Judul PEMBUATAN SLOW-RELEASED NPK FERTILIZER. Kelompok B Pembimbing

Transkripsi

1 TK-40Z2 PENELITIAN Semester /2008 Judul PEMBUATAN SLOW-RELEASED NPK FERTILIZER Kelompok Wisnu Wijanarko ( ) Dinda Elefani ( ) Pembimbing Dr. Sanggono Adisasmito Dr. IDG. Arsa Putrawan Dr Melia Laniwati G PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Juni 2008

2 LEMBAR PENGESAHAN TK-40Z2 PENELITIAN Semester II 2007/2008 PEMBUATAN SLOW RELEASE NPK FERTILIZER Kelompok Wisnu Wijanarko ( ) Dinda Elefani ( ) Catatan Bandung, Juni 2008 Disetujui Pembimbing Pembimbing I, Pembimbing II, Pembimbing III, Dr. Sanggono Adisasmito Dr. IDG. Arsa Putrawan Dr Melia Laniwati G i

3 TK-40Z2 PENELITIAN PEMBUATAN SLOW-RELEASE NPK FERTILIZER Kelompok Wisnu Wijanarko ( ) dan Dinda Elefani ( ) Pembimbing Dr. Sanggono Adisasmito, Dr. IDG. Arsa Putrawan dan Dr. Melia Laniwati G. ABSTRAK Tidak semua pupuk yang diberikan pada tanaman dapat diserap oleh tanaman tersebut, sebagian akan mengalami degradasi atau terbawa hanyut oleh air tanah, sehingga pemupukan tidak efisien dan akan mencemari lingkungan dengan kandungan N, P, dan K. Oleh karena itu perlu dicarikan cara lain, diantaranya adalah digunakannya pupuk NPK slow release (berpelepasan lambat), dimana unsur hara dilepaskan secara perlahan dan terus menerus dalam jangka waktu tertentu, sehingga kehilangan unsur hara akibat pencucian oleh air lebih kecil. Pupuk tablet NPK yang berada di pasaran sekarang menggunakan polimer sebagai pelapis sehingga nutrisi di dalam pupuk tersebut lepas secara perlahan-lahan. Polimer merupakan merupakan senyawa yang tidak ramah lingkungan, sehingga perlu dipilih senyawa yang memiliki kemampuan sebagai pelapis dan ramah lingkungan. Oleh karena itu dipilih tanah liat sebagai pelapis karena tanah liat memiliki sifat semi-permeable dan ramah lingkungan. Pupuk yang dibuat adalah pupuk tablet NPK ( rasio) berdiameter 3 cm dan tebal 1,5 cm dengan berat 16 gram dengan dan tanpa coating tanah liat. Kondisi pelarutan berlangsung pada temperatur 25 o C dalam medium air. Kinerja pupuk tablet ini kemudian dibandingkan dengan pupuk tablet komersial. Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju nitrogen, fosfor (sebagai P 2 O 5 ), dan kalium (sebagai K 2 O) yang lepas dari pupuk berpelapis tanah liat adalah 0,12 ppm/menit; 0,2 ppm/menit; 0,01 ppm/menit. Perbandingan laju pelarutan komponen nitrogen dari pupuk berpelapis tanah liat adalah 1:275, sedangkan untuk unsur P dan K masing-masing adalah 1:158 dan 1:109. Merujuk pada kategori pupuk berpelepasan lambat menurut Trenkel, pupuk NPK berpelapis tanah liat tidak dapat dikategorikan sebagai pupuk berpelepasan lambat. Kata kunci: pupuk tablet, slow release, coating, tanah liat ii

4 TK-40Z1 FINAL RESEARCH PROJECT PRODUCTION OF SLOW-RELEASE NPK FERTILIZER Wisnu Wijanarko ( ) and Dinda Elefani ( ) Advisors Dr. Sanggono Adisasmito, Dr. IDG. Arsa Putrawan dan Dr Melia Laniwati G ABSTRACT Not all of fertilizers given by plants could be absorbed, while others are being degradated or leached by ground water so they will cause inefficient fertilizing and environmental pollution of N, P, and K. Because of that problem, slow release fertilizer was needed. Slow- release NPK fertilizer nutrition was released gradually and continuously so that it could reduce nutrition losses by leaching. Nowadays, commercial tablet fertilizer use polymer as coating so that the nutrition can be released slowly. Polymer is unbiodegradable compound, so it is needed a biodegradable coating. Clay as coating is semi permeable and biodegradable. 16-gram slow-release NPK fertilizer ( ratio) with 3 cm diameter and 1.5 cm thickness coated and uncoated by clay would be made. Tablet fertilizer was analyzed time release in water medium at 25 o C. The performance of slow release fertilizer was compared with commercial tablet fertilizer. The result showed that released rate of nitrogen, phosphorus (as P 2 O 5 ), and potassium (as K 2 O) which released from clay coated fertilizer were 0,12 ppm/min, 0,2 ppm/ min, and 0,01 ppm/min. The comparison between released rate of coated and uncoated NPK fertilizer were 1:275 for N, 1:158 for P, and 1:109 for K. Based on Trenkel s clasifications of slow release fertilizer, the coated NPK fertizer using clay as coating was not categorized as slow release fertilizer. Keyword: tablet fertilizer, slow-release, coating, clay iii

5 KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur pada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan karunia-nya, penyusun dapat menyelesaikan laporan ini tepat pada waktunya. Laporan ini disusun sebagai syarat kelulusan mata kuliah TK-40Z2, dan merupakan prasyarat untuk melaksanakan penelitian. Dalam penyusunan laporan ini, penyusun mempelajari berbagai literatur, baik cetak maupun elektronik. Selain itu, penyusun juga mendapatkan berbagai masukan dari dosen pembimbing dan para peneliti pendahulu. Penyusun tidak mungkin dapat menyelesaikan laporan ini tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penyusun hendak mengucapkan terima kasih pada: 1. Dr. Sanggono Adisasmito, Dr. IDG. Arsa Putrawan dan Dr Melia Laniwati G sebagai dosen pembimbing yang telah memberikan bantuan baik moril maupun materiil selama proses penyusunan laporan ini. 2. Dr. IDG Arsa Putrawan sebagai dosen koordinator mata kuliah TK 40Z2 Penelitian yang telah memberikan arahan dalam proses penulisan laporan ini. 3. Dave Mangindaan ST,MT yang telah membagi ilmu dan pengalamannya. Penyusun menyadari bahwa laporan ini belum dapat dikatakan sempurna. Saran dan kritik bagi perbaikan laporan ini sangat penyusun harapkan. Akhir kata, semoga laporan ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak. Bandung, Juni 2008 Penulis iv

6 DAFTAR ISI Lembar Pengesahan Abstrak Abstract Kata Pengantar Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Halaman i ii iii iv v viii ix I Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Tujuan 1.4 Ruang Lingkup II Tinjauan Pustaka 2.1 Mekanisme Pupuk dapat Terserap ke Tanaman 2.2 Nutrisi pada Tanaman Nutrisi Makro Nutrisi Mikro Kekurangan Nutrisi pada Tanaman 2.4 Pupuk Berpelepasan Lambat 2.5 Jenis Coating untuk Pupuk Tablet Sulfur sebagai pelapis Polymer sebagai pelapis Zeolite, pillared montmorillonite, dan lignin sebagai pelapis Asam Lemak sebagai pelapis v

7 2.5.5 Tanah liat sebagai pelapis 2.6 Metode Pelapisan pada Pupuk Berpelepasan Lambat III Tahapan Penelitian Metodologi 3.2 Bahan 3.3 Alat 3.4 Penyediaan Pupuk Tablet NPK Skala Komersil 3.5 Proses Pembuatan Pupuk Tablet 3.6 Uji Kinerja Tablet Hasil Percobaan 3.7 Variasi IV Hasil Percobaan dan Pembahasan 4.1 Kelarutan Pupuk Tanpa Pelapis 4.2 Kelarutan Pupuk Dengan Pelapis 4.3 Kinerja Pupuk Berpelapis Tanah Liat 4.4 Pupuk Berpelepasan Lambat Komersial V Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran DAFTAR PUSTAKA Lampiran A Lampiran B 43 Lampiran C 46 Lampiran D 49 vi

8 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Bentuk nutrisi dapat diserap oleh tanaman 5 Tabel 2.2 Fiksasi Nitrogen 7 Tabel 2.3 Penggolongan bakteri terhadap cara hidupnya 9 Tabel 2.4 Jumlah Fosfat yang terkandung pada tanaman 11 Tabel 2.5 Persentase nutrisi dalam pupuk Kalium 13 Tabel 2.6 Pupuk Kalium yang direkomendasikan berdasarkan soil test Kalium 14 Tabel 2.7 Gejala gejala kekurangan nutrisi pada tanaman 16 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Kondisi Percobaan Kadar komponen terlarut dalam selang waktu menit Tabel 4.3 Kadar komponen terlarut dalam selang waktu jam 33 Tabel 4.4 Perbandingan laju pelepasan pupuk NPK buatan dengan pelapis terhadap pupuk NPK buatan tanpa pelapis. 35 Tabel 4.5 Hasil Analisis Pupuk Bepelepasan Lambat Komersial. 36 vii

9 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Siklus Nitrogen 6 Gambar 2.2 Siklus Fiksasi Nitrogen 8 Gambar 2.3 Siklus Fosfor 10 Gambar 2.4 Perbandingan ketersediaan Fosfor dengan ph tanah 11 Gambar 2.5 Siklus Kalium 12 Gambar 3.1 Diagram alir analisis kadar N,P,dan K pupuk tablet komersil 25 Gambar 3.2 Diagram alir pembuatan pupuk tablet 27 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Laju Pelarutan Pupuk NPK tanpa Pelapis Kadar Pupuk NPK Terlarut tanpa Pelapis Laju Pelarutan Pupuk NPK dengan Pelapis Tanah Liat Kadar Pupuk NPK Terlarut dengan Pelapis Tanah Liat viii