Peranan Zeolit dalam Pelepasan Nitrogen dari Pupuk Tersedia Lambat (Slow Release Fertilizers)
PERANAN ZEOLIT DALAM PELEPASAN NITROGEN
DARI PUPUK TERSEDIA LAMBAT (SLOW RELEASE FERTILIZERS)
NURUL HIKMAH
A.24101097
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006
SUMMARY
Nurul Hikmah. The Utilization of Zeolite on Nitrogen Release from Slow
Release Fertilizers. Suwardi and Astiana Sastiono as advisors.
Nitrogen is one of plant nutrients which are most important for plant
growth. However, nitrogen is easy leaching from the soil as nitrate, volatilizing as
ammonia gas, or change to other forms which can not be absorbed by crops. To
increase the nitrogen efficiency, the fertilizer is made as slow release form.
Zeolite is mineral which has capability to adsorb nitrogen as ammonium ion. By
making the precise mixture of zeolites and nitrogen as slow release fertilizer, it
expecting to improve the release of nitrogen according to the time and amount that
required by crops. The objectives of
this research were (a) to compare the
nitrogen release of the slow release fertilizer (SRF) formula and the mixture of
urea and zeolite; and (b) to compare the nitrogen release of SRF formula and prill
urea as well as granule urea.
The experiment was carried out by using aerobe incubation method during
14 weeks. The codes of SRF which used in this research are A, B, C, D with
contained of 22% N; E, F, G, H (32% N), K (36% N), prill and granule urea (45%
N), P1 (6% N), P2(18% N), P3 (15% N), and without nitrogen as control. The
fertilizers were given
equivalent to 50 mg/kg and put its into plastic bottle
containing equivalent to100g oven-dry soil. The fertilizer and soil then mixed
homogenously and watered until field capacity. The soil in the plastic bottle
covered by polyethylene plastic and then incubated in the room temperature. The
nitrogen as ammonium and nitrate, electrical conductivity (EC), and pH were
analyzed at 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 14 week of incubation period.
The results indicate that ammonium had been detected at the first week
incubation and decrease until near zero at the third week incubation. Meanwhile,
the nitrate showed a continuous increase during the incubation period. The
slowest nitrogen release showed by SRF B formula (urea mixture with zeolite in
the ratio of 50:50). This value is still lower compared with the other 3 types of
commercial SRF. Zeolite in the SRF adsorbed ammonium that released by
fertilizers. During the ammonium in the soil solution is still high, the ammonium
which is adsor bed by zeolite would not immediately release into soil. After
ammonium turned into nitrate, the ammonium adsorbed in the zeolite cavities
released into the soil solution.
Keywords : ammonium, nitrate, slow release fertilizer, zeolite .
RINGKASAN
Nurul Hikmah. Peranan Zeolit dalam Pelepasan Nitrogen dari Pupuk
Tersedia Lambat (Slow Release Fertilizers). Dibawah bimbingan Suwardi
dan Astiana Sastiono.
Salah satu unsur pupuk yang terpenting bagi tanaman adalah nitrogen (N).
Nitrogen merupakan unsur yang muda h hilang melalui pencucian baik dalam
bentuk nitrat, menguap ke udara dalam bentuk gas amoniak, dan berubah ke
bentuk-bentuk lain yang tidak dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Salah satu usaha
untuk mengurangi kehilangan nitrogen adalah dengan membuat pupuk tersebut
dalam bentuk tersedia lambat (slow release). Zeolit merupakan mineral yang
memiliki kemampuan menjerap nitrogen dalam bentuk ion ammonium.
Pembuatan pupuk nitrogen dengan campuran zeolit dalam jumlah yang tepat
diharapkan dapat membantu mengendalikan pelepasan unsur nitrogen sesuai
dengan waktu dan jumlah yang dibutuhkan tanaman. Penelitian ini bertujuan
untuk (a). Mengetahui laju pelepasan nitrogen dari formula slow release fertilizer
(SRF) campuran antara urea dan zeolit. (b). Membandingkan laju pelepasan
nitrogen formula SRF dengan pupuk urea pril dan urea granul.
Percobaan dilaksanakan dengan menggunakan metode inkubasi tertutup
selama 14 minggu. Jenis dan kadar nitrogen pupuk yang digunakan dalam
penelitian adalah: A, B, C, D dengan kadar nitrogen 22%; E, F, G, H (32% N), K
(36% N), urea pril dan urea granul (45% N), P1 (6%N), P2(18%N), P3 (15%N),
dan tanpa nitrogen sebagai kontrol. Pupuk N setara dengan 50 mg/kg dimasukkan
ke dalam wadah plastik yang berisi tanah setara 100 g berat kering mutlak
(BKM). Tanah dan pupuk dicampur merata lalu dilembabkan sampai mencapai
kadar air kapasitas lapang. Tanah dalam wadah plastik ditutup dengan plastik
polyethylene kemudian diinkubasi pada suhu kamar. Pada minggu ke- 1, 2, 3, 4, 6,
8, 10, 14 inkubasi, kadar amonium, nitrat, pH dan EC dianalisis.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa amonium terbentuk sangat cepat
pada minggu ke-1 inkubasi dan menurun mendekati nol pada minggu ke-3.
Sementara itu laju pembentukan nitrat meningkat selama masa inkubasi. Laju
pelepasan nitrogen pada pupuk yang paling lambat terjadi pada formula SRF B
yang mengandung campuran urea:zeolit dengan perbandingan 50:50. Nilai ini
lebih lambat dari 3 jenis pupuk pembanding yang ada di pasaran. Zeolit yang
dicampur dengan pupuk urea mengikat amonium yang dilepaskan pupuk pada saat
penguraian. Amonium yang dijerap zeolit tidak segera dilepas ke dalam larutan
tanah selama jumlah amonium dalam tanah masih tinggi. Setelah amonium dalam
tanah berubah menjadi nitrat, persediaan amonium dalam rongga-rongga zeolit
dilepaskan ke dalam larutan tanah.
Kata kunci: amonium, nitrat, slow release fertilizer, zeolit.
PERANAN ZEOLIT DALAM PELEPASAN NITROGEN
DARI PUPUK TERSEDIA LAMBAT (SLOW RELEASE FERTILIZERS)
NURUL HIKMAH
A.24101097
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memproleh gelar
Sarjana Pertanian pada
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
Fakultas Pertanian
Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006
Judul
: Peranan Zeolit dalam Pelepasan Nitrogen dari Pupuk
Tersedia Lambat (Slow Release Fertilizers)
Nama
: Nurul Hikmah
Nomor Pokok : A24101097
Menyetujui
Pembimbing Skrips i I
Pembimbing Skripsi II
Dr. Ir. Suwardi, M.Agr.
NIP.131 664 410
Dr. Ir. Astiana Sastiono , M.Sc.
NIP.130 779 513
Mengetahui
Dekan Fakultas Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham MAgr.
NIP.130 422 698
Tanggal Lulus :
RIWAYAT HIDUP
Penulis di lahirkan di kota Meulaboh (Aceh Barat) pada tagggal 24April
1983 dari ibunda Linda Wati dan Ayah Hartanto Hadiono. Penulis adalah anak
kedua dari 4 bersaudari (Nurhasanah, Nurul Hikmah, Ainun Mardiah, dan Puteri
Azmi). Penulis menempuh pendidikan Sekolah Dasar di SD Negeri Panaragan
Kidul2 bogor tahun 1989 dan lulus pada tahun 1995. kemudian melanjutka n
pendidikan di SMPN 11 Bogor sampai dengan tahun 1998, dan melanjutkan ke
SMUN 6 Bogor dan menyelesaikan pendidikan pada tahun 2001.
Pada tahun 2001, penulis lulus seleksi masuk ke Instit ut Pertanian Bogor
melalui Ujian Masuk Perguruan Tinggi Negeri (UMPTN). Selama kuliah di IPB
penulis aktif megikuti berbagai kegiatan di kampus, beberapa diantaranya adalah,
anggota Kebun Mahasiswa Pecinta Tanaman Obat Agrifarma, Anggota Paduan
Suara Agria Swara, anggota redaksi majalah HUMUS, penulis juga aktif di
Himpunan Mahasiswa Ilmu Tanah (HMIT) sebagai Staf di Biro Seni dan bakat.
Bogor, Maret 2006
Penulis
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan
segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penyusunan skripsi ini dengan baik. Skripsi yang berjudul Peranan Zeolit dalam
Pelepasan Nitrogen dari Pupuk Tersedia Lambat (Slow Release Fertilizers)
merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian, Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Selama penyusunan skripsi ini, penulis telah banyak mendapat bantuan
dari Dr.Ir. Suwardi dan Dr.Ir. Astiana Sastiono sebagai pembimbing skripsi.
Untuk itu, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada beliau
yang telah memberikan bimbingan, pengarahan dan sumbangan pemikiran kepada
penulis. Penulis juga ucapkan banyak terimakasih kepada mama, papa, ka Fera,
adikku ainun dan putri yang tersayang. Kepada sahabatku Trilia dan rekan-rekan
seangkatan
yang
tidak
dapat
disebutkan
satu
persatu,
penulis
sangat
berterimakasih atas bantuan moril maupun spiritual yang telah diberikan.
Besar harapan penulis, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi yang
membutuhkannya. Atas segala kerendahan hati penulis mohon maaf yang sebesarbesarnya.
Semoga kita semua selalu berada dalam lindungan-Nya.
Bogor, Maret 2006
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ....................................................................................
i
DAFTAR ISI ...................................................................................................
ii
DAFTAR TABEL...........................................................................................
iii
DAFTAR GAMBAR......................................................................................
iv
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .................................................................................
1
1.2. Tujuan Penelitian..............................................................................
3
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Nitrogen sebagai Unsur Pupuk.........................................................
4
2.2. Pengembangan Slow Release Fertilizers dengan Pemanfaatan Zeolit 12
III. BAHAN DAN METODE
IV.
V.
3.1. Tempat dan Waktu...........................................................................
22
3.2. Bahan dan Alat.................................................................................
22
3.3. Metode Pene litian.............................................................................
23
3.4. Pelaksanaan Percobaan ....................................................................
24
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Laju Pelepasan Nitrogen Pupuk menjadi Amonium ........................
25
4.2. Laju Pelepasan Nitrogen menjadi Amonium dan Nitrat ..................
28
4.3. Perubahan pH, EC dan Sifat-Sifat Kimia Tanah selama Inkubasi...
29
4.4. Mekanisme Slow Release pada SRF yang di buat dari
Urea dan Zeolit.................................................................................
31
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan.......................................................................................
33
5.2. Saran.................................................................................................
33
VI. DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................
35
LAMPIRAN .............................................................................................
37
DARI PUPUK TERSEDIA LAMBAT (SLOW RELEASE FERTILIZERS)
NURUL HIKMAH
A.24101097
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006
SUMMARY
Nurul Hikmah. The Utilization of Zeolite on Nitrogen Release from Slow
Release Fertilizers. Suwardi and Astiana Sastiono as advisors.
Nitrogen is one of plant nutrients which are most important for plant
growth. However, nitrogen is easy leaching from the soil as nitrate, volatilizing as
ammonia gas, or change to other forms which can not be absorbed by crops. To
increase the nitrogen efficiency, the fertilizer is made as slow release form.
Zeolite is mineral which has capability to adsorb nitrogen as ammonium ion. By
making the precise mixture of zeolites and nitrogen as slow release fertilizer, it
expecting to improve the release of nitrogen according to the time and amount that
required by crops. The objectives of
this research were (a) to compare the
nitrogen release of the slow release fertilizer (SRF) formula and the mixture of
urea and zeolite; and (b) to compare the nitrogen release of SRF formula and prill
urea as well as granule urea.
The experiment was carried out by using aerobe incubation method during
14 weeks. The codes of SRF which used in this research are A, B, C, D with
contained of 22% N; E, F, G, H (32% N), K (36% N), prill and granule urea (45%
N), P1 (6% N), P2(18% N), P3 (15% N), and without nitrogen as control. The
fertilizers were given
equivalent to 50 mg/kg and put its into plastic bottle
containing equivalent to100g oven-dry soil. The fertilizer and soil then mixed
homogenously and watered until field capacity. The soil in the plastic bottle
covered by polyethylene plastic and then incubated in the room temperature. The
nitrogen as ammonium and nitrate, electrical conductivity (EC), and pH were
analyzed at 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 14 week of incubation period.
The results indicate that ammonium had been detected at the first week
incubation and decrease until near zero at the third week incubation. Meanwhile,
the nitrate showed a continuous increase during the incubation period. The
slowest nitrogen release showed by SRF B formula (urea mixture with zeolite in
the ratio of 50:50). This value is still lower compared with the other 3 types of
commercial SRF. Zeolite in the SRF adsorbed ammonium that released by
fertilizers. During the ammonium in the soil solution is still high, the ammonium
which is adsor bed by zeolite would not immediately release into soil. After
ammonium turned into nitrate, the ammonium adsorbed in the zeolite cavities
released into the soil solution.
Keywords : ammonium, nitrate, slow release fertilizer, zeolite .
RINGKASAN
Nurul Hikmah. Peranan Zeolit dalam Pelepasan Nitrogen dari Pupuk
Tersedia Lambat (Slow Release Fertilizers). Dibawah bimbingan Suwardi
dan Astiana Sastiono.
Salah satu unsur pupuk yang terpenting bagi tanaman adalah nitrogen (N).
Nitrogen merupakan unsur yang muda h hilang melalui pencucian baik dalam
bentuk nitrat, menguap ke udara dalam bentuk gas amoniak, dan berubah ke
bentuk-bentuk lain yang tidak dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Salah satu usaha
untuk mengurangi kehilangan nitrogen adalah dengan membuat pupuk tersebut
dalam bentuk tersedia lambat (slow release). Zeolit merupakan mineral yang
memiliki kemampuan menjerap nitrogen dalam bentuk ion ammonium.
Pembuatan pupuk nitrogen dengan campuran zeolit dalam jumlah yang tepat
diharapkan dapat membantu mengendalikan pelepasan unsur nitrogen sesuai
dengan waktu dan jumlah yang dibutuhkan tanaman. Penelitian ini bertujuan
untuk (a). Mengetahui laju pelepasan nitrogen dari formula slow release fertilizer
(SRF) campuran antara urea dan zeolit. (b). Membandingkan laju pelepasan
nitrogen formula SRF dengan pupuk urea pril dan urea granul.
Percobaan dilaksanakan dengan menggunakan metode inkubasi tertutup
selama 14 minggu. Jenis dan kadar nitrogen pupuk yang digunakan dalam
penelitian adalah: A, B, C, D dengan kadar nitrogen 22%; E, F, G, H (32% N), K
(36% N), urea pril dan urea granul (45% N), P1 (6%N), P2(18%N), P3 (15%N),
dan tanpa nitrogen sebagai kontrol. Pupuk N setara dengan 50 mg/kg dimasukkan
ke dalam wadah plastik yang berisi tanah setara 100 g berat kering mutlak
(BKM). Tanah dan pupuk dicampur merata lalu dilembabkan sampai mencapai
kadar air kapasitas lapang. Tanah dalam wadah plastik ditutup dengan plastik
polyethylene kemudian diinkubasi pada suhu kamar. Pada minggu ke- 1, 2, 3, 4, 6,
8, 10, 14 inkubasi, kadar amonium, nitrat, pH dan EC dianalisis.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa amonium terbentuk sangat cepat
pada minggu ke-1 inkubasi dan menurun mendekati nol pada minggu ke-3.
Sementara itu laju pembentukan nitrat meningkat selama masa inkubasi. Laju
pelepasan nitrogen pada pupuk yang paling lambat terjadi pada formula SRF B
yang mengandung campuran urea:zeolit dengan perbandingan 50:50. Nilai ini
lebih lambat dari 3 jenis pupuk pembanding yang ada di pasaran. Zeolit yang
dicampur dengan pupuk urea mengikat amonium yang dilepaskan pupuk pada saat
penguraian. Amonium yang dijerap zeolit tidak segera dilepas ke dalam larutan
tanah selama jumlah amonium dalam tanah masih tinggi. Setelah amonium dalam
tanah berubah menjadi nitrat, persediaan amonium dalam rongga-rongga zeolit
dilepaskan ke dalam larutan tanah.
Kata kunci: amonium, nitrat, slow release fertilizer, zeolit.
PERANAN ZEOLIT DALAM PELEPASAN NITROGEN
DARI PUPUK TERSEDIA LAMBAT (SLOW RELEASE FERTILIZERS)
NURUL HIKMAH
A.24101097
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memproleh gelar
Sarjana Pertanian pada
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
Fakultas Pertanian
Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006
Judul
: Peranan Zeolit dalam Pelepasan Nitrogen dari Pupuk
Tersedia Lambat (Slow Release Fertilizers)
Nama
: Nurul Hikmah
Nomor Pokok : A24101097
Menyetujui
Pembimbing Skrips i I
Pembimbing Skripsi II
Dr. Ir. Suwardi, M.Agr.
NIP.131 664 410
Dr. Ir. Astiana Sastiono , M.Sc.
NIP.130 779 513
Mengetahui
Dekan Fakultas Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham MAgr.
NIP.130 422 698
Tanggal Lulus :
RIWAYAT HIDUP
Penulis di lahirkan di kota Meulaboh (Aceh Barat) pada tagggal 24April
1983 dari ibunda Linda Wati dan Ayah Hartanto Hadiono. Penulis adalah anak
kedua dari 4 bersaudari (Nurhasanah, Nurul Hikmah, Ainun Mardiah, dan Puteri
Azmi). Penulis menempuh pendidikan Sekolah Dasar di SD Negeri Panaragan
Kidul2 bogor tahun 1989 dan lulus pada tahun 1995. kemudian melanjutka n
pendidikan di SMPN 11 Bogor sampai dengan tahun 1998, dan melanjutkan ke
SMUN 6 Bogor dan menyelesaikan pendidikan pada tahun 2001.
Pada tahun 2001, penulis lulus seleksi masuk ke Instit ut Pertanian Bogor
melalui Ujian Masuk Perguruan Tinggi Negeri (UMPTN). Selama kuliah di IPB
penulis aktif megikuti berbagai kegiatan di kampus, beberapa diantaranya adalah,
anggota Kebun Mahasiswa Pecinta Tanaman Obat Agrifarma, Anggota Paduan
Suara Agria Swara, anggota redaksi majalah HUMUS, penulis juga aktif di
Himpunan Mahasiswa Ilmu Tanah (HMIT) sebagai Staf di Biro Seni dan bakat.
Bogor, Maret 2006
Penulis
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan
segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penyusunan skripsi ini dengan baik. Skripsi yang berjudul Peranan Zeolit dalam
Pelepasan Nitrogen dari Pupuk Tersedia Lambat (Slow Release Fertilizers)
merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian, Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Selama penyusunan skripsi ini, penulis telah banyak mendapat bantuan
dari Dr.Ir. Suwardi dan Dr.Ir. Astiana Sastiono sebagai pembimbing skripsi.
Untuk itu, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada beliau
yang telah memberikan bimbingan, pengarahan dan sumbangan pemikiran kepada
penulis. Penulis juga ucapkan banyak terimakasih kepada mama, papa, ka Fera,
adikku ainun dan putri yang tersayang. Kepada sahabatku Trilia dan rekan-rekan
seangkatan
yang
tidak
dapat
disebutkan
satu
persatu,
penulis
sangat
berterimakasih atas bantuan moril maupun spiritual yang telah diberikan.
Besar harapan penulis, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi yang
membutuhkannya. Atas segala kerendahan hati penulis mohon maaf yang sebesarbesarnya.
Semoga kita semua selalu berada dalam lindungan-Nya.
Bogor, Maret 2006
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ....................................................................................
i
DAFTAR ISI ...................................................................................................
ii
DAFTAR TABEL...........................................................................................
iii
DAFTAR GAMBAR......................................................................................
iv
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .................................................................................
1
1.2. Tujuan Penelitian..............................................................................
3
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Nitrogen sebagai Unsur Pupuk.........................................................
4
2.2. Pengembangan Slow Release Fertilizers dengan Pemanfaatan Zeolit 12
III. BAHAN DAN METODE
IV.
V.
3.1. Tempat dan Waktu...........................................................................
22
3.2. Bahan dan Alat.................................................................................
22
3.3. Metode Pene litian.............................................................................
23
3.4. Pelaksanaan Percobaan ....................................................................
24
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Laju Pelepasan Nitrogen Pupuk menjadi Amonium ........................
25
4.2. Laju Pelepasan Nitrogen menjadi Amonium dan Nitrat ..................
28
4.3. Perubahan pH, EC dan Sifat-Sifat Kimia Tanah selama Inkubasi...
29
4.4. Mekanisme Slow Release pada SRF yang di buat dari
Urea dan Zeolit.................................................................................
31
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan.......................................................................................
33
5.2. Saran.................................................................................................
33
VI. DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................
35
LAMPIRAN .............................................................................................
37