1.
PENGERTIAN PUPUK
Pupuk adalah suatu
bahan yang digunakan untuk mengubah sifat fisik, kimia atau biologi tanah
sehingga menjadi lebih baik bagi pertumbuhan tanaman. Dalam pengertian yang khusus, pupuk adalah suatu
bahan yang mengandung satu atau lebih hara
tanaman.
Berbicara tentang
tanaman tidak akan lepas dari masalah pupuk. Dalam pertanian modern, penggunaan
materi yang berupa pupuk adalah mutlak untuk memacu tingkat produksi tanaman
yang diharapkan.
Seperti telah
diketahui bersama bahwa pupuk yang diproduksi dan beredar dipasaran sangatlah beragam, baik dalam hal jenis,
bentuk, ukuran, maupun kemasannya. Pupuk-pupuk tersebut hampir 90% sudah
mampu memenuhi kebutuhan unsur hara bagi
tanaman, dari unsur makro hingga unsur yang berbentuk mikro. Kalau tindakan pemupukan untuk menambah bahan-bahan yang
kurang tidak segera dilakukan tanaman akan tumbuh kurang sempurna,
misalnya menguning, tergantung pada jenis
zat yang kurang.
Menurut hasil
penelitian setiap tanaman memerlukan paling sedikit 16 unsur (ada yang
menyebutnya zat) agar pertumbuhannya normal. Dari ke 16 unsur tersebut, tiga
unsur (Carbon, Hidrogen, Oksigen) diperoleh dari udara, sedangkan 13 unsur lagi
tersedia oleh tanah
adalah Nitrogen (N), Pospor (P), Kalium (K), Calsium (Ca), Magnesium (Mg), Sulfur atau Belerang (S),
Klor (Cl), Ferum atau Besi (Fe), Mangan (Mn), Cuprum atau Tembaga (Cu), Zink
atau Seng (Zn), Boron (B), dan Molibdenum
(Mo). Tanah dikatakan subur dan sempurna jika mengandung lengkap
unsur-unsur tersebut diatas.
Ke-13 unsur tersebut sangat terbatas jumlahnya di dalam tanah. Terkadang
tanah pun tidak mengandung unsur-unsur tersebut secara lengkap. Hal ini dapat diakibatkan karena
sudah habis tersedot oleh tanaman saat kita tidak henti-hentinya bercocok tanam
tanpa diimbangi dengan pemupukan. Kalau dilihat dari jumlah yang disedot
tanaman, dari ke-13 unsur tersebut hanya 6 unsur saja yang diambil tanaman dalah jumlah yang
banyak. Unsur yang dibutuhkan dalam jumlah yang banyak tersebut disebut unsur makro. Ke-6 jenis unsur makro
tersebut adalah N, P, K, S, Ca, dan Mg.
(Marsono.2001)
1.2 Kalsium dan Magnesium 1.2.1 Kalsium
Kalsium adalah logam
putih perak yang melebur pada 845° C. Kalsium dapat bereaksi dengan oksigen
amfoter dan udara lembab; pada reaksi ini terbentuk kalsium oksida ataupun
hidroksida. Kalsium menguraikan air dengan membentuk kalsium hidroksida.
Kalsium membentuk kation (II), Ca2+, dalam larutan-larutan air.
Garam-garamnya biasanya berupa bubuk putih dan membentuk larutan yang tak
berwarna, kecuali bila anionnya
berwarna. (Vogel, 1990)
Unsur kalsium yang
diperlukan oleh tanaman tingkat tinggi dalam jumlah relatif banyak dan diserap dalam
bentuk ion Ca2+. Kalsium termasuk unsur hara yang essensial, unsur ini
diserap dalam bentuk Ca2+. Sebagian besar terdapat dalam daun dalam
bentuk kalsium pektat yaitu dalam lamella pada dinding sel. Selain itu terdapat
juga dalam batang,
berpengaruh baik pada pertumbuhan ujung dan bulu-bulu akar. Dalam hal ini
apabila zat tidak diperhatikan atau ditiadakan, maka pertumbuhan ujung
dan bulu-bulu akar
akan terhenti sedangkan bagian-bagian yang telah terbentuk akan mati dan berwarna
coklat kemerah-merahan.
Sumber-sumber Ca2+
terutama terdapat pada batu-batu kapur dan sisa-sisa tanaman. Ternyata bahwa banyak
tanah yang menderita kekurangan Ca2+ sehingga pada penanaman
tanam-tanaman tertentu perlu mendapatkan pengapuran terlebih dahulu, Kalsium
berhubungan rata dengan pembentukan protein dan bagian tanaman yang aktif juga
untuk membentuk dinding sel sehingga berpengaruh pada kesegaran tanaman. Kalsium ini
dapat menetralkan asam dalam tanah. Sumber kalsium yang paling umum adalah
batu kapur, meskipun sisa-sisa tanaman juga mengandung kalsium. Semakin lama tanah ditanam maka semakin asam
sehingga tetap diperlukan ion Ca untuk mengganti yang diserap tanaman.
(Isnaini,M.,2006)
Tabel 2.1 Kandungan Ca Berbagai Pupuk (Rosmarkam,E.2002)
Nama Pupuk
|
Kadar Ca (%)
|
Kalsium Nitrat
|
19,4
|
Amonium Nitrat
campur kapur
|
8,2
|
Kalsium Sianida
|
38,5
|
Gips (gipsum)
|
22,3
|
Batuan Fosfat
|
33,1
|
Super Fosfat
(enkle)
|
19,6
|
Superfosfat
|
36,0
|
1.2.2 Magnesium
Magnesium adalah
logam putih yang melebur pada 650° C. Logam ini mudah terbakar dalam udara atau
oksigen dengan mengeluarkan cahaya putih yang cemerlang, membentuk oksida MgO
dan beberapa nitride Mg3N2. Logam ini perlahan-lahan terurai oleh air pada suhu biasa, tetapi
pada titik didih air reaksi berlangsung dengan cepat. Magnesium Hidroksida, jika tak ada garam ammonium, praktis tak
larut. Magnesium larut dengan mudah
dalam asam. Magnesium membentuk kation ekivalen Mg2+. Oksida, hidroksida, karbonat dan fosfatnya tidak larut
sedangkan garam-garam lainnya larut. (Vogel, 1990)
Magnesium diserap oleh tanaman dalam bentuk ion Mg2+ yang
merupakan usnur penting dalam
tanaman sebagai penyusun klorofil. Magnesium juga mempunyai peranan penting
terhadap metabolisme nitrogen. Makin tinggi tanaman menyerap Mg, maka makin tinggi
juga kadar protein dalam akar ataupun bagian atas tanaman. Kekurangan Mg
menyebabkan kadar protein turun dan non-protein naik. Unsur Mg yang dahulu hanya
sebagai pelengkap pupuk lain kini telah menjadi unsur utama pada pupuk-pupuk
tertentu. Hal ini disebabkan fungsi atau peranan Mg pada pertumbuhan tanaman
semakin diperhitungkan.
Pada awalnya yang
disebut sebagai pupuk tunggal hanya ada tiga jenis, yaitu pupuk N, pupuk K, dan
pupuk P. Namun , sejalan dengan perkembangan ilmu pertanian pupuk Mg juga dapat
dimasukkan kedalam kelompok pupuk tunggal.
Salah satu jenis
pupuk Mg yang mudah dapat ditemukan di toko-toko pertanian adalah magnesium sulfat
(MgSO4.H2O). Di pasaran pupuk ini dikenal dengan nama kieserite.
Bahan utama penyusun pupuk Mg ini adalah brucit atau Mg(OH)2 dan magnesit
atau MgCO3. (Marsono. 2001)
Tabel 2.2 Kandungan
Mg berbagai Pupuk (Rosmarkam, E. 2002)
Jenis Pupuk Mg
|
Mg(%)
|
Unsur lain
|
Basic slag
|
3,4
|
-
|
Amonium nitrat
campur kapur
|
4,4
|
-
|
Dolomit (MgCO3.Ca
CO3)
|
5-20
|
20%-45% CaO
|
Epsom salt (MgSO4).7.H2O
|
9,6
|
13% S
|
Kieserit (MgSO4.H2O).
|
18,3
|
22% S
|
Garam (manure
salt)
|
3,5
|
Na, Cl
|
Kalium magnesium
sulfat
|
11,5
|
22-30% K2O
|
Magnesia
|
55,0
|
-
|
Magnesium klorida
(MgCl2.6H2O)
|
20,0
|
-
|
Magnesiumsulfat
anhydrous
|
33,0
|
26,5% S
|
Magnesite
|
45,0
|
-
|
Nitro magnesia
|
7,0
|
-
|
Pupuk magnesium sulfat berbentuk hablur dan berwarna putih keabu-abuan. Sifat kimianya sukar
larut dalam air dan bereaksi asam. Oleh sebab itu, apabila digunakan secara terus-menerus dapat
menyebabkan turunnya pH tanah atau tanah menjadi masam. (Marsono, 2001)
1.3
Kapur Karbonat: Kalsit dan Dolomit
Kapur karbonat
dihasilkan melalui proses penggilingan langsung pada batuan kapur. Kandungan utama dalam kapur ini adalah
kalsium dan magnesium karbonat. Bila kadar kalsium karbonatnya lebih
banyak maka kapur tersebut dinamakan kalsit. Sebaliknya,
bila yang dominan adalah magnesium karbonat maka disebut dolomite.
Jenis kapur inilah
yang umum digunakan sebagai upaya untuk meningkatkan pH tanah.
Jumlah kapur yang diberikan tergantung
dari derajat keasamannya. Semakin tinggi
derajat keasaman berarti semakin banyak kapur yang harus ditaburkan. Umumnya tanah-tanah pertanian yang akan ditanami
membutuhkan kapur sebanyak 2-4
ton/ha. Meskipun dari pengukuran tanah pertanian menunjukkan pH netral, sebaiknya
pengapuran tetap dilakukan. Hal ini dimaksudkan untuk mem-buffer atau menahan naiknya keasaman tanah akibat penggunaan
pupuk-pupuk kimia. (Marsono, 2001)
1.3.1 Kapur Dolomit
Berbentuk bubuk
berwarna putih kekuningan. Dikenal sebagai bahan untuk menaikkan pH. Dolomit adalah sumber Ca (30%) dan Mg
(19%) yang cukup baik. Kelarutannya agak
rendah dan kualitasnya sangat ditentukan oleh ukuran butiran. Semakin halus butirannya akan semakin baik
kualitasnya.
1.3.2 Kapur Kalsit
Berfungsi untuk meningkatkan pH tanah. Dikenal sebagai kapur pertanian yang berbentuk
bubuk. Warnanya putih dan butirannya halus. Pupuk ini mengandung 90-99% Ca. bersifat lebih cepat larut
didalam air. (Novizan, 2002)
1.4 Faktor-Faktor Yang
Mempengaruhi Ketersediaan Ion
Kalsium dan Magnesium
1.4.1 Faktor-faktor yang
mempengaruhi ketersediaan ion Kalsium
Ketersediaan Ca2+ bagi pertumbuhan tanaman di tanah
dipengaruhi oleh:
a. Pasokan total ion Kalsium dalam tanah
Ketersediaan Kalsium tampaknya bukan merupakan faktor pembatas
pertumbuhan utama kecuali pada
tanah asam. Jika tidak ada faktor beracun, kebanyakan tanah asam kemungkinan dapat
memasok Ca2+ secara memadai kebanyakan tanaman.
b. pH tanah atau ion Hidrogen
Pengaruh langsung H+ dalam
tanah terhadap pengambilan ion-ion dan terhadap pertumbuhan tanaman sulit ditentukan, karena pada pH yang tingkat ion H+
nya tinggi kemungkinan unsur lainnya juga larut dalam pH< 5. Jika tanaman
ditumbuhkan dalam larutan hara,
pengaruh negatif dari ion H+ dapat secara jelas ditunjukkan. Serapan
Ca2+ menurun cukup berat
pada pH < 5. Pengaruh ion H+ terhadap pertumbuhan dapat diatasi
dengan penambahan Ca2+ mudah larut.
c. Tipe koloid
tanah dan tingkat kejenuhan ion Kalsium
Mehlich dan Colwell
(1994) menyimpulkan bahwa dalam tanah-tanah mineral asam, Ca2+ tidak secara merata mudah
tersedia untuk tanaman pada kejenuhan basa yang
rendah dan menunjukkan bahwa persen kejenuhan basa lebih penting daripada Ca2+ total yang ada. Adams (1967)
melaporkan bahwa pada tanah lapisan bawah bersifat asam.
d. Rasio kation Kalsium
terhadap kation Aluminium dan kation lain dalam larutan tanah
Mungkin faktor tunggal yang paling penting yang mempengaruhi
ketersediaan Ca2+
dalam tanah asam adalah tingkat Al3+ yang dapat dipertukarkan atau
yang dapat larut dalam hubungannya dengan Ca2+.
1.4.2 Faktor-faktor yang
mempengaruhi ketersediaan ion Magnesium
a. Umum
Kondisi yang dapat
mengakibatkan perkembangan defisiensi Mg pada tanaman adalah: tanah asam,
berpasir. Tanah asam dengan Mg2+ tersedia rendah ditingkatkan dengan
kapur kalsit takaran tinggi, dan pemberian pupuk-pupuk konsep takaran tinggi.
b. pH tanah
Serapan Mg2+ oleh tanaman dari larutan hara dipengaruhi oleh
konsentrasi ion H+. Serapan Mg2+ oleh tanaman meningkat
dengan meningkatnya pH yang mencapai pH optimum yaitu pada pH sekitar 5,5. Defisiensi pada
tanaman secara umum berasosiasi dengan nilai pH tanah < 5. Jika tanah
bereaksi asam dan ketersediaan Mg2+ rendah, penggunaan kapur dolomit
merupakan pendekatan terbaik dalam mengoreksi defisiensi Mg2+.
c. Kejenuhan Magnesium
Kejenuhan Mg2+ merupakan suatu
ukuran yang lebih baik dari ketersediaan Mg2+
daripada jumlah Mg2+ dapat dipertukarkan sebenarnya.
(Engelstad,O.P., 1997)
1.5
Fungsi Kalsium (CaO) dan Magnesium (MgO)
a. Mengoreksi
keasaman tanah agar sesuai dengan pH yang diperlukan tanaman,
kolam dan tambak.
kolam dan tambak.
b. Menetralisir kejenuhan zat - zat yang meracuni
tanah, tanaman, kolam dan
tambak bilamana zat tersebut berlebihan seperti zat Al (aluminium), Fe (zat
besi), Cu (Tembaga).
tambak bilamana zat tersebut berlebihan seperti zat Al (aluminium), Fe (zat
besi), Cu (Tembaga).
c. Meningkatkan efektifitas dan efisiensi penyerapan
zat - zat hara yang sudah
ada dalam tanah baik yang berasal dari bahan organik maupun pemberian
pupuk lainnya seperti Urea, TSP dan KCl.
ada dalam tanah baik yang berasal dari bahan organik maupun pemberian
pupuk lainnya seperti Urea, TSP dan KCl.
d. Menjaga tingkat ketersediaan unsur hara mikro
sesuai kebutuhan tanaman.
Artinya dengan Kalsium (CaO) dan Magnesium (MgO) yang cukup unsur
mikropun memadai.
Artinya dengan Kalsium (CaO) dan Magnesium (MgO) yang cukup unsur
mikropun memadai.
e. Memperbaiki porositas tanah, struktur serta aerasi
tanah sekaligus bermanfaat
bagi mikrobiologi dan kimiawi tanah sehingga tanah menjadi gembur, sirkulasi
udara dalam tanah lancar dan menjadikan akar semai bebas bergerak
menghisap unsur hara dari tanah.
bagi mikrobiologi dan kimiawi tanah sehingga tanah menjadi gembur, sirkulasi
udara dalam tanah lancar dan menjadikan akar semai bebas bergerak
menghisap unsur hara dari tanah.
f. Aktifator berbagai jenis enzim tanaman, merangsang
pembentukan senyawa
lemak dan minyak, serta karbohidrat.
lemak dan minyak, serta karbohidrat.
g. Membantu translokasi pati dan distribusi
phospor didalam tubuh tanaman.
h. Unsur pembentuk warna daun (klorofil),
sehingga tercipta hijau daun yang sempurna.
1.6
Gejala Dan Dampak kekurangan Kalsium (CaO) dan Magnesium (MgO)
1.6.1 Gejala
kekurangan Kalsium (CaO) dan Magnesium (MgO)
a. Pada
tanaman penghasil biji-bijian akan menghasilkan biji lemah, keriput, dan
kempes tidak berisi.
kempes tidak berisi.
b. Kuncup
bunga dan buah busuk dan akhirnya akan gugur.
c. Matinya
titik tumbuh pada pucuk dan akar tanaman.
d. Tepi daun muda mengalami klorosis lalu menjalar
ketulang daun, kuncup
tanaman atau tunas muda mati.
tanaman atau tunas muda mati.
e. Pada daun tua tampak bercak coklat, lalu
menguning, mengering lalu mati.
1.6.2 Dampak dan kerugian kekurangan
Kalsium dan Magnesium :
a. Kekurangan
Kalsium dan Magnesium dalam tanah, menjadikan tanah bereaksi
masam, mengakibatkan unsur hara lain seperti Phospor dan Kalium terikat
sehingga tak terserap oleh tanaman dengan maksimal, pemupukan yang
diberikan kurang efektif dan tidak efisien. produktifitas tanaman menurun
rendah dengan mutu hasil kurang baik. secara ekonomis merugikan karena
pendapatan rendah.
masam, mengakibatkan unsur hara lain seperti Phospor dan Kalium terikat
sehingga tak terserap oleh tanaman dengan maksimal, pemupukan yang
diberikan kurang efektif dan tidak efisien. produktifitas tanaman menurun
rendah dengan mutu hasil kurang baik. secara ekonomis merugikan karena
pendapatan rendah.
b. Kekurangan
Kalsium dan Magnesium akan menaikkan unsur Al (Aluminium),
Fe (zat besi), Mn (mangan), Zn (sen) dan Cu (tembaga), unsur tersebut dalam
jumlah berlebihan akan menjadi racun bagi tanah, mengganggu tanaman,
kolam dan tambak
Fe (zat besi), Mn (mangan), Zn (sen) dan Cu (tembaga), unsur tersebut dalam
jumlah berlebihan akan menjadi racun bagi tanah, mengganggu tanaman,
kolam dan tambak
Denutrisi pada tanaman
mengakibatkan daya tahan tanaman terhadap serangan hama dan penyakit menjadi rendah,
tanaman mudah terserang hama dan penyakit,
demikian pula dengan udang, ikan dan rumput laut yang berada pada tanah
yang kekurangan Kalsium
dan Magnesium. (http://pupukdsp.com/pupuk-tanaman/unsur-hara-Kalsium-Magnesium.html)
1.7 Titrasi Kompleksometri 1.7.1 EDTA dan Complekson
Titrasi kompleksometri meliputi reaksi pembentukan ion-ion kompleks ataupun pembentukan molekul netral yang
terdisosiasi dalam larutan. Persyaratan mendasar
terbentuknya kompleks demikian adalah tingkat kelarutan tinggi. Contoh dari kompleks tersebut adalah kompleks logam
dengan EDTA. Demikian juga dengan titrasi merkuro nitrat dan perak
sianida juga dikenal sebagai titrasi kompleksometri.
EDTA dikenal dengan nama Versen, Complexon
III, Sequesterene, Nulpon, Trilon, dan
sebagainya. Struktur EDTA adalah sebagai berikut :
HOOC - CH2 HOOC - CH2
N - CH2 - CH2 - N
HOOC-CH2 HOOC-CH2
HOOC-CH2 HOOC-CH2
Gambar 2.1 Struktur EDTA
EDTA adalah suatu
ligan yang heksadentat (mempunyai enam buah atom donor pasangan elektron),
yaitu melalui kedua atom N dan keempat atom O (dari OH). Dalam pembentukan
kelat, keenam (tetapi kadang-kadang hanya lima) bersama-sama mengikat satu ion
inti dengan membentuk lima lingkaran kelat; molekul EDTA dilipat mengelilingi
ion logam sedemikian rupa sehingga keenam atom donor terletak pada
puncak-puncak sebuah oktaeder tersebut.
1.7.2 Indikator Metalokromat
Sebagian besar
titrasi kompleksometri mempergunakan indikator yang bertindak juga sebagai
pengompleks dan tentu saja kompleks logamnya mempunyai warna yang berbeda dengan
pengompleksnya sendiri. Indikator demikian disebut indikator metalokromat. Indikator jenis ini contohnya
adalah; Eriochrome Black T, Pyrotechol
violet, Xylenol orange, Calmagit, Asam Salisilat, Zincon, Murexid, PAN (1-2-Piridil
Azonaftol), Metafalein, dan Calcein Blue. (Underwood,A.L.,1990) Struktur indikator Murexide dapat terlihat pada
gambar berikut :
Gambar 2.2 Murexide (pH 6,0 - 13,0)
Titrasi substitusi
kompleks juga dapat dilakukan, misalnya penambahan kompleks Mg(EDTA)2
terhadap garam Ca2+, akan diperoleh Ca(EDTA)2 dan Mg2+
bebas, yang kemudian dapat
membentuk kompleks berwarna dengan EBT yang dititrasi dengan titran EDTA. (Khopkar,S.M.1990)
1.7.3 Titrasi Kompleksometri
untuk analisa ion Mg2+ dan Ca2+
Titrasi langsung dengan EDTA terhadap sedikitnya 25 kation dengan menggunakan indikator
metalokhromatik. Pereaksi pembentukan kompleks seperti sirat dan tartrat, sering ditambahkan untuk mencegah
pengendapan hidroksida logam.
Buffer NH3 - NH4Cl
dengan pH 9-10 sering digunakan untuk logam yang membentuk kompleks dengan amoniak.
(Khopkar,S.M.,1990)
Kesalahan total
air, kalsium, dan magnesium dapat ditentukan dengan EDTA dengan menggunakan Eriochrom Black T atau
Calmagite. Seperti dikatakan sebelumnya,
kompleks antara Ca2+ dan indikatornya terlalu lemah untuk terjadinya
perubahan warna yang sesuai. Akan
tetapi magnesium membentuk kompleks lebih kuat dengan indikatornya daripada dengan kalsium dan suatu titik akhir
yang cocok diperoleh dengan buffer ammonium dengan pH 10. jika contoh yang
dititrasi tidak mengandung magnesium,
beberapa garam magnesium dapat ditambahkan kepada EDTA sebelum larutan
ini distandarisasi. (Underwood,A.L.,1990)
1.7.4
Kelebihan Titrasi Kompleksometri
EDTA stabil, mudah larut dan menunjukkan komposisi kimiawi yang
tertentu. Selektivitas kompleks dapat diatur dengan pengendalian pH, misal Mg2+,
Cr3+ Ca2+ dan Ba2+ dapat dititrasi dengan pH 11; Mn2+,
Fe3+, Co2+, Ni2+, Zn2+, Cd2+,
Al3+, Pb2+, Cu2+, Ti dan V dapat dititrasi pada pH
1,0-4,0. EDTA sebagai garam natrium, Na2H2Y sendiri merupakan standar primer
sehingga tidak perlu standarisasi lebih lanjut. Kompleks yang mudah larut dalam
air ditemukan. Suatu titik ekuivalen segera tercapai dalam titrasi demikian
dan akhirnya titrasi kompleksomteri dapat digunakan untuk penentuan beberapa logam pada operasi skala
mikro. (Khopkar, S.M., 1990)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar