MAK : 1800.203.051 PROPOSAL PENELITIAN PENELITIAN FORMULASI DAN TEKNIK PRODUKSI PUPUK DAN PEMBENAH TANAH MENDUKUNG PEMBANGUNAN PERTANIAN BERKELANJUTAN Dr. I Gusti Made Subiksa BALAI PENELITIAN TANAH BALAI BESAR LITBANG SUMBERDAYA LAHAN PERTANIAN BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN PERTANIAN KEMENTERIAN PERTANIAN 2017
30
Embed
PENELITIAN FORMULASI DAN TEKNIK PRODUKSI PUPUK DAN …balittanah.litbang.pertanian.go.id/ind/dokumentasi... · 2017. 11. 21. · b. Jangka Panjang : Mendapatkan formula dan teknik
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
i
MAK : 1800.203.051
PROPOSAL PENELITIAN
PENELITIAN FORMULASI DAN TEKNIK PRODUKSI
PUPUK DAN PEMBENAH TANAH MENDUKUNG
PEMBANGUNAN PERTANIAN BERKELANJUTAN
Dr. I Gusti Made Subiksa
BALAI PENELITIAN TANAH
BALAI BESAR LITBANG SUMBERDAYA LAHAN PERTANIAN
BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN PERTANIAN
KEMENTERIAN PERTANIAN
2017
iii
LEMBAR PENGESAHAN
JUDUL RPTP : Penelitian Formulasi dan Teknik Produksi Pupuk dan
Pembenah Tanah Mendukung Pembangunan
Pertanian Berkelanjutan
UNIT KERJA : Balai Penelitian Tanah
ALAMAT UNIT KERJA : Jl. Tentara Pelajar No.12, Kampus Penelitian
Pertanian, Cimanggu, Bogor 16114
SUMBER DANA : DIPA/RKAKL Satker: Balai Penelitian Tanah
Tahun Anggaran 2017
STATUS PENELITIAN : Lanjutan
PENANGGUNGJAWAB PROGRAM :
a. Nama : Dr. I Gusti Made Subiksa
b. Pangkat/Golongan : Pembina /IV B
c. Jabatan Fungsional : Peneliti Madya
LOKASI : Lampung, Jawa Barat dan Jawa Timur
AGROEKOSISTEM : Lahan kering dan lahan sawah
TAHUN MULAI : 2015
TAHUN SELESAI : 2017
OUTPUT TAHUNAN : 1. 1 (satu) formula larutan nutrisi untuk tanaman
sayuran berumbi
2. Informasi efektifitas larutan nutrisi untuk
tanaman sayuran berbuah (paprika)
3. Informasi mutu dan kualitas limbah rumput laut
sebagai bahan baku formula pupuk
4. Formula pupuk silika untuk tanaman tebu yang
disempurnakan
5. Teknik produksi formula pupuk Potasium silikat
(KSi) untuk tanaman tebu yang disempurnakan
6. Formula pembenah tanah organomineral untuk
meningkatkan produktivitas tanah berpelapukan
lanjut
7. 3 (tiga) draft artikel ilmiah untuk publikasi
OUTPUT AKHIR : Formula dan teknik produksi untuk scaling up
pupuk/pembenah tanah baik organik termasuk
pupuk hayati dan anorganik yang efektif dan efisien
untuk meningkatkan produktivitas tanah dan
tanaman serta ramah lingkungan
BIAYA PENELITIAN : Rp.197.500.000 (Seratus sembilan puluh tujuh juta
lima ratus ribu rupiah)
iv
Koordinator Program
Dr. I Wayan Suastika, M.Si
NIP. 19610815 199003 1 001
Penanggung Jawab RPTP
Dr. I Gusti Made Subiksa
NIP. 19600825 198803 1 002
Mengetahui,
Kepala Balai Besar Litbang
Sumber Daya Lahan Pertanian
Dr. Ir. Dedi Nursyamsi, M.Agr.
NIP. 19640623 198903 1 002
Kepala Balai Penelitian Tanah
Dr. Husnain, SP., MP
NIP. 19730910 200112 2 001
i
RINGKASAN
1 Judul Kegiatan RPTP/RDHP : Penelitian Formulasi dan Teknik Produksi Pupuk dan
Pembenah Tanah Mendukung Pembangunan
Pertanian Berkelanjutan
2 Nama dan Alamat Unit Kerja : Balai Penelitian Tanah
Jl. Tentara Pelajar No. 12 , Kampus Penelitian
Pertanian Cimanggu, Bogor, 16114
3 Sifat Usulan Penelitian : Lanjutan
4 Penanggungjawab : Dr. I Gusti Made Subiksa
5 Justifikasi : 1. Pupuk merupakan komponen produksi paling
utama yang sangat mempengaruhi tingkat produksi
dan kesuburan tanah serta lingkungan. Hasil
penelitian hingga tahun 2014 telah menghasilkan
beberapa formula pupuk dan pembenah tanah
seperti: 1. Formula pupuk organik granul, 2.
Formula pupuk organik curah, 3. Formula pupuk
silika, 4. Formula pupuk NPK slow release 12:10:10,
15:10:10, 5. Isolat-isolat cyanobacteriadan
rhizobiumuntuk formulasi pupuk hayati untuk padi
sawah ddan kedelai, 6. Formula pembenah tanah
humat SP-50 submikron nano, 7. Formula hidrogel,
8. Formula pupuk majemuk NPK+mikro untuk
kedelai dan 9. Formula pupuk majemuk NPK+mikro
untuk cabe. Dari berbagai formula pupuk dan
pembenah tanah yang dihasilkan tersebut masih
difokuskan untuk tanaman pangan yaitu padi,
jagung dan hortikultura. Pada DIPA TA 2015,
diformulasi larutan nutrisi untuk hidrophonik, media
tanam untuk pembibitan dan LED-phonic dan pupuk
majemuk NPKSi untuk tanaman kelapa sawit. Dua
formula pupuk hayati untuk tanaman kedelai juga
dilakukan. Selain itu teknik produksi dan scaling up
pupuk telah dimulai sejak TA 2014. Pada TA 2016
telah dilakukan penyempurnaan formula-formula
tersebut dan selanjutnya diuji efektifitasnya.
2. Formula pupuk dan pembenah tanah yang
dihasilkan dalam kegiatan penelitian formulasi
masih dalam skala laboratorium sehingga untuk
diproduksi dalam jumlah relatif banyak menjadi
ii
tidak efisien secara ekonomi. Para mitra lisensor
atau kelompok taniUKM yang akan memproduksi
dalam skala pabrik juga kesulitan untuk
mentransformasi formula-formula pupuk dan
pembenah tanah tersebut. Berdasarkan kondisi
diatas, maka diperlukan penelitian lanjutan untuk
scaling up produk-produk yang dihasilkan tersebut.
Dengan demikian formula pupuk yang dihasilkan
lebih mudah untuk di transfer ke lisensor agar dapat
di produksi di pabrik mereka. Perbaikan formula
terkadang perlu dilakukan untuk menyesuaikan
dengan bahan baku yang lebih aksesible dan
efisien.
6 Tujuan
a. Jangka Pendek : 1. Mendapatkan 1 (satu) formula larutan nutrisi
untuk tanaman sayuran berumbi
2. Memperoleh informasi efektifitas larutan
nutrisi untuk tanaman sayuran berbuah
(paprika)
3. Mendapatkan informasi mutu dan kualitas
limbah rumput laut sebagai bahan baku
formula pupuk
4. Menyempurnakan formula pupuk silika untuk
tanaman tebu
5. Mengevaluasi teknik produksi formula pupuk
Potasium silikat (KSi) untuk tanaman tebu yang
disempurnakan
6. Mendapatkan formula pembenah tanah
organomineral untuk meningkatkan
produktivitas tanah berpelapukan lanjut
7. 3(tiga) draft artikel ilmiah untuk publikasi
b. Jangka Panjang : Mendapatkan formula dan teknik produksi
pupuk/pembenah tanah organik dan anorganik yang
efektif dan efisien untuk meningkatkan produktivitas
tanah dan tanaman.
7 Luaran yang diharapkan
a. Jangka Pendek : 1. 1 (satu) formula larutan nutrisi untuk tanaman
sayuran berumbi
2. Informasi efektifitas larutan nutrisi untuk
tanaman sayuran berbuah (paprika)
iii
3. Informasi mutu dan kualitas limbah rumput
laut sebagai bahan baku formula pupuk
4. Formula pupuk silika untuk tanaman tebu
yang disempurnakan
5. Teknik produksi formula pupuk Potasium silikat
(KSi) untuk tanaman tebu yang disempurnakan
6. Formula pembenah tanah organomineral untuk
meningkatkan produktivitas tanah
berpelapukan lanjut
7. 3 (tiga) draft artikel ilmiah untuk publikasi
b. Jangka Panjang : Formula pupuk dan teknik produksi untuk scaling up
pupuk/pembenah tanah organik dan anorganik yang
efektif dan efisien untuk meningkatkan produktivitas
tanah dan tanaman serta menjaga keberlangsungan
pertanian ramah lingkungan.
8 Outcome : Formula pupuk yang dihasilkan lebih efektif dan efisien
meningkatkan produktivitas tanaman sehingga dapat
meningkatkan pendapatan petani. Formula dan teknik
produksi untuk scaling up pupuk/pembenah tanah baik
organik, anorganik yang efektif dan ramah lingkungan
sangat dibutuhkan oleh masyarakat petani dan
produsen pupuk. Selanjutnya formula-formula pupuk
dan pembenah tanah yang dihasilkan dapat
dimanfaatkan oleh produsen pupuk untuk dapat di
produksi dan dipasarkan secara nasional. Publikasi dan
sosialisasi tentang produk pupuk ini juga perlu
dilakukan untuk diketahui masyarakat sehingga 3draft
karya tulis ilmiah (KTI) akan dihasilkan dari kegiatan
penelitian ini.
9 Sasaran akhir : Hasil penelitian ini terutama bertujuan untuk
meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk dan
pembenah tanah serta optimalisasi pemanfaatan
potensi sumber bahan baku pupuk dan pembenah
tanah in situ. Dengan demikian penelitian ini
diharapkan dapat mendukung program ketahanan
pangan serta menerapkan pertanian ramah lingkungan
10 Lokasi penelitian : Lampung, Jawa Barat, Banten dan Jawa Timur
11 Jangka waktu : Mulai T.A. 2015, berakhir T.A. 2017
12 Sumber dana : DIPA/RKAKL Satker: Balai Penelitian Tanah, T.A. 2017
iv
SUMMARY
1 Title of RPTP/RDHP : Research on new formulation and scaling up
technique of fertilizer and soil conditioner to
SupportingSustainableAgricultural Development
2 Implementation unit : Indonesia Soil Research Institute (ISRI)
Jl. Tentara Pelajar No. 12 , Kampus Penelitian
Pertanian Cimanggu, Bogor, 16114
3 Location : Lampung, West Java, Central Java and East Java
Provinces
4 Objective
a. Short term : 1. To develop a new formula of nutrition
solution for tuber vegetable plant
2. Information effectiveness of nutrient
solution for fruit vegetables (paprika).
3. Information the potency of raw sea weed
waste material for fertilizer formulation
4. To fixing the formula of silica fertilizer for
sugarcane
5. To evaluate production technique of
Potassium Silicate formula for sugarcane
6. To asses efectivity of organomineral soil
amendment on wethered soil
7. To prepare 3 (three) draft of scientific paper
for publication
b. Long term : To find out effective formula of fertilizers and soil
conditioners including its production technique to
support plant and soil productivity
5 Expected output
a. Short term : 1. A new formula of nutrition solution for tuber
vegetable plant
2. Information effectiveness of nutrient solution
for fruit vegetables (paprika).
3. Information the potency of raw sea weed
waste material for fertilizer formulation
4. An improved formula of silica fertilizer for
sugarcane
5. Production technique of Potassium Silicate
formula for sugarcane
6. Improved formulae of organomineral for
v
wethered soil
7. 3 (three) draft of scientific paper for
publication
b. Long term : Effective fertilizers and soil conditioners and its
production technique fprto support plant and soil
productivity
6 Description of methodology : The study will be conducted in several steps as
follow: 1) new formulation of hydrohonic for tuber
plant, 2) information of effectiveness of hydrophonic
solution for paprika, 3) information of raw wate
material of sea weed for fertilizer, 4) fixing the
formula of silica fertilizer for sugarcane, 5) fxing and
scaling up the formulae of potassium silicate, 6)
fixing and scaling up the formulae of organomineral.
7 Duration : 3Years. F.Y 2015/F.Y. 2017
8 Budget/fiscal year : IDR. 200.000.000 (Two hundred million rupiahs)
9 Source of budget : DIPA/RKAKL 648680 Indonesia Soil Research
Institute (ISRI), Fiscal Year 2017
1
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Peningkatan kebutuhan pangan seiring dengan pertambahan jumlah penduduk
menjadi masalah utama ketahanan pangan di Indonesia. Berbagai program peningkatan
produktivitas pertanian menjadi prioritas utama pemerintah. Dengan demikian perbaikan
manajemen pengelolaan lahan termasuk upaya meningkatkan efisiensi pemupukan baik
organik maupun anorganik dan penggunaan bahan amelioran seperti pembenah tanah
menjadi topik utama riset dan kajian di Litbang Kementerian Pertanian.
Secara umum penggunaan urea jauh lebih tinggi dibandingkan dengan pupuk P dan
K. Saat ini harga pupuk urea jauh lebih murah dibandingkan dengan harga pupuk P dan K
karena kedua pupuk terakhir adalah impor.Dengan demikian, karena disparitas harga maka
petani hanya mampu memberikan pupuk N yang lebih murah. Apabila kondisi ini
berlangsung terus menerus maka ketidakseimbangan hara dalam tanah akan terjadi. Salah
satu solusi untuk mempertahankan keseimbangan hara dalam tanah yaitu dengan
memberikan pupuk majemuk yang mengandung hara N, P, K dan juga unsur hara
lainnya.Dengan fenomena ini formulasi pupuk berimbang dan lengkap mengandung tidak
hanya unsur N, P dan K, tetapi juga mengandung unsur hara lainnya seperti Si dan unsur
mikro dapat mengatasi gap/kesenjangan permasalahan ketidakseimbangan unsur hara
tanah dan rendahnya efisiensi pemupukan. Keunggulan lain pupuk majemuk adalah harga
pupuk menjadi lebih murah dan terjangkau bagi petani dan yang lainnya adalah lebih efisien
dalam aplikasinya sehingga dapat menghemat biaya produksi.
Untuk tahap selanjutnya program pemupukan berimbang akan diterapkan tidak
hanya untuk unsur makro utama seperti N, P dan K tetapi juga untuk unsur lainnya seperti
Si, Ca, Mg, S dan unsur mikro.
Selama dua dekade terakhir Balai Penelitian Tanah banyak melakukan penelitian
formula pupuk dan kajian-kajian tentang pupuk terutama untuk tanaman pangan seperti
padi, jagung dan kedelai. Namun demikian, beberapa tahun terakhir sangat banyak
permintaan untuk melakukan penelitian formula pupuk dan media tanam untuk tanaman-
tanaman yang bernilai ekonomis tinggi seperti beberapa jenis sayuran yaitu tomat, brokoli,
buah-buahan seperti melon, anggur, tanaman perkebunan seperti kelapa sawit.
Tantangan penurunan kualitas lahan dan penyempitan lahan pertanian subur
kedepan perlu menjadi perhatian. Teknologi budidaya alternatif seperti vertical farming,
hidroponik, LED-ponik, nanoteknologi, sensorik teknik dan sebagainya perlu kita pejalari
untuk mengantisipasi kebutuhan teknologi pupuknya. Dengan demikian, sudah saatnya kita
mulai mengembangkan arah penelitian pemupukan untuk tanamn-tanaman bernilai
ekonomis tinggi tersebut dengan berbagai teknik budidayanya. Sehingga kegiatan
penelitian formulasi mulai tahun 2015 akan fokus kepada formulasi pupuk spesifik tanaman
dan formulasi berbagai media tanam. Larutan nutrisi untuk kebutuhan tanaman yang
menggunakan media selain tanah juga perlu kita kembangkan. Untuk melengkapinya
kebutuhan informasi tentang media tanam untuk tanaman yang dbudidayakan secara
2
khusus seperti hidrophonik (media air), LED-phonik (chamber disinari lampu LED) dan
berbagai kebutuhan teknologi advance lainnya.
Untuk tanaman bernilai ekonomis yang tinggi seperti tomat, cabe,paprika, dan
sayuran untuk konsumsi restoran dan hotel maka umumnya diusahakan dengan sistem
hidrponik. Permasalahan yang ditemukan dilapangan yaitu larutan hara hidroponik tiidak
seslau ttersedia disamping harganya yang cukup tinggi. Dengan demikian, dibutuhkan
larutan nutrisi hara hidroponik yang efektif meningkatkan produksi tanaman serta lebih
terjangkau dari sisi harga.
Penggunaan pupuk anorganik yang berlebihan pada praktek budidaya pertanian
khususnya pupuk NPK, menyebabkan kesuburan tanah menurun, bahkan produktivitas
tanaman tidak mengalami kenaikan secara signifikan.Penurunan kesuburan tanah dapat
dilihat dari kandungan C organik tanah sawah yang berkisar antara 1-2% (Balittanah,
2012).Penggunaan pupuk selalu meningkat dari tahun ketahun sebagaimana terlihat dalam
Gambar 1 (FAOSTAT, 2013).Penggunaan pupuk anorganik dalam jangka pendek dapat
memberikan hasil memuaskan, tetapi dalam jangka panjang dapat menimbulkan berbagai
masalah, misalnya dapat menyebabkan kerusakan fisik tanah dan perubahan keseimbangan
hara dalam tanah, sementara harga pupuk anorganik semakin mahal dan kadang sulit
didapatkan.Sehubungan dengan hal tersebut, perlu ada pupuk alternatif yang mampu
meningkatkan produktivitas berbagai tanaman secara spesifik yang berkelanjutan, salah
satunya adalah pupuk hayati. Pupuk organik berupa biota tanah akan meningkatkan kualitas
ekosistem perakaran tanaman sehingga aktivitas penyerapan unsur hara tanah oleh
perakaran tanaman menjadi lebih baik dan optimal. Tanah yang subur ditandai dengan
tanah yang kaya akanpopulasi mikroba fungsional. Pupuk hayati merupakan pupuk yang
diformulasi mengandung mikroba baik tunggal maupun beberapa mikroba dalam satu bahan
pembawa dengan fungsi untuk menyediakan unsur hara sehingga meningkatkan produksi
tanaman.
.
Gambar 1. Konsumsi pupuk di Indonesia periode 2002-2011 (FAOSTAT, 2013)
0
1000
2000
3000
4000
5000
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
10
00
to
n
N P2O5 K2O
3
Bahan baku pupuk P dan K yang diimpor mendorong pencarian bahan baku pupuk
dari sumber lain yang potensial di Indonesia. Kementerian Kelautan melalui Badan
Litbangnya telah memulai melakukan survei potensi bahan baku rumput laut sebagai pupuk.
Adapun kelebihan rumput laut untuk pupuk organik, antara lain: nilai pH yang tinggi,
mempunyai kandungan unsur mikro beragam, mengandung ZPT, kandungan N dan P tinggi,
jenis tertentu mengandung alginate dan tidak mengandung unsur radio aktif. Sehingga
keuntungan pengembangan rumput laut untuk pupuk adalah harganya yang lebih
ekonomis. Pemanfaatan rumput laut untuk pupuk diharapkan dapat mensubstitusi 5%
kebutuhan pupuk.
Berdasarkan informasi, rumput laut jenis Sargassum banyak diekspor ke China untuk
diproses sebagai pupuk dan diekpor kembali ke Indonesia, sedangkan rumput laut jenis
Gracilaria sesuai diaplikasikan untuk tanaman keras, sedangkan jenis Eucheuma sesuai
untuk tanaman hortikultura.
FAO telah merekomendasikan rumput laut sebagai kompos untuk meningkatkan water
holding capacity pada tanaman pertanian. Dalam hal ini perlu melakukan kerjasama
penelitian dalam mengidentifikasi jenis-jenis rumput laut yang potensial untuk pupuk
dengan Kementerian terkait.
Penelitian-penelitian formulasi pupuk harus dilakukan dengan menerapkan standar
prosedur operasi (SOP) yang benar agar dihasilkan pupuk atau pembenah tanah dengan
mutu yang baik dan konsisten. Pengetahuan tentang karakteristik bahan baku dan teknik
produksi pupuk, baik pupuk organik, anorganik maupuk pupuk hayati menjadi faktor kunci
untuk menghasilkan SOP yang benar. Memproduksi pupuk majemuk anorganik berbeda
dengan pupuk organik maupun pupuk hayati. Diantara pupuk anorganik, teknik produksi
pupuk yang kaya N sangat berbeda dengan pupuk anorganik tanpa N. Oleh karenanya,
untuk menjadi formulator pupuk yang handal, diperlukan pemahaman tentang karakteristik
bahannya, kandungan unsur utama dan teknik produksinya.
Untuk menjawab berbagai permasalahan diatas, maka kegiatan penelitian formulasi
tahun angggaran 2015 ini akan dilaksanakan dalam 3 kegiatan utama yaitu: 1) formulasi
nutrisi pupuk, media tanam dan pupuk majemuk untuk tanaman paprika dan tebu, 2)
formulasi pupuk hayati berbasis actinomysetes endofitik dan 3) teknik produksi untuk scaling
up formula-formula pupuk dan pembenah tanah existing.
1.2. Dasar pertimbangan
1. Pupuk merupakan komponen produksi paling utama yang sangat mempengaruhi
tingkat produksi dan kesuburan tanah serta keseimbangan lingkungan.
Ketidakseimbangan unsur hara dalam tanah disebabkan oleh penggunaan pupuk
yang tidak seimbang seperti hanya mengandung unsur hara makro seperti N, P
dan K sementara tanaman membutuhkan semua unsur dalam jumlah yang
berimbang. Untuk itu pemanfaatan pupuk anorganik dilengkapi unsur hara Si dan
mikro sangat diperlukan dalam mencapai keseimbangan hara dalam tanah.
2. Tantangan kedepan lahan pertanian yang semakin terbatas adalah dengan
menggunakan media selain tanah untuk pertanian seperti air (hidroponik)
4
ataupun menggunakan media tanam yang juga mengandung nutrisi. Teknologi
pertanian dengan sistem hidroponik dan menanam pada media tanam bukanlah
hal yang baru namun demikian pengembangan formula nutrisi untuk berbagai
jenis tanaman masih diperlukan. Arah pengembangan tanaman hidroponik dan
media tanam ini terutama adalah untuk tanaman yang bernilai ekonomis tinggi
seperti tanaman hortikultura.
3. Penerapan sistem pertanian berkelanjutan di Indonesia mengalami kendala
diantaranya kesuburan tanah yang sangat rendah karena kandungan bahan
organiknya yang sangat rendah. Untuk meningkatkan kesuburan tanah
diantaranya adalah melalui pemanfaatan pupuk anorganik atau organik dan
pupuk hayati. Alternatif pupuk yang berasal dari rumput laut yang potensial dapat
dimanfaatkan sebagai sumber bahan baku pupuk baik pupuk organik maupun
pupuk hayati.
4. Penelitian-penelitian formulasi pupuk harus dilakukan dengan menerapkan
standar prosedur operasi yang benar agar dihasilkan pupuk atau pembenah tanah
dengan mutu yang baik dan konsisten. Pengetahuan tentang karakteristik bahan
baku dan teknik produksi pupuk, baik pupuk organik, anorganik maupuk pupuk
hayati menjadi faktor kunci untuk menghasilkan SOP yang benar. Memproduksi
pupuk majemuk anorganik berbeda dengan pupuk organik maupun pupuk hayati.
Diantara pupuk anorganik, teknik produksi pupuk yang kaya N sangat berbeda
dengan pupuk anorganik tanpa N. Oleh karenanya, untuk menjadi formulator
pupuk yang handal, diperlukan pemahaman tentang karakteristik bahannya,
kandungan unsur utama dan teknik produksinya.
1.3. Tujuan
Tujuan Penelitian adalah sebagai berikut:
a. Tujuan jangka pendek (tahun 2017)
1. Mendapatkan 1 (satu) formula larutan nutrisi untuk tanaman sayuran berumbi
2. Memperoleh informasi efektifitas larutan nutrisi untuk tanaman sayuran berbuah
(paprika)
3. Mendapatkan informasi mutu dan kualitas limbah rumput laut sebagai bahan
baku formula pupuk
4. Menyempurnakan formula pupuk silika untuk tanaman tebu
5. Mengevaluasi teknik produksi formula pupuk Potasium silikat (KSi) untuk tanaman
tebu yang disempurnakan
6. Menguji efektivitas formula pembenah tanah organomineral untuk meningkatkan
produktivitas tanah berpelapukan lanjut
7. 3(tiga) draft artikel ilmiah untuk publikasi
b. Tujuan jangka panjang
Mendapatkan formula pupuk dan teknik produksi untuk scaling up pupuk/pembenah
tanah organik termasuk pupuk hayati dan anorganik yang efektif dan efisien untuk
5
meningkatkan produktivitas tanah dan tanaman serta menjaga keberlangsungan pertanian
ramah lingkungan.
1.4. Keluaran yang diharapkan
Luaran yang diharapkan
a. Jangka pendek (tahun 2017)
1. 1 (satu) formula larutan nutrisi untuk tanaman sayuran berumbi
2. Informasi efektifitas larutan nutrisi untuk tanaman sayuran berbuah (paprika)
3. Informasi mutu dan kualitas limbah rumput laut sebagai bahan baku formula
pupuk
4. Formula pupuk silika untuk tanaman tebu yang disempurnakan
5. Teknik produksi formula pupuk Potasium silikat (KSi) untuk tanaman tebu yang
disempurnakan
6. Formula pembenah tanah organomineral untuk meningkatkan produktivitas tanah
berpelapukan lanjut
7. 3 (tiga) draft artikel ilmiah untuk publikasi
c. Jangka Panjang
Formula pupuk dan teknik produksi untuk scaling up pupuk/pembenah tanah baik
organik dan anorganik yang efektif dan efisien untuk meningkatkan produktivitas tanah dan
tanaman serta menjaga keberlangsungan pertanian ramah lingkungan.
1.5. Perkiraan manfaat dan dampak dari kegiatan yang dirancang
Kegiatan formulasi pupuk dan pembenah tanah ini sangat penting untuk
meningkatkan efisiensi pupuk yang masih rendah saat ini. Penggunaan bahan baku pupuk
yang diusahakan berasal dari alam merupakan salah satu keunggulan dalam menekan biaya
produksi pupuk. Formula-formula pupuk, larutan nutrisi dan media tanaman yang dihasilkan
baik untuk hidroponik maupun teknik budidaya lainnya dapat memberikan alternatif terbaik
kepada pengguna yaitu perusahaan pupuk, industri perkebunan kelapa sawit dan karet serta
petani hortikultura. Selain itu formula pupuk hayati untuk tanaman kedelai dapat menjadi
pengkaya jenis pupuk hayati.Formula-formula pupuk dan pembenah tanah yang telah
diperbaiki tenik produksinya untuk di scaling up sebelum dilepas ke mitra lisensi merupakan
kemudahan untuk calon mitra lisensi sehingga dengan mudah dapat memproduksi dalam
skala besar dengan formula yang tepat. Dengan adanya formula-formula pupuk yang baru
tersebut maka diharapkan petani dapat mengambil manfaatnya sehingga pendapatan petani
akan meningkat. Dalam kegiatan ini akan dihasilkan minimal 3draft karya tulis ilmiah (KTI)
yang memberikan dampak luas untuk kemajuan IPTEK di Indonesia.
6
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kerangka Teoritis
Sejak revolusi hijau diadopsi tahun 1960-an, produktivitas padi meningkat pesat dari
hanya sekitar 1 ton/ha sehingga mencapai rata-rata nasional 4.5 ton/ha (FAOSTAT,
2007).Sejak itu banyak program peningkatan ketahanan pangan dicanangkan pemerintah
sehingga swasembada beras tercapai di tahun 1984. Namun demikian,meskipun program
peningkatan produksi dan produktivitas tanaman pangan semakin berkembang tidak
diimbangi dengan peningkatan produktivitas lahan, malah cendrung mengalami stagnansi
dan fluktuasi. Hal ini terutama disebabkan oleh degradasi kesuburan tanah.Degradasi
kesuburan tanah terutama disebabkan oleh pupuk yang tidak berimbang dan manajemen
pengelolaan lahan yang tidak optimal sehingga pupuk yang diberikan tidak bermanfaat
secara optimum dan efisien.
Untuk mempertahankan tingkat kesuburan tanah, di samping unsur hara N, P dan K
maka unsur hara makro sekunder, unsur mikro dan Si juga harus diberikan ke dalam tanah.
Penggunaan pupuk mikro belum umum diberikan petani karena harga yang hampir tidak
terjangkau dan petani tidak melihat peningkatan hasil yang nyata dengan penambahan
pupuk mikro tersebut.
Selain pemupukan berimbang dan lengkap, perlu dilakukan upaya meningkatkan
efisiensi penggunaan pupuk. Pupuk dapat hilang melalui leaching, terbawa air hujan dan
lain-lain. Salah satu cara mencegah leaching unsur hara di dalam tanah adalah dengan
menerapkan teknologi pupuk slow release. Pupuk slow release biasanya dibuat dengan cara
coating, menggunakan matriks pupuk yang mampu mengikat unsur hara yaitu dengan
menggunakan bahan-bahan kimia yang mengandung logam dengan valensi tinggi seperti
Al(SO4)3 H2O dan atau Fe2(SO4)3 dan bahan yang memiliki kemampuan pertukaran ion tinggi
seperti pati (starch), kitosan dan lignin. Dengan cara ini ketika N dan P dilepaskan, N dan P
terikat untuk sementara waktu pada Al(SO4)3 H20 atau Fe2(SO4)3 pati-kitosan dan lignin yang
dapat secara signifikan menurunkan jumlah N dan P yang hilang melalui leaching (Sojka
and Entry, 2008).
Mukhopadhayay et al., (2009) menambahkan bahwa beberapa bahan alam seperti
zeolit dan clinoloptolit dapat dijadikan sebagai bahan dasar pupuk slow release. Zeolit yang
memiliki struktur unik ini dapat di isi dengan unsur hara seperti N, K, P, Ca dan unsur-unsur
mikro lainnya sehingga kehilangan unsur hara melalui penguapan (semisal N) ataupun
kehilangan melalui leaching dapat diminimalisir, selain itu unsur hara tersebut akan
dilepaskan secara perlahan sesuai kebutuhan tanaman melalui pori-pori yang berukuran
nano.
Degradasi lahan pertanian diduga menyebabkan penurunan hasil pertanian, pada
sistim persawahan yang terus menerus dipupuk dengan takaran pupuk yang tinggi telah
menyebabkan terjadinya kemunduran produktivitas lahan sawah baik kimia, fisika maupun
biologi (Adiningsih danRochayati, 1996). Pada saat ini kandungan C-organik tanah yang
kurang dari 1,5% diduga semakin meluas karena di beberapa lahan persawahan
penggunaan pupuk anorganik sudah jauh diatas dosis rekomendasi yang telah ditetapkan,
7
namun demikianpeningkatan penggunaan pupuk kimia yang sangat tinggi, ternyata tidak
diimbangi dengan peningkatan produksi.
Tumbuhnya kesadaran terhadap bahaya pencemaran lingkungan melalui
penggunaan pupuk yang berlebihan mendorong berkembangnya pertanian organik, pada
sistem pertanian tersebut penggunaan pupuk hayati merupakan bagian dari sistem
produksinya (Simanungkalit, 2000). Pupuk hayati dimaksudkan sebagai mikroorganisme
hidup yang ditambahkan ke dalam tanah dalam bentuk inokulan atau bentuk lain untuk
memfasilitasi atau menyediakan hara tertentu bagi tanaman. Menurut Saraswati (2000),
manfaat dari penggunaan pupuk hayati adalah (1) menyediakan sumber hara bagi
tanaman, (2) melindungi akar dari gangguan hama dan penyakit, (3) menstimulir sistem
perakaran agar berkembang sempurna sehingga memperpanjang usia akar, (4) memacu
mitosis jaringan meristem pada titik tumbuh pucuk, kuncup bunga, dan stolon, (5) sebagai
penawar beberapa logam berat, (6) sebagai metabolit pengatur tumbuh, dan (7) sebagai
bioaktifator.
Rumput laut sudah banyak dipakai sebagai pupuk organik, disamping kaya akan
trace mineral seperti Fe, B, Ca, Cu, Cl, K, Mg, dan Mn, rumput laut juga mengandung ZPT
seperti auksin, sitokinin, giberelin, asam abisat, etilen, P, S, Zn, dan Boron (B) yang
dibutuhkan dalam pertumbuhan tanaman (Anon. 2008; Anon. 2009).
Hasil analisis menunjukkan bahwa rumput laut mengandung rumput laut
mengandung nitrogen 1,00%; fosfor 0,05%; kalium potasium 10,00%; kalsium 1,20%;