BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tumbuhan kembang bulan Secara umum tumbuhan kembang bulan mempunyai ketinggian sekitar 1 – 3m, perdu yang tegak, tunas menjalar dalam tanah. Batangnya bulat dengan empelur putih. Daunnnya bertangkai, berangsur runcing hingga pangkal, bergerigi taju runcing tajam. Bongkol berdiri sendiri, bertangkai panjang, tangkai mendukung beberapa daun pelindung. Pembalut bentuk lonceng, dasar bunga bersama bentuk kerucut lebar, tabung berambut panjang, rapat pendek helaian bentuk lenset, bergigi 2 – 3, kuning keemasan. Bunga cakram sangat banyak berwarna kuning. Tabung kepala sari coklat tua, cabang tangkai putih dua, melengkung kembali, kuning dimahkotai dengan alat tambahan kuning, berambut.

(Steenis Van,

1988)

Seiring merebaknya gaya hidup kembali ke alam, pupuk organik jadi populer kembali. Pupuk jenis ini memang memiliki berbagai keunggulan dibanding dengan kimia, diantaranya dapat mengatur sifat tanah dan dapat berperan sebagai penyangga persediaan unsur hara bagi tanaman sehingga pupuk ini dapat mengembalikan kesuburan tanah. Pupuk organik dapat dibuat dari berbagai bahan organik yang ada di alam, misalnya sampahba tanaman (serasah) ataupun sisa – sisa tanaman yang telah mati. Sumber bahan organik lainnya adalah hewan ternak, unggas, dan lain sebagainya. Limbah atau kotoran hewan merupakan bahan organik yang bermanfaat bagi tanah pertanian. Bahan tersebut diproses dengan cara yang rumit oleh jasad renik dalam tanah dan dirombak menjadi bahan organik yang diperlukan untuk kehidupan tanaman.

Universitas Sumatera Utara

2.2. Tumbuhan Daun Nippon Tumbuhan Daun Nippon atau disebut Bandotan adalah sejenis gulma anggota suku Asteraceae yang berasal dari Amerika tropis, khususnya Brazil. Dengan masuknya ke Indonesia begitu lama yang dinamakan dengan Babadotan, dengan klasifikasinya yaitu terna berbau keras, berbatang tegak atau berbaring, berakar pada bagian yang menyentuh tanah. Batang giling dan berambut panjang, sering bercabang – cabang dengan satu atau banyak kuntum bunga majemuk yang terletak diujung hingga 120 cm, daun bertangkai 0,5 – 5 cm, terletak berseling atau berhadapan yang berada dibagian bawah. Bunganya berwarna putih , diujung tangkai yang berambut dengan 2-3 lingkaran daun pembalut yang lonjong seperti sudip yang meruncing. Tumbuhan ini menyebar diseluruh wilayah tropika, bahkan hingga subtropika yang menyebar luas di Indonesia. Babadotan ditemukan sebagai tumbuhan pengganggu disawah – sawah yang kering, ladang, pekarangan, tepi jalan, dan wilayah bersemak belukar. Tumbuhan ini merupakan herba menahun, tegak dengan ketinggian 30 – 80 cm dan mempunyai daya adaptasi yang tinggi, sehingga mudah tumbuh dimana – mana dan sering menjadi gulma yang merugikan para petani. Namun dibalik itu tumbuhan Daun Nippon ini dapat digunakan sebagai obat, pestisida, dan herbisida, bahkan untuk pupuk yang dapat meningkatkan hasil produksi tanaman seperti padi. Hal tersebut diduga bahwa daunnya dapat meningkatkan kandungan nitrogen dalam tanah yang sangat diperlukan bagi tanaman. Melimpahnya tanaman ini dapat menjadi sumber pupuk kompos yang baik bagi tanaman, apalagi semakin mahalnya harga pupuk bagi petani. (Http:// Fharmacy. Blogspot.com babadotan-conyzoides.html.

2.3. Kompos Kompos merupakan hasil akhir suatu proses fermentasi tumpukan sampah, serasah tanaman ataupun bangkai binatang. Ciri – ciri kompos yang baik adalah berwarna coklat, berstruktur remah, berkonsistensi gembur dan berbau daun lapuk. Tumpukan bahan mentah (serasah, sisa tanaman, sampah dapur dan lain sebagainya) bisa menjadi kompos akibat proses pelapukan dan penguraian.


Dengan kata lain terjadi perubahan dari sifat fisik yang baru. Perubahan itu sebagian besar muncul oleh karena adanya kegiatan jasad renik sehubungan dengan kebutuhan hidup organisme itu. Apa yang diikat oleh jasad renik demi mencukupi kebutuhan hidupnya, kelak akan dikembalikan lagi apabila jasad renik itu mati. Terjadi proses penguraian, pengikatan dan pembebasan berbagai zat atau unsur hara selama berlangsungnya proses pembentukan kompos. Penjelasan lengkap mengenai proses yang terjadi adalah sebagai berikut : a. Hidrat arang (selulosa, hemiselulosa, dan lain - lain) diurai menjadi CO 2 dan air atau CH4 dan H2. b. Zat putih telur diurai menjadi amida, asam amino, amoniak, CO 2 dan air. c. Berbagai jenis unsur hara, terutama N, disamping P, K dan yang lain sebagai hasil penguraian, akan terikat dalam tubuh jasad renik. Sebagain yang tidak terikat akan menjadi persediaan di dalam tanah. Yang terikat dalam tubuh jasad renik tersebut kelak akan dikembalikan dalam tanah setelah jasad renik itu mati. d. Ada juga unsur hara dari senyawa organik yang akan terbebas menjadi senyawa anorganik sehingga menjadi persediaan di dalam tanah bagi keperluan pertumbuhan dan perkembangan tanaman. e. Lemak dan lilin akan terurai menjadi CO 2 dan air. Selama berlangsungnya proses tersebut akan terjadi perubahan berat dan isi dari bahan – bahan pembuatanya. Terjadi pengurangan berat karena adanya penguapan dan pencucian. Sebagian besar senyawa hidrat arang akan hilang ke udara selama penguapan.

2.3.1. Syarat Pe mbuatan Kompos a. Campuran kompos harus homogen agar kadar N dan kecepatan fermentasi dapat

merata dan tetap. Oleh karena itu bahan mentah perlu dipotong –

potong hingga menjadi bagian – bagian kecil. b. Temperatur awal harus tinggi untuk membunuh bakteri pathogen, biji rumput – rumputan, lalat dan telurnya, serta larva hama lain beserta penyakit (cendawan) yang terbawa ke dalam tumpukan. ( Nurheti Yuliarti, 2009 )


2.3.2. Parameter yang dapat diamati sebagai petunjuk sempurnanya proses pengomposan sebagai berikut : 1. Selama proses pengomposan, dari hari pertama temperatur akan meningkat secara bertahap. Proses pengomposan dianggap selesai apabila temperatur kompos turun mendekati temperatur awal. Pengamatan ini dapat dilakukan setiap hari menggunakan termometer kaca. 2. Pengamatan terhadap penyusutan tumpukan kompos dilakukan pada akhir pengomposan (untuk bahan lunak) dan setiap minggu (untuk bahan keras).

2.3.3 Proses pengomposan Campuran bahan bahan yang sudah ditambah bioaktivator difermentasi dengan cara menutupnya menggunakan terval dan membiarkannya selama 5 – 7 hari. Pada hari kedua atau ketiga, temperatur bahan kompos akan meningkat menjadi 40 – 60oC. Jika temperatur meningkat, tumpukan bahan tersebut harus dibalik, kemudian ditutup lagi. Tiga hari kemudian temperatur akan turun kembali dan berangsur – angsur stabil. Jika temperatur sudah stabil, bahan tersebut sudah menjadi kompos dan siap dikemas atau digunakan. (Sofian, 2006)

2.4. EM 4 Sebagai Mikroorganisme yang Efektif Effective

Microorganisme

4

(EM4 )

merupakan

kultur

campuran

dari

mikroorganisme yang menguntungkan, berasal dari alam Indonesia asli, bermanfaat bagi kesuburan tanah maupun pertumbuhan dan produksi tanaman, serta ramah lingkungan. Mikroorganisme yang ditambahkan akan membantu memperbaiki kondisi biologis tanah dan dapat membantu penyerapan unsur hara. EM4 mengandung mikroorganisme fermentasi dan sintetik yang terdiri dari bakteri asam laktat (Lactobacillus sp), bakteri fotosintetik (Rhodopseudomonas sp), Actinomycetes sp. Streptomuces sp, dan ragi (yeast). Efek EM4 bagi tanaman tidak terjadi secara langsung. Hal ini yang terkadang tidak disadari oleh para pemakai. Penggunaan EM4 akan lebih efisien bila telah lebih dulu ditambahkan bahan organik yang berupa pupuk organik (bokkashi) ke dalam tanah. EM4 akan mempercepat fermentasi bahan organik


sehingga unsur hara yang terkandung akan cepat terserap dan tersedia bagi tanaman. Satu hal yang menjadi pembatas dalam aplikasi EM4 adalah jangka hidup dan mikroorganisme yang terkandung di dalamnya. Dalam kondisi Norman di kemasan EM4 dapat disimpan selama 1 tahun. Dosis semprot EM4 ke tanaman biasanya 3-10 ml/liter air. Selang pemberian yang baik adalah satu minggu sekali dan bila tanah cukup kaya bahan organik dapat diberikan dua minggu sekali. Larutan EM4 disiramkan ke daerah perakaran dan permukaan areal tanam. Penggunaan pupuk organik sangat dianjurkan guna memperkaya bahan makanan bagi tanaman. Kandungan komposisi pupuk organik yang terdapat dalam kompos dan pupuk kandang membentuk orgasol yang mengandung bahan kimia tambahan untuk meningkatkan konsentrasi unsur kimia dalam pupuk. Komposisinya terdiri dari N 8%, P 9%, K5,8%, zat organik 31%, dan air 45%. (Marsono Paulus Sigit, 2001) Sumber bahan organik tanah adalah jaringan tanaman baik yang berupa serasah atau sisa tanaman yang berupa batang, akar daun yang kemudian dirombak oleh mikroorganisme tanah, atau sisa hewan yang berupa kotoran maupun bangkai hewan. Secara kimiawi bahan organik tanah tersususn atas karbohidrat, protein lignin dan sejumlah senyawa kecil seperti lemak, lilin dan sebagainya, salah satu hasil perombakan bahan organik adalah humus, yang mempunyai kapasitas pengikatan unsur hara dan air yang sangat tinggi, memiliki kekhususan koloidal dan mampu mengikat air 80-90% dari berat keringnya, bandingkan dengan tanah liat yang hanya mampu mengikat air 15-20% saja. Humus memberi warna tanah menjadi agak kehitaman dan sangat bermanfaat bagi pertanian karena mempengaruhi struktur tanah. Bahan organik dalam tanah sangat berhubungan dengan kecepatan pelapukan tanah. Bahan organik yang mempunyai C/N rasio yang rendah akan lebih cepat melapuk dibanding bahan organik yang mempunyai C/N rasio yang tinggi. Untuk cepat lapuk maka perlu penambahan nitrogen tanah yaitu dengan menambahkan bahan organik yang cepat lapuk. Walaupun demikian peran oksigen yang terkandung dalam tanah sangat penting, karena berkurangnya kadar


oksigen juga berpengaruh pada aktivitas mikroorganisme dalam penguraian. Ini berkaitan dengan ketersediaan unsur hara dari bahan organik yang bisa diserap tanaman.

(M, Isnaini, 2006)

Reaksi - reaksi yang terjadi pada proses pengomposan yaitu : Reduksi sulfat : CH3 CHOHCOOH + SO4 2-

2CH3 COOH + H2 S + 2OH -

4H2 + SO4 2-

2H2 O + H2 S + 2OH-

Reduksi karbon organik secara anaerobik : CH3 COOH

CH4 + CO2

4CH3 OH

3CH4 + CO2 + 2H2 O

C6 H12 O6

bakteri

3CH3 COOH

C6 H12 O6

kapang

2CH3 CH2 OH + 2CO2

Reduksi karbon dioksida : 2CH3 CH2 OH + 2CO2

2CH3 COOH + CH4

4H2 + CO2

CH4 + 2H2 O

4H2 + 2CO2

CH3 COOH + 2H2 O

Reduksi oksidasi sempurna : CH3 COOH + 2O2

CO2 + 2H2 O

2H2 +

O2

2H2 O

CH4 +

2O2

CO2 + 2H2 O

( M. Judoamidjojo, A.A. Darwis dan E.G. Said ).

Reaksi aminasi : Protein

proses enzimatik

senyawa asam amino komplek + O2

+

amina R

NH2 + H2 O

hidrolisa enzim

R OH + NH3 + energi

Reaksi amonifikasi : 2NH3 + H2 CO3

(NH4 )2 CO3

2NH4 + + CO3 2-

Reaksi nitrifikasi : 2NH4 + +

3O2

NO2 - + 2H2 O + 4H+ + Energi


2NO2 - +

O2

2NO3 - + Energi

( Mul Yulyani Sutedjo, 2002 )

2.5. Meningkatkan Kesuburan Tanah Produksi tanaman akan terhalang jika unsur hara yang terkandung di dalam tanah kurang atau tidak seimbang, terutama di daerah yang kadar unsur haranya buruk atau tanahnya terlalu asam atau basa. Meningkatkan jumlah produksi komoditas pertanian di Indonesia dapat dilakukan dengan cara meningkatkan kualitas tanah yang sudah mulai menurun kesuburannya. Upaya yang dapat dilakukan untuk membatasi hilangnya unsur hara dan mengembalikan kesuburan tanah dilakukan dengan cara mendaur ulang limbah organik, seperti limbah dari kandang peternakan, kotoran manusia, sisa tanaman atau sisa pengolahan tanaman. Hasil daur ulang limbah organik tersebut dikembalikan ke lahan baik secara langsung ataupun setelah diolah menjadi kompos atau difermentasikan. dengan memanfaatkan pupuk organik tersebut, unsur hara dalam tanah akan bisa diperbaiki. Sehingga kehilangan unsur hara akibat terbawa air hujan/leaching dapat diatasi. Pemupukan menggunakan kompos mengakibatkan tanah yang strukturnya ringan (berpasir atau ringan) menjadi lebih baik, daya ikat air menjadi lebih tinggi. Sementara itu, tanah yang berat (tanah liat) menjadi lebih optimal dalam mengikat air. Kompos dapat meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK) tanah dan dapat meningkatkan penyerapan unsur hara. Unsur hara yang dibutuhkan tanaman tersedia di dalam tanah dan pupuk, serta akan diserap dengan rambut akar dalam bentuk ion. Tanah yang memiliki kapasitas tukar kation (KTK) rendah hanya memiliki sedikit unsur hara di dalamnya yang dapat diserap tanaman. Unsur hara yang dibutuhkan tanaman dibagi menjadi dua yaitu unsur hara makro dan unsur hara mikro. Unsur hara makro antara lain Nitrogen (N), Fosfor (P), Kalium (K), Kalsium (Ca), Magnesium (Mg), dan Sulfur (S). Sedangkan unsur hara mikro antara lain Zat besi (Fe), Mangan (Mn), Tembaga (Cu), dan seng (Zn).


Komponen kompos yang semakin berpengaruh terhadap sifat kimia tanah adalah kandungan humusnya. Humus dalam kompos mengandung unsur hara yang dibutuhkan tanaman. Humus yang menjadi asam humat dapat melarutkan zat besi dan aluminium sehingga fosfat yang terikat besi dan alminium akan lepas dan dapat diserap oleh tanaman. Selain itu humus merupakan penyangga kation yang dapat mempertahankan unsur hara sebagai bahan makanan untuk tanaman. Kandungan kimia kompos terlihat pada table di bawah ini : Tabel 2.1. Komposisi Kimia Kompos (. Sumber : (http:// www.kompos.go.id/ htmt.) Komponen

Kadar (%)

Nitrogen

1,33

P2 O5

0,83

K2 O

0,36

Humus

53,70

Kalsium

5,61

Zat besi

2,1

Seng (ppm)

285

Timah (ppm)

575

Tembaga (ppm)

65

Kadmium (ppm)

5

pH

7,2

Kompos juga berfungsi sebagai pemasok makanan bagi organisme di dalam tanah seperti

kapang,

bakteri,

actinomycetes,

dan

protozoa

sehingga

dapat

meningkatkan dan mempercepat proses dekomposisi bahan organik. 2.6. Pupuk Kandang Pupuk kandang adalah pupuk yang bahan dasarnya berasal dari kotoran dan urin ternak. Umumnya, hampir semua kotoran hewan dapat digunaka n sebagai pupuk kandang. Namun, kotoran hewan seperti kambing, domba, sapi, dan ayam merupakan kotoran yang paling sering digunakan untuk dijadikan pupuk kandang.


Pupuk kandang tidak hanya membantu pertumbuhan, tetapi juga dapat membantu menetralkan racun logam berat di dalam tanah, memperbaiki struktur tanah, membantu penyerapan hara, dan mempertahankan suhu tanah. Ciri pupuk kandang yang telah siap digunakan adalah dingin, remah, wujud aslinya sudah tidak tampak, dan baunya telah jauh berkurang. Jika belum memiliki ciri – ciri tersebut, pupuk kandang belum bisa digunakan. Para petani biasanya menggunakan pupuk kandang dengan cara disebar dan dibenamkan. Namun, penggunaan yang paling baik adalah dengan cara dibenamkan. Dengan cara ini penguapan unsur hara akibat proses kimia dalam tanah dapat dikurangi. (Sukamto Hadisuwito, 2007)

2.7. Humus Humus adalah sisa tumbuhan berupa daun, akar cabang, dan batang yang sudah membusuk secara alami lewat bantuan mikroorganisme (di dalam tanah) dan cuaca

(di atas tanah). Lapisan tanah dihutan banyak terbentuk humus.

a. Ciri khas Humus Ciri khas humus adalah berwarna hitam sampai cokelat tua. Sifatnya tidak berbeda dari kompos, yaitu mudah mengikat dan merembeskan air, dan gembur. Itulah sebabnya humus sangat berguna untuk memperbaik i keadaan tanah yang sudah rusak tekstur tanahnya. Sayangnya humus sangat susah dicari. Satu – satunya cara yang biasa dilakukan untuk menambahkan humus dalam tanah ialah menanam pupuk hijau dilahan. Dengan membenamkan pupuk hijau di dalam tanah maka akan terjadi pembusukan sehingga membentuk humus. Kalau diamati memang sulit membedakan antara kompos dengan humus. Perbedan hanya bahan dan cara terjadinya. Kalau kompos dibuat dari berbagai bahan dan dilapukkan dengan bantuan manusia maka humus terjdi dari bagaian tanaman yang membusuk atau melapuk sendirinya.

b. Menggunakan Humus Dewasa ini, humus sudah menjadi barang dagangan, banyak diperjualbelikan dalam kantong plastik berbagai ukuran dengan harga cukup mahal. Oleh karena


itu, dapat dimaklukmi kalau orang hanya mempergunakannya untuk tanaman – tanaman tertentu saja. Di kota humus biasanya dipakai untuk mengisi media tanaman dalam pot dan untuk keperluan mencangkok. (Pinus Lingga, Marsono, 2005)

2.8. Kandungan Nutrisi Tanaman Fungsi utama nutrisi adalah sebagai sumber energi, bahan pembentuk sel, dan aseptor elektron di dalam aksi yang menghasilkan energi. Nutrisi yang diperlukan oleh mikroba meliputi air, sumber energi, sumber karbon, sumber nitrogen, sumber aseptor nitrogen, sumber mineral dan faktor tumbuh.

a. Air Air sangat penting (esensial) untuk pertumbuhan dan kehidupan semua mikroba, karena air merupakan bagain terbesar dari sel mikroba yaitu sebesar 70 – 80%. Air berfungsi sebagai pelarut, alat pengangkut dan biokimia di dalam sel. b. Sumber Energi Mikroba memperoleh energi dari dua jenis sumber yaitu mikroba yang mendapat energi dari reaksi oksidasi bahan kimia (organik atau anorganik) disebut mikroba khemotrof, sedangkan mikroba fototrof mendapatkan energi dari sinar matahari melalui proses potosintesis. c. Sumber Karbon Karbon merupakan bagaian dari sitoplasma, enzim, dinding sel, dan termasuk bahan cadangan di dalam sel makhluk hidup. Hasil oksidasi dari senyawa karbon juga digunakan sebagai sumber energi. Yang menjadi sumber karbon adalah karbohidrat, yaitu monosakarida (glukosa, fruktosa, galaktosa), disakarida (maltosa, laktosa, sukrosa), trisakarida (rafinosa), dan polisakarida (pati, dekstrin, pectin, selulosa). Sumber karbon lain berasal dari asam – asam organik (asam sitrat, asam malat, asam suksianat), garam – garam organik, dan polialkohol. d. Sumber Nitrogen Untuk aktivitas mikroba membutuhkan nitrogen yang umumnya diperoleh dari bahan anorganik, misalnya amonium (NH4 +), nitrat (NO3 ) atau bahan organik, berupa asam amino, peptida, dan protein. Beberapa jenis bakteri (misalnya


Rhizobium sp) dapat secara langsung menggunakan gas N 2 sebagai suumber nitrogen. Peristiwa ini disebut fiksasi N 2 udara.

(Nurwantoro, 1997)

2.9. Nitrogen ( N ) Nitrogen dibutuhkan untuk menyusun 1- 4% bahan kering ( bagian keras ) tanaman, seperti batang, kulit , dan biji. Nitrogen diambil dari tanah dalam bentuk nitrat (NO3 -) atau amonium (NH4 +), atau kombinasi dengan senyawa metabolisme karbohidrat di dalam tanaman dalam bentuk asam amino dan protein. Nitrogen juga tersedia pada kompos dan pupuk kandang dalam jumlah sedikit. Pupuk non - organik (buatan) yang banyak digunakan petani adalah urea. Urea mengandung nitrogen 46%. Apabila urea ditebarkan di permukaan tanah tanpa dimasukkan ke dalam tanah, kandungan nitrogennya akan me nguap 20 – 30%, sehingga penggunaannya harus dilakukan dengan cara pencampuran dengan tanah. Apabila bercampur dengan tanah, urea akan berubah menjadi bentuk amonium karbohidrat, kemudian akan berubah menjadi NH3 dan karbondioksida. Kekurangan nitrogen pada tanaman menunjukkan gejala sebagai berikut : - kondisi tanaman buruk dan menjadi sangat kerdil. - daun tanaman kecil, berwarna pucat, dan berwarna hijau kekuningan. - daun pada bagian paling bawah seperti terbakar dan mati sebelum masanya, sementara daun pada tajuk atas tanaman masih hijau. - produksi tanaman rendah. (Redaksi Agromedia, 2007)

2.10. Posfor (P) Posfor diserap tanaman lebih banyak dalam bentuk anion H2 PO4 - daripada bentuk anion HPO 4 -. Posfor dalam tanah terikat oleh bahan organik sehingga tidak tersedia bagi tanaman. Sedangkan dalam bahan anorganik, posfor berasal dari batuan induk dalam bentuk kalsium, besi aluminium posfat. Posfor sangat vital bagi tanaman karena merupakan sumber energi untuk pertumbuhan tanaman. Posfor berbentuk adenosin triposfat (ATP) merupakan senyawa posfor yang mengandung energi tinggi. Selain itu posfor merupakan bagian dari asam nukleat, posfolipid dan koenzim NAD dan NADP.


Kekurangan posfor pada tanaman akan dapat mempengaruhi terhambatnya proses metabolisme pada tubuh tanaman. Gejala – gejala kekurangan posfor pada tanaman dapat dilihat dengan ciri – ciri yaitu pertumbuhan tanaman akan terhambat, daun tua akan cepat rontok, daun berwarna hijau gelap dan kadang – kadang bergelombang. Di samping itu juga akan terjadi pengendapan karbohidrat yang dapat mendorong terbentuknya antosianin sehingga daun dan batang berwarna kemerahan atau ungu. Tidak seperti halnya nitrogen yang terdapat dalam jumlah banyak, kadar posfor sangat terbatas. Dengan demikian sangat tergantung jenis tanah serta penambahan pupuk Posfat dari luar. Posfor anorganik di dalam tanah terdapat dalam dua bentuk, yaitu terikat dengan kalsium (Ca) dan dengan besi atau aluminum.

2.11. Kalium (K) Kadar Kalium (K) di dalam tanah cukup tinggi, dan merupakan salah satu unsur yang esensial bagi tanaman. Namun demikian, fungsi unsur K ini di dalam tanaman masih belum jelas. Fungsi unsur ini yang telah diketahui adalah sebagi pembantu penyelenggara fotosintesis tanaman, translokasi gula, dan mengaktifkan kerja enzim. Pada akhir – akhir ini terdapat dugaan bahwa kalium berperan mengatur tekanan potensi air dalam sel penjaga (guasd cell), sehingga menentukan membuka dan menutupnya stomata. Seperti halnya pada nitrogen dan posfor, kalium adalah bersifat mobil di dalam tanaman, oleh karena itu gejala pertama dari kekurangan K ini terlihat pada daun tua. Daun tua menjadi klorosis kemudian nekrosis pada ujung dan tepi helai daun. Reaksi yang berpengaruh adalah terjadinya pengendapan karbohidrat dan nitrogen terlarut, sehingga menghambat sintesis protein. Penggunaan pupuk K dalam jumlah banyak tidak menimbulkan bahaya, tidak sebagaimana dengan nitrogen, karena unsur K mudah tercuci. Tanaman menyerap K dalam proporsinya dan sesuai dengan ketersediannya. Apabila penggunaan K berlebih pada musim tanam, maka untuk musim tanam berikutnya pemberian K tidak perlu. Kelebihan K didalam tanah dapat menyebabkan kekurangan Mg pada tanaman tersebut. (Sumeru Ashari, 1995)


2.11.1. Peranan Kalium Didalam Pertumbuhan Tanaman Peranan kalium didalam tanaman adalah sebagai pengatur berbagai proses fisiologi tanaman seperti merawat kondisi air di dalam sel dan jaringan, mengatur turgor atau tegangan sel, membuka dan menutup stomata, serta mengatur akumulasi dan translokasi karbohidrat yang baru terbentuk. Dengan baiknya pengaturan ini maka pertumbuhan tanaman menjadi merata dan pesat serta ketahanan penyakit meningkat.

2.11.2. Defisiensi Unsur Hara Kalium Defisiensi unsur K menyebabkan tanaman tampak kerdil, jarak antar – ruas memendek, ujung dan tepi daun menjadi hitam dan seperti hangus (Scorch), tepi daun melekuk kebawah yang dimulai dari daun terbawah, tanaman mudah rebah dan rentan terhadap serangan penyakit, serta produksi buah menurun yang diikuti dengan penurunan kualitas. Selain itu, tanaman menjadi rentan terhadap kelebihan amonium dengan gejala klorosis atau berbintik hitam yang tersebar di permukaan daun, khususnya pada tanaman dikotil, sedangkan pada tanaman monokotil, ujung dan tepi daun mengering.

2.11.3. Kelebihan Unsur Hara Kalium Bagi Tanaman Bila unsur K berkelebihan maka akan tampak gejala yang bertentangan (antagonis) dengan Mg atau terjadi defisiensi Mg. Sering juga terjadi anta gonis dengan Ca sehingga menunjukkan gejala defisisnesi Ca. Selain itu, ada kemungkinan terjadi antagonis dengan unsur Fe, Mn dan Zn. Sebenarnya tanaman tidak akan menyerap unsur K secara berlebihan. Namun, kelebihan terjadi akibat unsur K yang berlebih di larutan air dalam tanah. Oleh karena itu dianjurkan digunakan kadar K yang cukup, tetapi sesuai dengan kebutuhan tanaman sehingga tidak menyebabkan antagonis. (Yos Sutioso, 2003)


2.12. Keunggulan Penggunaaan Pupuk Organik Dibanding dengan Pupuk Anorganik Pada dasarnya, tanaman yang diberikan pupuk organik adalah lebih berkualitas. Tanaman sayuran yang diberi pupuk organik akan lebih segar dan rasanya enak, serta dapat disimpan lebih lama. Misalnya, wortel organik bisa disimpan selama 3 sampai 4 minggu, sedangkan wortel non – organik hanya tahan disimpan 1 sampai 2 minggu. Kelebihan pupuk organik dibandingkan dengan pupuk anorganik dapat dilihat sebagai berikut : - mengandung unsur hara makro dan mikro lengkap, tetapi jumlahnya sedikit. - dapat memperbaiki struktur tanah, sehingga tanah menjadi gembur. - memiliki daya simpan air (water holding capacity) yang tinggi. - beberapa tanaman yang dipupuk dengan pupuk organik lebih tahan terhadap serangan penyakit. - meningkatkan aktivitas mikroorganisme tanah yang menguntungkan. - memiliki residual effect yang positif, sehingga tanaman yang ditanaman pada musim berikutnya tetap bagus pertumbuhan dan produktivitasnya. Sedangkan pupuk anorganik dapat dilihat sebagai berikut : - hanya mengandung satu atau beberapa unsur hara, tetapi dalam jumlah banyak. - tidak dapat memperbaiki struktur tanah, justru penggunaannya dalam jangka waktu lama menyebabkan fisik tanah menjadi keras. - dapat membuat tanaman rentan terhadap penyakit. - pupuk anorganik mudah menguap dan tercuci terkecuali jenis pupuk seperti TSP, SP36 dan pupuk posfat lainnya. Oleh karena itu, penggunaan yang tidak tepat akan tidak berarti karena unsur hara yang ada hilang akibat menguap atau tercuci air.

(Sukamto, 2007)

2.13. Penentuan Kadar C - Organik Bahan – bahan/material organik tanah merupakan sisa tumbuhan, hewan dan organisme tanah, baik yang telah maupun yang sedang mengalami dekomposisi. Material/bahan organik tanah tidak terdekomposisi menjadi humus yang berwarna


menjadi hitam dan bersifat koloidal.pengukuran kandungan bahan organik tanah berdasarkan jumlah organik yang mudah teroksidasi akan mereduksi Cr 2 O72- yang diberikan secara berlebihan. Terjadinya reaksi ini karena adanya energi yang dihasilkam oleh reaksi H2 SO 4 pekat dan K 2 Cr2O7. Keadaan ini menyebabkan Cr6+ (Nurdin Muhammad Suin,2002). Teknik penetapan C-organik yang paling standar adalah oksidasi bahan orgaik oleh dikromat yang mana metode ini lebih sering disebut metode Walkley dan Black. Dalam prosedurnya kalium dikromat dan asam sulfat pekat ditambahkan ke dalam bahan organik, dimana larutan tersebut harus didinginkan terlebih dahulu sebelum ditambahkan dengan air. Penambahan asam posfat ke dalam larutan tersebut berguna untuk mengurangi interferensi dari Fe 3+ yang mungkin sering terjadi. Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut : 2 Cr2 O7 2-

+ 3 C + 16 H+

4 Cr3+ + 3 CO2 + 8 H2O

Prosedur dari Walkley dan Black ini sangat luas digunakan karena sederhana, cepat dan tidak memerlukan peralatan yang mahal, akan tetapi prosedur ini hasil oksidasi tidak dapat mencapai hasil yang optimal, yang mana prosedur tersebut hanya mampu mengoksidasi bahan organik antara 60 % - 75 %. (Zimmerman, 1997).

2.14. Penentuan Nitrogen dengan Metode Kjehdahl Metode ini sangat penting dalam penentuan kadar protein. Pada dasarnya, bahan dioksidasi dengan asam sulfat pekat panas hingga hancur. Tahap ini disebut tahap digestion atau pencernaan. Disini nitrogen diubah menjadi ion amonium. Pada tahap berikutnya, larutan ditambah basa kuat sehingga bereaksi basa lalu didestilasi. Hasil destilasi ditampung dengan HCl baku yang tertentu jumlahnya untuk mengikat NH3 . Destilat kemudian dititrasi dengan NaOH baku untuk menentukan kelebihan asam. Selisih HCl yang ditambahkan dengan yang dititrasi merupakan jumlah HCl yang terikat oleh NH3 sehingga kandungan N didalam analit dapat dihitung.


Reaksi – reaksi yang terjadi sebagai berikut : Protein + oksidator

NH4 + + CO2 + H2 O + lain – lain (digestion)

NH4 + + OH-

NH3 + H2 O (destilasi)

NH3 + HCl berlebih

NH4 Cl (penampungan)

HCl sisa + NaOH

NaCl + H2 O (titrasi)

(W. Harjadi, 1993)

2.15. Penentuan Posfat Kelarutan posfor dalam zat pembawanya berbeda – beda. Pupuk posfat yang larut dalam air tak selalu merupakan kategori yang paling baik untuk mengartikan ketersediaan unsurnya bagi tanaman, meskipun posfat yang larut dalam air salah satu pengertian yang baik. Metode

kimia

telah

dikembangkan

diman

pertimbangan

yang

diperhatikan yaitu larut dalam,ketersediaan,dan kandungan tota l posfat. Istilah yang paling sering digunakan dalam menggambarkan kandungan posfor dengan menentukan kelarutannya dalam air, kelarutannya dalam sitrat, tidak larut dalam sitrat, ketersediaannya, dan total posfornya(sebagai P 2 O5 ). Sejumlah kecil sampel diambil dari bahan untuk dianalisa, pertama – tama diekstraksi dengan air. Endapan disaring dan jumlah posfat yang dikandung didalam filtrat ditentukan. Hasilnya dinyatakan dalam persen per berat sampel, fraksi ini mewakili fraksi yang larut dalam air. Posfor yang larut dalam asam sitrat, residu diekstraksi dengan ammonium sitrat 1N. Posfor yang tersedia adalah jumlah posfor yang larut dalam air dan larut dalam sitrat mewakili taksiran yang tersedia untuk tanaman. (Samuel L.Trigdale,1975) Prosedur penentuan posfat didasarkan pada reaksi : H3 PO 4 + 12H2 MoO4

H3 P(Mo12 O40 ) + 12 H2 O

Mo (IV)

Mo (V)

Posfat dengan molibdat membentuk suatu poliheteroasam dimana molibdat dapat direduksi dari keadaan oksidasi 6 menjadi keadaan oksidasi


dengan asam askorbat sehingga membentuk kompleks biru yang dapat diukur secara metode scpektrofotometri pada panjang gelombang 660 nm.

(J.Ruzieka,

E.H.Hansen, 1981)

2.16. Penentuan Kalium Secara Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) Kalium adalah salah satu unsur logam alkali yang mempunyai rumus atom K berat atom 39.102, nomor atom 19, titik lebur 63,38 o C, dan titik didihnya 759o C. Kadar kalium ditetapkan dengan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA). Spektofotometri serapan atom yang disingkat dengan SSA adalah suatu tekn ik atau metode analisa kimia bagi penentuan kadar unsur-unsur logam dan semi logam yang terdapat didalam sampel (terutama pada kadar yang rendah yaitu ppm dan ppb), dengan dasar analisis absorbsi energi radiasi elektromagnetik oleh atom.

Di dalam suatu nyala, atom yang terbanyak lebih berada dalam keadaan elektronik dasar daripada dalam keadaan tereksitasi. Jumlah atom yang tereksitasi berkisar secara eksponensial dengan suhu sedangkan dengan demikian banyak atom yang tereksitasi. Atom-atom gas terionisasikan dan benturan ion-ion berenergi dengan permukaan katoda mengusir atom-atom logam yang telah tereksitasikan. Hal ini mengakibatkan terjadinya spektrum garis logam yang menampakkan diri sebagai suatu bara di dalam ruangan pada katoda cekung. Suatu garis yang cocok di dalam spektrum emisi dari sumbernya dipilih untuk dianalisa. Garis ini yang disebut garis resonansi, menunjukkan suatu perpindahan dari suatu keadaan bereksitasi suatu atom ke keadaan dasar dan dengan demikian menunjukkan frekuensi yang tepat bagi absorbsi oleh atom-atom di dalam nyala yang ada pada keadaan dasar.

2.16.1. Instrumentasi Spektrofotometer Serapan Atom :

A

B

C

D

E

F

Gambar 2.7 Sistematis ringkas dari alat SSA


A. Lampu katoda berongga Lampu

katoda

berongga

merupakan

memancarkan spektrum dari unsur logam

sumber

sinar

yang

yang akan dianalisa (setiap logam

yang memiliki lampu khusus untuk logam tersebut).

B. Chopper Mengatur sinar yang dipancarkan.

C. Tungku Tempat pembakaran (untuk memecahkan larutan sampel pada tetesan halus dan meleburkannya ke dalam nyala untuk diatomkan).

D. Monokromator Mendispersi sinar yang ditransmisikan oleh atom.

E. Detektor Mengukur sinar yang ditransmisikan dan memberikan signal sebagai respon terhadap sinar yang diterima.

F. Rekorder Untuk membaca nilai absorbansi.

(Khopkar, S.M. 2002)

2.16.2. Keuntungan Spektrofotometer Serapan Atom : 1. Karena

absorpsi bergantung pada populasi keadaan dasar, maka

kepekaan mungkin

lebih tinggi khususnya

untuk

unsur-unsur yang sukar

dieksitasikan (misalnya seng yang dapat ditentukan kurang dari 0,5 ppm, sedang batas terendah pada emisi mungkin sama dengan 500 ppm). 2. Populasi keadaan dasar jauh kurang peka terhadap suhu nyala daripada populasi yang tereksitasi.


3. Interferensi dari garis-garis spektrum dari unsur-unsur lain dan emisi latar belakang nyala dapat diperkecil. (Day, R.A, 1994)


BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Recommend Documents