BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

Transkripsi

1 BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN Percobaan dilakukan di dalam sistem batch. Pupuk NPK yang telah dilapisi dengan tanah liat dimasukkan ke dalam aqua dm. Pupuk tersebut diambil untuk dilakukan analisis nitrogen, fosfor, dan kalium dalam selang waktu tertentu. Tabel 4.1 menunjukkan kondisi percobaan yang dilakukan pada penelitian pupuk buatan dan pupuk buatan yang ditambah tanah liat 20% berat. Tabel 4.1 Kondisi Percobaan. Parameter Pupuk Buatan Pupuk Komersial Pupuk Buatan (20% tanah liat) Temperatur Pelarutan 25 o C 25 o C 25 o C Komposisi Pupuk (N:P:K) Perbandingan volume (ml) aqua dm dengan massa pupuk (gram) Waktu Pengambilan Sampel 8, 18, 32, 42, 72, 96, 5, 10, 15, 25, 35, 360 jam 120, 144, 192, , 75, 100 menit jam Tebal Tablet mm 15 mm mm Berat Tablet gram 16 gram gram 4.1 Kelarutan Pupuk Buatan Tanpa Pelapis Pupuk yang digunakan di dalam uji kelarutan pupuk buatan tanpa pelapis memiliki perbandingan N-P-K senilai yang dilarutkan di dalam aqua dm dengan perbandingan antara massa pupuk (gram) terhadap volume aqua dm (ml) sebesar 1:100. Setelah pupuk dimasukkan ke dalam aqua dm selama 1 menit, bagian luar pupuk mulai mengalami keretakan, kemudian pupuk tersebut terbelah setelah menit ke 2. Pupuk tersebut larut sempurna di dalam aqua dm setelah 90 menit. Larutan kemudian disaring B

2 menggunakan kertas saring untuk memisahkan pupuk yang belum terlarut di dalam larutan tersebut. Larutan tersebut kemudian dianalisis kadar nitrogen, fosfor, dan kaliumnya, sedangkan padatan berupa pupuk sisa yang tidak terlarut dimasukkan ke dalam oven dan ditimbang. Berat pupuk NPK buatan yang tidak larut dalam selang waktu tertentu disajikan pada Gambar ,00 Berat pupuk terlarut (g) 8,00 7,00 6,00 5,00 4, Waktu (menit) Gambar 4.1 Laju Pelarutan Pupuk NPK tanpa Pelapis. Berdasarkan Gambar 4.1 dapat dilihat bahwa laju pelarutan pupuk NPK tanpa pelapis berlangsung efektif pada 35 menit awal, grafik menunjukkan bahwa setelah 8 gram pupuk melarut, laju pelarutan pupuk tersebut pada medium air semakin berkurang dan menuju laju pelarutan yang konstan. Konsentrasi nitrogen, fosfor, dan kalium di dalam larutan tersebut sudah jenuh akibat volume larutan di dalam wadah tetap. Pengujian ini dilakukan tanpa menggunakan tanaman sebagai media penyerap nutrisi yang dilepaskan oleh pupuk buatan melalui akar. Laju penyerapan tanaman melalui akar terhadap nutrisi yang terdapat di dalam tanah atau medium jauh lebih rendah dibandingkan dengan laju pelepasan nutrisi yang terdapat di dalam pupuk, sehingga pelarutan pupuk pada medium aqua dm tanpa menggunakan tanaman dapat mewakili karakteristik laju pelarutan pupuk di dalam medium air. B

3 Jumlah nutrisi berupa nitrogen, fosfor, dan kalium yang terlarut di dalam nutrisi ditunjukkan sebagai jumlah kandungan setiap nutrisi setelah 100 menit. Tabel 4.2 menunjukkan laju pelarutan nitrogen, fosfor, dan kalium pada selang waktu tertentu dan jumlah nutrisi maksimum di dalam larutan. Kandungan nutrisi nitrogen, fosfor, dan kalium di dalam larutan berbanding lurus dengan waktu. Laju pelarutan nutrisi di dalam medium aqua dm semakin berkurang dengan waktu pelarutan pupuk tersebut, hal ini diakibatkan oleh konsentrasi nutrisi pupuk di dalam tanah yang semakin meningkat dalam volume pelarut yang tetap. Tabel 4.2 Kadar komponen terlarut dalam selang waktu menit. Waktu Kadar (ppm) (menit) N P 2 O 5 K 2 O 5 465,8 415,7 16, ,9 489,8 17, ,9 788,2 17, ,8 854,9 23, ,8 857,0 26,9 Analisis setiap komponen nutrisi berupa total nitrogen, fosfor, dan kalium dalam pupuk NPK yang terlarut di dalam air dapat dilihat pada Gambar 4.2. Kadar nitrogen, fosfor, dan kalium di dalam air dinyatakan dalam ppm (part per million) dan waktu pelarutan dinyatakan dalam menit. Gambar 4.2 menunjukkan bahwa kadar fosfor yang terlarut memiliki laju pelarutan yang paling cepat dibandingkan dengan laju pelarutan nitrogen dan kalium. Nitrogen memiliki tingkat kelarutan yang paling besar dibandingkan dengan kelarutan fosfor dan kalium. Konsentrasi nitrogen dalam pupuk berasal dari Urea dan DAP (Diammonium Phosphate). Kadar nitrogen pada tahap awal pelarutan lebih tinggi dibandingkan dengan dengan kadar Fosfor, sedangkan kadar nitrogen pada tahap pertengahan dan tahap akhir lebih rendah dibandingkan dengan kadar Fosfor. Nitrogen dalam urea telah dilapisi dengan coating sehingga seharusnya apabila coating pada nitrogen dalam urea bekerja dengan baik, maka B

4 kadar nitrogen pada tahap awal akan menunjukkan kadar yang lebih rendah dibandingkan dengan kadar Fosfor Kadar (ppm) kada r N kada r P Waktu (menit) Gambar 4.2 Kadar Pupuk NPK Terlarut tanpa Pelapis. Pada pupuk buatan ini dapat dilihat bahwa coating pada urea tidak berfungsi dengan baik. Hal ini diakibatkan di dalam proses pencetakkan terdapat urea di dalam pupuk tersebut yang pecah, sehingga coating yang berfungsi untuk melapisi nitrogen menjadi tidak berfungsi. Hal lain yang dapat mengakibatkan konsentrasi nitrogen pada tahap awal lebih tinggi dibandingkan dengan konsentrasi fosfor yaitu distribusi nitrogen pada urea yang tidak merata di dalam pupuk sehingga apabila terdapat urea yang pecah di dalam proses pencetakkan akan mengakibatkan nitrogen di dalam urea tersebut untuk larut di dalam air. B

5 4.2 Kelarutan Pupuk Dengan Pelapis Pada prosedur pelapisan dengan menggunakan tanah liat, pupuk NPK dengan perbandingan komposisi 12:20:22 dicampurkan dengan tanah liat sebesar 20% berat NPK, kemudian dicampur di dalam botol aqua hingga NPK dan tanah liat tercampur homogen. Warna pupuk NPK dengan menggunakan tanah liat 20% yaitu coklat kehitaman, sedangkan warna pupuk tanpa menggunakan pelapis tanah liat yaitu hitam. Hasil pengamatan pada pupuk NPK dengan pelapis tanah liat ketika dimasukkan ke dalam aqua dm tidak hancur atau pecah sebagaimana pupuk NPK tanpa pelapis yang ketika dimasukkan ke dalam aqua dm dalam waktu 1 menit pupuk tersebut pecah atau hancur. Pupuk buatan dengan menggunakan pelapis tanah liat akan mulai pecah setelah pupuk tersebut dilarutkan di dalam air setelah 8 jam. Laju pelarutan pupuk NPK dengan pelapis di dalam aqua dm ditampilkan dalam Gambar 4.3. Berat pupuk terlarut dinyatakan dalam satuan g (gram), sedangkan waktu pelarutan dinyatakan dalam jam. 10,00 Berat pupuk terlarut (g) 9,00 8,00 7,00 6,00 5, waktu (jam) Gambar 4.3 Laju Pelarutan Pupuk NPK dengan Pelapis Tanah Liat. B

6 Kandungan nutrisi nitrogen, fosfor, dan kalium di dalam larutan berbanding lurus dengan waktu. Laju pelarutan pupuk terjadi sangat cepat ketika awal pelarutan. Kondisi ini berlangsung hingga jam ke 42 setelah pupuk dimasukkan ke dalam aqua dm. Laju pelarutan semakin berkurang terjadi antara jam ke 42 hingga jam ke 144. Laju pelarutan pada tahap ini lebih rendah dibandingkan dengan laju pelarutan tahap pertama. Laju pelarutan cenderung konstan terjadi pada jam ke 144 sampai jam ke 216. Laju pelarutan secara bertahap turun sampai semua pupuk tersebut larut di dalam air. Laju pelarutan nutrisi di dalam medium aqua dm semakin berkurang dengan waktu pelarutan pupuk tersebut, hal ini diakibatkan oleh konsentrasi nutrisi pupuk di dalam tanah yang semakin meningkat dalam volume pelarut yang tetap. Tabel 4.3 menunjukkan laju pelepasan nitrogen, fosfor, dan kalium pada selang waktu tertentu dan jumlah nutrisi maksimum yang dapat dicapai oleh setiap elemen. Tabel 4.3 Kadar komponen terlarut dalam selang waktu jam. Waktu Kadar (ppm) (jam) N total P 2 O 5 K 2 O ,1 541,5 24, ,0 636,7 24, ,8 667,4 30, ,4 729,9 17, ,0 800,7 23,4 Analisis setiap komponen nutrisi berupa total nitrogen, fosfor, dan kalium dalam pupuk NPK senilai dengan pelapis dapat dilihat pada Gambar 4.4. Kadar nitrogen, fosfor, dan kalium di dalam air dinyatakan dalam ppm (part per million) dan waktu pelarutan dinyatakan dalam jam. Gambar 4.4 menunjukkan kadar fosfor terlarut paling cepat diantara nitrogen dan kalium. Dalam hal ini nitrogen dalam urea menggunakan dua pelapis, yaitu tanah liat dan pelapis urea komersil itu sendiri. Perbandingan laju pelarutan berupa nutrisi fosfor dan nitrogen pada pupuk NPK berpelapis lebih besar daripada laju pelarutan fosfor dan nitrogen pada B

7 pupuk NPK tanpa pelapis. Hal ini menunjukkan bahwa peran tanah liat sebagai pelapis berhasil. 1, kadar (ppm) kadar N kadar P kadar K waktu (jam) Gambar 4.4 Kadar Pupuk NPK Terlarut dengan Pelapis Tanah Liat. Tahap laju pelarutan melalui celah-celah atau pori-pori mikroskopik yang ada di dalam pelapis dan pelepasan yang lebih kecil untuk selang waktu yang lebih lama. Para ahli telah membandingkan pupuk tanpa pelapis dan pupuk dengan pelapis dapat meningkatkan efisiensi pemanenan tanaman (El-Hady dkk, 2006). Penggunaan pelapis dapat mengurangi kehilangan nitrogen dan meningkatkan efisiensi penggunaan nitrogen di dalam tanah. Penggunaan pelapis pada nutrisi fosfor dapat mengurangi kontak fosfor dengan tanah, dengan memperpanjang ketersediaan fosfor untuk dikonsumsi oleh tanaman. B

8 4.3 Kinerja Pupuk Berpelapis Tanah Liat Trenkel menyatakan bahwa pupuk dapat dikategorikan sebagai pupuk berpelepasan lambat apabila pupuk tersebut tidak lebih dari 15% komponen dilepaskan dalam 24 jam dan tidak lebih dari 75% komponen dilepaskan dalam 28 hari. Pupuk NPK berpelapis tanah liat melepaskan komponen sebanyak 57,7% dalam 24 jam dan melepaskan komponen sebanyak 82,5% dalam 28 hari. Hal ini dapat disimpulkan bahwa pupuk buatan dengan pelapis tanah liat 20% berat nutrisi dalam pupuk tidak dapat dikategorikan sebagai pupuk berpelepasan lambat. Laju pelepasan nutrisi dalam pupuk NPK buatan, laju pelepasan dalam pupuk NPK buatan dengan pelapis tanah liat, serta perbandingan laju pelepasan nitrogen, fosfor, dan kalium pada pupuk buatan NPK dengan tanah liat 20% terhadap pupuk buatan NPK disajikan pada Tabel 4.4. Laju pelepasan nitrogen dinyatakan dalam ppm/menit, sedangkan perbandingan laju pelepasan NPK buatan dengan pelapis tanah liat terhadap NPK buatan dinyatakan dalam % (persen). Tabel 4.4. Perbandingan laju pelepasan pupuk NPK buatan dengan pelapis terhadap pupuk NPK buatan tanpa pelapis. Komponen Laju Pelepasan Pupuk Buatan tanpa Pelapis (ppm/menit) v1 Laju Pelepasan Pupuk Buatan (20% tanah liat) (ppm/menit) v2 Perbandingan Laju pelepasan v2/v1 (%) Nitrogen 32,95 0,12 1:275 Fosfor (P 2 O 5 ) 31,65 0,20 1:158 Kalium (K 2 O) 1,09 0,01 1: Kinerja Pupuk Berpelepasan Lambat Komersial Pupuk Komersial yang diuji yaitu Pupuk produksi PT. Sri Rejeki Fertilizer. Pupuk ini diuji kandungan Nitrogen, Fosfor, dan Kalium pada hari ke 15. Hal ini dimaksudkan untuk menguji kemampuan pupuk NPK buatan dengan pelapis tanah liat yang dibuat di B

9 laboratorium dibandingkan dengan pupuk komersial. Hasil percobaan dapat dilihat pada Tabel 4.5. Tabel 4.5. Hasil Analisis Pupuk Bepelepasan Lambat Komersial. Parameter Kadar (ppm) N total P 2 O 5 K 2 O Pupuk NPK direndam 15 hari. Hari ke 15, larutan dianalisis kadar NPK 13 35,5 63,2 Pupuk NPK dengan pelapis tanah liat pada hari ke-11 memiliki kadar nitrogen 612 ppm, fosfor 800,7 ppm, dan kalium 23,4 ppm. Waktu pengambian analisis pupuk NPK komersil berbeda dengan pengambilan analisis pupuk NPK tanah liat. NPK komersil dianalisis pada hari ke-15 sedangkan NPK tanah liat dianalisis pada hari ke-11, tetapi berdasarkan hasil analisis, kadar nitrogen, fosfor,dan kalium pupuk NPK komersil dalam medium aqua dm menunjukkan nilai yang jauh berbeda dengan kadar NPK pada pupuk dengan pelapis tanah liat. Kadar yang berbeda yang sangat jauh ini menandakan bahwa laju pelepasan NPK komersil lebih lambat dibandingkan dengan laju pelepasan pupuk NPK tanah liat. Kualitas pelapisan dengan menggunakan tanah liat jauh berbeda dibandingkan dengan kualitas pelapis pupuk komersil walaupun jika dibandingkan dengan pupuk NPK yang tanpa menggunakan pelapis memiliki kualitas pelapisan yang sangat baik karena memiliki laju pelapisan 2 kali lebih lambat. B