PEMANFAATAN ALKIL POLIGLIKOSIDA (APG) BERBASIS ALKOHOL LEMAK DARI MINYAK KELAPA (C 12 ) DAN PATI SAGU SEBAGAI SURFAKTAN DALAM FORMULASI HERBISIDA Oleh: D A R T O F34104009 2008 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PEMANFAATAN ALKIL POLIGLIKOSIDA (APG) BERBASIS ALKOHOL LEMAK DARI MINYAK KELAPA (C 12 ) DAN PATI SAGU SEBAGAI SURFAKTAN DALAM FORMULASI HERBISIDA SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Departemen Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh: D A R T O F34104009 2008 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN PEMANFAATAN ALKIL POLIGLIKOSIDA (APG) BERBASIS ALKOHOL LEMAK DARI MINYAK KELAPA (C 12 ) DAN PATI SAGU SEBAGAI SURFAKTAN DALAM FORMULASI HERBISIDA SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Departemen Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh: D A R T O F34104009 Dilahirkan di Brebes, 1 Agustus 1986 Tanggal lulus: Agustus 2008 Menyetujui, Bogor, Agustus 2008 Dr. Dr. Ir. Ir. Ani Ani Suryani, Suryani, DEA. DEA. Pembimbing Pembimbing Akademik I I Dr. Dr. Ir. Dadang, Ir. Dadang, M.Sc. M.Sc Pembimbing II
Darto. F34104009. Pemanfaatan Alkil Poliglikosida (APG) Berbasis Alkohol Lemak dari Minyak Kelapa (C 12 ) dan Pati Sagu sebagai Surfaktan dalam Formulasi Herbisida. Di bawah bimbingan Ani Suryani dan Dadang. RINGKASAN Kegiatan pertanian di Indonesia dilakukan dengan sistem intensifikasi dan ekstensifikasi untuk meningkatkan kuantitas dan kualitas produk pertaniannya. Salah satu contoh sistem intensifikasi pertanian adalah penggunaan pestisida. Herbisida merupakan pestisida yang digunakan untuk mengendalikan gulma atau tanaman pengganggu. Selain bahan aktif, herbisida juga membutuhkan komponen lain seperti surfaktan untuk meningkatkan efektivitasnya. Surfaktan dapat menurunkan tegangan permukaan herbisida, sehingga semprotan herbisida tersebar lebih merata pada permukaan daun. Alkil Poliglikosida (APG) merupakan surfaktan nonionik yang biasa digunakan dalam formulasi herbisida. APG adalah surfaktan yang disintesis dari alkohol lemak dari minyak kelapa (C 12 ) dan pati sagu. Peluang untuk mengembangkan APG di Indonesia sangat besar karena kelapa dan sagu sebagai bahan baku APG cukup tersedia. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kinerja APG sebagai surfaktan dalam formulasi herbisida dan mendapatkan formulasi herbisida terbaik ditinjau dari kestabilan formulasi, daya tahan simpan, tegangan permukaan, dan efektivitas formulasi sebagai herbisida. Penelitian pendahuluannya yaitu proses produksi APG dan penelitian utama adalah formulasi herbisida dengan menggunakan bahan aktif glifosat dan APG sebagai surfaktan. Rancangan percobaan dalam formulasi herbisida adalah rancangan acak lengkap dengan 2 faktor dan dua kali ulangan. Perlakuan yang digunakan yaitu konsentrasi glifosat (16%, 24%, dan 48%) dan konsentrasi APG (4%, 6%, 8%, dan 10%). Formulasi kemudian diuji kestabilan, daya tahan simpan, tegangan permukaan dan efektivitasnya meliputi daya berantas, persentase penutupan gulma (PPG) dan bobot kering gulma (BKG). Karakteristik APG meliputi tegangan permukaan, tegangan antarmuka, dan HLB (Hidrofil Lipofil Balance). Hasil pengukuran pada konsentrasi 0,4% (b/v), tegangan permukaan 26,16 dyne/cm dan tegangan antarmuka 8,17 dyne/cm. APG ini mempunyai nilai HLB 8,25 yang menurut konsep Griffin berarti berjenis emulsi minyak dalam air (O/W) dan dapat diaplikasikan sebagai wetting agent. Hasil formulasi, herbisida memiliki kestabilan berkisar antara 68,46% 99,23%. Selama penyimpanan 5 minggu, relatif tidak terjadi perubahan nilai kestabilan, tegangan permukaan, dan ph. Penggunaan APG dapat menurunkan tegangan permukaan herbisida hingga sekitar 30 dyne/cm atau lebih dari 50%. Tegangan permukaan formulasi herbisida berkisar antara 27,63 29,25 dyne/cm, nilai ini lebih rendah jika dibandingkan dengan herbisida komersial. Semakin lama waktu pengamatan, nilai PPG dan BKG akan semakin rendah. Analisis PPG dan BKG, memberikan hasil yang tidak berbeda nyata antara herbisida hasil formulasi dengan herbisida komersial. APG dapat digunakan untuk formulasi herbisida dan dapat menurunkan tegangan permukaan herbisida hingga 50%. Formulasi herbisida mempunyai efektivitas yang setara dengan glifosat komersial dalam mengendalikan gulma. Formulasi terbaik adalah perlakuan konsentrasi glifosat 48% dan konsentrasi APG 6%. Formulasi ini memiliki kestabilan 98,46%, tegangan permukaan 28,13 28,44 dyne/cm, efektivitas setara dengan glifosat komersial 48%, daya berantas baik, persentase penutupan gulma yang relatif rendah, dan bobot kering gulma paling rendah dibandingkan formula lainnya.
Darto. F34104009. The Utilization of Alkyl Polyglycosides (APG) Based on Fatty Alcohol of Coconut Oil (C 12 ) and Sago Starch as A Surfactant in Herbicide Formulation. Supervised by Ani Suryani and Dadang. SUMMARY Intensification and extensification are adapted in Indonesian agriculture activity to improve the quantity and quality of the products. The used pesticides is one of intensification agriculture systems. Herbicide is a pesticide that used to control weeds. Besides of active ingredient, herbicide also need the others components such as surfactant to improving the effectiveness. Surfactant can reduce surface tension of herbicide, so herbicide droplets can be spread evenly on leaf surface. Alkyl polyglycosides (APG) are nonionic surfactant that usually used in herbicide formulation. APG is surfactant which is synthesized from fatty alcohol of coconut oil (C 12 ) and sago starch. There is a big opportunity develop APG in Indonesian because coconut and sago, that a as raw materials are available in large amount. This purpose of the research are to identify the performance of APG as surfactant in herbicide formulation and to get the best herbicide formulation, related to stability of formulation, the prosperity to reduce surface tension, and the effectiveness formulation as herbicide. The preface research is the APG production process and the main research is the formulation of herbicide using active ingredient such as glyphosate and APG as surfactant. The experiment design in herbicide formulation is completely random design with 2 factors and twice of repetition. Used the treatments are glyphosate concentrations (16%, 24%, and 48%) and APG concentrations (4%, 6%, 8%, and 10%). After that, the formulations are examined the stability, its surface tension, and the effectiveness contains of exterminate ability, percentage of weeds cover (PWC), and dry weight of weeds (DWW). The characteristics of APG consist of surface tension, interface tension, and HLB (Hidrofil Lipofil Balance). The measurement in 0,4% concentration (b/v), the surface tension is 26,26 dyne/cm and the interface tension is 8,17 dyne/cm. This APG has HLB value 8,25 that is accorded to Griffin concept means the type of emulsion is oil in water (O/W) and it can be applied as wetting agent. The result of formulation, herbicide has stability in range 68,46% 99,23%. During the storage in 5 weeks, in relatively it was not happen the change of stability value, surface tension, and ph. APG usage can reduce surface tension of herbicide about 30 dyne/cm or more than 50%. The surface tension of herbicide formulation about 27,63 29,25 dyne/cm, this value is lower than commercial herbicide. The longer time of observation, the PWC and DWW value will decrease. The analysis of PWC and DWW showed no significantly different between herbicide that is resulted from those commercial herbicide. APG can be used to formulate herbicide and can reduce surface tension of herbicide until 50%. Herbicide formulation has effectiveness the same as commercial glyphosate in controlling weeds. The best formulation is treatment with 48% glyphosate concentration and 6% APG concentration. This formulation has stability 98,46%, surface tension 28,13 28,44 dyne/cm, the effectiveness the same as commercial glyphosate 48%, exterminate ability is good, percentage of weeds cover is lower, and dry weight of weeds is the lowest if we compare it with other formulation.
SURAT PERNYATAAN Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi yang berjudul Pemanfaatan Alkil Poliglikosoda (APG) Berbasis Alkohol Lemak dari Minyak Kelapa (C 12 ) dan Pati Sagu sebagai Surfaktan dalam Formulasi Herbisida adalah hasil karya saya sendiri, dengan arahan dosen pembimbing. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Bogor, Agustus 2008 D a r t o F34104009
RIWAYAT PENULIS Darto dilahirkan di Brebes pada tanggal 1 Agustus 1986, merupakan anak ketiga dari pasangan bapak Kasim dan ibu Sinah. Pada tahun 1998 penulis menyelesaikan pendidikan dasar di SD Negeri Luwunggede II, kemudian melanjutkan pendidikan menengah di SLTP Negeri 2 Ketanggungan dan lulus tahun 2001. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan pendidikannya di SMA Negeri 2 Brebes dan lulus tahun 2004. Melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI IPB), penulis diterima masuk di Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor pada tahun 2004. Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam kegiatan pengembangan potensi diri seperti pelatihan, seminar dan organisasi baik yang ada di dalam dan luar kampus. Organisasi yang pernah diikuti adalah Keluarga Pelajar Mahasiswa Daerah Brebes (KPMDB Bogor) sebagai kepala Departemen Informasi dan Komunikasi pada tahun 2005 dan Himpunan Mahasiswa Teknologi Industri (Himalogin) sebagai staf Departemen Profesi periode 2006/2007. Pada bulan Juli sampai Agustus tahun 2007, penulis melaksanakan praktek lapang di Koperasi Peternakan Bandung Selatan (KPBS), Bandung dengan judul laporan praktek lapang Proses Produksi Susu Pasteurisasi di Milk Treatment Koperasi Peternakan Bandung Selatan (MT KPBS) Pangalengan, Bandung. Tahun 2008 penulis melaksanakan penelitian di Laboratorium Teknik Kimia dan LDIT Departemen Teknologi Industri Pertanian serta di Lahan Percobaan Leuwikopo Departemen Teknik Pertanian dengan judul Pemanfaatan Alkil Poliglikosida (APG) Berbasis Alkohol Lemak dari Minyak Kelapa (C 12 ) dan Pati Sagu sebagai Surfaktan dalam Formulasi Herbisida.
KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayahnya hingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir yang berjudul: Pemanfaatan Alkil Poliglikosida (APG) Berbasis Alkohol Lemak dari Minyak Kelapa (C 12 ) dan Pati Sagu sebagai Surfaktan dalam Formulasi Herbisida. Semoga skripsi ini bisa menambah wawasan kita mengenai surfaktan dan aplikasinya serta tentang herbisida dan ilmu gulma. Alkil Poliglikosida (APG) mempunyai prospek yang baik untuk dikembangkan, mengingat sumber bahan baku alami di Indonesia masih melimpah, potensi pasar terbuka lebar dan surfaktan APG ini ramah bersifat lingkungan. Selain itu Indonesia masih belum bisa mencukupi kebutuhan surfaktan dalam negeri. Salah satu pemanfaatan APG adalah dalam formulasi herbisida, surfaktan ini dapat membantu meningkatkan afektivitas bahan aktif dalam mengendalikan gulma. Herbisida masih dibutuhkan dalam kegiatan pertanian di Indonesia untuk meningkatkan produktivitas pertaniannya dan pasar herbisida di Indonesia juga cukup besar. Pada kesempatan ini penulis menghaturkan terima kasih kepada Dr. Ani Suryani dan Dr. Dadang yang telah membimbing dalam penyusunan skripsi ini. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada Bapak Agus atas diskusi tentang ilmu gulma, Bapak Rusmanto yang telah menyediakan bahan aktif dan Bapak Gatot atas ijin penggunaan lahan percobaan Leuwikopo. Segala bentuk kritik dan saran sangat kami harapkan agar skripsi ini dapat menjadi lebih baik. Demikian, semoga penyusunan skripsi ini bisa bermanfaat bagi kami khususunya dan rekan-rekan pembaca pada umumnya. Amin... Bogor, Agustus 2008 Penulis
UCAPAN TERIMAKASIH Melalui kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ungkapan terima kasih yang tulus kepada: 1. Ibu dan Bapak yang telah memberikan dorongan dan motivasi bagi penulis, serta kakak-kakaku Dewi, Tasli, dan keponakan Puput. Terima kasih atas doa, cinta dan perhatian yang penulis rasakan hingga saat ini. 2. Dr. Ir. Ani Suryani, DEA. selaku dosen pembimbing I yang telah berkenan meluangkan waktunya untuk membimbing dan mengarahkan penulis selama kuliah hingga penyusunan skripsi. 3. Dr. Ir. Dadang, M.Sc. selaku dosen pembimbing II yang berkenan untuk mengarahkan penulis selama penelitian dan dalam penyusunan skripsi. 4. Dr. Ir. Dwi Setyaningsih, M.Si. selaku dosen penguji yang telah berkenan menyediakan dan meluangkan waktu kepada penulis untuk ujian skripsi. 5. Ir. Agus Sudiman Tj., MS. yang telah banyak mengajarkan kepada penulis tentang ilmu gulma. 6. Bapak Rusmanto, atas bantuannya menyediakan glifosat sebagai bahan aktif yang digunakan dalam penelitian ini. 7. Dr. Ir. Gatot Pramuhadi, M.Si. yang telah mengijinkan penulis melakukan penelitian di Laboratorium Lapang Leuwikopo. 8. Ir. Adi Salamun M.Si., Ir. M. Noerdin dan mas Agus, selaku tim APG yang selalu memberikan dorongan, saling membantu dan berbagi informasi hingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. 9. Ibu Ega, ibu Rini, bapak Edi, dan semua staf Departemen Teknologi Industri Pertanian lainnya yang telah bersedia membantu penulis selama penelitian. 10. Catur, Andika, Rochmat, Kosi, Hera, Afni, Nutri, Mia, Vrika, Jaelani dan Wiwid selaku teman sebimbingan akademik yang selalu berbagi baik dalam suka dan duka. 11. Zuli Rohmiati, semangat dan masa depanku. Terima kasih untuk perhatian dan dukungan selama ini.
12. Triple Aliance (Pepy, Nia, Depal) sahabat terbaik penulis dulu, saat ini, hingga nanti. Terima kasih untuk perhatian yang sudah diberikan sampai saat ini. Semoga persahabatan kita bisa abadi. 13. Dahi United Crew (Haekal, Kukun, Ardi, Bewo, dan Samson) atas kebersamaan, kekompakan dan keusilan selama hidup dalam 1 atap. 14. Siti, Ayi, Ivon, Kiki, Ade, Nda, fiu, Wiw, Novi, Beser, Asif, Wawan, Farid, dan keluarga TIN41 semuanya. 15. Berandalan Berprestasi (Rian, Widi, Amrun, Pamuji, Didi, Toyib, Fajar dan Fatwa) atas persahabatan dari SMA hingga sekarang ini. 16. KPMDB Bogor (Keluarga Pelajar Mahasiswa Daerah Brebes cabang Bogor) atas kekeluargaan dan persaudaraan selama hidup di Bogor. 17. Seluruh pihak lainnya yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah senantiasa mendukung penulis hingga saat ini.