Dasar Teori TINJAUAN PUSTAKA
meningkatkan kualitas produk tanaman, mengurangi penggunaan pupuk anorganik dan sebagai alternatif pengganti pupuk kendang Parman, 2007.
Kandungan dalam pupuk organik cair ini meliputi enam belas unsur hara yang dibutuhkan oleh tumbuhan. Keenambelas unsur hara tersebut terbagi
menjadi : a.
Unsur hara makro primer, terdiri dari Karbon C, Oksigen O, Hidrogen H, Nitrogen N, Fosfor P dan Kalium K.
b. Unsur hara makro sekunder, terdiri dari Kalsium Ca, Sulfur S dan
Magnesium Mg. c.
Unsur hara mikro, terdiri dari Boron B, Klor Cl, Tembaga Cu, Besi Fe, Mangan Mn, Zeng Zn dan Molibden Mo.
Dari semua jenis unsur hara tersebut, yang paling utama dibutuhkan oleh tanah sebagai media tumbuh tanaman adalah Nitrogen N, Fosfor P dan
Kalium K. Sebagai bahan pembenah tanah pupuk organik mecegah terjadinya erosi, pengerakan permukaan tanah crusting dan retakan pada tanah.
Pemberian pupuk organik cair harus memperhatikan konsentrasi atau dosis yang diaplikasikan terhadap tanaman. Semakin tinggi dosis pupuk yang
diberikan maka kandungan unsur hara yang diterima oleh tanaman akan semakin tinggi, begitu pula dengan semakin seringnya frekuensi aplikasi pupuk
daun yang dilakukan pada tanaman, maka kandungan unsur hara juga semakin tinggi. Namun, pemberian dengan dosis yang berlebihan justru akan
mengakibatkan timbulnya gejala kelayuan pada tanaman Parman, 2007. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4. Fermentasi Fermentasi merupakan proses yang dilakukan oleh mikroorganisme
baik aerob maupun anaerob yang mampu mengubah atau mentransformasikan senyawa kimia kompleks menjadi lebih sederhana. Hal tersebut bertujuan
untuk mempercepat penyerapan nutrisi pada tanaman. Prinsip dari fermentasi ini adalah bahan organik dihancurkan oleh mikroba dalam kisaran temperatur
dan kondisi tertentu yaitu fermentasi. Fermentasi sering didefinisikan sebagai proses pemecahan karbohidrat
dan asam amino secara anaerobik yaitu tanpa memerlukan oksigen. Karbohidrat terlebih dahulu akan dipecah menjadi unit-unit glukosa dengan
bantuan enzim amilase dan enzim glukosidase, dengan adanya kedua enzim tersebut maka pati akan segera terdegradasi menjadi glukosa, kemudian
glukosa tersebut oleh khamir akan diubah menjadi alkohol Affandi, 2008.
5. Tetes Tebu molasses Tetes Tebu molasses adalah sejenis sirup yang merupakan sisa dari
proses pengkristalan gula pasir. Tetes tebu merupakan sumber karbon dan nitrogen bagi ragi. Prosesnya merupakan proses fermentasi. Prinsip fermentasi
adalah proses pemecahan senyawa organik menjadi senyawa sederhana yang melibatkan mikrorganisme. Mikroorganisme ini berfungsi untuk menjaga
keseimbangan karbon C dan nitrogen N yang merupakan faktor penentu keberhasilan dalam proses fermentasi. Tetes tebu berfungsi untuk fermentasi
dan menyuburkan mikroba yang ada di dalam tanah, karena dalam tetes tebu PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
molasses terdapat nutrisi bagi bakteri Sacharomyces cereviceae Wijaya, 2008.
Oleh karena itu, dibutuhkan tambahan material tetes tebu yang mengandung komponen nitrogen sangat diperlukan untuk menambah
kandungan unsur hara agar proses fermentasi berlangsung dengan sempurna. Selain itu, berdasarkan kenyataan bahwa tetes tebu tersebut mengandung
karbohidrat dalam bentuk gula yang tinggi 64 disertai berbagai nutrien yang diperlukan jasad renik juga dapat meningkatkan kecepatan fermentasi menjadi
pupuk dalam waktu yang relatif singkat Wijaya, 2008.
6. EM4 Effective Microorganism-4 EM4
merupakan kultur
campuran mikroorganisme
yang menguntungkan dan 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.,
Streptomicetes sp., dan ragi yeast atau yang sering digunakan dalam pembuatan tahu Utomo, 2009.
EM4 mempunyai beberapa manfaat diantaranya: a. Memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologis tanah.
b. Meningkatkan ketersediaan nutrisi dan senyawa organik pada tanah. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
c. Mempercepat pengomposan sampah organik atau kotoran hewan. d. Membersihkan air limbah dan meningkatkan kualitas air pada perikanan.
e. Menyediakan unsur hara yang dibutuhkan tanaman dan meningkatkan produksi tanaman serta menjaga kestabilam produksi Utomo, 2009.
Tabel 2.1 Fungsi mikroorganisme dalam EM4 Nama
Fungsi
Bakteri fotosintesis 1. Membentuk zat-zat yang bermanfaat dari sekresi akar
tumbuhan, bahan organik dan gas-gas berbahaya misalnya hidrogen sulfida dengan menggunakan
sinar matahari dan panas bumi sebagai sumber energi. Zat-zat bermanfaat itu antara lain asam amino, asam
nukleik, zat-zat bioaktif dan gula.
Semuanya mempercepat pertumbuhan dan perkembangan
tanaman. 2. Meningkatkan
pertumbuhan mikroorganisme
lainnya. Bakteri Asam Laktat
1. Menghasilkan asam laktat dari gula. 2. Menekan
pertumbuhan mikroorganisme
yang merugikan misalnya Fusarium.
3. Meningkatkan percepatan
perombakan bahan
organik. 4. Dapat menghancurkan bahan-bahan organik.
Ragi 1. Membentuk zat antibakteri dan bermanfaat bagi
pertumbuhan tanaman dari asam-asam amino dan gula yang dikeluarkan oleh bakteri fotosistesis.
2. Meningkatkan jumlah sel aktif dan perkembangan akar
Actinomycetes 1. Menghasilkan zat-zat antimikroba dari asam amino
yang dihasilkan oleh bakteri fotosintesis dan bahan organik.
2. Menekan pertumbuhan jamur dan bakteri. Jamur fermentasi
1. Menguraikan bahan organik secara tepat untuk menghasilkan alkohol, ester dan zat-zat antimikroba.
2. Menghilangkan bau serta mencegah serbuan serangga dan ulat yang merugikan.
Yuwono, 2006 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7. Standar Pupuk Organik Cair Standar kualitas unsur makro pupuk organik berdasarkan SNI 19-7030-
2004 dapat dilihat pada tabel 2.2.
Tabel 2.2 Standar Kualitas Pupuk Organik Cair No.
Parameter Satuan
Minimal Maksimal
1 Kadar Air
50 17
2 Temperatur
Suhu air tanah 3
Warna Kehitaman
4 Bau
Berbau tanah 5
Ukuran partikel Mm
0.55 25
6 Kemampuan ikat air
58 7
Ph 6.80
7.49 8
Bahan asing 1.5
Unsur makro
9 Bahan organic
27 58
10 Nitrogen
0.40 11
Karbon 9.80
32 12
Fosfor 0.10
13 CN rasio
10 20
14 Kalium
0.20
Bakteri
15 Fecal coli
MPNgr 1000
16 Salmonella
MPNgr 3
SNI : 19-7030-2004
8. Unsur Hara Tanaman Unsur hara tanaman adalah unsur yang diserap oleh tumbuhan. Menurut
Hanafiah 2007, unsur kimiawi yang dianggap esensial sebagai unsur hara tanaman adalah jika memenuhi tiga kriteria sebagai berikut:
a. Unsur ini harus terlibat langsung dalam penyediaan nutrisi yang dibutuhkan tanaman.
b. Unsur ini tersedia agar tanaman dapat melengkapi siklus hidupnya. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
c. Jika tanaman mengalami defesiensi hanya dapat diperbaiki dengan unsur tersebut.
Unsur hara makro esensial jika dibutuhkan dalam jumlah besar, biasanya diatas 500 ppm dan yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit, biasanya kurang dari
50 ppm disebut mikro esensial Hanafiah, 2007. Unsur hara makro terdiri dari Nitrogen N, Fosfor P, Kalium K. Unsur hara mikro terdiri dari Boron B,
Tembaga Cu, Besi Fe, Mangan Mn, Zeng Zn.
9. Fosfor Fosfor merupakan bagian dari protoplasma dan inti sel, sebagai bagian
dari inti sel sangat penting dalam pembelahan sel, demikian pula bagi perkembangan jaringan meristem. Fosfor diambil tanaman dalam bentuk H
2
PO
4 -
dan HPO
4 -2
. Secara umum, fungsi dari fosfor dalam tanaman dapat dinyatakan sebagai berikut:
a. Dapat mempercepat pertumbuhan akar semai. b. Dapat mempercepat serta memperkuat pertumbuhan tanaman muda menjadi
tanaman dewasa pada umumnya. c. Dapat mempercepat pembungaan dan pemasakan buah, biji atau gabah.
d. Dapat meningkatkan produksi biji-bijian, fosfor juga sebagai penyusun lemak dan protein.
Didalam tanah fungsi fosfor terhadap tanaman adalah sebagai zat pembangun dan terikat dalam senyawa-senyawa organik. Dengan demikian
hanya sebagian kecil saja yang terdapat dalam bentuk anorganik sebagai ion-ion PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
fosfat. Bagian-bagian tubuh yang berkaitan dengan pembiakan generatif, seperti daun-daun bunga, tangkai tangkai sari, kepala sari, butir tepung sari, daun buah
serta bakal biji ternyata mengandung fosfor Sutedjo, 2002. Tanah yang kekurangan fosfor akan merugikan bagi tanaman. Gejala
yang tampak ialah warna daun seluruhnya berubah tua dan sering tampak mengilap kemerahan. Tepi daun, cabang, dan batang terdapat warna merah ungu
yang lambat laun berubah menjadi kekuningan. Jika tanamannya berbuah, maka buahnya kecil dan lekas matang Lingga dan Marsono, 2008. Hara fosfor yang
terdapat dalam pupuk cair akan lebih efektif penggunaanya dibandingkan dengan pupuk padat karena pengaplikasiannya yang langsung pada tanaman
mengakibatkan fosfor tidak akan mudah tercuci oleh air dan dapat langsung diserap olah tanaman.
10. Kalium Kalium diserap dalam bentuk K
+
terutama pada tanaman muda. Kalium banyak terdapat pada sel-sel muda atau bagian tanaman yang banyak
mengandung protein, inti-inti sel tidak mengandung kalium. Zat kalium mempunyai sifat mudah larut dan hanyut, selain itu mudah difiksasi dalam tanah.
Kalium berperan membantu : a.
Pembentukan protein dan karbohidrat. b.
Mengeraskan jerami dan bagian kayu dari tanaman. c.
Meningkatkan resistensi tanaman terhadap penyakit. d.
Meningkatkan kualitas bijibuah. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Kalium banyak terdapat dalam jaringan muda, pada sel tanaman zat ini terdapat sebagai ion didalam cairan sel dan keadaan demikian akan merupakan
bagian yang penting dalam melaksanakan turgor yang disebabkan oleh tekanan osmosis. Samekto 2008 menyatakan bahwa peranan unsur K dalam tanaman
dapat dikelompokan menjadi empat: a.
Netralisasi asam organik Karena kelimpahannya ion bermuatan positif ini dapat menyeimbangi
muatan negatif gugus-gugus anion dari molekul seperti asam-asam organik. b.
Ion K aktif dalam osmosis Ion K berperan vital dalam hubungannya dengan air, ion K meningkatkan
turgor sel pada titik-titik tumbuh dan membantu dalam pemekaran sel. c.
Peran dalam transfor pada membran sel Gradien elektrokemis tidak stabil menyebrangi membran oleh pergerakan
ion H, ion K bergerak dengan arah berlawanan terhadap gerakan ion H. Ini penting dalam bekerjanya kloroplas fotosintesis, mitokondria respirasi
dan transport translokasi floem. d.
Aktivitas enzim Lebih dari 60 enzim membutuhkan ion monovalensi untuk aktivitasnya.
Dalam hampir setiap kasus, ion K adalah ion yang paling efisien dalam mempengaruhi aktivitas enzim tersebut.
11. Bayam Hijau Amaranthus sp. Bayam Amaranthus sp. banyak dikonsumsi sebagai sayuran daun
sumber gizi bagi penduduk di negara berkembang. Bayam mengandung gizi yang tinggi dan komposisinya sangat lengkap Rukmana, 1994. Klasifikasi
tanaman bayam hijau dapat dijabarkan sebagai
berikut:
Kingdom : Plantae
Divisio : Magnoliophyta
Classis : Magnoliopsida
Ordo : Caryophyllales
Familia : Amaranthusceae
Genus : Amaranthus
Spesies : Amaranthus L.
Morfologi tanaman bayam yaitu memiliki sistem perakaran yang menyebar dangkal pada kedalaman antara 20-40 cm dan berakar tunggang.
Batang tegak, tebal dan banyak mengandung air. Tanaman bayam berbentuk perdu semak, daun bulat telur dan ujung meruncing. Tanaman bayam hijau
dapat dilihat pada gambar 2.1.
Gambar 2.1 Bayam hijau Amaranthus sp.
Tabel 2.3 Kandungan gizi pada daun bayam per 100 gram bahan zat Zat Gizi
Nilai Gizi
Kalori Kal 36,0
Protein gram 3,5
Karbohidarat gram 0,5
Calsium mg 267,0
Fosfor mg 67,0
Vitamin A S.I 6.090,0
Vitamin B mg 0,1
Vitamin C mg 80,0
Air gram 71,0
Zat besi mg 3,9
Departemen Kesehatan RI, 1981
12. Sawi Hijau Brassica rapa Salah satu komoditas sayuran yang memiliki nilai ekonomis tinggi
adalah sawi. Sawi merupakan salah satu sayuran yang mengandung zat gizi yang cukup lengkap sehingga sangat baik untuk kesehatan tubuh. Sawi adalah
sekelompok tumbuhan dari marga Brassica yang dimanfaatkan daun atau bunganya sebagai bahan pangan sayuran, baik segar maupun diolah. Sebagai
bahan makan sayuran, sawi mengandung gizi yang cukup lengkap, sehingga apabila dikonsumsi sangat baik untuk mempertahankan kesehatan tubuh
Cahyono, 2003. Klasifikasi tanaman sawi hijau dapat dijabarkan sebagai
berikut:
Kingdom : Plantae
Divisio : Spermatophyta
Classis : Dicotyledone
Ordo : Rhoeadales Brassicales
Familia : Cruciferae Brassicaceae
Genus : Brassica
Spesies : Brassica rapa L. Cahyono, 2003
Morfologi tanaman sawi yaitu memiliki akar tunggang dan cabang-cabang akar yang bentuknya bulat panjang menyebar kesemua arah dengan kedalaman
antara 30-50 cm. Batang sawi pendek dan beruas-ruas. Sawi berdaun lonjong, halus, tidak berbulu dan pada umumnya pola pertumbuhan berbentuk daunnya
roset. Tanaman sawi dapat dilihat pada gambar 2.2.
Gambar 2.2 Sawi Hijau Brassica rapa L.
Kandungan gizi sawi hijau Brassica rapa L. setiap 100 g dapat dilihat pada tabel 2.4.
Tabel 2.4 Kandungan gizi sawi hijau setiap 100 g Komposisi
Kadar
Protein g 2,3
Lemak g 0,4
Karbohidrat g 4,0
Kalsium mg 220
Fosfor mg 38,0
Besi mg 2,9
Vitamin A mg 1.940,0
Vitamin B mg 0,09
Vitamin C mg 102
Energi kal 22,0
Seratg 0,7
Air g 92,2
Departemen Kesehatan RI, 2012 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13. Kulit Pisang Musa paradisiaca Buah pisang banyak mengandung karbohidrat baik isinya maupun
kulitnya. Kulit pisang merupakan bahan buangan limbah buah pisang yang cukup banyak jumlahnya.
Kedudukan taksonomi, tanaman pisang adalah sebagai berikut :
Kingdom : Plantae
Divisio : Magnoliophyta
Classis : Liliopsida
Ordo : Zingiberales
Familia : Musaceae
Genus : Musa
Spesies : Musa paradisiaca Tjitrosoepomo, 2002
Kulit pisang itu sendiri sekitar 13 bagian dari buah pisang. Sejauh ini pemanfaatan sampah kulit pisang masih kurang, hanya sebagian orang yang
memanfaatkan sebagai pakan ternak. Kulit pisang dapat dilihat pada gambar 2.3.
Gambar 2.3 Kulit Pisang
Komposisi zat gizi kulit pisang dapat dilihat pada tabel 2.6 di bawah ini:
Tabel 2.5 Komposisi Zat Gizi Kulit Pisang per 100 g bahan Zat Gizi
Kadar
Air g 68,90
Karbohidrat g 18,50
Lemak g 2,11
Protein g 0,32
Kalsium mg 715
Fosformg 117
Zat besi mg 1,60
Vitamin B mg 0,12
Vitamin C mg 17,50
Balai Penelitian dan Pengembangan Industri, 1982 14. Kulit Semangka Citrullus vulgaris
Kulit semangka kaya akan mineral dan kandungan air yang tinggi sehingga masih berguna dan banyak manfaatnya. Klasifikasi tanaman
semangka dapat dijabarkan sebagai berikut: Kingdom
: Plantae Divisio
: Magnoliophyta Classis
: Magnoliopsida Ordo
: Violales Familia
: Cucurbitaceae Genus
: Citrullus Spesies
: Citrullus vulgaris Buah semangka berbentuk bulat sampai bulat telur oval. Kulit
buahnya berwarna hijau atau kuning. Daging buahnya lunak, berair dan rasanya manis. Kulit buah semangka dapat dilihat pada gambar 2.4.
Gambar 2.4 Kulit Semangka
Menurut Leung, dkk. 1972, komposisi kimia kulit semangka dapat dilihat pada tabel 2.5.
Tabel 2.6 Kandungan Gizi Kulit Semangka Kandungan Zat
Jumlah
Air g 94,00
Protein kal 1,60
Lemak g 0,10
Karbohidrat g 3,20
Kalsium mg 31,00
Fosfor mg 11,00
Kalium mg 82,00
Magnesium mg 10
Zat besi g 0,50
Leung, dkk., 1972
15. Spektrofotometer Ultraviolet dan Tampak Visibel Spektrofotometer sebuah instrumen yang mengukur absorbansi atau
penyerapan cahaya dengan energi panjang gelombang tertentu oleh suatu atom atau molekul. Molekul dalam daerah energi ini akan mengalami transisi
elektron. Spektrofotometer UV-Vis merupakan suatu spektroskopi absorbansi berdasarkan radiasi elektromagnetik pada panjang gelombang 160-780 nm.
Spektrofotometer yang sesuai untuk pengukuran di daerah spektrum ultraviolet dan sinar tampak terdiri atas suatu sistem optik dengan kemampuan
menghasilkan sinar monokromatis dalam jangkauan panjang gelombang 200- 800 nm Gandjar dan Rohman, 2007.
Suatu diagram sederhana spektrofotometer UV-Vis dengan komponen- komponennya meliputi sumber-sumber sinar, monokromator, dan sistem optik.
a. Sumber-sumber lampu; lampu deuterium digunakan untuk daerah UV pada panjang gelombang dari 190-350 nm, sementara lampu
halogen kuarsa atau lampu tungsten digunakan untuk daerah visibel pada panjang gelombang antara 350-900 nm.
b. Monokromator; digunakan untuk mendispersikan sinar ke dalam komponen-komponen panjang gelombangnya yang selanjutnya
akan dipilih oleh celah slit. Monokromator berputar sedemikian rupa sehingga kisaran panjang gelombang dilewatkan pada sampel
sebagai scan instrumen melewati spektrum. c. Optik-optik; dapat didesain untuk memecah sumber sinar sehingga
sumber sinar melewati 2 kompartemen, dan sebagaimana dalam spektrofotometer berkas ganda double beam, suatu larutan blanko
dapat digunakan dalam satu kompartemen untuk mengkoreksi pembacaan atau spektrum sampel. Yang paling sering digunakan
sebagai blanko dalam spektrofotometri adalah semua pelarut yang digunakan untuk melarutkan sampel atau pereaksi Gandjar dan
Rohman, 2007. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16. Spektrofotometer Serapan Atom SSA Secara umum, komponen-komponen spektrofotometer UV-VIS adalah
sama dengan spektrofotometer AAS Absorption Atomic Spectrofotometry. Keduanya mempunyai komponen yang terdiri dari sumber cahaya, tempat
sampel, monokromator, dan detektor. Analisa sampel di lakukan melalui pengukuran absorbansi sebagai fungsi konsentrasi standar dan menggunakan
hukum Beer untuk menentukan konsentrasi sampel yang tidak diketahui. Kondisi AAS untuk analisis K dapat diukur dengan panjang gelombang 766,5
nm Khopkar, 1990.