TK-40Z2 PENELITIAN Semester 2− 2007/2008

Judul PEMBUATAN SLOW-RELEASED NPK FERTILIZER

Kelompok B.67.3.32 Wisnu Wijanarko (13004005) Dinda Elefani (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

B.67.3.32 i

LEMBAR PENGESAHAN TK-40Z2 PENELITIAN Semester II − 2007/2008

PEMBUATAN SLOW RELEASE NPK FERTILIZER

Kelompok B.67.3.32

Wisnu Wijanarko (13004005) Dinda Elefani (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 ii

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 iii

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 iv

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 v

DAFTAR ISI

Halaman

Lembar Pengesahan i

Abstrak ii

Abstract iii

Kata Pengantar iv

Daftar Isi v

Daftar Tabel viii

Daftar Gambar

ix

I Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

1.2 Rumusan Masalah

1.3 Tujuan

1.4 Ruang Lingkup

1

1

2

2

3

II Tinjauan Pustaka

2.1 Mekanisme Pupuk dapat Terserap ke Tanaman

2.2 Nutrisi pada Tanaman

2.2.1 Nutrisi Makro

2.2.2 Nutrisi Mikro

2.2.3 Kekurangan Nutrisi pada Tanaman

2.4 Pupuk Berpelepasan Lambat

2.5 Jenis Coating untuk Pupuk Tablet

2.5.1 Sulfur sebagai pelapis

2.5.2 Polymer sebagai pelapis

2.5.3 Zeolite, pillared montmorillonite, dan lignin

sebagai pelapis

2.5.4 Asam Lemak sebagai pelapis

4

4

4

6

15

16

17

18

18

19

19

20

B.67.3.32 vi

2.5.5 Tanah liat sebagai pelapis

2.6 Metode Pelapisan pada Pupuk Berpelepasan Lambat

20

21

III Tahapan Penelitian 24

3.1 Metodologi

3.2 Bahan

3.3 Alat

3.4 Penyediaan Pupuk Tablet NPK Skala Komersil

3.5 Proses Pembuatan Pupuk Tablet

3.6 Uji Kinerja Tablet Hasil Percobaan

3.7 Variasi

24

24

25

25

26

26

26

IV

Hasil Percobaan dan Pembahasan

4.1 Kelarutan Pupuk Tanpa Pelapis

4.2 Kelarutan Pupuk Dengan Pelapis

4.3 Kinerja Pupuk Berpelapis Tanah Liat

4.4 Pupuk Berpelepasan Lambat Komersial

28

28

32

35

35

V Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan

5.2 Saran

DAFTAR PUSTAKA

Lampiran A

37

37

37

38

39

Lampiran B 43

Lampiran C 46

Lampiran D 49

B.67.3.32 vii

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

Tabel 4.2

Kondisi Percobaan

Kadar komponen terlarut dalam selang waktu 0-100 menit

28

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

terhadap pupuk NPK buatan tanpa pelapis.

35

Tabel 4.5 Hasil Analisis Pupuk Bepelepasan Lambat Komersial. 36

B.67.3.32 viii

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

Gambar 4.2

Gambar 4.3

Gambar 4.4

Laju Pelarutan Pupuk NPK tanpa Pelapis

Kadar Pupuk NPK Terlarut tanpa Pelapis

Laju Pelarutan Pupuk NPK dengan Pelapis Tanah Liat

Kadar Pupuk NPK Terlarut dengan Pelapis Tanah Liat

29

31

32

34