BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pupuk Pupuk didefinisikan sebagai material yang ditambahkan ke tanah dengan tujuan untuk melengkapi ketersediaan unsur hara. Bahan pupuk yang paling awal digunakan adalah kotoran hewan, sisa pelapukan tanaman, dan arang kayu. Pemakaian pupuk kimia kemudian berkembang seiring dengan ditemukannya deposit garam kalsium di Jerman pada tahun 1839, Pengetahuan awal tentang unsur hara dan unsur kimia dalam pertanian moderen ditemukan pada tahun 1840 oleh Justus Von Leibig seorang ahli kimia berkebangsaan Jerman. Ia memberi bukti yang membantah teori humus sebagai unsur hara. Menurut Leibig, tanaman memperoleh zat karbon dari udara dan beberapa unsur mineral (kalium, kalsium, sulfur, dan phosphor) dari dalam tanah. Setelah penemuan Leibig, studi mengenai unsur hara mengalami kemajuan pesat diakhir abad ke-19, yang diikuti perkembangan industri pupuk. Tahu 1842 dimulai pembuatan pupuk superphosphat. Kemudian tahun 1884 berkembang teori-teori dasar untuk pembuatan pupuk amonia melalui penggabungan hidrogen dan nitrogen dari udara. Saat ini dikenal 16 macam unsur yang diserap oleh tanaman untuk menunjang kehidupannya. Tiga diantaranya diserap dari udara, yakni karbon (C), oksigen (O), dan hidrogen (H). Sementara itu, tiga belas unsur mineral lainnya diserap tanaman dari dalam tanah, yakni nitrogen, phospor (P), kalium (K), kalsium (Ca), magnesium (Mg), sulfur (S), besi (Fe), mangan (Mn), boron (B), seng (Zn), tembaga (Cu), molibedenum (Mo) dan khlor (Cl). Ketiga belas unsur mineral tersebut sering disebut dengan unsur

2 hara. Saat ini unsur hara dapat disediakan oleh berbagai macam pupuk yang tersedia di pasaran. (2) 2.2 Penggolongan pupuk Berdasarkan cara pemberiannya, pupuk digolongkan menjadi pupuk akar karena jenis pupuk ini lebih tepat sasaran bila diberikan lewat akar atau tanah. Selain itu, juga ada yang digolongkan sebagai pupuk daun yaitu pupuk yang dapat diberikan melalui daun dengan cara disemprotkan. Pupuk akar merupakan pupuk yang pertama dikenal manusia, sedangkan pupuk daun baru dikembangkan setelah manusia mengenal penyerapan unsur hara lewat mulut daun (stomata). Pemberian pupuk lewat akar sebenarnya relatif aman jika dibandingkan dengan pemberian lewat daun, tetapi efisiensinya relatif rendah. Selain berdasarkan cara pemberiannya, ada pula penggolongan pupuk yang didasarkan dari komponen utama penyusun pupuk. Golongan pupk tersebut adalah pupuk orgaik dan pupuk anorganik (pupuk kimia). Pupuk organik adalah pupuk dengan bahan baku utama sisa makhluk hidup, seperti kotoran, sisa tumbuhan, atau limbah rumah tangga, yang telah mengalami proses pembusukan oleh mikroorganisme pengurai sehingga warna, rupa, tekstur dan kadar airnya tidak serupa dengan bahan aslinya. Sementara pupuk anorganik dapat dikatakan sebagai makanan instan bagi tanaman. Pupuk ini berasal dari bahan mineral atau senyawa kimia yang telah diubah melalui proses produksi sehingga menjadi bentuk senyawa kimia yang dapat diserap tanaman. Pupuk ini dapat diambil langsung dari alam, misalnya KCl dan fosfat atau dibentuk di pabrik, misalnya NPK dan urea. (3)

3 2.3. Jenis-jenis pupuk a. Pupuk Sumber Nitrogen Amonium Nitrat Kandungan nitratnya membuat pupuk ini cocok untuk daerah dingin dan daerah panas. Amonium nitrat bersifat higroskopis sehingga tidak dapat disimpan terlalu lama. Amonium Sulfat (NH 4 ) 2 SO 4 Pupuk ini dikenal dengan nama pupuk ZA. Mengandung 21% nitrogen (N) dan 26% sulfur (S), berbentuk kristal dan bersifat kurang higroskopis. Urea (CO(NH 2 ) 2 ) Pupuk urea mengandung 46% nitrogen (N).Bersifat sangat higroskopis. Sangat mudah larut dalam air dan bereaksi cepat, juga mudah menguap dalam bentuk amonia. b. Pupuk Sumber Phosphor Superphosphat 36 (SP36) Mengandung 36% phosphor dalam bentuk P2O5. Pupuk ini terbuat dari phosphat alam dan sulfat. Berbentuk butiran dan berwarna abu-abu. Amonium Phosphat Pupuk ini umumnya digunakan untuk merangsang pertmbuhan awal tanaman ( starter fertilizer ). Bentuknya berupa butiran berwarna coklat kekuningan. Tidak higroskopis sehingga tahan disimpan lebih lama dan mudah larut dalam air. c. Pupuk Sumber Kalium Kalium Khlorida (KCl) Mengandung 45 % K 2 O dan khlor, beraksi agak asam dan bersifat higroskopis.

4 Kalium Sulfat (K 2 SO 4 ) d. Pupuk Sumber Unsur Hara Makro Sekunder 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. 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. e. Pupuk Sumber Unsur Hara Mikro Pupuk sebagai unsur hara mikro tersedia dalam dua bentuk yaitu : Bentuk garam anorganik Bersifat mudah larut dalam air. Contoh pupuk mikro yang berbentuk garam anorganik adalah Cu, Fe, Zn, dan Mn yang seluruhnya bergabung dengan sulfat. Bentuk organik sintesis 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. (4) 2.4 Pupuk Nitrogen, Fosfor, Kalium (NPK) Pupuk NPK (nitrogen phosphat kalium) merupakan pupuk majemuk cepat tersedia yang paling dikenal saat ini. Bentuk pupuk NPK yang sekarang beredar dipasaran adalah pengembangan dari bentuk-bentuk NPK lama yang kadarnya masih

5 rendah. Kadar NPK yang banyak beredar adalah , , dan Kadar lain yang tidak terlalu umum beredar adalah , , atau Tiga tipe pupuk NPK yang pertama sangat umum didapati. Tipe pupuk NPK tersebut juga sangat populer karena kadarnya cukup tinggi dan memadai untuk menunjang pertumbuhan tanaman. NPK yang beredar merupakan pupuk impor, terutama dari Norwegia, Swedia, Jerman, Jepang, dan Amerika Serikat. Beberapa merek pupuk NPK dan unsur hara yang dikandungnya disajikan pada tabel berikut. Tabel 2.1 Beberapa Jenis Pupuk NPK dan Unsur Hara Yang Dikandungnya (5). Pupuk N (%) P (%) K(%) Amofoska I Amofoska II Amofoska III Nitrofoska I Nitrofoska II Nitrofoska III Rustica I Rustica II Rustica III Compound fertilizer Di beberapa daerah pupuk-pupuk tersebut sudah tidak tersedia lagi di pasaran, tetapi digantikan dengan merek lain.

6 2.5 Nitrogen Nitrogen merupakan hara penting untuk pertumbuhan tanaman, yaitu untuk pembentukan protein, sintesis klorofil dan untuk proses metabolisme. Kekurangan N akan mengurangi efisiensi pemanfaatan sinar matahari dan ketidakseimbangan serapan unsur hara. Tanaman yang kekurangan N ditandai oleh daun-daun tua berwarna hijau pucat kekuning-kuningan dan kecepatan produksi daun menurun. Sebaliknya kelebihan N menghasilkan daun yang lemah dan layu, serta berkurangnya buah jadi. Beberapa hal yang menyebabkan kekurangan N antara lain : berkurangnya mineralisasi N pada tanah tergenang atau ph yang sangat rendah ( ph<4 ), tidak cukupnya atau tidak efektifnya aplikasi nitrogen, adanya saingan dalam penyerapan N dari gulma yang tumbuh dengan baik dan terhambatnya pertumbuhan akar dalam tanah yang dangkal dan padat. (6) 2.6 Metode Analisa Kjedhal Metode kjedhal merupakan metode yang digunakan untuk menentukan kadar nitrogen. Pada dasarnya analisa nitrogen cara kjedhal dapat dibagi menjadi tiga tahapan yaitu proses dekstruksi, destilasi dan titrasi. 1. Tahap destruksi Pada tahapan ini sampel dipanaskan dalam asam sulfat (p) sehingga terjadi destruksi menjadi unsur-unsurnya. Unsur karbon, hidrogen teroksida menjadi CO, CO 2 dan H 2 O sedangkan nitrogennya berubah menjadi ammonium sulfat (NH 4 ) 2 SO 4. asam sulfat yang digunakan minimum 10 ml. Sampel yang dianalisa sebanyak 0,4-3,5 g atau mengandung nitrogen sebanyak 0,02-0,04 g. Untuk cara mikro kjedhal bahan tersebut lebih sedikit lagi yaitu g.

7 Untuk mempercepat proses destruksi sering ditambahkan katalisator. Dengan penambahan katalisator tersebut titik didih asam sulfat akan dipertinggi sehingga destruksi berjalan lebih cepat. Suhu destruksi berkisar antara o C. selain penggunaan katalisator, kadang-kadang diberikan selenium. Selenium dapat mempercepat proses oksidasi karena zat tersebut selain menaikkan titik didih juga mudah mengadakan perubahan dari valensi tinggi ke valensi rendah atau sebaliknya. Penggunaan selenium lebih reaktif dibandingkan merkuri dan kupri sulfat tetapi selenium mempunyai kelemahan yaitu karena sangat cepatnya oksidasi maka nitrogen nya justru mungkin ikut hilang. Hal ini dapat diatasi dengan menggunakan selenium dengan jumlah yang sangat sedikit yaitu kurang dari 0,25 g. Proses destruksi selesai apabila larutan telah berubah menjadi jernih atau tidak berwarna. Agar analisa lebih tepat maka pada tahap destruksi ini dilakukan pula perlakuan blanko yaitu untuk koreksi adanya senyawa N yang bereaksi dari reagensia. 2. Tahap destilasi Pada tahap destilasi, ammonium sulfat dipecah menjadi ammonium (NH 3 ) dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. Agar selama destilasi tidak terjadi superheating ataupun pemercikan cairan atau timbulnya gelembung gas yang besar maka dapat ditambahkan logam zinkum (Zn). Ammonium yang dibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh larutan standar. Asam standar yang dapat dipakai adalah asam klorida atau asam borat dalam jumlah yang berlebihan. Agar kontak antar asam dan ammonia lebih baik maka diusahakan ujung tabung destilasi tercelup sedalam mungkin dalam asam. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebihan maka diberi indikator. Destilasi diakhiri bila sudah semua ammonia terdestilasi sempurna.

8 3. Tahap tirasi Apabila penampung destilasi digunakan asam borat maka banyaknya asam borat yang bereaksi dengan ammonia dapat diketahui dengan titrasi menggunakan asam. Selisih jumlah titrasi sampel dan blanko merupakan jumlah ekuivalen nitrogen. Apabila penampung destilasi digunakan suatu asam maka sisa asam yang tidak bereaksi dengan ammonia dititrasi dengan NaOH standar. Selisih jumlah titrasi blanko dan sampel merupakan jumlah ekuivelen nitrogen. (7)