POLA PELEPASAN NITROGEN DARI PUPUK TERSEDIA LAMBAT (SLOW RELEASE FERTILIZER) UREA-ZEOLIT-ASAM HUMAT Oleh : GANDA DARMONO NAINGGOLAN A14052121 MAYOR MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2010
RINGKASAN GANDA DARMONO NAINGGOLAN. Pola Pelepasan Nitrogen dari Pupuk Tersedia Lambat (Slow Release Fertilizer) Urea-Zeolit-Asam Humat. Di bawah bimbingan SUWARDI dan DARMAWAN. Nitrogen (N) merupakan unsur hara esensial bagi tanaman sehingga bila kekurangan unsur tersebut menyebabkan tanaman tidak dapat tumbuh dengan normal. Nitrogen mudah hilang dari tanah sehingga perlu mengurangi kehilangannya dengan membentuk pupuk dalam bentuk tersedia lambat (slow release). Beberapa bahan yang dapat digunakan untuk membuat slow release diantaranya adalah yang memiliki kapasitas tukar kation (KTK) tinggi seperti zeolit dan asam humat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui laju dan pola pelepasan nitrogen dari formula slow release fertilizer (SRF) campuran urea, zeolit dan asam humat (UZA) dan membandingkannya dengan pupuk urea pril. Tanah yang digunakan untuk penelitian adalah tanah sawah dari daerah Situ Gede Bogor. Pupuk slow release yang digunakan dalam penelitian ini dibuat dari campuran urea, zeolit dengan perbandingan 70:30 dan asam humat diberikan dengan kadar 0%, 1%, 2%, 3%, 4% dan 5%. Pengukuran laju pelepasan nitrogen pupuk dilakukan dengan metode inkubasi. Tiap periode waktu tertentu yaitu pada minggu ke 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10 dan 14, selama masa inkubasi dilakukan analisis konsentrasi amonium dan nitrat, ph dan daya hantar listrik (DHL). Penetapan kadar amonium dan nitrat dilakukan dengan metode destilasi menggunakan ekstraktan KCl 1N+HCl 0,1 N. Pada minggu ke-14 juga dilakukan analisis tanah akhir meliputi N-Total, C-Organik, P-Tersedia, KTK, basa-basa dan Kejenuhan Basa (KB). Hasil penelitian menunjukkan bahwa formulasi SRF dalam bentuk UZA dapat memperlambat laju perubahan amonium menjadi nitrat, sekitar dua minggu bervariasi berdasarkan kadar humatnya. Pupuk UZA mampu mempertahankan keberadaan nitrat hingga minggu ke-14 lebih dari 90% dibandingkan dengan urea yang hanya 60% dari pupuk yang diberikan. Hasil analisis tanah akhir menunjukkan, nilai dari P-tersedia dan basa-basa yaitu Mg, K dan Na mengalami peningkatan. Nilai KTK tanah juga mengalami peningkatan sejalan dengan waktu inkubasi. Secara umum ph tanah menurun sedangkan DHL meningkat selama waktu inkubasi. Hal ini disebabkan oleh penurunan jumlah amonium dan peningkatan jumlah nitrat. Kata Kunci : Asam humat, slow release fertilizer, zeolit
SUMMARY GANDA DARMONO NAINGGOLAN. Pattern of Nitrogen Release from Slow Release Fertilizer of Urea-Zeolite-Humic Acid. Under the guidance of SUWARDI and DARMAWAN. Nitrogen (N) is an essential nutrient for plants, so the lack of this element can cause the plant does not grow normally. Nitrogen easily lost from the soil, so fertilizer should be formed of a slow release fertilizer. Materials that can be used to make slow release fertilizer is, among other, material with high cation exchange capacity (CEC), like zeolites and humic acid. This study aims to determine the rate and pattern of nitrogen release from slow release fertilizer (SRF) that is a mixture of urea, zeolite and humic acid (UZA) and its comparison to urea. Soil samples used in this research were taken from paddy fields at Situ Gede Bogor. Slow release fertilizer was made from a mixture of urea pril and zeolite with a ratio of 70:30 with adition of humic acid at 0%, 1%, 2%, 3%, 4% and 5%. The release rate of N was measured by incubation of UZA in the soil samples. During the incubation period the content of ammonium and nitrate concentrations (%), ph and EC (μs/cm) were analyzed at week 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10 and 14. Determination of ammonium and nitrate levels was done by distillation method using KCl 1N+HCl 0.1 N. Final soil analysis performed at week 14 that includes N-total, C-Organic, Available P, CEC, bases and base saturation (KB). The results showed that the SRF in the form of UZA has reduced the rate of change of ammonium into nitrate, about two weeks slower then the urea varied with humic level. UZA fertilizer was able to maintain the existence of nitrate up to 90% until week 14 compared with that of urea that was only 60% of total N from the fertilizer. The results of final soil analysis shows that available P, and the exchangeable Mg, K and Na increased. Soil CEC also increased with incubation time. In general, soil ph decreased while EC increased during the incubation time. This was caused by the decrease in the amount of ammonium and increase the number of nitrate. Keywords: Humic acid, slow release fertilizer, zeolite
POLA PELEPASAN NITROGEN DARI PUPUK TERSEDIA LAMBAT (SLOW RELEASE FERTILIZER) UREA-ZEOLIT-ASAM HUMAT Oleh : GANDA DARMONO NAINGGOLAN A14052121 Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor MAYOR MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2010
Judul Skripsi Nama Mahasiswa Nomor Pokok : Pola Pelepasan Nitrogen dari Pupuk Tersedia Lambat (Slow Release Fertilizer) Urea-Zeolit-Asam Humat : Ganda Darmono Nainggolan : A14052121 Menyetujui Pembimbing Skripsi I Pembimbing Skripsi II Dr. Ir. Suwardi, M. Agr. Dr. Ir. Darmawan, M. Sc. NIP. 19630607 198703 1 003 NIP. 19631103 199002 1 001 Mengetahui, Ketua Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan Dr. Ir. Syaiful Anwar, M. Sc. NIP. 19621113 198703 1 003 Tanggal Lulus :
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di kota Jayapura (Papua) pada tanggal 15 Mei 1988 dari ayah Hendro Hotman Nainggolan dan ibu Nurlina br. Simanjuntak (Alm.). Penulis adalah anak pertama dari 6 bersaudara. Penulis lulus Sekolah Dasar di SD YPPK Gembala Baik Jayapura pada tahun 1999. Kemudian melanjutkan pendidikan di SMP YPPK Santo Paulus Jayapura sampai tahun 2002, selanjutnya penulis melanjutkan pendidikan di SMA YPPK Taruna Tegasa Keerom dan lulus pada tahun 2005. Pada tahun 2005, penulis lulus seleksi masuk ke Institut Pertanian Bogor melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Pada tahun berikutnya (2006), penulis diterima di Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor dengan mayor Manajemen Sumberdaya Lahan. Selama kuliah di IPB, penulis aktif mengikuti berbagai kegiatan di kampus, beberapa diantaranya adalah, anggota Himpunan Mahasiswa Ilmu Tanah (HMIT) sebagai Staf Pengembangan Sumberdaya Manusia serta mengikuti program pengabdian masyarakat, gerakan masa pembuatan sejuta lubang resapan biopori dan pengembangan kampung biopori di DKI Jakarta Desember 2007. Selama menjalani pendidikan perguruan tinggi, penulis juga pernah bergabung dalam kegiatan kemahasiswaan seperti kepanitiaan MPD (Masa Perkenalan Departemen) periode 2007/2008. Selain itu penulis pernah menjadi asisten praktikum Morfologi dan Klasifikasi Tanah semester ganjil dan genap tahun ajaran 2008/2009, asisten praktikum Survei dan Evaluasi Sumberdaya Lahan semester genap tahun ajaran 2008/2009 dan asisten praktikum Pengantar Ilmu Tanah semester ganjil tahun ajaran 2009/2010. Selain dari kegiatan tersebut, penulis juga pernah menjadi pemakalah pada seminar nasional yang ke VI Ikatan Zeolit Indonesia (IZI) November 2009 dengan topik makalah sesuai dengan judul penelitian ini.
ii KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan hikmat dan karunia-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi. Skripsi yang berjudul Pola Pelepasan Nitrogen dari Pupuk Tersedia Lambat (Slow Release Fertilizer) Urea-Zeolit-Asam Humat ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Dr. Ir. Suwardi, M.Agr sebagai dosen pembimbing skripsi dan pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan, pengarahan, serta masukan selama masa perkuliahan, pelaksanaan penelitian, maupun saat penyusunan skripsi ini. 2. Dr. Ir. Darmawan, M.Sc sebagai dosen pembimbing skripsi yang telah memberikan bimbingan, pengarahan, serta masukan selama penyusunan skripsi ini. 3. Dr. Ir. Sri Djuniwati, M.Sc sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan dalam penulisan skripsi ini. 4. Keluarga tercinta papa, mama (Alm.), tante, dan adik-adikku Hosiana Marthauly br. Nainggolan, Hendra Wiwin Nainggolan, Bunga Herlina br. Nainggolan, Sara br. Nainggolan dan Saskia br. Nainggolan atas doa, dukungan, cinta, kasih sayang, perhatian, kepercayaan dan kesabaran selama ini, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini. 5. Keluarga Ompung Prof. Dr. Ir. W.H. Limbong, MS dan Ompung boru (Alm.) serta bapak dan Ibu, tua Moreno dan keluarga, tua Louis dan keluarga, tua Armindo dan keluarga, uda Yaya dan keluarga, bou Kiki, bou Lily dan bou Lady atas bimbingan, perhatian, kepercayaan dan nasehat kepada penulis selama menjalani masa perkuliahan di IPB. 6. Seluruh staf dan laboran Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan. 7. Semua rekan MSL 42, Genesis Crew, senior dan alumni Tanah, Ikatan Zeolit Indonesia (IZI), Team Pesta Bujang (TPB) dan All Soiler. Bogor, Februari 2010 Penulis
iii DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... Halaman ii DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... v vi I. PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Tujuan Penelitian... 2 II. TINJAUAN PUSTAKA... 3 2.1. Nitrogen... 3 2.1.1. Nitrogen di Dalam Tanah... 4 2.1.2. Kehilangan Nitrogen... 5 2.2. Zeolit... 7 2.2.1. Sifat Mineral Zeolit... 9 2.2.2. Zeolit sebagai Campuran Pupuk... 12 2.3. Asam Humat... 12 2.3.1. Humus dan Asam Humat... 14 2.3.2. Ekstraksi Bahan Humat... 15 2.3.4. Manfaat Asam Humat dalam Pertumbuhan Tanaman... 16 III. BAHAN DAN METODE... 18 3.1. Waktu dan Tempat... 18 3.2. Bahan dan Alat... 18 3.3. Metode Penelitian... 19 a. Pembuatan Pupuk UZA... 19 b. Percobaan Inkubasi... 20
iv IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 21 4.1. Laju Pelepasan Nitrogen dari Pupuk UZA dan Pupuk Urea Pril Ditinjau dari Konsentrasi Amonium dan Nitrat yang Terbentuk... 21 4.2. Perubahan ph dan DHL selama Inkubasi, Peningkatan KTK Tanah dan Analisis Akhir Sifat-sifat Kimia Tanah.. 27 4.3 Mekanisme Slow Release dari Slow Release Fertilizer Urea-Zeolit-Asam Humat... 28 V. KESIMPULAN DAN SARAN... 29 5.1. Kesimpulan... ` 29 5.2. Saran... 29 DAFTAR PUSTAKA... 30 LAMPIRAN... 32
v DAFTAR TABEL Nomor Teks Halaman 1. Jenis Pupuk SRF, Perbandingan Urea : Zeolit, Konsentrasi Humat dalam Pupuk dan Kandungan Nitrogen dalam Tanah... 18 2. Pelepasan Nitrogen dalam Bentuk N-NH 4 + (%) dari Pupuk UZA dan Pupuk Urea Pril selama 14 Minggu Inkubasi. 21 3. Pelepasan Nitrogen dalam Bentuk N-NO 3 - (%) dari Pupuk UZA dan Urea Pril selama 14 Minggu Inkubasi.. 24 Lampiran 1. Metode Analisis Tanah yang Digunakan dalam Penelitian... 33 2. Kriteria Penilaian Data Analisis Sifat Kimia Tanah Menurut Pusat Penelitian Tanah... 34 3. Hasil Analisis Pupuk UZA... 35 4. Hasil Analisis ph selama 14 Minggu Inkubasi... 36 5. Hasil Analisis DHL (µs/cm) selama 14 Minggu Inkubasi 36 6. Data Analisis Tanah Awal... 37 7. Data Analisis Tanah Akhir. 37