TK-40Z2 PENELITIAN Semester 2− 2007/2008
Judul PEMBUATAN SLOW-RELEASED NPK FERTILIZER
Kelompok B.67.3.32 Wisnu Wijanarko Dinda Elefani
(13004005) (13004070)
Pembimbing Dr. Sanggono Adisasmito Dr. IDG. Arsa Putrawan Dr Melia Laniwati G
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Juni 2008
LEMBAR PENGESAHAN TK-40Z2 PENELITIAN Semester II − 2007/2008 PEMBUATAN SLOW RELEASE NPK FERTILIZER
Kelompok B.67.3.32 Wisnu Wijanarko Dinda Elefani
(13004005) (13004070)
Catatan
Bandung, Juni 2008 Disetujui Pembimbing
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Pembimbing III,
Dr. Sanggono Adisasmito
Dr. IDG. Arsa Putrawan
Dr Melia Laniwati G
B.67.3.32
i
TK-40Z2 PENELITIAN PEMBUATAN SLOW-RELEASE NPK FERTILIZER Kelompok B.67.3.32 Wisnu Wijanarko (13004005) dan Dinda Elefani (13004070) Pembimbing Dr. Sanggono Adisasmito, Dr. IDG. Arsa Putrawan dan Dr. Melia Laniwati G.
ABSTRAK Tidak semua pupuk yang diberikan pada tanaman dapat diserap oleh tanaman tersebut, sebagian akan mengalami degradasi atau terbawa hanyut oleh air tanah, sehingga pemupukan tidak efisien dan akan mencemari lingkungan dengan kandungan N, P, dan K. Oleh karena itu perlu dicarikan cara lain, diantaranya adalah digunakannya pupuk NPK slow release (berpelepasan lambat), dimana unsur hara dilepaskan secara perlahan dan terus – menerus dalam jangka waktu tertentu, sehingga kehilangan unsur hara akibat pencucian oleh air lebih kecil. Pupuk tablet NPK yang berada di pasaran sekarang menggunakan polimer sebagai pelapis sehingga nutrisi di dalam pupuk tersebut lepas secara perlahan-lahan. Polimer merupakan merupakan senyawa yang tidak ramah lingkungan, sehingga perlu dipilih senyawa yang memiliki kemampuan sebagai pelapis dan ramah lingkungan. Oleh karena itu dipilih tanah liat sebagai pelapis karena tanah liat memiliki sifat semi-permeable dan ramah lingkungan. Pupuk yang dibuat adalah pupuk tablet NPK (12-10-22 rasio) berdiameter 3 cm dan tebal 1,5 cm dengan berat 16 gram dengan dan tanpa coating tanah liat. Kondisi pelarutan berlangsung pada temperatur 25oC dalam medium air. Kinerja pupuk tablet ini kemudian dibandingkan dengan pupuk tablet komersial. Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju nitrogen, fosfor (sebagai P2O5), dan kalium (sebagai K2O) yang lepas dari pupuk berpelapis tanah liat adalah 0,12 ppm/menit; 0,2 ppm/menit; 0,01 ppm/menit. Perbandingan laju pelarutan komponen nitrogen dari pupuk berpelapis tanah liat adalah 1:275, sedangkan untuk unsur P dan K masing-masing adalah 1:158 dan 1:109. Merujuk pada kategori pupuk berpelepasan lambat menurut Trenkel, pupuk NPK berpelapis tanah liat tidak dapat dikategorikan sebagai pupuk berpelepasan lambat. Kata kunci: pupuk tablet, slow release, coating, tanah liat
B.67.3.32
ii
TK-40Z1 FINAL RESEARCH PROJECT PRODUCTION OF SLOW-RELEASE NPK FERTILIZER B.67.3.32 Wisnu Wijanarko (13004005) and Dinda Elefani (13004070) Advisors Dr. Sanggono Adisasmito, Dr. IDG. Arsa Putrawan dan Dr Melia Laniwati G
ABSTRACT Not all of fertilizers given by plants could be absorbed, while others are being degradated or leached by ground water so they will cause inefficient fertilizing and environmental pollution of N, P, and K. Because of that problem, slow release fertilizer was needed. Slow- release NPK fertilizer nutrition was released gradually and continuously so that it could
reduce
nutrition losses by leaching. Nowadays, commercial tablet fertilizer use polymer as coating so that the nutrition can be released slowly. Polymer is unbiodegradable compound, so it is
needed a biodegradable
coating. Clay as coating is semi permeable and biodegradable. 16-gram slow-release NPK fertilizer (12-10-22 ratio) with 3 cm diameter and 1.5 cm thickness coated and uncoated by clay would be made. Tablet fertilizer was analyzed time release in water medium at 25oC. The performance of slow release fertilizer was compared with commercial tablet fertilizer. The result showed that released rate of nitrogen, phosphorus (as P2O5), and potassium (as K2O) which released from clay coated fertilizer were 0,12 ppm/min, 0,2 ppm/ min, and 0,01 ppm/min. The comparison between released rate of coated and uncoated NPK fertilizer were 1:275 for N, 1:158 for P, and 1:109 for K. Based on Trenkel’s clasifications of slow release fertilizer, the coated NPK fertizer using clay as coating was not categorized as slow release fertilizer.
Keyword: tablet fertilizer, slow-release, coating, clay
B.67.3.32
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur pada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan karunia-Nya, penyusun dapat menyelesaikan laporan ini tepat pada waktunya. Laporan ini disusun sebagai syarat kelulusan mata kuliah TK-40Z2, dan merupakan prasyarat untuk melaksanakan penelitian. Dalam penyusunan laporan ini, penyusun mempelajari berbagai literatur, baik cetak maupun elektronik. Selain itu, penyusun juga mendapatkan berbagai masukan dari dosen pembimbing dan para peneliti pendahulu.
Penyusun tidak mungkin dapat menyelesaikan laporan ini tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penyusun hendak mengucapkan terima kasih pada: 1. Dr. Sanggono Adisasmito, Dr. IDG. Arsa Putrawan dan Dr Melia Laniwati G sebagai dosen pembimbing yang telah memberikan bantuan baik moril maupun materiil selama proses penyusunan laporan ini. 2. Dr. IDG Arsa Putrawan sebagai dosen koordinator mata kuliah TK 40Z2 Penelitian yang telah memberikan arahan dalam proses penulisan laporan ini. 3. Dave Mangindaan ST,MT yang telah membagi ilmu dan pengalamannya.
Penyusun menyadari bahwa laporan ini belum dapat dikatakan sempurna. Saran dan kritik bagi perbaikan laporan ini sangat penyusun harapkan. Akhir kata, semoga laporan ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak.
Bandung, Juni 2008
Penulis
B.67.3.32
iv
DAFTAR ISI
Halaman Lembar Pengesahan
i
Abstrak
ii
Abstract
iii
Kata Pengantar
iv
Daftar Isi
v
Daftar Tabel
I
II
viii
Daftar Gambar
ix
Pendahuluan
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Rumusan Masalah
2
1.3 Tujuan
2
1.4 Ruang Lingkup
3
Tinjauan Pustaka
4
2.1 Mekanisme Pupuk dapat Terserap ke Tanaman
4
2.2 Nutrisi pada Tanaman
4
2.2.1 Nutrisi Makro
6
2.2.2 Nutrisi Mikro
15
2.2.3 Kekurangan Nutrisi pada Tanaman
16
2.4 Pupuk Berpelepasan Lambat
17
2.5 Jenis Coating untuk Pupuk Tablet
18
2.5.1 Sulfur sebagai pelapis
18
2.5.2 Polymer sebagai pelapis
19
2.5.3
19
Zeolite, pillared montmorillonite, dan lignin sebagai pelapis
2.5.4
B.67.3.32
Asam Lemak sebagai pelapis
v
20
2.5.5
III
IV
V
Tanah liat sebagai pelapis
20
2.6 Metode Pelapisan pada Pupuk Berpelepasan Lambat
21
Tahapan Penelitian
24
3.1 Metodologi
24
3.2 Bahan
24
3.3 Alat
25
3.4 Penyediaan Pupuk Tablet NPK Skala Komersil
25
3.5 Proses Pembuatan Pupuk Tablet
26
3.6 Uji Kinerja Tablet Hasil Percobaan
26
3.7 Variasi
26
Hasil Percobaan dan Pembahasan
28
4.1 Kelarutan Pupuk Tanpa Pelapis
28
4.2 Kelarutan Pupuk Dengan Pelapis
32
4.3 Kinerja Pupuk Berpelapis Tanah Liat
35
4.4 Pupuk Berpelepasan Lambat Komersial
35
Kesimpulan dan Saran
37
5.1 Kesimpulan
37
5.2 Saran
37
DAFTAR PUSTAKA
38
Lampiran A
39
Lampiran B
43
Lampiran C
46
Lampiran D
49
B.67.3.32
vi
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1
Bentuk nutrisi dapat diserap oleh tanaman
5
Tabel 2.2
Fiksasi Nitrogen
7
Tabel 2.3
Penggolongan bakteri terhadap cara hidupnya
9
Tabel 2.4
Jumlah Fosfat yang terkandung pada tanaman
11
Tabel 2.5
Persentase nutrisi dalam pupuk Kalium
13
Tabel 2.6
Pupuk Kalium yang direkomendasikan berdasarkan soil test Kalium
14
Tabel 2.7
Gejala – gejala kekurangan nutrisi pada tanaman
16
Tabel 4.1
Kondisi Percobaan
28
Tabel 4.2
Kadar komponen terlarut dalam selang waktu 0-100 menit
30
Tabel 4.3
Kadar komponen terlarut dalam selang waktu 0-264 jam
33
Tabel 4.4
Perbandingan laju pelepasan pupuk NPK buatan dengan pelapis
Tabel 4.5
B.67.3.32
terhadap pupuk NPK buatan tanpa pelapis.
35
Hasil Analisis Pupuk Bepelepasan Lambat Komersial.
36
vii
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1
Siklus Nitrogen
6
Gambar 2.2
Siklus Fiksasi Nitrogen
8
Gambar 2.3
Siklus Fosfor
10
Gambar 2.4
Perbandingan ketersediaan Fosfor dengan pH tanah
11
Gambar 2.5
Siklus Kalium
12
Gambar 3.1
Diagram alir analisis kadar N,P,dan K pupuk tablet komersil
25
Gambar 3.2
Diagram alir pembuatan pupuk tablet
27
Gambar 4.1
Laju Pelarutan Pupuk NPK tanpa Pelapis
29
Gambar 4.2
Kadar Pupuk NPK Terlarut tanpa Pelapis
31
Gambar 4.3
Laju Pelarutan Pupuk NPK dengan Pelapis Tanah Liat
32
Gambar 4.4
Kadar Pupuk NPK Terlarut dengan Pelapis Tanah Liat
34
B.67.3.32
viii
