Analisa Unsur Hara Besi (Fe) Yang Terkandung Di Dalam Tanah Secara Spektrofotometri

(1)

ANALISA UNSUR HARA BESI (Fe) YANG TERKANDUNG DI

DALAM SAMPEL TANAH KELAPA SAWIT SECARA

SPEKTROFOTOMETER SERAPAN ATOM

DI PUSAT PENELITIAN KELAPA SAWIT (PPKS) MEDAN

KARYA ILMIAH

FINA RIANI PRAWIRA

072401017

DEPARTEMEN KIMIA PROGRAM STUDI D3 KIMIA ANALIS

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

ANALISA UNSUR HARA BESI (Fe) YANG TERKANDUNG DI

DALAM SAMPEL TANAH KELAPA SAWIT SECARA

SPEKTROFOTOMETER SERAPAN ATOM

DI PUSAT PENELITIAN KELAPA SAWIT (PPKS) MEDAN

KARYA ILMIAH

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat dalam menyelesaikan pendidikan Program Studi Kimia Analis

FINA RIANI PRAWIRA

072401017

DEPARTEMEN KIMIA PROGRAM STUDI D3 KIMIA ANALIS

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(3)

PERSETUJUAN

Judul : ANALISA UNSUR HARA BESI (Fe) YANG TERKANDUNG DI DALAM SAMPEL TANAH KELAPA SAWIT SECARA SPEKTROFOTOMETER SERAPAN ATOM DI PUSAT PENELITIAN KELAPA SAWIT (PPKS) MEDAN

Kategori : KARYA ILMIAH

Nama : FINA RIANI PRAWIRA

NIM : 072401017

Program Studi : D3 KIMIA ANALIS Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di Medan, Mei 2010 Diketahui / Disetujui oleh :

Departemen Kimia FMIPA USU

Ketua, Dosen Pembimbing

Dr.Rumondang Bulan,MS. Dr. Marpongahtun, M. Sc

(4)

PERNYATAAN

ANALISA UNSUR HARA BESI (Fe) YANG TERKANDUNG DI DALAM SAMPEL TANAH KELAPA SAWIT SECARA SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM DI

PUSAT PENELITIAN KELAPA SAWIT (PPKS) MEDAN

KARYA ILMIAH

Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerja sendiri, kecuali beberapa kutipan dari ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Mei 2010

FINA RIANI PRAWIRA 072401017

(5)

PENGHARGAAN

Alhamdulillahirabbil’alamin segala puji dan syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya berupa kesehatan, keselamatan, kesempatan dan keterbukaan Pikiran bagi penulis. serta shalawat dan salam penulis hadiahkan kepada junjungan Nabi besar Muhammad SAW dan para sahabatnya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini yang diberi judul “ANALISA UNSUR

HARA BESI (Fe) YANG TERKANDUNG DI DALAM TANAH SECARA SPEKTROFOTOMETRI”. Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi salah satu

persyaratan agar dapat menyelesaikan pendidikan di program studi Diploma 3 Kimia Analis FMIPA USU.

Penyusunan karya ilmiah ini dilakukan berdasarkan pengamatan secara langsung yang dilaksanakan di PUSAT PENELITIAN KELAPA SAWIT (PPKS) MEDAN.

Selanjutnya dalam kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada teristimewa Ayahanda Johan Arifin Prawira, SH, dan Ibunda Sri Julaidah, yang telah memberikan kasih sayang dan do’a restunya serta tanpa pamrih berbuat yang terbaik demi kemajuan penulis, kepada Ibu Dr.Rumondang Bulan, MS selaku ketua Departemen Kimia, Ibu Dr.Marpongahtun, Ms selaku dosen pembimbing, Bapak Drs.Eka Nuryanto, M.Si selaku pembimbing di PUSAT PENELITIAN KELAPA SAWIT, kepada saudara-saudara penulis yaitu Adli Wardhana Prawira, Wika Lydia Prawira, Gustina Arifin Prawira, Joelfi Sakti Prawira, Yessica Sheila Sitompul, Cindy Ayuningtias Sitompul, Lia Kartika Sitompul, Muhammad Taqwa Sitompul yang telah memberikan dukungan serta kasih sayang kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini, sahabat dan rekan-rekan mahasiswa/i Kimia Analis stambuk 2007 yang telah memberikan bantuan serta semangat kepada penulis. Terima kasih juga kepada staf pegawai di laboratorium Tanah dan Daun Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Medan yang telah banyak membantu penulis. Semoga amal baik kita mendapat Ridho dari Allah SWT, Amin.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa karya ilmiah ini masih jauh dari kesempurnaan, hal ini disebabkan karena terbatasnya kemampuan dan pengetahuan yang dimiliki penulis. Oleh sebab itu, kritik dan saran dari semua pihak yang sifatnya memperbaiki dan membangun penulisan karya ilmiah ini sangat diharapkan untuk kesempurnaan. Semoga karya ilmiah ini dapat berguna bagi para pembaca.

Medan, Mei 2010

Penulis

Fina Riani Prawira

(6)

ABSTRAK

Telah dilakukan analisa unsur hara besi yang terdapat dalam sampel tanah pada tanaman kelapa sawit di Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Medan. Analisis besi dilakukan dengan cara mengeringkan contoh tanah dan mengayaknya, kemudian ditambahkan dengan larutan Ammonium Asetat (CH3COONH4) pH 4,8 hingga akhirnya

dilakukan penetapan kadar besi dengan alat Spektrofotometer Serapan Atom pada panjang gelombang 248,3 nm. Dari hasil analisa diperoleh kadar besi adalah 3 – 6 ppm. Kadar ini belum memenuhi standar yang yaitu 10.000 – 100.000 ppm (mg/L) yang ditetapkan oleh PPKS.

(7)

ANALYSIS IRON (Fe) ELEMENT IN THE SOIL OF PALM OIL WITH SPECTROPHOTOMETRY IN PUSAT PENELITIAN KELAPA SAWIT (PPKS)

MEDAN ABSTRACT

Having done analysis of iron element that was found in the soil of oil palm in Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Medan. Analysis of iron has been started by drying the soil and sifting, than it was added by Ammonium acetat (CH3COONH4) material pH 4,8

until finally iron element has been done with Atomic Absorption spectrophotometry in wave length 248,3nm. From the analysis, the content of iron is 3 – 6 ppm. This element has not full filled standart namely 10.000 – 100.000 ppm (mg/L) which established by PPKS.

(8)

DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN ii

PERNYATAAN iii

PENGHARGAAN iv

ABSTRAK v

ABSTRACT vi

DAFTAR ISI vii

DAFTAR TABEL x

BAB 1 PENDAHULUAN 1

1.1Latar Belakang 1

1.2Permasalahan 3

1.3Tujuan 3

1.4Manfaat 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 4

2.1 Evaluasi Kesuburan Tanah 4

2.2 Analisis Tanah 5

2.3 Unsur-Unsur Hara Yang Dibutuhkan Kelapa Sawit 5

2.4 Unsur Hara Besi 6

(9)

2.4.2 Peranan Besi Dalam Tanaman 8

2.4.3 Klorosis Besi Yang Terangsang 9

2.4.4 Memperbaiki Klorosis Besi 10

2.5 Keadaan Yang Memungkinkan Terjadinya Kekuranagn Unsur Mikro 11

2.6 Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) 11

2.6.1 Analisis Kuantitatif Dengan SSA 12

2.6.2 Gangguan-Gangguan Pada Spektrofotometri Serapan Atom 13

BAB 3 BAHAN DAN METODE 16

3.1 Alat 16

3.2 Bahan 17

3.3 Persiapan Contoh Tanah 17

3.3.1 Mengeringkan dan Menghaluskan Contoh Tanah 18 3.4 Penetapan Kadar Air Untuk Koreksi Berat Timbang 18 3.5 Prosedur Penetapan Kadar Besi Pada Tanah 18

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 19

4.1 Hasil 19

4.2 Perhitungan 20

4.2.1 Penentuan Persamaan Garis Regresi 21

4.2.2 Menghitung Konsentrasi Sampel 22

4.2.3 Menghitung Kadar Besi Pada Tanah Kelapa Sawit 23

4.3 Pembahasan 24

(10)

5.2 Saran 26

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

(11)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 4.1 Absorbansi Larutan Fe standard 21

Tabel 4.2 Kadar Besi (Fe) Contoh Tanah 22

(12)

ABSTRAK

(13)

ANALYSIS IRON (Fe) ELEMENT IN THE SOIL OF PALM OIL WITH SPECTROPHOTOMETRY IN PUSAT PENELITIAN KELAPA SAWIT (PPKS)

MEDAN ABSTRACT

(14)

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Untuk pertumbuhan dan perkembangan suatu tanaman dipengaruhi oleh faktor-faktor tanah, iklim dan tanamannya sendiri, yang semuanya saling berkaitan erat satu sama lain. Beberapa faktor ada yang dapat dikontrol oleh manusia dan ada pula yang sedikit bahkan ada yang tidak dapat dikontrol sama sekali. Sebagai contoh yaitu faktor cahaya, temperatur dan udara, hanya sedikit saja yang dapat dikontrol oleh manusia. Sedangkan faktor unsur hara dapat ditingkatkan kesediannya dalam tanah dengan jalan memperbaiki kondisi tanah sedemikian rupa atau dengan pemupukan.

Kapasitas tanah menyediakan unsur hara bagi pertumbuhan tanaman adalah relatif terbatas dan sangat tergantung dari sifat dan ciri tanah tersebut. Keadaaan ini sering menimbulkan problema dalam meningkatkan produksi tanaman. Disamping itu pertumbuhan tanaman juga dipengaruhi oleh beberapa faktor yang erat kaitannya dengan tanah.

Tanaman akan mengabsorpsi unsur hara dalam bentuk ion yang terdapat disekitar daerah perakaran. Unsur-unsur ini harus berada dalam bentuk tersedia dan dalam konsentrasi optimum bagi pertumbuhan. Selanjutnya unsur-unsur tersebut harus berada dalam suatu keseimbangan.

Hingga sekarang telah dikenal 16 macam unsur hara essensial bagi tanaman. Berdasarkan kebutuhannya bagi tanaman maka ke enam belas unsur hara essensial

(15)

tersebut dapat dibagi dalam dua kelompok, yaitu kelompok unsur hara makro dan kelompok unsur hara mikro. Unsur hara makro relatif lebih banyak digunakan/dibutuhkan bahkan dapat mencapai 100 kg ataupun lebih untuk setiap hektar. Sedangkan unsur hara mikro dibutuhkan dalam jumlah lebih sedikit.

Banyak unsur hara yang diserap oleh tanaman, salah satunya adalah unsur hara mikro yaitu besi. Klorosis besi yang kadang-kadang diacu sebagai kekurangan Fe atau stress Fe, sangat umum dijumpai pada tanah-tanah alkalin, terutama tanah-tanah berkapur. Pada kenyataannya, tanaman-tanaman yang rentan yang ditanam pada tanah-tanah berkapur paling mungkin mengalami klorosis.

Kekurangan Fe didalam tanah disebabkan oleh kadar Ca, P, atau Mn didalam tanah yang terlalu tinggi akibat dari pemupukan. Ketersediaan Fe akan menurun seiring dengan meningkatnya pH tanah. Dalam kondisi normal, Fe tidak mudah tercuci dari zona perakaran, tetapi pada tanah dengan aerasi buruk, penyerapan Fe menjadi terhambat.

Gejala yang muncul akibat defisiensi/kekurangan Fe adalah warna kuning diantara tulang daun, tetapi tulang daunnya tetap berwarna hijau. Gejala lanjutnya berupa warna daun menjadi putih, pertumbuhan terhenti, daun gugur, dan bagian pucuknya mati (Novizan,2005).

Berdasarkan hal ini, maka penulis menganalisa ”Unsur Hara Besi (Fe) Yang Terkandung Didalam Tanah Secara Spektrofotometri Serapan Atom Di Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Medan” yang merupakan salah satu parameter dalam pengujian kimia tanah.

(16)

1.2 Permasalahan

Apakah kandungan besi pada tanah yang diperoleh sesuai dengan nilai standar kadar besi yang telah ditetapkan untuk tanah kelapa sawit di Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Medan.

1.3 Tujuan

Kajian ini bertujuan untuk :

1. Menganalisa kadar besi dalam tanah perkebunan kelapa sawit dengan menggunakan Spektrofotometer serapan atom.

2. Mengetahui apakah kadar besi dalam tanah kelapa sawit memenuhi nilai standar yang telah ditetapkan di Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Medan.

1.4 Manfaat

Manfaat dari analisa adalah :

1. Untuk memberikan informasi pada pembaca bahwa unsur hara Besi merupakan salah satu bahan pertimbangan untuk menyusun rekomendasi dan rencana pemilihan lokasi tanah (land plantation) untuk penanaman kelapa sawit pada masa berikutnya.

2. Untuk memberikan informasi kepada pembaca bahwa terdapat hubungan antara kandungan hara di dalam tanah dengan pertumbuhan tanaman kelapa sawit.

(17)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Evaluasi Kesuburan Tanah

Produktivitas optimum suatu sistem tanaman tergantung kepada pemberian pemupukan, baik sebagai unsur hara ataupun bahan lain. Walaupun ada pemberian satu atau lebih unsur hara namun jumlah unsur hara yang terangkut bersama panen umumnya jauh lebih banyak dari yang diberikan. Pengangkutan hara yang terus menerus tanpa atau dengan penambahan hara yang sedikit akan mengakibatkan tanaman stres dan penurunan hasil.

Banyaknya unsur hara atau kapur yang harus diberikan ke sistem tanah-tanaman dapat ditentukan secara tepat dengan mengetahui tingkat kesuburan suatu tanah, maka dilakukanlah evaluasi kesuburan tanah. Hasil evaluasi akan mampu memberikan gambaran tentang keadaan hara didalam tanah dan berapa unsur hara, dalam bentuk pupuk, atau kapur yang harus diberikan sehingga dapat diperoleh produksi tanaman yang diinginkan.

Evaluasi kesuburan tanah dapat dilakukan di Laboratorium, di rumah kaca, atau di lapangan. Evaluasi di laboratorium akan menunjukkan keadaan fraksi kimia unsur hara di tanah atau di tanaman. Sementara evaluasi di rumah kaca akan memberikan informasi besarnya unsur hara yang tersedia bagi tanaman pada kondisi lingkungan yang dibuat teratur dan terkendali. Sedangkan di lapangan memberikan petunjuk tentang besarnya persediaan unsur hara untuk suatu spesies tanaman tertentu yang ditanam di tanah pada

(18)

2.2 Analisis Tanah

Sebagai analisis kuantitatif, analisis tanah melalui beberapa tahapan atau langkah-langkah untuk dapat menetapkan jumlah suatu analit. Agar diperoleh hasil analisis yang tepat, maka setiap tahapan kerja harus dipahami betul, Karena tidak jarang kesalahan kecil di satu tahapan kerja akan mengakibatkan kesalahan yang fatal pada hasil analisis atau terhadap kebijaksanaan yang diambil.

Tahapan kerja analisis tanah tidaklah sama dengan tahapan kerja analisis kuantitatif bahan-bahan lain, walaupun untuk tahapan tertentu ada juga yang sama. Oleh sebab itu seorang analis kuantitatif belum tentu mampu menganalisis tanah atau tanaman secara benar dan tepat.

Secara garis besar analisis tanah terdiri dari 7 tahap yaitu: 1. Pengambilan Contoh (Sampling)

2. Persiapan Contoh (Handling) 3. Ekstraksi dan Pemisahan 4. Pengukuran

5. Perhitungan 6. Interpretasi 7. Rekomendasi

(Mukhlis, 2007).

2.3 Unsur-Unsur Hara yang dibutuhkan kelapa sawit

Dari 16 unsur essensial bagi tanaman dan jasad renik, tujuh diperlukan dalam

(19)

mangan, seng, tembaga, boron, molybdenum, dan klor. Unsur lain seperti silika, vanadium dan natrium kelihatannya sangat membantu pertumbuhan tanaman tertentu. Yang lain, seperti kobalt, yodium dan fluor merupakan unsur esensial bagi pertumbuhan binatang, tetapi ternyata tidak diperlukan oleh tanaman. Perhatian terhadap unsur mikro meningkat dengan pesat. Hal-hal berikut dapat dijadikan penyebabnya: (1) terangkutnya unsur mikro dalam tanaman menyebabkan persediaan dalam tanah mencapai titik tidak dapat menunjang pertumbuhan normal; (2) jenis unggul dan penggunaan pupuk makro mempertajam menurunnya unsur mikro tanah; (3) penggunaan pupuk berkadar unsur tinggi praktis meniadakan peluang digunakannya bahan-bahan kurang murni, sehingga kontaminasi unsur mikro berkurang dalam pupuk; dan (4) kemampuan ilmu manusia mengenal gejala kekurangan unsur mikro telah demikian meningkatnya dibandingkan dengan masa lampau. Desakan terhadap efisiensi berproduksi akan terus memperhatikan unsur mikro ini.

Salah satu sifat umum unsur mikro ialah mereka diperlukan dalam jumlah sedikit, juga mereka dapat merusak bila dijumpai dalam jumlah banyak. Pengendalian terhadap jumlah yang diberikan sebagai pupuk perlu dilakukan mengingat keseimbangan unsur hara (Buckman,1974).

2.4 Unsur Hara Besi

Besi (Fe) merupakan unsur mikro yang diserap dalam bentuk ion ferri (Fe3+) ataupun ferro (Fe2+). Berdasarkan hasil penelitian , Fe dan unsur lainnya dapat diserap

(20)

kering (tegalan, kebun), terjadi oksidasi pada tanah termasuk Fe (II) oksida hidrat menjadi Fe (III) oksida hidrat. Pada tanah basah, reaksi asam Fe (III) kemungkinan dapat berbentuk KFe3(OH)6(SO4) atau mineral jarosit dan NaFe3(OH)6(SO4) (natrojarosit) dan

Fe3(SO4)3. 9H2O (kokuinolit). Jarosit merupakan mineral lempung yang berwarna kuning

dan dapat digunakan untuk determinasi adanya tanah sulfat asam. Bila suasana tergenang atau disawahkan maka suasana reduksi; Fe(II) mendominasi senyawa Fe yang ada.

Besi (Fe) dapat juga diserap dalam bentuk khelat, sehingga pupuk Fe dibuat dalam bentuk khelat. Khelat Fe yang biasa digunakan adalah Fe-EDTA, Fe-DTPA dan khelat yang lain. Fe dalam tanaman sekitar 80% yang terdapat dalam kloroplas atau sitoplasma. Penyerapan Fe lewat daun dianggap lebih cepat dibandingkan dengan penyerapan lewat akar, terutama pada tanaman yang mengalami defisiensi Fe. Dengan demikian pemupukan lewat daun sering diduga lebih ekonomis dan efisien. Fungsi Fe antara lain sebagai penyusun klorofil, protein, enzim, dan berperan dalam perkembangan kloroplas. Sitokrom merupakan enzim yang mengandung Fe porfirin.

Fungsi lain Fe ialah sebagai pelaksana pemindahan elektron dalam proses metabolisme. Proses tersebut misalnya reduksi N2, redoktase sulfat, redoktase

nitrat. Kekurangan Fe menyebabakan terhambatnya pembentukan klorofil dan akhirnya juga penyusunan protein menjadi tidak sempurna Defisiensi Fe menyebabkan kenaikan kadar asam amino pada daun dan penurunan jumlah ribosom secara drastis. Penurunan kadar pigmen dan protein dapat disebabkan oleh kekurangan Fe.

Fungsi lain Fe adalah mengaktifkan enzim hidrogenase fumarat, oksidase, dan sitokrom. Kekurangan Fe mengakibatkan berkurangnya produksi klorofil. Menurut Lindsay (1974), kekurangan Fe dapat diganti dengan hara Molibdenum (Mo) apabila

(21)

terpaksa. Enzim sitokrom, katalase, dipeptidase, peroksidase, dan sebagainya mempunyai peranan penting sebagai katalisator reduksi-oksidasi. Kekurangan Fe akan mengakibatkan pengurangan aktivitas semua enzim tersebut selain juga terjadi penimbunan nitrat atau sulfat dalam jaringan tanaman (Rosmarkam, 2002).

2.4.1 Sumber Besi

Kerak bumi mengandung 56.000 ppm Fe yang terikat dalam batuan beku, batuan endapan dan jabarannya. Batu granit mengandung 27.000 ppm, basalt 86.000 ppm, batu kapur 3.800 ppm, batu pasir 9.800 ppm dan batu liat 47.000 ppm. Mineral utama yang mengandung besi antara lain a) oksida : gutit (FeOOH), magnetit (Fe3O4), hematit

(Fe2O3), b) sulfida : pirit (FeS), pirotit, c) silikat : olivin (Mg, Fe)2SiO4, kamosit dan

glaukonit.

Unsur hara besi (Fe) diserap tanaman dalam bentuk kation Fe++ dengan ciri pengangkutan serupa kation lain. Kepekatan Fe dalam larutan untuk memungkinkan pasok Fe tetap terjaga adalah 0,2 ppm Fe. Serapan Fe meningkat dengan meningkatnya kepekatannya dalam larutan, dan laju penyerapan ini mencapai maksimal jika mekanisme menjadi jenuh.

2.4.2 Peranan Besi dalam Tanaman

Peranan besi (Fe) dalam metabolisme tanaman telah diamati sejak tahun 1844 yaitu peranannya dalam menjaga klorofil dalam tanaman. Namun demikian, mekanisme pengendalian klorofil oleh Fe ini belum jelas. Besi sangat penting dalam pembentukan klorofil namun tidak menjadi bagian dari molekul itu.

(22)

ferikrome dan suksinik dehidrogenase. Besi termasuk analisa hara tidak mobil dan jika terjadi kekurangan, analisa hara Fe di daun tua tidak ditranslokasikan ke daun muda dan ini menjadikan dedaunan di titik tumbuh memperlihatkan klorosis antarvena. Jika kekurangan berlangsung terus, dedaunan ini menjadi putih dan pertumbuhan terhenti.

Kekurangan besi pada tanaman menyebabkan klorosis pada jaringan daun karena ketidakcukupan sintesis klorofil. Pada tanaman sehat, sekitar 60% dari seluruh besi daun terpusat dalam kloroplast. Peranan Fe dalam sintesis klorofil diduga melalui keterlibatannya dalam kondensasi asam suksinik dan glisin untuk membentuk asam gama-aminolevulinik, dan kemudian terkondensasi membentuk gugus pirol dan terkondensasi kembali membentuk protoparifin. Penggabungan magnesium kedalam molekul untuk membentuk klorofil melalui aksi katalitik Fe ( Mas’ud, 1993).

2.4.3 Klorosis Besi Yang Terangsang

Klorosis yang umum terdapat pada tanaman yang tumbuh pada tanah-tanah

berkapur sering diacu sebagai klorosis yang terangsang oleh kapur. Istilah ini dipakai karena tanaman yang menderita klorosis yang terangsang oleh kapur dapat mempunyai kadar Fe yang rendah maupun tidak. Imobilisasi Fe dalam jaringan diakui merupakan faktor utama. Kekurangan Fe tanaman-tanaman yang klorotik sering lebih tinggi daripada tanaman-tanaman yang sehat.

Faktor utama yang berkaitan dengan klorosis pada tanah-tanah berkapur tampaknya adalah pengaruh ion bikarbonat pada penyerapan dan/atau translokasi dalam tanaman. Disamping pengaruh ion bikarbonat terhadap ketersediaan Fe, terdapat beberapa interaksi hara lain yang diketahui mempengaruhi penggunaan dan penyerapan Fe oleh tanaman. Para peneliti telah mengamati bahwa sejalan dengan menjadi rendahnya

(23)

pasokan Fe pada tanah-tanah alkalin dan berkapur karena tingginya pH, hara mikro yang lain akan merangsang kekurangan Fe. Pengaruh hara mikro lainnya sering lebih parah pada tanah-tanah alkalin. Tanah-tanah ini sering mempunyai kandungan bahan organik yang rendah, yang mempengaruhi pasokan hara mikro.

Kerentanan terhadap klorosis Fe tergantung pada kemampuan tanggap suatu tanaman terhadap stres Fe. Para peneliti menemukan bahwa kemampuan ini dikendalikan secara genetik dan secara spesifik berhubungan dengan kemampuan tanaman melepas ion-ion H+ dan substansi reduktase dari akar-akarnya. Fospor tampaknya merupakan faktor utama penyebab klorosis Fe. Sejumlah penelitian telah dilakukan pada tanah-tanah atau larutan hara di bawah kondisi yang dikontrol untuk mengevaluasi masalah tersebut. Tanah-tanah alkalin, khususnya yang berkapur, secara alami mempunyai ketersediaan P yang rendah.

2.4.4 Memperbaiki klorosis Besi

Klorosis besi pada tanaman-tanaman yang rentan pada tanah-tanah berkapur tidak dapat diperbaiki dengan mudah. Dalam kenyataannya untuk tanaman lapangan, rekomendasi yang paling umum bukanlah menanam tanaman-tanaman yang rentan terhadap klorosis. Tetapi menggantinya dengan tanaman-tanaman yang kurang rentan. Hal ini tidak berarti bahwa Fe tidak dapat secara efektif diberikan terhadap tanaman. Tersedia beberapa pupuk Fe yang dapat memperbaiki klorosis Fe. Akan tetapi, takaran yang harus diberikan terlalu tinggi atau jumlah tindakan pemberian yang dibutuhkan untuk klorosis Fe yang parah terlalu banyak untuk dianggap layak secara ekonomis pada

(24)

pupuk Fe ini sangat bervariasi, tergantung pada pH tanah. Untuk memperbaiki klorosis dengan menggunakan sumber-sumber Fe anorganik melalui pemberian pada tanah, umumnya diperlukan takaran yang sangat tinggi (Engelstad,1997).

2.5 Keadaan yang memungkinkan terjadinya kekurangan unsur mikro

Keadaan-keadaan dimana unsur mikro dapat membatasi pertumbuhan tanaman ialah: (1) tanah pasir bereaksi masam dan telah mengalami pencucian hebat; (2) tanah organik; (3) tanah ber-pH tinggi; dan (4) tanah yang terus menerus ditanami dan dipupuk berat unsur makro.

Tanah pasir bereaksi masam dan telah tercuci berat berkadar unsur mikro rendah karena: (1) bahan induknya memang miskin karena unsur mikro; dan (2) pencucian telah menghilangkan sebagian besar dari unsur mikro yang memang sudah sedikit.

Jumlah unsur mikro dalam tanah organik tergantung dari jumlah unsur tersebut yang terkumpul ditempat, berasal dari pencucian atau penghanyutan dari tempat lain. Dalam beberapa hal, kecepatan pertumbuhan begitu lambat sehingga kadarnya selalu rendah dan lebih rendah daripada tanah mineral disekitarnya. Usaha intensif di tanah organik mempercepat munculnya kekurangan unsur mikro. Sebagian besar dari hasil pertanaman diangkut dari tanah. Akhirnya hara mikro dan makro harus ditambahkan dalam bentuk pupuk bila sesuatu tingkat produksi diinginkan.penanaman tanah mineral yang dipupuk secara intensif mempercepat munculnya kekurangan unsur mikro, terutama bila tanah bertekstur kasar.

2.6 Spektrofotometer Serapan Atom (SSA)

SSA merupakan alat instrumentasi yang paling banyak digunakan untuk mengukur kadar unsur-unsur. Bila suatu larutan analit diaspirasikan ke dalam nyala api

(25)

maka akan terjadi suatu larutan berbentuk gas yang disebut plasma. Plasma ini berisi partikel-partikel atom yang telah teratomisasi (telah direduksi menjadi atom-atomnya). Pada SSA, radiasi dari suatu sumber radiasi yang sesuai (lampu katoda cekung) dilewatkan kedalam nyala api yang telah teratomisasi maka radiasi tersebut akan diabsorbsi diketahui dari selisih radiasi asal dengan radiasi yang diteruskan (yang tidak diabsorbsi).konsentrasi unsur diperoleh berdasarkan besarnya radiasi yang diabsorbsi, sesuai dengan hukum Beer, bahwa hubungan antara absorben dengan konsentrasi berbanding lurus atau linier. Untuk menentukan konsentrasi suatu unsur dapat diketahui dengan menggunakan larutan standar untuk mendapatkan kurva kalibrasi (Mukhlis,2007).

2.6.1 Analisis kuantitatif dengan SSA

Untuk keperluan analisis kuantitatif dengan SSA, maka sampel harus dalam bentuk larutan. Untuk menyiapkan larutan, sampel harus diperlakukan sedemikian rupa yang pelaksanaannya tergantung dari macam dan jenis sampel. Yang penting untuk diingat adalah bahwa larutan yang akan dianalisis haruslah sangat encer. Ada beberapa cara untuk melarutkan sampel yaitu :

1. Langsung dilarutkan dengan pelarut yang sesuai 2. Sampel dilarutkan dalam suatu asam

3. Sampel dilarutkan dalam suatu basa kemudian hasil leburan dilarutkan dalam pelarut yang sesuai.

Metode pelarutan apapun yang akan dipilih untuk dilakukan analisis dengan SSA, yang terpenting adalah bahwa larutan yang dihasilkan harus jernih, stabil, dan tidak

(26)

menganggu zat-zat yang akan dianalisis. Ada beberapa metode kuantifikasi hasil analisis dengan metode SSA yaitu dengan menggunakan kurva kalibrasi dengan perbandingan langsung menggunakan dua baku, dan dengan menggunakan metode standar adisi (metode penambahan baku).

2.6.2 Gangguan–gangguan pada Spektrofotometri Serapan Atom

Yang dimaksud dengan gangguan–gangguan (interference) pada SSA adalah peristiwa-peristiwa yang menyebabkan pembacaan absorbansi unsur yang dianalisis menjadi lebih kecil atau lebih besar dari nilai yang sesuai dengan konsentrasinya dalam sampel. Gangguan-gangguan yang dapat terjadi dalam SSA adalah sebagai berikut : 1. Gangguan yang berasal dari matriks sampel yang mana dapat mempengaruhi

banyaknya sampel yang mencapai nyala.

Sifat-sifat tertentu matriks sampel dapat menganggu analisis yakni matriks tersebut dapat berpengaruh terhadap laju aliran bahan bakar/gas pengoksidasi. Sifat-sifat tersebut viskositas, tegangan permukaan, berat jenis, dan tekanan uap. Gangguan matriks yang lain adalah pengendapan unsur yang dianalisis sehingga jumlah atom yang mencapai nyala menjadi lebih sedikit dari konsentrasi yang seharusnya terdapat dalam sampel.

2. Gangguan kimia yang dapat mempengaruhi jumlah/banyaknya atom yang terjadi di dalam nyala.

Terbentuknya atom-atom netral yang masih dalam keadaan azas di dalam nyala sering terganggu oleh dua peristiwa kimia yaitu disosiasi senyawa-senyawa yang tidak sempurna dan ionisasi atom-atom didalam nyala.

Terjadinya refraktorik (sukar diuraikan dalam nyala api). Contoh senyawa

(27)

alkali tanah. Dengan terbentuknya senyawa yang bersifat refraktorik, maka akan mengurangi jumlah atom netral yang ada di dalam nyala.

Ionisasi atom-atom dalam nyala dapat terjadi jika suhu yang digunakan untuk atomisasi terlalu tinggi. Prinsip analisis dengan SSA adalah mengukur absorbansi atom-atom netral yang berada dalam keadaan azas. Jika terbentuk ion maka akan menganggu pengukuran absorbansi atom netral karena spektrum absorbansi atom-atom yang mengalami ionisasi tidak sama dengan spektrum atom dalam keadaan netral.

3. Gangguan oleh absorbansi yang disebabkan bukan oleh absorbansi atom yang dianalisis, yakni absorbansi oleh molekul-molekul yang tidak terdisosiasi didalam nyala.

Adanya gangguan-gangguan diatas dapat di atasi dengan menggunakan cara-cara sebagai berikut :

a. Penggunaan nyala/suhu atomisasi yang lebih tinggi b. Penambahan senyawa penyangga

c. Pengekstraksian unsur yang akan dianalisis d. Pengekstraksian ion atau gugus penganggu

4. Gangguan oleh penyerapan non-atomik

Gangguan jenis ini berarti terjadinya penyerapan cahaya dari sumber sinar yang bukan berasal dari atom-atom yang akan dianalisis. Penyerapan non-atomik dapat disebabkan adanya penyerapan cahaya oleh partikel-partikel padat yang berada dalam nyala. Cara mengatasi gangguan ini adalah dengan bekerja pada panjang gelombang yang

(28)

menghilangkan gangguan penyerapan non-atomik ini, maka satu-satunya cara adalah dengan mengukur besarnya penyerapan non-atomik menggunakan sumber sinar yang memberikan spektrum kontinyu (Rohman, 2007).

(29)

BAB 3

BAHAN DAN METODE

3.1 Alat

1. Timbangan analitik Mettler Toledo

2. Tampah bambu 3. Lumpang porselin 4. Ayakan 2 mm 5. Spatula

6. Cawan alumunium

7. Desikator

8. Kertas saring whatman No. 42 9. Alat-alat gelas

10. Mikropipet

11. Atomic Absorption Spectrophotometer Perkin Elmer

12. Alat pengocok listrik 13. Botol plastik bertutup 14. Bola karet

15. Botol akuades 16. Rak botol plastik 17. Corong plastik 18. Batang pengaduk

(30)

3.2 Bahan

1) Larutan ammonium asetat pH 4,8 Pembuatannya:

57 g NH4 asetat + 500 mL air destilasi + 30 mL CH3COOH pekat, diencerkan hingga 1

liter dengan air destilasi. Agar pH 4,8 maka larutan ditambah ± 9,5 mL CH3COOH pekat

2) Larutan standart 100 ppm Fe Pembuatannya :

Dipipet 10 mL larutan standart baku 1000 ppm Fe dan dimasukkan kedalam labu ukur 100 mL dan ditepatkan hingga tanda garis dengan larutan ammonium asetat pH 4,8 3) Larutan seri standart 0;1;2;4;6;8;10 ppm Fe

Pembuatannya:

Dipipet 0;1;2;3;4;5;6;7;8;9;10 mL larutan standart 100 ppm Fe masing-masing

dimasukkan kedalam labu ukur 100 mL dan ditepatkan hingga tanda garis dengan larutan ammonium asetat pH 4,8

3.3 Persiapan Contoh Tanah

3.3.1 Mengeringkan dan Menghaluskan Contoh Tanah

Contoh tanah yang akan dianalisa dibersihkan dari sisa-sisa akar dan daun, diremas-remas dan diserakkan diatas tampah bambu dan dibiarkan kering pada temperatur kamar. Setelah kering, tanah dihaluskan lagi dengan lumpang porselin dan diayak dengan mata ayakan 2mm. Hasi ayakan disimpan untuk selanjutnya dianalisa.

(31)

Contoh tanah kering yang sudah dihaluskan ditimbang 2 g, masing-masing dimasukkan kedalam cawan alumunium dan dikeringkan kedalam oven pengering 105oC selama kurang lebih 4 jam. Cawan diangkat dan dimasukkan kedalam desikator selama 45 menit. Cawan dan contoh ditimbang kemudian contoh dibuang, cawan kosong ditimbang kembali maka akan diperoleh berat contoh kering pada suhu105oC.

3.5 Prosedur Penetapan Kadar Besi Pada Tanah

1. 20 g contoh tanah < 2 mm dimasukkan kedalam botol kocok, disertai blanko. Kedalam masing-masing botol ditambahkan 50 mL larutan ammonium asetat pH 4,8 kemudian dikocok dengan mesin pengocok selama 30 menit

2. Kemudian disaring dengan kertas saring Whatman no. 40 dan filtratnya disimpan dalam botol plastik

3. Filtrat yang dihasilkan digunakan langsung untuk penetapan Fe. Pengukuran Fe dilakukan dengan Atomic Absorption Spectrophotometer, dimana alat sebelumnya dikalibrasi dengan larutan seri standart (0-10) ppm Fe. Pengukuran Fe dilakukan pada panjang gelombang 248

(32)

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Data pengukuran absorbansi dari larutan seri standar besi (Fe) dipaparkan pada tabel 4.1.

Tabel 4.1 Absorbansi Larutan Fe Standard

Larutan Seri Standar Besi

(ppm) Absorbansi (A)

0.00 0.0000

0.40 0.0047

0.80 0.0112

2.00 0.0582

4.00 0.1163

6.00 0.1745

λ maks : 248,3 nm

Data analisa kadar besi dalam sampel yang dianalisa dengan spektrofotometer serapan atom (SSA) dipaparkan pada tabel 4.2

(33)

Tabel 4.2 Kadar Besi (Fe) Contoh Tanah

No Lab

Absorbansi (A)

Konsentrasi sampel (ppm)

Berat Contoh Tanah (gram)

Kadar Besi (ppm)

2262 0.064 2,3 19,2784 6

2263 0.054 1,96 19,3348 5

2264 0.036 1,36 19,3768 3,5

4.2 Perhitungan

4.2.1 Penentuan Persamaan Garis Regresi

Hasil perhitungan absorbansi dari suatu larutan seri standar besi diplotkan terhadap konsentrasi larutan standar diperoleh suatu kurva kalibrasi berupa garis linear (lampiran 1, kurva 1). Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi ini dapat diturunkan dengan menggunakan metode least square, seperti ditunjukkan pada tabel 4.3 sebagai berikut :

(34)

Tabel 4.3 Penentuan persamaan Garis Regreasi

No. Xi Yi (Xi - X) (Xi - X)2 (Yi - Y) (Yi - Y)2 XiYi Xi2

1 0.00 0.0000 -2.20 4.84 -0.0618 0.0037 0 0

2 0.40 0.0047 -1.80 3.24 -0.0561 0.0031 0.002 0.16 3 0.80 0.0112 -1.40 1.96 -0.0496 0.0025 0.009 0.64 4 2.00 0.0582 -0.20 0.04 -0.0026 0.0000 0.116 4

5 4.00 0.1163 1.80 3.24 0.0555 0.0031 0.465 16

6 6.00 0.1745 3.80 14.44 0.1137 0.0129 1.047 36

∑ 13.20 0.3649 0.00 27.76 0.0001 0.0253 1.6394 56.80 Dimana,

Harga X rata-rata ialah X =

= = 2.2

Harga Y rata-rata ialah Y =

= 0.0608

Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi dapat diturunkan dari persamaan garis Y = aX + b, dimana a = slope, b = intercept.

(35)

Selanjutnya harga (a) = slope dapat ditentukan dengan metode Least Square sebagai berikut :

a =

Dengan mensubstitusikan harga – harga yang tercantum pada tabel sebelumnya kepada persamaan ini, akan diperoleh

a = –

= 0.03

Maka harga yang diperoleh melalui : Y = aX + b

b = Y – aX

= 0.060817 – 0,03(2,2) = -0.005

Maka persamaan garis regresi yang diperoleh ialah : Y = 0,03X + (-0.005)

4.2.2 Menghitung Konsentrasi sampel

Untuk No lab 2262 Y = aX + b

0,064 = 0.03X + (-0,005) X = 2,3 ppm

(36)

Y = aX + b

0,054 = 0,03X + (-0,005) X = 1,96 ppm Untuk No lab 2264 Y = aX + b

0,036 = 0,03X + (-0,005) X = 1,36 ppm

4.2.3 Menghitung Kadar Besi Pada Tanah Kelapa Sawit

Untuk No lab 2262

Kadar Fe (ppm) = x 50

= – x 50

= 6 ppm Untuk No lab 2263

Kadar Fe (ppm) = x 50

= x 50

= 5 ppm Untuk No lab 2264

Kadar Fe (ppm) = x 50

= x 50

(37)

4.3 Pembahasan

Tujuan utama pengambilan contoh tanah untuk memperoleh data tentang kandungan unsur hara dalam tanah melalui analisis laboratorium, mengingat adanya hubungan antara kandungan hara tanah dengan pertumbuhan tanaman dan produksi tandan buah segar kelapa sawit. Dengan demikian kandungan unsur hara tanah digunakan sebagai salah satu pertimbangan dalam menyusun rekomendasi pemupukan tanaman kelapa sawit pada masa berikutnya.

Dari hasil analisa tanah kelapa sawit dengan spektrofotometri serapan atom di laboratorium diperoleh kadar besi untuk No. Lab 2262 sebesar 6 ppm ; untuk No. Lab 2263 sebesar 5 ppm ; dan untuk No. Lab 2264 sebesar 3,5 ppm. Jadi, kadar Besi yang diperoleh yaitu antara 3 – 6 ppm. Dibandingan dengan nilai standart kadar besi yaitu 10.000 – 100.000 ppm, maka akan dapat disimpulkan bahwa tanah tersebut kekurangan kandungan unsur besi. Sehingga diperlukan penggunaan pupuk yang dapat meningkatkan unsur hara besi tersebut. Unsur hara besi merupakan salah satu unsur mikro yang dibutuhkan pada tanah kelapa sawit. Peranan unsur besi antara lain berperan dalam sintesis klorofil (sebagai katalisator atau bagian sistem enzimatik) dan bagian enzim-enzim tertentu seperti cythochrom oksidase (transport elektron) dan juga cytochrom (tahap respirasi terminal) pada fotosintesis dan respirasi, juga dalam proses fiksasi N; sebagai komponen protein ferridoksin yang dibutuhkan dalam reduksi nitrat dan sulfat, assimilasi N2 dan produksi energi (NADP); juga terlibat dalam sintesis protein dan

pertumbuhan ujung akar meristem. Umumnya besi menyusun 0,01% tanaman dengan kisaran kadar Fe dalam daun adalah 10 – 1000 ppm, tetapi kadar kecukupannya hanya 50

(38)

– 75 ppm. Tanaman yang cukup besi memasamkan rhizosfer, sehingga menyebabkan pelepasan Fe dari senyawa pengikatnya (Hanafiah, 2005).

Tanaman kelapa sawit yang kekurangan unsur besi maka akan menyebabkan beberapa gejala yaitu Klorosis ringan: daun-daun berwarna hijau pucat atau hijau kekuningan di antara tulang-tulang daun , Klorosis sedang: Daun-daun baru mempunyai bagian-bagian yang benar-benar berwarna kuning tetapi tulang-tulang daun, bahkan tulang-tulang daun yang kecil tetap berwarna hijau normal, Klorosis parah: daun-daun baru berwarna kuning pucat sampai berwarna seperti jerami, tulang daun tengah/utama mungkin tidak hijau lagi. Pada saat musim panas bisa timbul bercak-bercak berwarna coklat pada daun; seluruh atau sebagian daun menjadi kering, daun-daun bisa gugur. Dari hasil yang diperoleh dari analisa laboratorium adalah antara 3 – 6 ppm, maka tanah pada tanaman kelapa sawit memiliki kadar besi yang rendah dan tanaman ini termasuk golongan klorosis parah.

Untuk memenuhi kebutuhan unsur hara mikro, kita harus melakukan pemupukan tambahan dengan memberikan pupuk pelengkap. Bisa juga kita menggunakan pupuk campuran yang didalamnya sudah mengandung unsur hara makro maupun mikro. Adapun pemberian pupuk tersebut dapat dilakukan melalui akar ataupun lewat daun. Selain itu, pengaturan pH tanah Mengingat pH tanah sangat berpengaruh terhadap tingkat ketersediaan unsur hara mikro, maka pengaturan pH tanah sangat diperlukan. Bila pH tanah rendah, maka dapat dinaikkan dengan pengapuran (dolomit atau kiseret) sedangkan pada pH tinggi dapat diturunkan dengan memberikan belerang.

(39)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

• Kadar besi dalam tanah perkebunan kelapa sawit yang diperoleh dari hasil analisa laboratorium dengan spektrofotometer serapan atom adalah berkisar antara 3 – 6 ppm.

• Kadar besi dalam tanah kelapa sawit dari hasil analisa di laboratorium diperoleh sangat rendah dan belum memenuhi nilai standar yang telah ditetapkan oleh Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Medan yaitu 10.000-100.000 ppm (mg/ L).

5.2 Saran

Sebaiknya dilakukan pemeriksaan juga terhadap unsur hara lainnya, baik unsur hara makro maupun unsur hara mikro, Sehingga defisiensi unsur hara pada tanaman kelapa sawit dapat dihindarkan, dan sekaligus dapat menghasilkan produksi tanaman kelapa sawit yang lebih berkualitas baik dalam hal mutu maupun produksi kelapa sawit.

(40)

DAFTAR PUSTAKA

Buckman,H. 1974. Sifat Dan Ciri Tanah. Bogor : Institut Pertanian Bogor.

Engelstad,O.P.1997.Teknologi Dan Penggunaan Pupuk. Edisi Ketiga.Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Hanafiah,K.A. 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Jakarta : RajaGrafindo Persada.

http://pekaspku.blogspot.com/2008/11/mengenali-gejala-kekurangan-unsur-mikro_22.html

Mas’ud, P. 1993. Telaah Kesuburan Tanah. Bandung : Angkasa Bandung. Mukhlis. 2007. Analisis Tanah Tanaman. Terbitan Pertama. Medan : USU Press.

Novizan. 2005. Petunjuk Pemupukan Yang Efektif. Cetakan Kelima. Jakarta : PT.Agromedia Pustaka.

Rohman. A. 2007. Kimia Farmasi Analisis. Cetakan Kedua. Yogyakarta : Pustaka Pelajar.

Rosmarkam, A. 2002. Ilmu Kesuburan Tanah. Yogyakarta : Kanisius

Sutedjo, M.M. 2005. Pengantar Ilmu Tanah. Edisi Baru. Cetakan Keempat, Jakarta : Rineka Cipta

(41)

(42)

Tabel Data Hasil Pengukuran Absorbansi Larutan Seri Standard Unsur Besi (Fe) Larutan Seri

Standar Besi (ppm) Absorbansi

0.00 0.0000

0.40 0.0047

0.80 0.0112

2.00 0.0582

4.00 0.1163

6.00 0.1745

Kurva 1. Absorbansi – Vs – Konsentrasi Larutan Seri Standar Besi (Fe)

Y = 0,003X + (-0,005) a = 0,03

b = -0,005

0,0000 0,0200 0,0400 0,0600 0,0800 0,1000 0,1200 0,1400 0,1600 0,1800 0,2000

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00

A b s o r b a n s i Konsentrasi

(43)

TABEL KISARAN KADAR HARA MIKRO DALAM TANAH DAN TANAMAN

Hara Tanah (ppm) Tanaman (ppm)

B 2-270 10-300

Mo 0,1-40 0,01-10

Cu 10-80 7-30

Fe 10,000-100,000 25-500

Zn 10-300 21-70

Mn 20-3000 31-100