BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Pupuk Pupuk didefinisikan sebagai material yang ditambahkan ketanah atau tajuk tanaman dengan tujuan untuk melengkapi katersediaan unsur hara. Bahan pupuk yang paling awal 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. Pupuk digolongkan menjadi dua, yakni pupuk organik dan pupuk anorganik. Pupuk organik adalah pupuk yang terbuat dari sisa-sisa makhluk hidup yang diolah melalui proses pembusukan (dekomposisi) oleh bakteri pengurai. Contohnya adalah pupuk kompos dan pupuk kandang. Pupuk kompos berasal dari sisa-sisa tanaman, dan pupuk kandang berasal dari kotoran ternak. Pupuk organik mempunyai komposisi kandungan unsur hara yang lengkap, tetapi jumlah tiap jenis unsur hara tersebut rendah. Sesuai dengan namanya, kandungan bahan organik pupuk ini termasuk tinggi. Pupuk anorganik atau pupuk buatan adalah jenis pupuk yang dibuat oleh pabrik dengan cara meramu berbagai bahan kimia sehingga memiliki prosentase kandungan hara yang tinggi. Menurut jenis unsur hara yang dikandungnya, pupuk anorganik dapat dibagi menjadi dua yakni pupuk tunggal dan pupuk majemuk. Pada pupuk tunggal, jenis unsur hara yang dikandungnya hanya satu macam. Biasanya berupa unsur hara makro primer, misalnya urea hanya mengandung unsur nitrogen. Pupuk majemuk adalah pupuk yang mengandung lebih dari satu jenis unsur hara. Penggunaan pupuk ini lebih praktis karena hanya dengan satu kali penebaran, beberapa jenis unsur hara dapat diberikan. Namun, dari sisi harga pupuk ini lebih Universitas Sumatera Utara
14
Embed
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Pupuk - repository.usu.ac.idrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/34866/4/Chapter II.pdf · Pada pupuk tunggal, jenis unsur hara yang dikandungnya hanya
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pupuk
Pupuk didefinisikan sebagai material yang ditambahkan ketanah atau tajuk tanaman
dengan tujuan untuk melengkapi katersediaan unsur hara. Bahan pupuk yang paling
awal 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.
Pupuk digolongkan menjadi dua, yakni pupuk organik dan pupuk anorganik.
Pupuk organik adalah pupuk yang terbuat dari sisa-sisa makhluk hidup yang diolah
melalui proses pembusukan (dekomposisi) oleh bakteri pengurai. Contohnya adalah
pupuk kompos dan pupuk kandang. Pupuk kompos berasal dari sisa-sisa tanaman, dan
pupuk kandang berasal dari kotoran ternak. Pupuk organik mempunyai komposisi
kandungan unsur hara yang lengkap, tetapi jumlah tiap jenis unsur hara tersebut
rendah. Sesuai dengan namanya, kandungan bahan organik pupuk ini termasuk tinggi.
Pupuk anorganik atau pupuk buatan adalah jenis pupuk yang dibuat oleh
pabrik dengan cara meramu berbagai bahan kimia sehingga memiliki prosentase
kandungan hara yang tinggi. Menurut jenis unsur hara yang dikandungnya, pupuk
anorganik dapat dibagi menjadi dua yakni pupuk tunggal dan pupuk majemuk. Pada
pupuk tunggal, jenis unsur hara yang dikandungnya hanya satu macam. Biasanya
berupa unsur hara makro primer, misalnya urea hanya mengandung unsur nitrogen.
Pupuk majemuk adalah pupuk yang mengandung lebih dari satu jenis unsur
hara. Penggunaan pupuk ini lebih praktis karena hanya dengan satu kali penebaran,
beberapa jenis unsur hara dapat diberikan. Namun, dari sisi harga pupuk ini lebih
Universitas Sumatera Utara
mahal. Contoh pupuk majemuk antara lain diamonium phospat yang mengandung
unsur nitrogen dan fosfor.
Menurut cara aplikasinya, pupuk buatan dibedakan menjadi dua yaitu pupuk
daun dan pupuk akar. Pupuk daun diberikan lewat penyemprotan pada daun tanaman.
Contoh pupuk daun adalah Gandasil B dan D, Grow More, dan Vitabloom. Pupuk
akar diserap tanaman lewat akar dengan cara penebaran di tanah. Contoh pupuk akar
adalah urea, NPK, dan Dolomit.
Menurut cara melepaskan unsur hara, pupuk akar dibedakan menjadi dua
yakni pupuk fast release dan pupuk slow release. Jika pupuk fast release ditebarkan
ke tanah dalam waktu singkat unsur hara yang ada atau terkandung langsung dapat
dimanfaatkan oleh tanaman. Kelemahan pupuk ini adalah terlalu cepat habis, bukan
hanya karena diserap oleh tanaman tetapi juga menguap atau tercuci oleh air. Yang
termasuk pupuk fast release antara lain urea, ZA dan KCL.
Pupuk slow release atau yang sering disebut dengan pupuk lepas terkendali
(controlled release) akan melepaskan unsur hara yang dikandungnya sedikit demi
sedikit sesuai dengan kebutuhan tanaman. Dengan demikian, manfaat yang dirasakan
dari satu kali aplikasi lebih lama bila dibandingkan dengan pupuk fast release.
Mekanisme ini dapat terjadi karena unsur hara yang dikandung pupuk slow
releasedilindungi secara kimiawi dan mekanis.
Perlindungan secara mekanis berupa pembungkus bahan pupuk dengan selaput
polimer atau selaput yang mirip dengan bahan pembungkus kapsul.
Contohnya, polimer coated urea dan sulfur coated urea. Perlindungan secara kimiawi
dilakukan dengan cara mencampur bahan pupuk menggunakan zat kimia, sehingga
bahan tersebut lepas secara terkendali. Contohnya Methylin urea, Urea Formaldehide
dan Isobutilidern Diurea. Pupuk jenis ini harganya sangat mahal sehingga hanya
digunakan untuk tanaman-tanaman yang bernilai ekonomis tinggi. ( Novizan, 2005)
Pupuk kimia slow release biasanya unsur hara dilepaskannya dengan sistem
coated atau binder. Sistem coated, yaitu unsur hara keluar secara perlahan setelah
bahan pembungkus retak. Sementara sistem binder yaitu unsur hara dilepaskan sesuai
dengan ketersediaan air di lapangan karena adanya pengikat. Tanah dengan kondisi
Universitas Sumatera Utara
kelembapan tinggi, unsur hara dikeluarkan akan semakin banyak dan semakin cepat.
Sistem yang kedua ini disebut juga sistem hidrolisa (penyerapan air). (E.I. Musnamar.
2003)
2.1.1. Pupuk NPK
Pupuk majemuk yang satu ini tidak hanya mengandung dua unsur, tetapi tiga unsur
sekaligus yang tidak lain gabungan dari pupuk tunggal N, P, dan K. itulah sebabnya
belakangan ini NPK sangat digemari petani. Merumuskan NPK yang akan dipilih
sesuai tanah dan tanaman memang sulit. Untuk keperluan ini belum ada aturannya.
Namun ada sumber yang menyebutkan patokan pemakaian atau pemilihan NPK
tergantung pada kadar N-nya, yaitu pilihlah NPK dengan kadar N tinggi.
a) Nitrogen
Peranan utama nitrogen (N) bagi tanaman adalah untuk merangsang
pertumbuhan secara keseluruhan, khususnya batang, cabang dan daun. Selain
itu, nitrogen pun berperan penting dalam pembentukan hijau daun yang sangat
berguna dalam proses fotosintesis. Fungsi lainnya ialah membentuk protein,
lemak, dan berbagai persenyawaan organik lainnya.
b) Fosfor
Untuk fosfor (P) bagi tanaman berguna untuk merangsang pertumbuhan akar,
khususnya akar benih dan tanaman muda. Selain itu, fosfor berfungsi sebagai
bahan mentah untuk pembentukan sejumlah protein tertentu, membantu
asimilasi dan pernafasan, serta mempercepat pembungaan, pemasakan biji dan
buah.
c) Kalium
Fungsi utama kalium (K) ialah membantu pembentukan protein dan
karbohidrat. Kalium pun berperan dalam memperkuat tubuh tanaman agar
daun, bunga, dan buah tidak mudah gugur. Yang tak bisa dilupakan ialah
kalium pun merupakan sumber kekuatan bagi tanaman dalam menghadapi
kekeringan dan penyakit. (Pinus Lingga & Marsono, 2004)
Universitas Sumatera Utara
Jumlah banyaknya pupuk NPK yang harus ditaburkan biasanya tergantung dari
kebutuhan tanaman akan nitrogen. Berhubung pupuk NPK lebih bersih daripada
berbagai macam pupuk tunggal, maka jumlah seluruhnya yang harus ditaburkan juga
jauh lebih sedikit.
Semacam pupuk NPK yang mengandung nitrogen hendaknya ditaburkan pada
musim semi. Pada tahun-tahun terakhir, kalium bertambah banayk diberikan orang
pada musim rontok. Hal ini juga berlaku bagi pemupukan pada sistem bercocok tanam
menurut rencana tertentu, sehingga pada musim semi dapat dibatasi dengan
memberikan pupuk NP. (W.T. Rinsema,1993)
2.1.2. Pengaruh Pupuk Terhadap Kesuburan Tanah
Kesuburan tanah adalah kemampuan tanah untuk memasok hara pada tanaman dalam
jumlah yang seimbang. Beberapa faktor yang mempengaruhi kesuburan tanah adalah:
cadangan hara, ketersediaan, besarnya pasokan, tidak adanya bahan racun maupun
bahan yang menghambat penyerapan hara oleh tanaman.
2.1.3. Pemupukan
Kebutuhan pupuk untuk tanah yang diolah minimum sangat tergantung pada keadaan
kesuburan asli tanah. Tanah yang kondisi kesuburan asli tinggi, maka pemanenan
dapat dilakukan sebanyak mungkin tanpa harus meninggalkan residu panen.
Fosfat relatif tidak mengalami proses pelindian karena diikat oleh koloid
tanah, sehingga pupuk fosfat yang ditabur dipermukaan tanah tetap berada di tempat.
Supaya lebih efektif pupuk P sebaiknya diletakkan di dekat perakaran.
Kalium lebih mudah terlindi dari pada fosfat, tetapi lebih rendah daripada N.
apabila curah hujan rendah, pemupukan K dipermukaan tanah maka unsur K tetap
Universitas Sumatera Utara
berada di dekat perakaran. Akan tetapi apabila curah hujan cukup tinggi, cukup
banyak K yang hilang dari daerah perakaran. ( Rachman Sutanto, 2002)
Penggenangan tanah mempunyai pengaruh pada ketersediaan hara tanaman
selain N,P dan K. kelebihan air dapat mempengaruhi keterediaan hara melalui
berbagai cara. Pengaruhnya dapat melalui: (i) ditingkatkannya kelarutan senyawa-
senyawa yang relatif tidak dapat larut disebabkan pengaruh pengenceran dan
kelebihan air,(ii) perubahan pH yang berhubungan dengan perubahan-perubahan
dalam status oksidasi-reduksi tanah, (iii) meningkatnya ketersediaan disebabkan oleh
mobilitas hara yang lebih besar dalam tanah yang jenuh,(iv) perubahan-perubahan
dalam kesetimbangan oksidasi-reduksi dalam tanah sebagai hasil dari oksigen,(v)
pengendapan sebagai kompleks-kompleks yang tidak larut dengan
hidroksida,karbonat-bikarbonat, asam-asam organik atau sulfide tergantung pada
kondisi-kondisi kesetimbangan dan lingkungan. Kelebihan air dapat juga bertindak
secara langsung meningkatkan kehilangan unsur-unsur hara yang larut melalui
pelindian dalam tanah yang permeabel. (O.P Engelstad,1997)
Penggunaan pupuk dapat menjurus kepada menjadi kotornya lingkungan karena:
1. Komponen-komponen yang dapat mengganggu dan beracun ada kalanya
menguap dan berkumpul di udara: polusi udara.
2. Ada kalanya ia mengandung bahan-bahan yang berbahaya, yang dengan
mudah terikat di dalam tanah dalam bentuk yang tidak larut, sehingga
bilamana bahan-bahan itu sudah terkumpul terlalu banyak, akhirnya akan
berpengaruh negative: polusi pada permukaan bumi.
3. Pupuk mudah terkuras atau terbawa oleh air, yang lalu sampai ke dalam
selokan dengan segala akibatnya yang negatif : polusi air. (W.T.
Rinsema,1993)
Efektivitas pemupukan sangat tergantung pada saat pupuk diberikan. Pemberian
pupuk pada saat yang tidak tepat hanya merupakan pemborosan sebab pupuk akan
terbuang percuma dan tidak sesuai dengan kebutuhan tanaman pada saat itu.
Universitas Sumatera Utara
Ada dua hal yang berpengaruh terhadap efektivitas pemupukan yaiitu kondisi cuaca
dan kondisi fase tanaman.
1. Kondisi cuaca
Kondisi cuaca adalah fakta yang menentukan keberhasilan suatu aplikasi
pemupukan. Hal utama yang perlu diperhitungkan adalah jangan sekali-kali
melakukan pemupukan pada saat hari akan hujan, dan pada saat siang terik.
Oleh karena itu, pemupukan sebaiknya dilakukan sebelum atau sesudah
matahari bersinar terik. Kalau cuaca tidak panas pemupukan dapat dilakukan
kapan saja.
2. Kondisi fase tanaman
Pertumbuhan tanaman dibagi atas dua, yaitu fase vegetatif dan fase generatif.
Pada fase vegetatif tanaman akan membentuk daun dan pucuk-pucuk tanaman
muda. Sedangkan pada fase generatif tanaman membentuk bunga, buah dan
umbi. Pemupukan pada fese yang tidak tepat bukan hanya berarti pemborosan,
tetapi kadang dapat meracuni tanaman sehingga pertumbuhannya tidak bagus.
(H.Prihmantoro, 2003)
2.2. Kitosan
Kitin merupakan poli (2-asetomida-2-deoksi- β-(1-4)-D-glukopironosa) dengan rumus
molekul ( C8H13NO5)n yang tersusun atas 47% C, 6% H, dan 40% O. Struktur kitin
menyerupai struktur selulosa dan hanya berbeda pada gugus yang terikat di posisi
atom C-2. Gugus C-2 selulosa adalah gugus hidroksil, sedangkan pada C-2 kitin
adalah gugus N-asetil (-NHCOCH3, asetamida).
Kitosan adalah poli-(2-amino-2-deoksi-β-(1-4)-Dglukopironosa) dengan
rumus molekul (C6H11NO4)n yang dapat diperoleh dari deasetilasi kitin. Prosesnya
dapat dilakukan dengan cara kimiawi maupun enzimatik . proses kimia menggunakan
basa,misalnya NaOH, dan dapat menghasilkan kitosan dengan derajat deasetilasi yang
tinggi yaitu mencapai 85-93% (tsigos et al., 2000). Namun proses kimiawi
menghasilkan kitosan dengan bobot molekul yang beragam dan deasetilasinya juga
sangat acak, sehingga sifat fisik dan kimia kitosan tidak seragam. Proses enzimatik
dapat menutupi kekurangan proses kimiawi. Pada dasarnya deasetilasi secara
Universitas Sumatera Utara
enzimatik bersifat selektif dan tidak merusak struktur rantai kitosan, sehingga
menghasilkan kitosan dengan karakteristik yang lebih seragam. (Purwatiningsih,
2009)
Kitin sebagai prekursor kitosan pertama kali ditemukan pada tahun 1811 oleh
orang Prancis bernama Henri Braconnot sebagai hasil isolasi dari jamur. Sedangkan
kitin dari kulit serangga ditemukan kemudian pada tahun 1820. Kitin merupakan
polimer kedua terbesar di bumi selelah selulosa. Kitin adalah senyawa amino
polisakarida berbentuk polimer gabungan.
kitosan ditemukan C. Roughet pada tahun 1859 dengan cara memasak kitin
dengan basa. Perkembangan penggunaan kitin dan kitosan meningkat pada tahun
1940-an. terlebih dengan makin diperlukannya bahan alami oleh berbagai industri
sekitar tahun 1970-an. Penggunaan kitosan untuk aplikasi khusus, seperti farmasi dan
kesehatan dimulai pada pertengahan 1980 - 1990.
Kitosan adalah senyawa polimer alam turunan kitin yang diisolasi dari l imbah
perikanan, seperti kulit , udang dan cangkang kepiting dengan kandungan
kitin antara 65-70%. Sumber bahan baku kitosan yang la in di antaranya
kalajengking, jamur, cumi, gurita , serangga, laba - laba dan ulat su tera