat higroskopis. Urea sangat mudah larut dalam air dan bereaksi cepat, juga menguap dalam bentuk amonia.
2. Pupuk Sumber Fosfor
a. SP36
Mengandung 36% fosfor dalam bentuk P2O5.pupuk ini terbuat dari fosfat alam dan sulfat. Berbentuk butiran dan berwarna abu-abu. Sifatnya agak sulit larut dalam air dan bereaksi lambat sehingga selalu digunakan sebagai pupuk dasar. Reaksi kimianya tergolong netral, tidak higroskopis dan bersifat membakar.
b. Amonium Phospat
Pupuk ini umumnya digunakan untuk merangsang pertumbuhan awal tanaman (styarter fertillizer). Bentuknya berupa butiran berwarna cokelat kekuningan. Reaksinya termasuk alkalis dan mudah larut di dalam air. Sifat lainnya adalah tidak higroskopis sehingga tahan disimpan lebih lama dan tidak bersifat membakar karena indeks garamnya rendah.
3. Pupuk Sumber Kalium
a. Kalium Chlorida (KCl)
Mengandung 45% K2O dan khlor, bereaksi agak asam, dan bersifat higroskopis. Khlor berpengaruh negatif terhadap tanaman yang membutuhkannya, misalnya kentang, wortel dan tembakau.
b. Kalium Sulfat (K2SO4)
Pupuk ini lebih dikenal dengan nama ZK. Kadar K2O-nya sekitar 48-52%. Bentuknya berupa tepung putih yang larut didalam air, sifatnya agak mengasamkan tanah. Dapat digunakan untuk pupuk dasar sesudah tanam. Tanaman yang peka terhadap keracunan unsur Cl, seperti tembakau disarankan untuk menggunakan pupuk ini.
c. Kalium Nitrat (KNO3)
Mengandung 13% N dan 44% K2O. berbentuk butiran berwarna putih yang tidak bersifat higroskopis dengan reaksi yang netral.
4. Pupuk Sumber Unsur Hara Sekunder
a. Kapur Dolomit
Berbentuk bubuk berwarna putih kekuningan. Dikenal sebagai bahan untuk menaikkan pH tanah. Dolomit adalah sumber Ca (30%) dan Mg (19%) yang cukup baik. Kelarutannya agak rendah dan kualitasnya sangat ditentukan oleh ukuran butiran. Semakin halus butirannya akan semakin baik kualitasnya.
b. Kapur Kalsit
Berfungsi untuk meningkatkan pH tanah. Dikenal sebagai kapur pertanian yang berbentuk bubuk. Warnanya putih dan butirannya halus. Pupuk ini mengandung 90-99% Ca. Bersifat lebih cepat larut dalam air.
c. Paten Kali (Kalium Magnesium Sulfat)
Berbentuk butiran berwarna kuning. Mengandung 30% K2O, 12% S, dan 12% MgO. Sifatnya agak sukar larut dalam air. Selain untuk memperbaiki defisiensi Mg, pupuk ini juga bermanfaat untuk memperbaiki kejenuhan basa pada tanah asam.
d. Kapur Gypsum
Berbentuk bubuk dan berwarna putih. Mengandung 39% Ca, 53% S dan sedikit Mg. Ditebarkan dalam sekali aplikasi. Jika terkena air, gypsum yang ditebarkan akan menggumpal dan mengeras seperti tanah liat (cake). Gypsum digunakan untuk menetralisir tanah yang terganggu karena kadar garam yang tinggi, misalnya pada tanah di daerah pantai. Aplikasi gypsum tidak banyak berpengaruh pada perubahan pH tanah.
e. Bubuk Belerang (Elemental Sulfur)
Umumnya, sulfor disuplai dalam bentuk sulfat yang terdapat pada berbagai jenis pupuk. Kandungan sulfat tersebut tidak berpengaruh dalam penurunan pH tanah. Selain terdapat dalam berbagai jenis pupuk, bubuk belerang adalah sumber sulfur yang terbesar, kandungannya dapat mencapai 909%. Namun, bubuk ini tidak lazim digunakan untuk mengatasi masalah defisiensi sulfur, tetapi tidak lebih banyak digunakan untuk menurunkan pH tanah. Penggunaannya tidak boleh melebihi 25 gram/m2, karena bubuk sulfur dapat mengakibatkan gejala terbakarnya daun tanaman (burning effect).
5. Pupuk Sumber Unsur Hara Mikro
Pupuk sebagai unsur hara mikro tersedia dalam dua bentuk, yakni bentuk garam anorganik dan bentuk organik sintesis. Kedua bentuk ini mudah larut dalam air. Contoh pupuk mikro yang berbentuk garam organik adalah Cu, Fe, Zn dan Mn yang seluruhnya bergabung dengan sulfat. Sebagai sumber boron, umumnya digunakan sodium tetra borat yang banyak digunakan sebagai pupuk daun. Sumber Mo umumnya menggunakan sodium atau amonium molibdat.
Bentuk organik sintesis ditandai dengan adanya agen pengikat unsur logam yang disebut chelat. Chelat adalah bahan kimia organik yang dapat mengikat ion logam seperti yang dilakukan oleh koloid tanah. Unsur hara mikro yang tersedia dalam bentuk chelat adalah Fe, Mn, Cu, dan Zn.
Selain disediakan oleh kedua jenis pupuk diatas, unsur hara mikro juga disediakan oleh pupuk majemuk yang beredar di pasaran. Pupuk slow release dan pupuk daun biasanya dilengkapi dengan satu atau lebih unsur mikro.
a. Pupuk Majemuk
Pemakaian pupuk majemuk saat ini sudah sangat luas. Berbagai merk, kualitas dan analisis telah tersedia di pasaran.kendati harganya relatif lebih mahal, pupuk majemuk tetap dipilih karena kandungan haranya lebih lengkap. Pupuk majemuk berkualitas prima memiliki besaran butiran yang seragam dan tidak terlalu higroskopis, sehingga tahan disimpan dan tidak cepat menggumpal. Hampir semua pupuk majemuk bereaksi asam, kecuali yang telah mendapatkan perlakuan khusus, seperti penambahan Ca dan Mg. Variasi analisis pupuk mejemuk sangat banyak. Meskipun demikian, perbedaan variasinya bisa jadi sangat kecil, misalnya antara NPK 15.15.15 dan NPK 16.16.16. Variasi analisis pupuk, seperti 15.15.15, 16.16.16, dan 20.20.20 menunjukkan ketersediaaan unsur hara yang seimbang. Fungsi pupuk majemuk dengan variasi analisis seperti ini antara lain untuk mempercepat perkembangan bibit; sebagai pupuk pada awal peneneman; dan sebagai puk susulan saat tanaman memasuki fase generatif, seperti saat mulai berbunga.
Dalam memilih pupuk majemuk perlu dipertimbangkan beberapa faktor, antara lain kandungan unsur hara yang tinggi, kandungan unsur hara mikro dan harga perkilogramnya. Contoh cara mempertimbangkan pemilihan pupuk majemuk, variasi analisis pupuk NPK 20.20.20 memiliki kandungan hara yang lebih tinggi daripada NPK 15.15.15, tetapi sifatnya sangat higroskopis sehingga mudah sekali menggumpal. Karena itu, variasi analisis pupuk ini sebaiknya tidak dipilih karena bagian yang menggumpal tidak dapat digunakan.
b. Pupuk Daun
Daun memliki mulut yang dikenal dengan nama stomata. Sebagian besar stomata terletak di bagian bawah daun. Mulut daun ini berfungsi untuk mengatur penguapan air dari tanaman sehingga air dari akar dapat sampai daun. Saat suhu udara terlalu panas, stomata akan menutup sehingga tanaman tidak akan mengalami kekeringan. Sebaliknya, jika udara tidak terlalu panas, stomata akan membuka sehingga air yang ada di permukaan daun dapat masuk dalam jaringan daun. Dengan sendirinya unsur hara yang disemprotkan ke permukaan daun juga masuk ke dalam jaringan daun.
Sebenarnya, kandungan unsur hara pada pupuk daun identik dengan kandungan unsur hara pada pupuk majemuk. Bahkan pupuk daun sering lebih lengkap karena ditambah oleh beberapa unsur mikro. Hanya saja, faktor sifat fisik dan kimia tanah tidak dijadikan sebagai faktor utama. Sebagai faktor utamanya adalah manfaat tiap unsur hara yang dikandung oleh pupuk daun bagi perkembangan tanaman dan peningkatan hasil panen.
Pupuk daun berbentuk serbuk dan cair. Kualitasnya dianggap baik jika mudah larut di dalam air tanpa menyisakan endapan. Karena mudah larut dalam air, sifat pupuk daun menjadi sangat higroskopis. Akibatnya tidak dapat disimpan terlalu lama jika kemasannya telah dibuka.
Kentungan menggunakan pupuk daun antara lain respon terhadap tanaman sangat cepat karena langsung dimanfaatkan oleh tanaman. Selain itu, tidak menimbulkan kerusakan sedikitpun pada tanaman, dengan catatan aplikasinya dilakukan secara benar. Penyemprotan pupuk daun idealnya dilakukan pada pagi atau pada sore hari karena bertepatan pada saat membukanya stomata. Prioritaskan penyemprotan pada bagian bawah daun karena paling banyak terdapat stomata. Faktor cuaca termasuk kunci sukses dalam penyemprotan pupuk daun. Dua jam setelah penyemprotan jangan sampai terkena hujan karena akan mengurangi efektifitas penyerapan pupuk. Tidak disarankan menyemprotkan pupuk daun pada saat suhu udara sedang panas karena konsentrasi larutan pupuk yang sampai ke daun cepat meningkat sehingga daun dapat terbakar. Contoh pupuk daun yang beredar di pasaran yaitu Gandasil Daun 14.12.14 dilengkapi dengan Mn, Mg, B, Cu dan Zn.
c. Pupuk Organik
Kandungan unsur hara yang terdapat di dalam pupuk organik jauh lebih kecil daripada yang sempat di dalam pupuk buatan. Cara aplikasinya juga lebih sulit karena pupuk organik dibutuhkan dalam jumlah yang lebih besar daripada pupuk kimia dan tenaga kerja yang diperlukan juga lebih banyak. Namun, hingga sekarang pupuk organik tetap digunakan karena fungsinya belum tergantikan oleh pupuk buatan. Berikut ini beberapa manfaat dari pupuk organik.
Mampu menyediakan unsur hara makro dan mikro meskipun dalam jumlah yang jauh lebih kecil.
Memperbaiki granulasi tanah berpasir dan tanah padat sehingga dapat meningkatkan kualitas aerasi, memperbaiki drainase tanah, dan meningkatkan kemampuan tanah dalam menyimpan air.
Mengandung asam humat (humus) yang mampu meningkatkan kapasitas tukar kation tanah.
Penambahan pupuk organik dapat meningkatkan aktivitas mikroorganisme tanah.
Pada tanah asam, penambahan pupuk organik dapat membantu meningkatkan pH tanah.
Penggunaan pupuk organik tidak menyebabkan polusi tanah dan air.
Jenis pupuk organik yang banyak dikenal sebagai berikut:
• Pupuk Kandang
Pupuk kandang adalah pupuk organik yang berasal dari kotoran ternak. Dalam dunia pupuk kandang, dikenal istilah pupuk panas dan pupuk dingin. Pupuk panas adalah pupuk kandang yang proses penguraiannya berlangsung cepat sehingga terbentuk panas. Pupuk dingin terjadi sebaliknya, C/N yang tinggi menyebabkan pupuk kandang terurai lebih lama dan tidak menimbulkan panas.
Ciri-ciri pupuk kandang yang baik dapat dilihat secara fisik atau kimiawi. Ciri fisiknya yaitu berwarna cokelat kehitaman, cukup kering, tidak menggumpal, dan tidak berbau menyengat. Ciri kimiawinya adalah C/N rasio kecil (bahan pembentuknya sudah tidak terlihat) dan temperaturnya relatif stabil.
• Kompos
Kompos adalah kasil pembusukan sisa-sisa tanaman yang disebabkan oleh aktivitas mikroorganisme pengurai. Kualitas kompos ditentukan oleh besarnya perbandingan antara jumlah karbon dan nitrogen (C/N ratio). Jika C/N rasio tinggi, berarti bahan penyusun kompos belum terurai secara sempurna. Bahan kompos dengan C/N rasio tinggi akan terurai atau membusuk lebih lama dibanding dengan C/N rasio rendah. Kualitas kompos dianggap baik jika memiliki C/N rasio antara 12-15.
Bahan kompos seperti sekam, jerami padi, batang jagung dan serbuk gergaji memiliki C/N rasio antara 50-100. daun segar memiliki C/N rasio sekitar 10-20. Proses pembuatan kompos akan menurunkan C/N rasio hingga 12-15. sampai dengan proses penguraian sempurna, tanaman akan bersaing dengan mikroorganisme tanah untuk memperebutkan unsur hara. Karena itu disarankan untuk menambah pupuk buatan apabila bahan kompos yang belum terurai sempurna terpaksa digunakan. Kandungan unsur hara dalam kompos sangat bervariasi. Tergantung dari jenis bahan asal yang digunakan dan cara pembuatan kompos. Kandungan unsur hara kompos sebagai berikut.
Nitrogen 0,1 – 0,6%
Fosfor 0,1 – 0,4%
Kalium 0,8 – 1,5%
Kalsium 0,8 – 1,5%
Ciri fisik kompos yang baik adalah berwarna cokelat kehitaman, agak lembab, gembur dan bahan pembentuknya sudah tidak tampak lagi.
• Mikroba Penyubur Tanah
Jenis bakteri dan jamur yang biasa digunakan diantaranya Rhizobium, Lactobacillus, Streptomyces, Micoriza, dan Aspergillus. Jenis dan fungsi mikroba sangat beragam, cara penggunaanpun berbeda-beda. Karena itu sebaiknya baca petunjuk pada label atau brosur dengan seksamasebelum menggunakannya.
Mikroba juga membutuhkan waktu untuk berkembang biak sehingga hasil aplikasi mikroba penyubur tanah tidak langsung terlihat pada tanaman. Jumlah mikroba yang telah disemprotkan pun sangat mungkin akan berkurang karena faktor cuaca. Aplikasi mikroba sebaiknya dilaksanakan secara rutin setiap dua minggu sekali. Alat semprot yang digunakan sebaiknya bukan yang biasa dipakai untuk menyemprot pestisida, karena pestisida akan mematikan mikroba. Selain itu, tidak disarankan menyemprotkan pestisida terutama fungisida pada tanah yang telah diaplikasi mikroba.
E. BAHAN BAKU DAN PROSES PEMBUATAN UREA DAN PUPUK ORGANIK
1. Amoniak
Amoniak merupakan bahan baku pembuatan urea. Bahan baku pembuatan amoniak adalah :
Gas bumi yang diperoleh dari Pertamina dengan komposisi utama methane (CH4) sekitar 70% dan Carbon Dioxide (CO2) sekitar 10%
Steam atau uap air diperoleh dari air Sungai Musi setelah mengalami suatu proses pengolahan tertentu di Pabrik Utilitas.
Udara diperoleh dari lingkungan, dan sebelum udara ini digunakan sebagai udara proses, ditekan terlebih dahulu oleh kompressor udara.
Proses pembuatan amoniak untuk bahan baku pembuatan urea :
1. Feed Treating Unit
Gas Alam yang masih mengandung kotoran (impurities), terutama senyawa belerang sebelum masuk ke Reforming Unit harus dibersihkan dahulu di unit ini, agar tidak menimbulkan keracunan pada Katalisator di Reforming Unit. Untuk menghilangkan senyawa belerang yang terkandung dalam gas alam, maka gas alam tersebut dilewatkan dalam suatu bejana yang disebut Desulfurizer. Gas alam yang bebas sulfur ini selanjutnya dikirim ke Reforming Unit.
2. Reforming Unit
Di reforming unit gas alam yang sudah bersih dicampur dengan uap air, dipanaskan, kemudian direaksikan di Primary Reformer, hasil rekasi yang berupa gas-gas hydrogen dan carbon dioxide dikirm ke Secondary Reformer dan direaksikan dengan udara sehingga dihasilkan gas-gas sebagai berikut :
Hidrogen
Nitrogen
Karbon Dioksida
Gas gas hasil reaksi ini dikirim ke Unit purifikasi dan Methanasi untuk dipisahkan gas karbon dioksidanya.
3. Purification & Methanasi
Karbon dioksida yang ada dalam gas hasil reaksi Reforming Unit dipisahkan dahulu di Unit Purification, Karbon Dioksida yang telah dipisahkan dikirim sebagai bahan baku Pabrik Urea. Sisa karbon dioksida yang terbawa dalam gas proses, akan menimbulkan racun pada katalisator ammonia converter, oleh karena itu sebelum gas proses ini dikirim ke Unit Synloop & Refrigeration terlebih dahulu masuk ke Methanator
4. Compression Synloop & Refrigeration Unit
Gas Proses yang keluar dari Methanator dengan perbandingan gas hidrogen : nitrogen = 3 : 1, ditekan atau dimampatkan untuk mencapai tekanan yang diinginkan oleh Ammonia Converter agar terjadi reaksi pembentukan, uap ini kemudian masuk ke Unit Refrigerasi sehingga didapatkan amoniak dalam fasa cair yang selanjutnya digunakan sebagai bahan baku pembuatan Urea.
Hasil / produk pada proses di atas adalah gas ammonia cair serta karbon dioksida yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan Urea.
2. Urea
Bahan baku : Gas CO2 dan Liquid NH3 yang di supply dari Pabrik Amoniak
Reaksi : 2 NH3 + CO2 < ==== > NH4OCONH2 < ==== > NH2CONH2 + H2O
Proses pembuatan urea :
1. Sintesa Unit
Unit ini merupakan bagian terpenting dari pabrik Urea, untuk mensintesa dengan mereaksikan Liquid NH3 dan gas CO2 didalam Urea Reaktor dan kedalam reaktor ini dimasukkan juga larutan Recycle karbamat yang berasal dari bagian Recovery. Tekanan operasi disintesa adalah 175 Kg/Cm2 G. Hasil Sintesa Urea dikirim ke bagian Purifikasi untuk dipisahkan Ammonium Karbamat dan kelebihan amonianya setelah dilakukan Stripping oleh CO2.
2. Purifikasi Unit
Amonium Karbamat yang tidak terkonversi dan kelebihan Ammonia di Unit Sintesa diuraikan dan dipisahkan dengan cara penurunan tekanan dan pemanasan dengan 2 step penurunan tekanan, yaitu pada 17 Kg/Cm2 G. dan 22,2 Kg/Cm2 G. Hasil peruraian berupa gas CO2 dan NH3 dikirim kebagian recovery, sedangkan larutan Ureanya dikirim ke bagian Kristaliser.
3. Kristaliser Unit
Larutan Urea dari unit Purifikasi dikristalkan di bagian ini secara vacum, kemudian kristal Ureanya dipisahkan di Centrifuge. Panas yang di perlukan untuk menguap-kan air diambil dari panas Sensibel Larutan Urea, maupun panas kristalisasi Urea dan panas yang diambil dari sirkulasi Urea Slurry ke HP Absorber dari Recovery.
4. Prilling Unit
Kristal Urea keluaran Centrifuge dikeringkan sampai menjadi 99,8 % berat dengan udara panas, kemudian dikirimkan kebagian atas prilling tower untuk dilelehkan dan didistribusikan merata ke distributor, dan dari distributor dijatuhkan kebawah sambil didinginkan oleh udara dari bawah dan menghasilkan produk Urea butiran (prill). Produk Urea dikirim ke Bulk Storage dengan Belt Conveyor.
5. Recovery Unit
Gas Ammonia dan Gas CO2 yang dipisahkan dibagian Purifikasi diambil kembali dengan 2 Step absorbasi dengan menggunakan Mother Liquor sebagai absorben, kemudian direcycle kembali ke bagian Sintesa.
6. Proses Kondensat Treatment Unit
Uap air yang menguap dan terpisahkan dibagian Kristalliser didinginkan dan dikondensasikan. Sejumlah kecil Urea, NH3 dan CO2 ikut kondensat kemudian diolah dan dipisahkan di Strpper dan Hydroliser. Gas CO2 dan gas NH3 nya dikirim kembali ke bagian purifikasi untuk direcover. Sedang air kondensatnya dikirim ke Utilitas.
3. Pupuk organic
Bahan baku :
Pertanian
Limbah dan residu tanaman. Contoh : Jerami dan sekam padi, gulma, batang dan tongkol jagung, batang dan daun kacang hijau semua bagian vegetatif tanaman, batang pisang, sabut kelapa.
Limbah dan residu ternak. Contoh : Kotoran padat pupuk hijau, limbah ternak cair, limbah pakan ternak, cairan biogas Sumber kotoran ternak
Tanaman air. Contoh : Azola, ganggang biru, eceng gondok, gulma air.
Penambat nitrogen. Contoh : Mikroorganisme, mikoriza, rhizobium biologis.
Industri
Limbah padat . contoh : Serbuk kayu gergajian, kertas, ampas tebu, limbah kelapa sawit, limbah pengalengan makanan dan limbah pemotongan hewan.
Limbah cair. Contoh : Alkohol, limbah pengolahan kertas, ajinomoto, limbah pengolahan kelapa sawit.
Limbah Rumah Tangga. Contoh :Tinja, urin, sampah rumah tangga, sampah kota.
Adapun langkah-langkah untuk melakukan pengomposan dengan menggunakan komposter, adalah sebagai berikut :
• Pilih sampah organik seperti sisa makanan, sisa sayuran, kulit buah, sisa ikan, dan daging segar agar terpisah dari sampah. Sampah berupa plastik, kardus bekas minyak, oli, beling, dan air sabun harus dipisahkan agar prosesnya berjalan cepat.
• Sampah yang berukuran besar seperti batang tanaman, sayuran daun, atau kulit buah yang keras sebaiknya dirajang terlebih dahulu agar pembusukannya sempurna. Selain itu, volume sampah yang terapung juga semakin banyak.
• Siapkan cairan bioaktivator boisca, yakni salah satu bioaktivator yang bisa digunakan untuk mempercepat proses pengomposan. Bioaktivator ini berfungsi untuk membantu mempercepat proses pembusukan. Tata cara penggunaannya sebagai berikut, Pertama, siapkan sprayer ukuran 1 liter. Kedua, isi sprayer dengan air. Sebaiknya gunakan air sumur karena tidak mengandung kaporit. Namun, jika ingin memakai air PAM, air tersebut harus diendapkan terlebih dahulu selama satu malam. Tujuannya agar kaporitnya menguap. Pasalnya, kaporit di dalam air bisa mematikan mikroba yang ada di dalam boisca. Ketiga, tambahkan boisca ke dalam sprayer dengan perbandingan 1 liter air ditambah dengan 1-2 tutup botol boisca. Dan, Keempat, kocok-kocok sampai merata. Setelah itu, cairan siap digunakan.
• Setelah sampahnya terkumpul dan dirajang, masukkan seluruhnya ke dalam komposter, lalu semprotkan boisca hingga merata ke seluruh sampah dan tutup rapat komposter.
Pada awal pemakaian, komposter baru bisa menghasilkan lindi (air sampah) atau kompos cair setelah dua minggu. Selanjutnya, pemanenan lindi dilakukan setiap 1-2 hari sekali.
Cara membuat pupuk organik cair :
F. APLIKASI PUPUK
1. Cara Aplikasi Pupuk Kimia
a. Larikan
Caranya, buat parit kecil disamping barisan tanaman sedalam 6-10 cm. Tempatkan pupuk di dalam larikan tersebut, kemudian tutup kembali. Cara ini dapat dilakukan pada satu atau kedua sisi baris tanaman. Pada jenis pepohonan, larikan dapat dibuat melingkar di sekeliling pohon dengan jari-jari 0,5-1 kali jari-jari tajuk. Pupuk yang tidak mudah menguap dapat langsung ditempatkan di atas tanah.
Setelah itu, larikan tidak perlu ditutup kembali dengan tanah. Hindari membuat larikan hanya pada salah satu sisi baris tanam karena menyebabkan perkembangan akar tidak seimbang. Karena itu, aplikasi pupuk kedua harus ditempatkan pada sisi yang belum mendapatkan pupuk (bergantian). Biasanya cara ini dilakukan untuk memberikan pupuk susulan. Tanaman dengan pertumbuhan cepat dan perakaran yang terbatas disarankan untuk menggunakan cara larikan.
b. Penebaran Secara Merata di Atas Permukaan Tanah
Cara ini biasanya dilakukan sebelum penanaman. Setelah penebaran pupuk, lanjutkan dengan pengolahan tanah, seperti pada aplikasi kapur dan pupuk organik. Cara ini menyebabkan distribusi unsur hara dapat merata sehingga perkembangan akarpun lebih seimbang. Tidak disarankan untuk menebar pupuk urea karena sangat mudah menguap.
c. Pop Up
Caranya, pupuk dimasukkan ke lubang tanam pada saat penanaman benih atau bibit. Pupuk yang digunakan harus memiliki indeks garam yang rendah agar tidak merusak benih atau biji. Cara ini lazim menggunakan pupuk jenis SP36, pupuk organik, atau pupuk slow release.
d. Penugalan
Caranya, tempatkan pupuk ke dalam lubang di samping tanaman sedalam 10-15 cm. Lubang tersebut dibuat dengan alat tugal. Kemudian setelah pupuk dimasukkan, tutup kembali lubang dengan tanah untuk menghindari penguapan. Cara ini dapat dilakukan disamping kiri dan samping kanan baris tanaman atau sekeliling pohon. Jenis pupuk yang dapat diaplikasikan dengan cara ini adalah pupuk slow release dan pupuk tablet.
e. Fertigasi
Pupuk dilarutkan dalam air dan disiramkan pada tanaman melalui air irigasi. Lazimnya, cara ini dilakukan untuk tanaman yang pengairannya menggunakan sistem sprinkle. Cara ini telah banyak diterapkan pada pembibitan tanaman Hutan Tanaman Industri (HTI), lapangan golf, atau nursery tanaman yang bernilai ekonomi tinggi. Lewat cara ini, akurasi dan penyerapan pupuk oleh akar dapat lebih tinggi.Pada pertanian intensif pemupukan sering dilakukan berkali-kali sehingga beberapa cara diatas dapat dilakukan bersama-sama dalam satu musim tanam.
Cara Aplikasi Pupuk Organik
Tanah berpasir, bekas pertambangan, tanah tererosi, atau tanah sangat padat yang mudah retak pada musim kemarau, sebaiknya diberi pupuk organik dalam jumlah besar sebelum digunakan untuk bercocok tanam. Setelah diberi pupuk organik, dilanjutkan dengan pengolahan tanah. Kedua perlakuan tersebut dilakukan supaya sifat fisik tanah membaik dan pemakaian pupuk kimia menjadi lebih efisien.
Kebutuhan dosis pupuk organik yang sangat besar seringkali menyulitkan proses penebarannya. Namun, sekarang telah dipasarkan pupuk organik yang dipadatkan dalam bentuk pelet atau konsentrat. Pupuk organik dalam bentuk tersebut lebih mudah diaplikasikan dan dosis yang diperlukan menjadi lebih kecil. Pupuk organik seperti ini diantaranya dipasarkan dengan merk dagang Ostindo, OCF, dan Green Pride.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam aplikasi pupuk organik adalah sebagai berikut.
penebaran pupuk organik sebaiknya diikuti dengan pengolahan tanah seperti pembajakan atau penggemburan tanah agar pupuk organik dapat mencapai lapisan tanah yang lebih dalam.
Pemberian pupuk organik dengan dosis kecil tetapi sering lebih baik dari pada dosis banyak yang diberikan sekaligus.
Pada jagung, cabai, tomat, dan beberapa jenis sayuran, pupuk organik sebaiknya ditempatkan pada lubang tanam satu minggu sebelum bibit ditanam.
Pada media tanam dalam pot, perbandingan antara kompos dan tanah yang ideal adalah 1:1. sementara itu, perbandingan pupuk kandang dan tanah yang ideal adalah 1:3.
Jika harus menggunakan pupuk organik yang belum terurai sempurna (rasio C/N masih tinggi) harus diberi jeda waktu antara pemberian pupuk organik dan penanaman bibit yakni minimal satu minggu. Hal itu dilakukan untuk menghindari dampak buruk yang mungkin terjadi pada tanaman ketika proses penguraian pupuk organik berlangsung
G. PENGOLAHAN LIMBAH
Pabrik urea di Indonesia diolah menggunakan proses nitrifikasi -denitrifikasi heterotrofik dengan menggunakan bantuan lumpur aktif nitrifying. Kadar COD limbah urea yang rendah, menyebabkan perlu-nya penambahan asupan sumber karbon. Alternatif pengolahan yang diteliti adalah proses yang menggabungkan microalgae dengan lumpur aktif nitrifying. Dengan proses ini penambahan asupan karbon bisa dihindari karena microalgae-nya mampu memanfaatkan (NH)2CO dan NH3-N sebagai sumber nitrogen untuk kemudian difotosinteis dengan bantuan CO2. Sedangkan microalgae yang terbentuk bisa dimanfaatkan oleh lumpur aktif sebagai sumber karbon. Limbah dengan variasi kadar ammonia yang berbeda dialirkan menuju bak microalgae kemudian dialrkan lagi ke bak lumpur aktif. Respon yang diamati adalah penurunan kadar NH3-N yang terjadi serta kadar NO2-NO3 yang terbentuk dari penguraian ammonia. Dari penelitian ini dapat disimpulkan konsentrasi NH3-N dalam influent berbanding terbalik dengan persentase penurunan NH3-N dimana semakin besar konsentrasi NH3-N influent mengakibatkan persentase penurunan konsentrasi NH3-N dalam limbah cenderung semakin turun.
Microalgae merupakan mikroba autotrof yang mampu memanfaatkan (NH2)2CO dan NH3-N sebagai sumber nitrogen (sumber N) dan gas karbon dioksida (CO2) sebagai sumber karbon (sumber C). Hampir semua microalgae memiliki enzim urease sebagaimana halnya tumbuhan tingkat tinggi [Barr, 2002]. Urea digunakan sebagai sumber N dalam pertumbuhan berbagai jenis microalgae, bahkan juga oleh microalgae yang tidak mempunyai urease [Syrett, 1962 dalam Morris, 1974].
Alat yang digunakan antara lain bak Nitrifikasi 160 liter, bak Sedimentasi, tandon Feed 200 liter, constant feedtank, submersible water pump, timbangan Reagen, kompressor dan Air Diffuser. Bahan yang digunakan adalah urea sintesis, microalgae dan lumpur aktif yang telah diaklimatisasi.
Prosedur percobaan:
1. diawali dengan pembuatan larutan urea sintesis sebanyak 200 L,
2. larutan urea sintesis ini kemudian dialirkan ke dalam reaktor fotosintesis yang berisi microalgae,
3. setelah itu dialirkan lagi ke bak nitrifikasi yang berisi lumpur aktif,
4. dari bak nitrifikasi effluent ditampung di bak sedimentasi sehingga lumpur yang terbawa pada aliran umpan bisa diendapkan untuk direcycle kembali ke bak nitrifikasi.
BAB III
PENUTUP
KESIMPULAN
Salah satu aspek penting sebagai pendukung perkembangan teknologi pertanian adalah penggunaan pupuk sebagai penyubur tanaman. Pupuk adalah semua bahan yang ditambahkan pada tanah dengan maksud untuk memperbaiki sifat fisis, kimia dan biologis. Teknologi pembuatan pupuk sangat erat kaitannya dengan bahan baku yang digunakan, penggunaan bahan baku sangat menentukan jenis pupuk yang dihasilkan. Sedangkan metode atau cara yang digunakan selama proses pengolahan mempengaruhi aspek ekonomi dan efisiensi. Segala kegiatan produksi pupuk akan berpengaruh terhadap lingkungan sehingga perlu dilakukan analisis dampak lingkungan.
DAFTAR PUSTAKA
1. http://id.wikipedia.org/wiki/Pupuk
2. http://petanitangguh.blogspot.com/2010/03/sejarah-pupuk-organik.html
3. http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&langpair=en|id&u=http://www.ehow.com/facts_5780395_history-fertilizer-industry.html&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhjk2vatcNhzw8oO8ZN55mFxH3gAMg (11 november 2010)
4. http://eone87.wordpress.com/2010/04/03/jenis-jenis-pupuk-dan-cara-aplikasinya/
5. http://industrikimia.com/data-pabrik/pabrik-pupuk-urea-di-indonesia
6. http://www.pusri.co.id/indexB0302.php
7. http://industrikimia.com/data-pabrik/pabrik-pupuk-urea-di-indonesia
8. http://fani46.multiply.com/journal/item/5
9. http://budisulist.blogspot.com/2010/04/jenis-pupuk-organik.html
10. Matoa http://matoa.org/tata-cara-pembuatan-kompos-cair/
11. http://eone87.wordpress.com/2010/04/03/jenis-jenis-pupuk-dan-cara-aplikasinya/
12. http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:r0uG9G328gkJ:eprints.undip.ac.id/3908/1/Makalah_Penelitian.pdf+Pengolahan+Limbah+Cair+Pabrik+Pupuk+Urea+dengan+Menggunakan+Proses+Gabungan+Nitrifikasi-denitrifikasi+dan+Microalgae&hl=id&gl=id&pid=bl&srcid=ADGEEShaaOPN8-lo7gUbKReGyOKW96yNqQfoLZLzjoQurUgqzrzIzCajgtxBscup-E2PhKlMhJVnh_ZljJXxRqRgVDEDysiaxK2FmMPdoyNQM8o6hREztOsPybfxljIob2P7KpGMojPV&sig=AHIEtbT7gYBxdapEX0Nor7opxn85i03JtQ
