FullBook Pupuk dan Teknologi Pemupukan

Pupuk dan Teknologi
Pemupukan

Tioner Purba, Ringkop Situmeang, Hanif Fatur Rohman
Mahyati, Arsi, Refa Firgiyanto, Abdus Salam Junaedi
Tatuk Tojibatus Saadah, Junairiah
Jajuk Herawati, Arum Asriyanti Suhastyo

Penerbit Yayasan Kita Menulis

Pupuk dan Teknologi Pemupukan

Copyright © Yayasan Kita Menulis, 2021

Penulis:
Tioner Purba, Ringkop Situmeang, Hanif Fatur Rohman

Mahyati, Arsi, Refa Firgiyanto, Abdus Salam Junaedi
Tatuk Tojibatus Saadah, Junairiah

Jajuk Herawati, Arum Asriyanti Suhastyo

Editor: Ronal Watrianthos
Desain Sampul: Devy Dian Pratama, S.Kom.

Penerbit
Yayasan Kita Menulis
Web: kitamenulis.id
e-mail: [email protected]
WA: 0821-6453-7176
IKAPI: 044/SUT/2021

Tioner Purba., dkk.
Pupuk dan Teknologi Pemupukan

Yayasan Kita Menulis, 2021
xiv; 150 hlm; 16 x 23 cm
ISBN: 978-623-342-278-9
Cetakan 1, November 2021
I. Pupuk dan Teknologi Pemupukan
II. Yayasan Kita Menulis

Katalog Dalam Terbitan
Hak cipta dilindungi undang-undang
Dilarang memperbanyak maupun mengedarkan buku tanpa
Izin tertulis dari penerbit maupun penulis

Kata Pengantar

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, karena
berkat kasih dan karunia-Nya yang memberikan kemampuan kepada
penulis sehingga penulis berhasil menyelesaikan buku ini dengan baik.

Buku ini berjudul “Pupuk dan Teknologi Pemupukan” yang merupakan
rangkuman dari berbagai sumber. Buku ini memaparkan tentang
kalsifikasi pupuk, karakteristiknya, faktor yang memengaruhi,
pelaksanaaan pemupukan, pengawasan mutu pupuk dan pengaruhnya
terhadap pencemaran lingkungan. Kegiatan budidaya tanaman saat ini
tidak dapat dipisahkan dengan pupuk. Tanaman diberi pupuk oleh petani
dengan harapan akan meningkatkan hasil yang diperoleh. Produksi
pertanian harus ditingkatkan seiring dengan pertambahan jumlah
penduduk yang pesat. Kebutuhan akan produksi-produksi pertanian
meningkat, sehingga diperlukan teknologi untuk meningkatkan hasil.
Teknologi tersebut salah satunya adalah pemupukan. Saat ini Industri
pupuk menjadi sangat penting dengan meningkatnya kebutuhan Pupuk.

Penulisan buku ini dilakukan secara berkolaborasi sebagai perwujudan
Tri Dharma Perguruan Tinggi beberapa dosen dari berbagai institusi.
Buku ini merupakan kajian tentang bagaimana tanah menyediakan nutrisi
bagi tanaman yang membahas tentang:
Bab 1 Pengantar Pupuk dan Pemupukan)
Bab 2. Klasifikasi Pupuk
Bab 3. Sifat dan Ciri Pupuk Alam
Bab 4. Sifat dan Ciri Pupuk Buatan Dan Pemrosesannya
Bab 5. Tata Laksana Pemupukan
Bab 6. Faktor yang Mempengaruhi Pemupukan
Bab 7. Pengawasan Mutu Pupuk

vi Pupuk dan Teknologi Pemupukan

Bab 8. Dasar Pertimbangan Pemupukan
Bab 9. Nasib Pupuk di dalam Tanah
Bab 10. Pengaruh Pemupukan Terhadap Pencemaran Lingkungan
Bab 11. Tantangan Pemupukan di Masa Depan

Penulis menyadari jika didalam penyusunan buku ini mempunyai
kekurangan, namun penulis meyakini sepenuhnya bahwa sekecil apapun
buku ini tetap akan memberikan manfaat bagi pembaca.

Akhir kata, penulis sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang
telah berperan serta dalam penyusunan buku ini dari awal sampai akhir.
Semoga Tuhan Yang Maha Kuasa, senantiasa memberkati segala usaha
kita. Amin.

Medan, Oktober 2021.
Penulis.

Daftar Isi

Kata Pengantar...................................................................................................v
Daftar Isi.............................................................................................................vii
Daftar Gambar ..................................................................................................xi
Daftar Tabel .......................................................................................................xiii

Bab 1 Pengantar Pupuk dan Pemupukan
1.1 Pendahuluan.................................................................................................1
1.2 Pengertian Pupuk dan Pemupukan.............................................................3
1.3 Peranan Pupuk Dalam Usaha Pertanian Intensif.......................................4
1.4 Unsur Hara Tanaman dan Pupuk ...............................................................5

1.4.1 Pengertian Unsur Hara .......................................................................5
1.4.2 Kebutuhan Unsur Hara Tanaman......................................................7
1.4.3 Peranan Unsur Hara Bagi Tanaman..................................................9

Bab 2 Klasifikasi Pupuk
2.1 Pendahuluan.................................................................................................13
2.2 Pupuk Berdasarkan Pembentukannya .......................................................14

2.2.1 Pupuk Alam .......................................................................................14
2.2.2 Pupuk Buatan.....................................................................................18
2.2.3 Pupuk yang Didasarkan pada Kandungan Unsur Haranya ............20
2.3 Pupuk Yang Didasarkan pada Bentuknya.................................................23
2.3.1 Pupuk Yang Didasarkan pada Reaksinya........................................23
2.3.2 Pupuk Berdasarkan Susunan Kimia.................................................24
2.3.3 Pupuk Berdasarkan Kadar Kandungan Haranya ............................24
2.3.4 Pupuk Berdasarkan Kelarutan ..........................................................25
2.3.5 Pupuk Berdasarkan Indeks Garam (Salt Index) ..............................25

Bab 3 Sifat dan Karakteristik Pupuk Alam
3.1 Sifat dan Karakteristik.................................................................................27
3.2 Pupuk Organik.............................................................................................29
3.4 Pupuk Hayati................................................................................................33

viii Pupuk dan Teknologi Pemupukan

Bab 4 Sifat Ciri Pupuk Buatan dan Pemrosesannya
4.1 Pendahuluan.................................................................................................37
4.2 Pupuk Buatan...............................................................................................38

4.2.1 Jenis Pupuk Buatan Di Indonesia.....................................................38
4.3 Unsur – Unsur Penyusun Pupuk Buatan ...................................................44

Bab 5 Tatalaksana Pemupukan
5.1 Pendahuluan.................................................................................................47
5.2 Tatalaksana Pemupukan .............................................................................49

Bab 6 Faktor Yang Memengaruhi Pemupukan
6.1 Pendahuluan.................................................................................................59
6.2 Faktor yang Memengaruhi Pemupukan.....................................................60

6.2.1 Ketersediaan dan Kehilangan Hara Tanah ......................................60
6.2.2 Pupuk yang Digunakan dan Prinsip Lima Cara Pemupukan.........62
6.2.3 Sifat, Ciri, dan Kemasaman Tanah (pH)..........................................66
6.2.4 Tekstur Tanah ....................................................................................67
6.2.5 Iklim, Temperatur, dan Curah Hujan...............................................67
6.2.6 Udara Tanah.......................................................................................69
6.2.7 Pola Pertanian ....................................................................................69

Bab 7 Pengawasan Mutu Pupuk
7.1 Pendahuluan.................................................................................................71
7.2 SNI Mutu/Kualitas Pupuk Kimia...............................................................72
7.3 SNI Mutu/Kualitas Pupuk Kandang atau Kompos...................................75
7.4 SNI Mutu/ Kualitas Pupuk Organik...........................................................75
7.5 SNI Mutu/ Kualitas Pupuk Hayati .............................................................77

7.5.1 Quality Control Pupuk Saat Produksi ...............................................77
7.5.2 Faktor yang Dapat Menurunkan Mutu Pupuk saat Penyimpanan..78
7.6 Pengontrolan dan Pengawasan Mutu Pupuk di Pasaran...........................78

Bab 8 Dasar Pertimbangan Pemupukan
8.1 Pendahuluan.................................................................................................81
8.2 Ketersediaan Hara Tanah............................................................................82
8.3 Kehilangan Hara..........................................................................................84
8.4 Gejala Kekurangan Unsur Hara .................................................................85
8.5 Untuk Meningkatkan Hasil Tanaman........................................................87
8.6 Pelestarian Produktivitas Tanah .................................................................89

Daftar Isi ix

Bab 9 Nasib Pupuk di Dalam Tanah
9.1 Pendahuluan.................................................................................................93
9.2 Pupuk Alam .................................................................................................95
9.3 Pupuk Anorganik.........................................................................................97

Bab 10 Pengaruh Pemupukan Terhadap Pencemaran Lingkungan
10.1 Pendahuluan...............................................................................................105
10.2 Pemupukan ................................................................................................107

10.2.1 Macam Pupuk................................................................................107
10.2.2 Cara Pemupukan............................................................................109
10.3 Pencemaran Lingkungan ..........................................................................110
10.3.1 Pengertian dan Sumber Pencemaran............................................111
10.3.2 Dampak dan Teknologi Pengendalian Pencemaran ...................114

Bab 11 Tantangan Pemupukan di Masa Depan
11.1 Pendahuluan...............................................................................................119
11.2 Penggunaan Pupuk Dalam Pertanian.......................................................120
11.3 Dampak Penggunaan Pupuk ....................................................................123
11.4 Tantangan Pemupukan..............................................................................126

Daftar Pustaka....................................................................................................131
Biodata Penulis ..................................................................................................145

x Pupuk dan Teknologi Pemupukan

Daftar Gambar

Gambar 1.1: Unsur Hara Makro dan Mikro Pada Tanaman.........................6
Gambar 1.2: Ilustrasi Hukum Minimum Liebig pada Tanaman...................8
Gambar 4.1: Kemasan Pupuk Urea Produksi Pupuk Indonesia....................39
Gambar 4.2: Kemasan Pupuk ZA Produksi Pupuk Indonesia ......................40
Gambar 4.3: Kemasan Pupuk SP 36 Produksi Pupuk Indonesia..................40
Gambar 4.4: Kemasan Pupuk KCL Produksi Pupuk Indonesia ...................41
Gambar 4.5: Kemasan Pupuk NPK Produksi Pupuk Indonesia ...................42
Gambar 4.6: Kemasan Dolomite Produksi Pupuk Indonesia........................43
Gambar 5.1: Pemupukan Tanaman Padi Dengan Cara Ditabur ...................51
Gambar 5.2: Pemupukan Tanaman Durian Dengan Cara Dibuat Jalur

Melingkar Dan Ditutup Dengan Tanah ...................................53
Gambar 5.3: Pemupukan Tanaman Kopi Dengan Cara Digali.....................54
Gambar 5.4: Pemupukan Tanaman Durian Pada Daun Tanaman................55
Gambar 5.5: Pemupukan Menggunakan Alat Terbang.................................56
Gambar 5.6: Proses Tanaman Yang Di Infus Pada Akar Tanaman .............57
Gambar 6.1: The Law of The Minimum-Justus Von Liebig ........................61
Gambar 6.2: Mineral Fertilizers Replace Nutrients Removed with the Harvest.61
Gambar 6.3: Hubungan Curah Hujan Dengan Pemupukan..........................68
Gambar 9.1: Struktur Akar...............................................................................99

Daftar Tabel

Tabel 1.1: Penggolongan Unsur Hara Tanaman ............................................6
Tabel 2.1: Kandungan Unsur Hara Pada Pupuk Kandang ............................14
Tabel 2.2: Salt Index (SI) Pupuk N, P dan K..................................................25
Tabel 7.1: Pupuk Hara Makro dan Hara Mikro Anorganik yang Memiliki SNI...72
Tabel 7.2: Persyaratan Teknis Pupuk Organik ...............................................76
Tabel 7.3: Hasil Analisis Kandungan Hara Dalam Bahan Organik Dari Sisa

Tanaman dan Beberapa Pupuk Kandang.....................................76
Tabel 7.4: Sumber Unsur Hara........................................................................77

xiv Pupuk dan Teknologi Pemupukan

Bab 1

Pengantar Pupuk dan
Pemupukan

1.1 Pendahuluan

Kegiatan budidaya tanaman saat ini tidak dapat dipisahkan dengan pupuk.
Tanaman diberi pupuk oleh petani dengan harapan akan meningkatkan hasil
yang diperoleh. Produksi pertanian harus ditingkatkan seiring dengan
pertambahan jumlah penduduk yang pesat. Kebutuhan akan produksi-produksi
pertanian meningkat, sehingga diperlukan teknologi untuk meningkatkan hasil.
Teknologi tersebut salah satunya adalah pemupukan.
Secara umum lahan pertanian lama kelamaan akan mengalami kemunduran
kesuburan tanah akibat penggunaan lahan yang intensif dan kerusakan tanah
akibat erosi. Lahan ini akan mengalami penurunan produktivitasnya dalam
menghasilkan produk pertanian.
Beberapa penyebab penurunan kesuburan menurut Hartatik, Husnain dan
Widowati, (2015):
1. ketidakseimbangan kadar hara dalam tanah;
2. pengurasan dan defisit hara;
3. penurunan kadar bahan organik tanah;

2 Pupuk dan Teknologi Pemupukan

4. pendangkalan lapisan tapak bajak;
5. pencemaran oleh bahan agrokimia atau limbah;
6. penurunan populasi dan aktivitas mikroba; dan
7. salinisasi/alkalinisasi.

Akibat pengelolaan hara yang kurang bijaksana. Untuk mengatasi kemunduran
kesuburan tanah ini dibutuhkan teknologi penanganan yang baik, salah satunya
adalah pemupukan. Pemupukan itu sendiri merupakan penambahan unsur hara
ke dalam tanah baik dalam bentuk kimia maupun dalam bentuk organik.
Tujuan pemupukan itu sendiri adalah mengoptimalkan pertumbuhan dan
produktivitas tanaman. Saat ini telah tersedia berbagai bentuk pupuk baik
pupuk anorganik maupun pupuk organik. Pupuk ini diharapkan dapat
memenuhi kebutuhan hara tanaman.

Kebutuhan hara tanaman terpenuhi akan memberikan hasil panen yang
optimal. Sedangkan tanaman yang kekurangan hara akan menghambat
pertumbuhan yang nantinya akan mendapatkan hasil yang kurang baik. Tanah
dikatakan subur jika kandungan hara, tata air dan udara dalam tanah sudah
cukup seimbang dan mampu mendukung kebutuhan pertumbuhan tanaman.

Pemupukan merupakan salah satu usaha penting untuk meningkatkan
produksi, bahkan sampai sekarang dianggap sebagai faktor yang dominan
dalam produksi pertanian. Sampai akhir abad XX pemupukan merupakan
faktor penting untuk meningkatkan produksi karena belum ada alternatif lain
untuk menggantikannya (Rosmarkam and Yuwono, 2002).

Menurut Yuniwati, (2017) suatu tanah yang baik dan sehat dapat dicirikan oleh
berbagai sifat dan ciri yang mudah dikenali, yaitu:

1. drainasenya baik dan cepat, segera menyerap hujan lebat tanpa aliran
permukaan yang besar;

2. setelah panen, tanah tidak mengeras;
3. mampu menyimpan air selama musim kering;
4. mempunyai bongkahan-bongkahan tanpa lapisan cadas;
5. tahan terhadap erosi dan pencucian hara;
6. mendukung adanya populasi organisme tanah dalam jumlah besar;
7. tidak membutuhkan penambahan pupuk untuk berproduksi;
8. memiliki bau tanah yang khas;
9. menghasilkan tanaman yang sehat dan berkualitas tinggi.

Bab 1 Pengantar Pupuk dan Pemupukan 3

1.2 Pengertian Pupuk dan Pemupukan

Pupuk merupakan salah satu sarana produksi yang mempunyai peranan
penting dalam peningkatan produksi dan mutu hasil budidaya tanaman. Pada
PP No. 8 tahun 2001 Bab 1 pasal 1 dijelaskan bahwa definisi pupuk adalah
bahan kimia atau organisme yang berperan dalam penyediaan unsur hara bagi
keperluan tanaman secara langsung atau tidak langsung.

Selanjutnya disebutkan definisi pupuk anorganik adalah pupuk hasil proses
rekayasa secara kimia, fisik dan atau biologis, dan merupakan hasil industri
atau pabrik pembuat pupuk, dan pupuk organik adalah pupuk yang sebagian
besar atau seluruhnya terdiri dari bahan organik yang berasal dari tanaman dan
atau hewan yang telah melalui proses rekayasa, dapat berbentuk padat atau cair
yang digunakan untuk menyuplai bahan organik, memperbaiki sifat fisik,
kimia dan biologi tanah.

Pupuk merupakan bahan yang ditambahkan manusia ke dalam tanah untuk
memenuhi kebutuhan tanaman dalam bertumbuh dan berproduksi. Pupuk
adalah bahan kimia atau organisme yang berperan dalam penyediaan unsur
hara bagi keperluan tanaman secara langsung atau tidak langsung. Sedangkan
pupuk anorganik adalah pupuk hasil proses rekayasa secara kimia, fisik dan
atau biologis, dan merupakan hasil industri atau pabrik pembuat pupuk
(Firmansyah, 2011).

Pemupukan dapat diartikan sebagai pemberian bahan organik maupun non
organik untuk mengganti kehilangan unsur hara di dalam tanah dan untuk
memenuhi kebutuhan unsur hara bagi tanaman sehingga produktivitas
tanaman meningkat (Mansyur, Pudjiwati and Murtilaksono, 2021).

Beberapa tujuan pemupukan adalah:

1. Melengkapi penyediaan unsur hara secara alami yang ada dalam
tanah untuk memenuhi kebutuhan tanaman.

2. Menggantikan unsur hara yang hilang karena tersangkut dengan hasil
panen, pencucian dan sebagainya.

3. Memperbaiki kondisi tanah yang kurang baik atau mempertahankan
kondisi tanah yang sudah baik untuk pertumbuhan tanaman.

4 Pupuk dan Teknologi Pemupukan

1.3 Peranan Pupuk Dalam Usaha
Pertanian Intensif

Pertambahan jumlah penduduk yang pesat dan perkembangan zaman
menuntut produksi bahan kebutuhan manusia untuk ditingkatkan. Kebutuhan
manusia banyak dihasilkan dari sektor pertanian terutama kebutuhan pangan.
Untuk memenuhi kebutuhan tersebut berbagai upaya telah dilakukan.
Peningkatan produksi pertanian dapat dilakukan dengan dua cara yaitu
pertama dengan cara ekstensifikasi (meningkatkan produktivitas dengan
memperluas lahan), cara yang kedua adalah dengan intensifikasi (peningkatan
produksi dengan meningkatkan produktivitas lahan pertanian).

Menurut Mansyur, Pudjiwati and Murtilaksono, (2021), intensifikasi pertanian
atau pertanian intensif adalah pengolahan lahan pertanian yang ada dengan
sebaik-baiknya untuk meningkatkan hasil pertanian dengan menggunakan
berbagai masukan, meliputi penggunaan pupuk, pestisida, benih unggul, alat
mesin pertanian dan investasi lainnya.

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman sangat dipengaruhi oleh pemberian
pupuk dan ketersediaan unsur hara di dalam tanah. Serapan unsur hara dibatasi
oleh unsur hara yang berada dalam keadaan minimum (Hukum Minimum
Leibig). Dengan demikian status hara terendah akan mengendalikan proses
pertumbuhan tanaman. Untuk mencapai pertumbuhan optimal, seluruh unsur
hara harus dalam keadaan seimbang, artinya tidak boleh ada satu unsur hara
pun yang menjadi faktor pembatas (Pahan, 2008).

Pupuk organik berperan dalam meningkatkan kesuburan fisik, kimia dan
biologi tanah serta mengefisienkan penggunaan pupuk anorganik. Kualitas dan
komposisi pupuk organik bervariasi tergantung dari bahan dasar kompos dan
proses pembuatannya (Hartatik, Husnain and Widowati, 2015).

Pupuk tetap digunakan dalam peningkatan produksi pertanian baik secara
ekstensifikasi maupun intensifikasi. Pertanian intensif pada umumnya
menggunakan inputan kimia baik berupa pupuk maupun pestisida secara
intensif untuk mencapai target produksi tinggi. Dalam intensifikasi pupuk
sangat diperlukan untuk meningkatkan produksi tanaman terkait dengan
penggunaan bibit unggul yang membutuhkan hara yang tinggi (Mansyur,
Pudjiwati and Murtilaksono, 2021).

Bab 1 Pengantar Pupuk dan Pemupukan 5

1.4 Unsur Hara Tanaman dan Pupuk

Tanaman merupakan makhluk hidup autotrof yang memproses sendiri zat-zat
organik dari dalam tanah sebagai bahan pertumbuhannya. Tanaman
memperoleh unsur hara dari dalam tanah dan yang ditambahkan manusia
melalui pemupukan. Tanaman memperoleh hara dari alam dan melimpah
seperti Hidrogen (H), Oksigen (O) dan Karbon (C). Ketiga unsur hara ini
merupakan unsur hara esensial bagi tanaman sebagai bahan utama dan
dominan penyusun tubuh tanaman. Unsur hara lainnya yang dibutuhkan
tanaman juga tersedia di alam namun jumlahnya terbatas.

Di samping jumlahnya yang terbatas di alam, unsur hara ini juga akan
mengalami kekurangan pada lahan pertanian akibat terangkut panen dan faktor
alam lainnya. Sehingga untuk memenuhi kebutuhan tanaman untuk bertumbuh
dan berkembang perlu penambahan dari luar.

1.4.1 Pengertian Unsur Hara

Dalam pertumbuhan dan perkembangannya tanaman membutuhkan unsur
hara untuk proses fisiologis dalam tubuhnya. Kekurangan unsur hara akan
mengakibatkan kurang maksimalnya pertumbuhan dan produksi suatu
tanaman. Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, unsur hara adalah zat yang
diperlukan hewan atau tumbuhan untuk pembentukan jaringan, pertumbuhan,
dan kegiatan hidup lainnya. Unsur hara dapat bersifat organik (hasil pelapukan
makhluk hidup) dan anorganik (berasal dari benda tak hidup, elemen dari air,
gas, asam dan mineral.

Menurut Hanafiah (2005), unsur hara adalah bagian dari unsur kesuburan yang
diserap oleh tumbuhan melalui tanah yang berkaitan dengan ketersediaan dan
jumlahnya bagi pertumbuhan tanaman. Sedangkan menurut Munawar (2018)
definisi unsur hara adalah bagian yang dibutuhkan tanaman dalam menunjang
kesuburan yang dibedakan menjadi dua bagian, yakni unsur hara mikro dan
makro. Unsur hara yang dibutuhkan tanaman digolongkan dalam beberapa
penggolongan seperti pada tabel berikut:

6 Pupuk dan Teknologi Pemupukan

Tabel. 1.1: Penggolongan Unsur Hara Tanaman (Davidescu & Davidescu,
1988 dalam (Rosmarkam and Yuwono, 2002)

Golongan Esensial Non Esensial
Makro
Mikro Utama Kedua Menaikan Produksi Tidak Menaikan Produksi

N, P, K Ca, Mg, S Na Si, V

Fe, Mn, Zn, B, Cu Mo, Co, Cl Al, I Ar, Ba, Be, Bi, Br, Cr, F, Li,
Pb, Rb, Pt, Sr, Se

Berdasarkan tabel 1.1 unsur hara tanaman terdiri dari unsur hara makro dan
unsur hara mikro. Unsur hara makro adalah unsur hara yang dibutuhkan
tanaman dalam jumlah yang relatif banyak. Unsur hara mikro adalah unsur
hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang relatif sedikit. Unsur hara
mikro dibutuhkan dalam jumlah yang sedikit namun unsur hara ini sangat
penting dalam menunjang proses fisiologis dan pertumbuhan tanaman.

Di samping itu terdapat unsur hara esensial dan unsur hara non esensial. Unsur
hara esensial adalah unsur hara yang perannya tidak dapat digantikan oleh
unsur yang lain, dan jika tanaman kekurangan unsur ini maka tanaman akan
bertumbuh dengan tidak normal. Unsur hara non esensial adalah unsur hara
yang mempunyai peran yang relatif kecil terhadap pertumbuhan tanaman dan
perannya dapat digantikan dengan unsur hara lainnya.

Gambar 1.1: Unsur Hara Makro dan Mikro Pada Tanaman
(cybext.pertanian.go.id, 2019).

Selain unsur C, H, dan O, tanaman memperoleh sebagian besar nutrisi yang ia
perlukan dari dalam tanah tempat ia tumbuh. Unsur C, H, dan O diperoleh

Bab 1 Pengantar Pupuk dan Pemupukan 7

tanaman dari air dan karbon dioksida di udara, sedangkan unsur-unsur hara
makro dan mikro lainnya diperoleh dari hasil dekomposisi atau pelapukan
batuan mineral yang ada di tanah.

Masing-masing unsur hara tersebut memiliki fungsi yang berbeda-beda dalam
menunjang kelangsungan hidup tanaman. Untuk memperoleh tanaman yang
tumbuh sehat dan menghasilkan produksi maksimum harus memenuhi
kebutuhan unsur hara tanaman, yakni unsur hara makro dan unsur hara mikro.
Unsur hara tersebut pada dasarnya telah tersedia dalam tanah, namun
jumlahnya terbatas.

Di samping jumlah unsur hara yang tersedia terbatas, proses penyediaan unsur
hara secara alami juga membutuhkan waktu yang lama. Laju penyerapan unsur
hara dari dalam tanah lebih tinggi dari pada laju penyediaan unsur hara secara
alami pada lahan- lahan budidaya pertanian. Untuk memperoleh produksi yang
tinggi dan waktu yang lebih cepat karena tuntutan memenuhi kebutuhan, alam
tidak mampu memenuhi kebutuhan tanaman secara alami. Oleh karena itu
pada lahan-lahan budidaya pertanian membutuhkan masukan unsur hara dari
luar berupa pupuk.

Melalui industri-industri pupuk, kebutuhan unsur hara tanaman dapat dipenuhi.
Lahan-lahan budidaya pertanian yang kurang subur dapat menghasilkan
produksi atau panen yang optimal dengan pengaturan unsur hara melalui
pemupukan. Pupuk merupakan sumber nutrisi tambahan dari luar tanah bagi
tanaman.

Dengan semakin tingginya pertambahan jumlah penduduk yang diikuti dengan
tuntutan kebutuhan pangan yang semakin tinggi maka produksi pertanian juga
harus ditingkatkan. Lahan-lahan pertanian semakin intensif dimanfaatkan
untuk budidaya tanaman, sehingga kebutuhan pupuk semakin penting.

1.4.2 Kebutuhan Unsur Hara Tanaman

Tanaman membutuhkan unsur hara dalam proses fisiologis hidupnya. Setiap
tanaman berbeda-beda kebutuhan unsur haranya, baik jumlah maupun
jenisnya. Di samping unsur hara, pertumbuhan tanaman dipengaruhi oleh
faktor-faktor lain.

Pertumbuhan tanaman dipengaruhi oleh faktor lingkungan yaitu:

1. cahaya;
2. tunjangan mekanik;

8 Pupuk dan Teknologi Pemupukan

3. suhu;
4. udara;
5. air dan;
6. unsur hara.

Tanah menyediakan sebagian atau seluruhnya dari faktor tersebut kecuali
cahaya (Supardi, 1983). Pertumbuhan tanaman yang baik tergantung dari
gabungan faktor-faktor lingkungan secara seimbang dan menguntungkan. Bila
salah satu faktor tidak seimbang dengan faktor lainnya, faktor itu dapat
menekan bahkan menghentikan pertumbuhan. Faktor yang paling sedikit
merupakan penentu produksi tanaman. Tingkat produksi tanaman tidak akan
lebih tinggi dari apa yang dapat dicapai oleh tanaman yang tumbuh dalam
keadaan dengan faktor-faktor yang paling minimum (Hakim et al., 1986).
Hal ini disebut faktor pembatas (hukum minimum Liebig). Hukum minimum
Liebig menyatakan bahwa unsur hara yang sedikit dapat menyebabkan tidak
terserapnya unsur-unsur lain yang jumlahnya berlebihan. Gambaran Hukum
Minimum Liebig tersebut dapat dilihat pada Gambar 1.2 Berikut:

Gambar 1.2: Ilustrasi Hukum Minimum Liebig pada Tanaman (Evan,
2018);(Yusuf, 2012)

Gambar di atas menjelaskan prinsip faktor pembatas pada tanaman. Produksi
tanaman akan ditentukan unsur hara yang paling sedikit. Jika unsur hara atau
faktor lain yang paling sedikit dinaikkan maka pembatas produksi berikutnya
adalah unsur hara atau faktor lain yang paling sedikit. Seperti Bejana yang diisi
air, maka permukaan air dalam bejana ini ditentukan oleh dinding yang paling
rendah (no 5), jika dinding paling rendah (no.5) dinaikkan, maka permukaan
air dalam bejana ditentukan dinding yang paling rendah lainnya (Yusuf, 2012).

Bab 1 Pengantar Pupuk dan Pemupukan 9

Berdasarkan faktor pembatas tersebut dapat diaplikasikan pemupukan sesuai
dengan kebutuhan tanaman. Namun perlu juga diperhatikan faktor-faktor
pertumbuhan lainnya selain unsur hara. Produksi tanaman sering tidak
ditentukan unsur hara makro (unsur hara yang dibutuhkan dengan jumlah yang
banyak seperti, N, P, K) sebagai faktor pembatas namun oleh unsur hara mikro
(unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah yang sedikit).

1.4.3 Peranan Unsur Hara Bagi Tanaman

Unsur hara bagi tanaman memiliki peran masing-masing yang berbeda. Unsur
hara makro berperan sebagai pembentuk jaringan pada tubuh tanaman, karena
unsur hara makro memiliki kandungan hidrogen, oksigen dan zat arang.
Dengan unsur hara makro tumbuhan akan memperlancar kerja mekanis dan
kerja osmotik.

Fungsi unsur hara mikro adalah:

1. Sebagai penyusun jaringan tanaman.
2. Sebagai katalisator (stimulan).
3. Memengaruhi proses oksidasi dan reduksi tanaman.
4. Membantu mengatur kadar asam.
5. Memengaruhi nilai osmotik tanaman.
6. Memengaruhi pemasukan unsur hara.
7. Membantu pertumbuhan tanaman

Menurut (Buckman and Brady, 1982) (Mansyur, Pudjiwati and Murtilaksono,
2021), (Hanafiah, 2005), (Rosmarkam and Yuwono, 2002) Peran masing-
masing unsur hara tesebut adalah:

1. Nitrogen (N)
Peran nitrogen (N) bagi tanaman adalah:
a. untuk merangsang pertumbuhan secara keseluruhan, khususnya
batang, cabang, dan daun;
b. berperan penting dalam pembentukan hijau daun yang sangat
berguna dalam proses fotosintesis;
c. membentuk protein, lemak, dan berbagai persenyawaan organik
lainnya.

10 Pupuk dan Teknologi Pemupukan

2. Fosfor (P)
Peran fosfor (P) bagi tanaman:
a. berguna untuk merangsang pertumbuhan akar, khususnya akar
benih dan tanaman muda;
b. sebagai bahan mentah untuk pembentukan sejumlah protein
tertentu;
c. membantu asimilasi dan pernapasan;
d. serta mempercepat pembungaan, pemasakan biji, dan buah.

3. Kalium (K)
Unsur Kalium (K) berperan untuk:
a. membantu pembentukan protein dan karbohidrat;
b. memperkuat tubuh tanaman agar daun, bunga, dan buah tidak
mudah gugur;
c. merupakan sumber kekuatan bagi tanaman dalam menghadapi
kekeringan dan penyakit.

4. Kalsium (Ca)
Peran Kalsium (Ca) bagi tanaman adalah:
a. merangsang pembentukan bulu-bulu akar;
b. mengeraskan batang tanaman;
c. merangsang pembentukan biji;
d. meningkatkan kemampuan tanaman untuk beradaptasi pada
senyawa atau suasana yang tidak menguntungkan pada tanah.

5. Magnesium (Mg)
Unsur Magnesium berperan untuk:
a. pembentukan hijau daun yang sempurna dan terbentuk
karbohidrat, lemak, dan minyak-minyak;
b. berperan penting dalam transportasi fosfat dalam tanaman
sehingga kandungan fosfat dalam tanaman dapat dinaikkan
dengan penambahan unsur magnesium.

6. Belerang/Sulfur (S)
Peran Belerang (S) bagi tanaman adalah:
a. berperan dalam pembentukan bintil-bintil akar;
b. berperan penting dalam pembentukan beberapa jenis protein
seperti asam amino;

Bab 1 Pengantar Pupuk dan Pemupukan 11

c. membantu pertumbuhan anakan;
d. merupakan bagian penting pada tanaman-tanaman penghasil

minyak, sayuran dan lain-lain.
7. Klor (Cl)

Peran Klor (Cl) bagi tanaman adalah:
a. memperbaiki dan meningkatkan hasil kering tanaman seperti

tembakau, kapas, kentang, dan tanam sayuran;
b. banyak ditemukan dalam air sel semua bagian tanaman.
8. Besi (Fe)
Besi (Fe) berperan untuk:
a. pernapasan tanaman dan pembentukan hijau daun;
b. Ketidaktersediaan besi terutama pada tanah yang mengandung

banyak kapur, tanaman akan langsung merana.
9. Mangan (Mn)

Peran mangan (Mn) adalah sebagai komponen untuk memperlancar
proses asimilasi dan merupakan unsur penting dalam berbagai enzim.
10. Tembaga (Cu)
Peran tembaga (Cu) adalah mendorong terbentuknya hijau daun dan
dapat menjadi bahan utama dalam berbagai enzim.
11. Boron (B)
Boron (B) berfungsi untuk:
a. mengangkut karbohidrat ke dalam tubuh tanaman dan menyerap

unsur kalsium;
b. berperan dalam perkembangan bagian-bagian tanaman untuk

tumbuh aktif;
c. pada tanaman penghasil biji, berpengaruh terhadap pembagian

sel;
d. menaikkan mutu tanaman sayuran dan tanaman buah.
12. Molibdenum (Mo)
Peranan molibdenum (Mo) bagi tanaman adalah:
a. sangat berguna bagi tanaman jeruk dan sayuran;
b. membantu mengikat nitrogen dari udara bebas pada untuk

tanaman pupuk hijau;

12 Pupuk dan Teknologi Pemupukan

c. merupakan bagian dari komponen penyusun enzim-enzim pada
bakteri nodula akar tanaman pupuk hijau.

13. Seng (Zn)
Peran Seng (Zn) bagi tanaman adalah mendorong pertumbuhan
tanaman karena diduga Zn dapat berfungsi membentuk hormon
tumbuh.

Bab 2

Klasifikasi Pupuk

2.1 Pendahuluan

Di Indonesia dibutuhkan dana miliaran rupiah untuk membeli pupuk yang
diberikan ke lahan pertanian setiap tahun. Pemberian pupuk ini dimaksudkan
untuk memperbaiki pertumbuhan dan produksi tanaman agar terutama pangan
tetap tersedia. Pupuk yang diberikan ada pupuk buatan ada pula pupuk alam
Terutama pupuk buatan sudah banyak ragamnya beredar di pasaran. Untuk
mengenal lebih jauh tentang pupuk ini maka uraian di bawah ini menyajikan
tentang klasifikasi pupuk.
Menurut Munawar (2018) Klasifikasi pupuk dapat dilihat dari beberapa segi,
yaitu berdasarkan:
1. Pembentukannya: pupuk alam dan pupuk buatan
2. Kandungan unsur hara: pupuk tunggal dan pupuk majemuk
3. Bentuk: pupuk padat, cair
4. Reaksi di dalam tanah: masam, basa, dan netral.
5. Susunan kimia: pupuk anorganik dan organik
6. Kadar kandungan haranya: berkadar hara tinggi, sedang dan rendah
7. Kelarutannya: larut dalam air, larut dalam asam sitrat dan larut dalam

asam keras.

14 Pupuk dan Teknologi Pemupukan

8. Berdasarkan Indeks Garam (Salt Index)

2.2 Pupuk Berdasarkan
Pembentukannya

2.2.1 Pupuk Alam

Pupuk alam adalah pupuk yang diperoleh dari alam tanpa melalui proses
industri atau pembuatan di pabrik. Pupuk alam pada umumnya adalah
senyawa organik, kecuali ada beberapa yang berbentuk senyawa anorganik
misalnya Fosfat Cirebon, dan CIRP (Christmas Island Rock Phosphate).

Pupuk alam terdiri dari:

1. Pupuk kandang.
2. Pupuk hijau.
3. Kompos.
4. Guano.
5. Tepung tulang ikan dan darah.
6. Tandan Kosong Sawit (Tankos).
7. Night soil.

Pupuk Kandang

Pupuk kandang merupakan kotoran padat dan cair dari hewan ternak
(unggas/ayam, sapi, kuda, babi, domba), yang tercampur dengan sisa tanaman
dan alas kandang. Kandungan unsur hara dari berbagai kotoran ternak yang
sudah membusuk disajikan pada Tabel 2. 1.

Tabel 2.1: Kandungan Unsur Hara Pada Pupuk Kandang (Hardjowigeno,
2007)

Ternak N P O2 5 K2O

Unggas (ayam) %
Sapi
Kuda 1,70 1,90 1,50
Babi
Domba 0,29 0,17 0,35

0,44 0,17 0,35

0,60 0,41 0,13

0,55 0,31 0,15

Bab 2 Klasifikasi Pupuk 15

Dari Tabel 2.1 dapat dilihat bahwa tiap-tiap jenis hewan yang dipelihara
menghasilkan pupuk kandang dengan kandungan hara yang berbeda-beda:

1. Kandungan hara pupuk kandang (unggas) ayam paling tinggi
dibandingkan dengan pupuk kandang yang lainnya.

2. Kandungan unsur hara dalam pupuk kandang ditentukan oleh jenis
makanan yang diberikan.

Pupuk Hijau

Pupuk hijau adalah tanaman atau bagian-bagian lainnya yang masih muda
yang dibenamkan ke dalam tanah dengan maksud untuk menambah bahan
organik dan unsur-unsur hara, terutama N. Dalam arti sempit pupuk hijau
adalah tanaman yang tergolong ke dalam Leguminosa dan sering ditanam
sebagai tanaman sela atau sebagai tanaman rotasi untuk memanfaatkan waktu
sehingga tanah tidak diberakan.

Syarat-syarat sebagai tanaman pupuk hijau yaitu:

1. Cepat tumbuh dan banyak menghasilkan hijauan.
2. Tidak banyak mengandung kayu.
3. Banyak mengandung unsur Nitrogen.
4. Tahan kekeringan.
5. Bila sebagai tanaman sela maka dipilih jenis yang tidak merambat.
6. Dapat tumbuh pada tanah yang kurus serta kurang subur.

Contoh pupuk hijau antara lain:

1. Penggunaan pupuk hijau yang terutama adalah jenis Legium dibagi
ke dalam beberapa golongan yaitu:

2. Pupuk hijau yang berbentuk pohon, dipakai sebagai pohon pelindung,
misalnya: Leucaena glauca (lamtoro), Sesbania grandiflora (turi –
putih).

3. Pupuk hijau berbentuk perdu, biasanya dipakai untuk tanaman,
misalnya Crotalaria sp (orok-orok), Tephrosia candida,

4. Pupuk hijau berbentuk semak yang lunak batangnya, misalnya
Calopogonium mucunoides, Centrosema sp, Mimosa invisa

16 Pupuk dan Teknologi Pemupukan

Kompos

Kompos bahan yang berasal dari sisa-sisa bahan organik apa saja yang
ditumpuk dan mengalami proses dekomposisi. Bahan organik yang dapat
digunakan sebagai kompos adalah serbuk gergaji, jerami, abu sisa
pembakaran.

Alasan pembuatan kompos adalah karena:

1. untuk memperoleh pupuk kandang dalam jumlah yang besar
sangatlah sukar, apalagi yang sudah terdekomposisi;

2. penanaman pupuk hijau tidak selalu berhasil, serta harus
mengorbankan tanah untuk tidak ditanami selama penanaman pupuk
hijau.

Untuk maksud tersebut pembuatan kompos dapat membantu mengatasi
kesukaran tersebut. Pembuatan kompos adalah penumpukan bahan-bahan
organik dan membiarkannya terurai menjadi bahan –bahan yang mempunyai
nisbah C dan N yang rendah sebelum digunakan sebagai pupuk

Guano

Guano merupakan deposit sedimen yang terdiri dari kotoran binatang,
terutama kotoran-kotoran burung laut yang oleh karena pengaruh alam
mengalami perubahan. Kandungannya terutama adalah P dan N, dan ada
beberapa macam guano mengandung K.

Namun demikian kandungan yang paling tinggi biasanya P yang berasosiasi
dengan Ca, yaitu dalam bentuk Ca-P. sehingga dengan adanya kandungan P
yang tinggi itu, guano biasanya disebut Fosforit. Seperti misalnya di Pulau
Nauru adalah merupakan deposit sedimen yang mengandung fosfat tinggi
yang berasal dari akumulasi kotoran burung

Tepung Tulang dan Darah

Tepung tulang dan darah merupakan limbah atau hasil buangan tulang –tulang
binatang atau darah binatang ternak yang dikumpulkan dari tempat
pemotongan hewan ternak, yang telah mengalami suatu proses penghancuran
(penggilingan) secara mekanis yang kemudian dimanfaatkan sebagai pupuk
tanaman.

Bab 2 Klasifikasi Pupuk 17

Tandan Kosong Sawit

Tandan kosong (Tankos) merupakan limbah padat yang dihasilkan pabrik
kelapa sawit pada proses pengolahan tandan buah sawit menjadi minyak
kelapa sawit (CPO). Dalam setiap pengolahan 1 ton tandan buah akan
dihasilkan Tankos sebanyak 21-23 %. Tandan Kosong (Tankos) dapat
digunakan sebagai pupuk organik bagi pertanaman kelapa sawit secara
langsung maupun tidak langsung (Widiastuti, 2016)

Selanjutnya dinyatakan oleh Widiastuti (2016) bahwa manfaat secara langsung
tandan kosong sawit adalah:

1. Penggunaan pupuk MOP/KCl dan Dolomit dapat dihilangkan, serta
dosis penggunaan pupuk TSP dalam satu tahun menjadi setengah jika
diberikan ke tanaman kelapa sawit.

2. Dapat menyerap dan menahan air sehingga dapat mempertahankan
kelembaban tanah.

3. Dapat menahan dan mengurangi pengikisan tanah oleh pergerakan air
hujan pada lahan yang memiliki kemiringan yang curam.

4. Dapat menekan pertumbuhan gulma yang tumbuh di sekitar tanaman
kelapa sawit.

Manfaat secara tidak langsung berupa pupuk kompos tankos:

1. Sebagai sumber K untuk tanaman karena memiliki kandungan K
yang cukup tinggi.

2. Memperkaya unsur hara di tanah karena mengandung kalsium (Ca),
fosfat (P) dan magnesium (Mg).

3. Mampu memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah.

Night Soil (Nite Soil)

Night Soil (Nite Soil); merupakan kotoran padat dan cair hasil kotoran
manusia yang dimanfaatkan sebagai pupuk. Dikatakan night soil karena proses
pengambilannya dari septic tank (tempat penampungan kotoran manusia)
sering dilakukan pada malam hari. Nite soil digunakan sebagai pupuk dalam
bidang pertanian sudah sejak berabad-abad yang lalu terutama di Cina dan
Negara-negara Asia lainnya.

18 Pupuk dan Teknologi Pemupukan

Walaupun pupuk buatan sudah sangat sering digunakan, akan tetapi pupuk
alam tidaklah ditinggalkan. Malahan pupuk buatan selalu diikutsertakan
dengan pemberian pupuk alam. Dalam hal ini telah diketahui bahwa pupuk
alam memiliki kelebihan, namun ada juga kelemahannya.

Kebaikan pupuk alam:

1. Menyumbang bahan organik tanah.
2. Memperbaiki struktur tanah menjadi lebih porous (berpori).
3. Meningkatkan kapasitas penahan air (water holding capacity).
4. Meningkatkan kehidupan biologi tanah.
5. Meningkatkan kapasitas tukar kation tanah/KTK (daya pegang hara

pada tanah) terutama pada tanah pasir (meningkatkan sistem koloid
tanah).
6. Mengurangi daya fiksasi hara oleh partikel-partikel liat (menyaingi
fiksasi oleh liat).

Kelemahan pupuk alam:

1. Kandungan haranya rendah.
2. Relatif sulit memperolehnya, karena dibutuhkan dalam jumlah yang

relatif banyak dalam sekali aplikasi.
3. Pemanfaatan oleh tanaman setelah melalui proses dekomposisi (tidak

dapat diaplikasikan langsung).
4. Pengangkutannya sulit karena jumlahnya yang banyak.
5. Biaya aplikasinya mahal (karena jumlahnya banyak).

Dengan demikian penggunaan pupuk alam terutama ditujukan terutama untuk
memperbaiki sifat fisik dan biologi tanah.

2.2.2 Pupuk Buatan

Pupuk buatan adalah pupuk yang dibuat di pabrik-pabrik dengan kandungan
unsur hara tertentu. Pada umumnya kandungan unsur haranya yang tinggi dan
berbentuk anorganik.

Bab 2 Klasifikasi Pupuk 19

Di daerah tropika pupuk buatan lebih populer daripada pupuk alam karena:

1. Pelapukan pupuk organik di daerah-daerah tropika berlangsung
dengan cepat, sedangkan pupuk alam sangat kurang jumlahnya untuk
memenuhi kebutuhan akan pupuk terutama sudah umum digunakan
bibit unggul yang rakus akan unsur hara.

2. Pupuk buatan lebih ekonomis, karena dapat meringankan ongkos
pengangkutan dan tenaga kerja serta dapat memberikan pengaruh
langsung terhadap produksi.

Pupuk buatan yang dibuat di pabrik-pabrik dapat dihasilkan dalam jumlah
yang besar, sehingga diharapkan dapat memenuhi kebutuhan akan pupuk,
namun demikian pupuk buatan mempunyai sifat kebaikan dan kelemahan
yaitu:

Kebaikan pupuk buatan antara lain:

1. Lebih mudah menentukan jumlah pupuk yang diperlukan sesuai
dengan keperluan tanaman.

2. Hara yang diberikan dalam bentuk yang tersedia.
3. Dapat diberikan pada saat-saat yang tepat.
4. Pemakaian dan pengangkutannya lebih mudah dan murah.
5. Mengandung unsur hara yang tinggi.
6. Kelarutannya yang tinggi, sehingga lebih cepat tersedia bagi

tanaman.
7. Memperbaiki sifat kimia tanah secara instan

Sedangkan kelemahannya dapat dikemukakan sebagai berikut:

1. Bila tidak dengan perhitungan penggunaannya, pupuk buatan dapat
merusak tanah, tanaman dan lingkungan.

2. Umumnya tidak atau sedikit mengandung unsur hara mikro, dan
hanya unsur hara tertentu saja (misalnya, unsur hara N, P dan K)
yang mempunyai konsentrasi yang tinggi.

20 Pupuk dan Teknologi Pemupukan

2.2.3 Pupuk yang Didasarkan pada Kandungan Unsur
Haranya

Berdasarkan kandungan unsur haranya pupuk dapat dibagi atas dua golongan
yaitu: 1) Pupuk Tunggal, 2) Pupuk Majemuk dan 3) Pupuk kalsium dan
magnesium.

Pupuk Tunggal

Pupuk tunggal adalah pupuk yang mengandung satu jenis hara tanaman,
seperti N atau P atau K,

Contoh Pupuk Tunggal:

1. Pupuk N
a. Amonium sulfat (ZA)
Rumus kimia (NH4)2 SO4. Biasanya diperdagangkan dalam bentuk
kristal, berwarna putih, abu-abu, kebiru-biruan dan kuning
(warna tergantung dari pembuatannya). Kebanyakan berwarna
putih seperti gula pasir. Kadar N 20,5 – 21,0 %.
b. Urea
Rumus kimia. CO(NH2)2. Berbentuk kristal berwarna, putih, atau
butir-butir bulat. Kadar N 45 %. Karena kadar N yang tinggi
maka lebih ekonomis (murah) daripada pupuk N yang lain.
c. Amonium Sulfat Nitrat (ASN)
Rumus kimia 2 NH4 NO3 (NH4)2 SO4. Garam rangkap dari
amonium nitrat dan amonium sulfat. Berbentuk kristal, berwarna
kuning sampai kuning kemerah-merahan. Kadar N 26 % di mana
19, 5 % dalam bentuk amonium, 6.5 % dalam bentuk nitrat.
d. Amonium Klorida
Rumus kimia NH4 Cl. Berbentuk butir-butir putih seperti ZA.
Kadar N= 25 %.

2. Pupuk P
a. DSP (Double Superphosphate)
Rumus kimia Ca (H2 PO4)2. Kadar P 02 5 36 - 38%. Berupa bubuk
kasar, berwarna putih kotor, abu-abu atau coklat muda

Bab 2 Klasifikasi Pupuk 21

b. TSP (Triple Superphosphate)
Rumus kimia sama dengan DSP yaitu Ca(H2 PO4)2. Kadar P O2 5 46
—48 %. Berupa butir-butir kecil berwarna abu-abu. Sifat-sifat
lain sama dengan DSP.

c. FMP (Fused Magnesium Phosphate)
Unsur penting yang dikandungnya adalah: P205: 19 – 21 %, MgO
: 15 – 18 %. Keduanya melarut dengan asam lemah
(asam sitrat). Merupakan bubuk yang berwarna abu-abu keputih-
putihan

d. Agrophos
Pupuk fosfat alam dari luar negeri (Afrika Utara, Algeria).
Mengandung 25 % P205, larut dalam asam keras (lambat tersedia
bagi tanaman).

e. Fosfat Cirebon
Berasal dari fosfat alam yang telah digiling menjadi bubuk halus.
Bahan terpenting yang dikandung adalah Trikalsium fosfat.
Kadar P205 25 - 28 % larut dalam asam keras. Warna abu-abu
kecokelatan muda.

3. Pupuk K
a. Kalium sulfat (ZK)
Rumus kimia K2SO4. Kadar K20 48 — 52 %. Kadar SO4 tidak
lebih dari 3 %. Berupa tepung putih yang larut dalam air.
b. Kalium chlorida (Muriate of Potash: MOP)
Rumus kimia KCI. Kadar K20: 52-55%.
c. Kalium Magnesium Sulfat (Patent Kali)
Kadar K20: 21 - 30 %, MgO:6 - 19,5%

Pupuk Majemuk

Pupuk Majemuk adalah pupuk yang mengandung lebih dari satu unsur hara
tanaman, yaitu gabungan antara N-P, P-K, N-K atau secara lengkap N-P-K.
Misalnya pupuk Rustica Yellow dengan grade 15-15-15, artinya adalah 15%N
+, 15% P O2 5 dan 15% K2O. Dalam hal ini dinyatakan bahwa dalam 100 kg
Rustica Yellow, didapat 15 kg N+ 15kg PO2 5 dan 15kg K2O.

22 Pupuk dan Teknologi Pemupukan

Contoh pupuk Majemuk:

1. Pupuk NP
a. Ammo-Phos
Rumus kimia NH4H2PO4 (monoammonium fosfat). Kadar unsur
hara:Ammophos A 11 % N + 48 P O2 5 (larut dalam air). Amophos
B 16,5 % N + 20 % P 02 5 (larut dalam air). Warna abu-abu muda,
biasanya dalam bentuk butir (granule).

b. Superstikfos (SS atau SSF)
Pupuk ini sama dengan amophos dengan bahan terpenting yang
dikandung mono amonium fosfat (NH4H2P04) hanya berlainan
nama dagangnya. Kandungan unsur hara sama dengan Amophos
yaitu 16,5 % N + 20 % P2O5.

2. Pupuk NK:
Pupuk ini jarang digunakan. Misalnya kalium nitrat KNO3 dengan
kadar 13% N + 44% K2 0.

3. Pupuk PK
Pupuk ini juga jarang digunakan. Misalnya kalium meta fosfat
dengan kadar 60% P 02 5 + 40 % K2 0. Mono kalium fosfat dengan
kadar 52 % P 02 5 + 34 % K20

4. Pupuk NPK
Pupuk majemuk yang mengandung tiga unsur sekaligus (NPK)
disebut pupuk lengkap, contoh dari pupuk ini adalah:
a. Rustica Yellow
• Rumus kimia NH4NO3 - NH4H2P04 - KCI
• Kadar unsur hara 15 % N + 15 % P2 05 + 15 % K20
• Di samping itu mengandung Mg sebanyak 0,5 % dan juga
unsur-unsur mikro, seperti B, Cu, Zn.

Keuntungan dari pemakaian pupuk majemuk adalah bahwa dengan
satu kali pemberian telah mencakup beberapa unsur, tidak ada
persoalan pencampuran pupuk.

Bab 2 Klasifikasi Pupuk 23

Pupuk Kalsium dan Magnesium

Biasanya penggunaannya dipakai sebagai unsur kapur, karena aspek
praktisnya, di samping sebagai pupuk sering digunakan sebagai usaha
pengapuran yaitu untuk menaikkan pH tanah.

2.3 Pupuk Yang Didasarkan pada
Bentuknya

Secara umum, berdasarkan bentuknya pupuk dapat digolongkan atas dua
macam yakni pupuk dalam bentuk padatan dan pupuk dalam bentuk cairan.
Dalam bentuk padatan dapat dibedakan lagi berdasarkan ukuran masing-
masing butiran, seperti granular dan non granular fertilizer. Pupuk dalam
bentuk cairan dibedakan berdasarkan campuran yang terdapat di dalamnya,
baik berupa padatan ataupun bentuk cairan yang dilarutkan dalam air. Aplikasi
pupuk dalam bentuk cairan dapat dilakukan langsung pada tanaman atau ke
tanah (dicor).

2.3.1 Pupuk Yang Didasarkan pada Reaksinya

Berdasarkan reaksi kimiawi yang terjadi dalam tanah pupuk dapat
digolongkan ke dalam pupuk yang dapat menyebabkan kemasaman tanah,
pupuk basa dan pupuk yang bersifat netral.

1. Pupuk yang membentuk kemasaman tanah
Pupuk yang membentuk kemasaman tanah adalah pupuk yang
mampu meningkatkan kemasaman tanah. Pada umumnya pupuk yang
mengandung unsur Nitrogen pada prinsipnya dapat menurunkan pH
tanah melalui proses nitrifikasi garam amonium oleh aktivitas jasada
renik tanah. Contoh pupuk ini adalah Amonium Sulfat dan Amonium
Nitrat.

2. Pupuk basa (basic fertilizer)
Pupuk basa (basic fertilizer) adalah pupuk yang mampu menurunkan
tingkat kemasaman tanah, karena residu yang ditinggalkan kation-

24 Pupuk dan Teknologi Pemupukan

kation basa (misalnya ion Mg) di dalam tanah. Contoh pupuk:
Magnesium Ammonium Fosfat.
3. Pupuk netral (neutral fertilizer atau non acid forming fertilizer)
Pupuk netral (neutral fertilizer atau non acid forming fertilizer)
adalah pupuk yang dapat meninggalkan residu di dalam tanah, baik
bersifat masam atau basa. Contoh: Dolomit

2.3.2 Pupuk Berdasarkan Susunan Kimia

Pupuk ini dibedakan dalam kaitannya dengan perubahan-perubahan di dalam
tanah. Pupuk ini dibedakan menjadi:

1. Pupuk Anorganik yaitu pupuk yang dibuat di pabrik (pupuk buatan).
Pupuk ini lebih cepat bereaksi dalam tanah dan mudah tersedia untuk
tanaman. Contoh pupuk ini adalah Amonium Sulfat, TSP atau KCl,
dll.

2. Pupuk organik pupuk yang merupakan hasil akhir atau hasil-hasil
antara dari perubahan atau penguraian bagian-bagian atau sisa
tanaman dan hewan. Pupuk ini lebih sukar larut di dalam tanah
dibandingkan dengan pupuk anorganik. Contoh pupuk ini adalah
Pupuk kandang, kompos, dll.

2.3.3 Pupuk Berdasarkan Kadar Kandungan Haranya

Pupuk ini dibagi menjadi:

1. Pupuk yang berkadar hara yang tinggi yaitu kandungan haranya lebih
dari 30%, misalnya: Urea dengan kandungan hara = 45% N, TSP
dengan kandungan hara = 46% P2O5.

2. Pupuk yang berkadar hara sedang yaitu kandungan unsur haranya 20-
30%, misalnya: Amonium Sulfat dengan kandungan haranya
20,5%N, Amonium Klorida (NH4Cl) dengan kandungan hara 25%N.

3. Pupuk yang berkadar hara rendah, yaitu kandungan haranya lebih
kecil dari 20%, misalnya Fused Magnesium Fosfat (FMP) dengan
kandungan P2O5= 19%

Bab 2 Klasifikasi Pupuk 25

2.3.4 Pupuk Berdasarkan Kelarutan

1. Larut dalam air (+): Pupuk N: Urea 45%N (+), ZA 20% N (+)
Pupuk K: KCl (60% K2O) (+), ZK 50% K2O (+)
Pupuk P: DS 36% P O2 5 (+), TSP 45% P O2 5 (+)

2. Larut dalam asam sitrat (=): FMP (Fused Magnesium Fosfat) (=)
3. Larut dalam asam keras (HCl 25%) (X) Fosfat Alam (X)

2.3.5 Pupuk Berdasarkan Indeks Garam (Salt Index)

Pemupukan meningkatkan konsentrasi garam dalam larutan tanah. Salt index
suatu pupuk diukur berdasarkan kenaikan tekanan osmotic dalam larutan
tanah. Salt Index dari pupuk N, P dan K disajikan pada Tabel 2.2. Penggunaan
pupuk untuk daerah kering atau pada saat musim kemarau dan cara
penempatan pupuk sering kali harus memperhatikan salt index dari pupuk
tersebut agar tidak terjadi plasmolisis akar atau salt injury. Pilihan pupuknya
dijatuhkan pada Salt Index yang paling rendah dengan sumber unsur hara pada
pupuk yang sama.

Pemilihan pupuk tidak hanya memperhatikan SI dari pupuk tersebut tetapi
juga kandungan haranya. Sebagai contoh, misalnya kita akan memupuk suatu
tanaman dengan 50 kg N/ha. Pilihan yang diberikan kepada kita adalah apakah
kita memakai pupuk Urea dengan SI =75,4 ataukah ZA (NH4)2SO4 dengan
SI = 68,96.

Tabel 2.2: Salt Index (SI) Pupuk N, P dan K (Mansyur, Pudjiwati and
Murtilaksono, 2021)

Pupuk Kadar Hara N SI Pupuk
%
Nitrogen P2 05 47,02
NH3 anhydrous 82,2 K2 0 104,65
35,0 68,96
NH4NO3 21,2 29,93
(NH4)2SO4 12,2 34,21
NH4 H2 PO4 (MAP) 21,2 73,64
(NH4)2 HPO4 (DAP) 13,8 100,00
16,5 75,4
KNO3 46,6
NaNO3 10,08
Urea 48,0 29,93
Fosfor 51,7 34,21
53,8
TSP
MAP
DAP
Kalium

26 Pupuk dan Teknologi Pemupukan

KCl 60,0 116,16
KNO3 46,6 73,63
K2 SO4 54,0 46,06
KMgSO4 21,9 43,16

Pertanyaannya adalah: pupuk mana yang kita gunakan di antara kedua pupuk

tersebut ? Untuk menjawab pertanyaan ini, pertama sekali kita menghitung

dulu jumlah pupuk masing-masing diperlukan per hektar yaitu:

Untuk Urea dosis per Hektar:

Sedangkan (NH4)2SO4 per hektar =
Jadi dalam hal ini, masing-masing Salt Index (SI):
1. Untuk Urea dengan pemupukan sebanyak 107 kg/ha

=

2. Untuk (NH4)2 SO4 dengan pemupukan sebanyak 236 kg/ha

=
Pilihan dijatuhkan pada SI yang paling rendah, dengan demikian Urea yang
dipilih karena SI Urea =80,7 lebih rendah dari pada SI (NH4)2SO4 =162,7.

Bab 3

Sifat dan Karakteristik Pupuk
Alam

3.1 Sifat dan Karakteristik

Pupuk alam adalah pupuk yang didapat langsung dari alam, pupuk alam terdiri
dari 3 bagian, yakni fosfat alam, pupuk organik dan pupuk hayati. Jumlah dan
jenis unsur hara yang terkandung di dalamnya sangat bervariasi karena
terkandung secara alami tanpa campur tangan manusia. Pupuk alam sangat
penting untuk tanah, seiring waktu, karena rusak dan terurai, ia memperbaiki
struktur tanah dan kemampuannya untuk mempertahankan unsur hara. Hal ini
dapat meningkatkan kualitas tanah, menjadikannya ideal untuk budidaya
tanaman yang berkelanjutan.
Pupuk Fosfat Alam
Batuan fosfat berasal dari endapan geologis yang terletak di seluruh dunia.
Konstituen utamanya adalah apatit, mineral kalsium fosfat yang terutama
diekstraksi dari endapan sedimen laut, dengan sejumlah kecil diperoleh dari
sumber beku. Sebagian besar batuan fosfat diperoleh kembali melalui
penambangan permukaan, meskipun beberapa diekstraksi dari tambang bawah
tanah. Bijih disaring terlebih dahulu dan beberapa kotoran dihilangkan di dekat
lokasi tambang.

28 Pupuk dan Teknologi Pemupukan

Sebagian besar batuan fosfat digunakan untuk menghasilkan pupuk P terlarut,
tetapi beberapa digunakan untuk aplikasi langsung ke tanah. Meskipun batuan
fosfat dapat menjadi sumber P yang berharga bagi tanaman, namun tidak
selalu tepat untuk aplikasi langsung. Kesesuaiannya sebagian tergantung pada
pengotor mineral alami, seperti tanah liat, karbonat, besi dan aluminium. Lab
memperkirakan efektivitas batuan fosfat untuk aplikasi langsung dengan
melarutkan batuan dalam larutan yang mengandung asam encer untuk
menyimulasikan kondisi tanah. Sumber yang diklasifikasikan sebagai "sangat
reaktif" adalah yang paling cocok untuk aplikasi tanah langsung.

Penggunaan langsung batuan fosfat menghindari pemrosesan ekstra yang
terkait dengan konversi apatit menjadi bentuk yang dapat larut. Pemrosesan
minimal dapat menghasilkan sumber nutrisi dengan biaya lebih rendah dan
membuatnya dapat diterima untuk sistem produksi tanaman organik.

Penggunaan Fosfat Untuk Pertanian

Ketika pupuk P yang larut dalam air ditambahkan ke tanah, ia dengan cepat
larut dan bereaksi membentuk senyawa dengan kelarutan rendah. Ketika
batuan fosfat ditambahkan ke tanah, ia perlahan larut untuk melepaskan nutrisi
secara bertahap, tetapi laju pembubaran mungkin terlalu lambat untuk
mendukung pertumbuhan tanaman yang sehat di beberapa tanah.

Untuk mengoptimalkan efektivitas batuan fosfat, pertimbangkan faktor-faktor
ini:

1. pH tanah
Batuan fosfat membutuhkan kondisi tanah masam untuk
menyuburkan tanaman secara efektif. Penggunaan batuan fosfat
biasanya tidak dianjurkan ketika pH tanah melebihi 5,5.
Menambahkan kapur untuk meningkatkan pH tanah dan menurunkan
toksisitas aluminium dapat memperlambat pembubaran batuan fosfat.

2. Kapasitas pengikatan P tanah
Pembubaran batuan fosfat meningkat dengan kapasitas pengikatan P
yang lebih besar dari tanah (seperti kandungan liat yang tinggi).

3. Sifat tanah
Kalsium yang rendah dan bahan organik yang tinggi di dalam tanah
cenderung mempercepat pembubaran batuan fosfat.

Bab 3 Sifat dan Karakteristik Pupuk Alam 29

4. Penempatan
Penyiaran batuan fosfat dan menggabungkannya dengan pengolahan
tanah mempercepat reaksi tanah.

5. Jenis
Beberapa spesies tanaman dapat memanfaatkan batuan fosfat dengan
lebih baik karena mereka mengeluarkan asam organik dari akar ke
tanah di sekitarnya.

6. Waktu
Waktu yang diperlukan untuk melarutkan batuan fosfat memerlukan
penerapannya sebelum kebutuhan tanaman.

Manajemen Pupuk Fosfat Alam

Tidak semua sumber batuan fosfat yang belum diolah cocok untuk
diaplikasikan langsung ke tanah. Demikian juga, banyak tanah yang tidak
sesuai dengan penggunaan batuan fosfat. Kandungan P total suatu bahan
bukanlah prediktor yang baik dari potensi reaktivitas di dalam tanah. Sebagai
contoh, banyak sumber batuan beku fosfat memiliki P total yang tinggi, tetapi
reaktivitasnya rendah dan menyediakan nutrisi tanaman yang minimal karena
larut sangat lambat. Namun, jamur mikoriza dapat membantu dalam perolehan
P dari bahan dengan kelarutan rendah di beberapa lingkungan.

Lebih dari 90 persen batuan fosfat diubah menjadi pupuk P terlarut melalui
reaksi dengan asam. Ini mirip dengan reaksi kimia yang dialami batuan fosfat
ketika bereaksi dengan keasaman tanah. Efektivitas agronomi dan ekonomi
batuan fosfat dapat setara dengan pupuk P yang larut dalam air dalam beberapa
keadaan, tetapi petani harus mempertimbangkan kondisi spesifik saat
membuat pilihan ini.

3.2 Pupuk Organik

Pupuk yang berasal dari sisa-sisa tanaman, hewan dan manusia. Kandungan
nutrisi pupuk organik sangat bervariasi di antara bahan sumber, dan bahan
yang mudah terurai menjadi sumber nutrisi yang lebih baik. Kandungan
nitrogen dan fosfor lebih rendah, sering kali jauh lebih rendah, dalam pupuk
organik dibandingkan dengan pupuk kimia. Kadar air adalah faktor lain yang

30 Pupuk dan Teknologi Pemupukan

mengurangi atau mengencerkan konsentrasi nitrogen dan fosfor dari pupuk
organik.

Dengan demikian, biaya pengangkutan pupuk organik kelembaban tinggi
dapat menjadi tidak efektif dalam jarak jauh. Namun, penggunaan sumber
yang tersedia secara lokal sangat masuk akal jika penggunaannya konsisten
dengan strategi produksi.

Nilai nutrisi kotoran hewan lebih bervariasi dibandingkan dengan produk
samping pertanian. Pakan ternak, penggunaan dan jenis bahan alas kandang,
umur pupuk kandang, dan cara penyimpanannya merupakan faktor-faktor
yang memengaruhi nilai gizi pupuk kandang; faktor-faktor ini dapat bervariasi
secara musiman di dan di antara pertanian, dan secara regional atau pada skala
geografis yang lebih besar.

Sebaliknya, kandungan nutrisi produk samping pertanian kurang bervariasi
tetapi dapat dipengaruhi oleh proses industri yang digunakan untuk
menghasilkan produk sampingan. Namun, selalu disarankan untuk secara
analitis menentukan kandungan nutrisi dari pupuk organik.

Jenis-Jenis Pupuk Organik:

Pupuk Kandang

Pupuk kandang, bahan organik yang digunakan untuk menyuburkan tanah,
biasanya terdiri dari kotoran dan air seni ternak domestik, dengan atau tanpa
serasah yang menyertainya seperti jerami, jerami, atau alas tidur. Hewan
ternak membuang sebagian besar nitrogen, fosfor, dan kalium yang ada dalam
makanan yang mereka makan, dan ini merupakan sumber kesuburan yang
sangat besar. Di beberapa negara, kotoran manusia juga digunakan. Pupuk
yang berupa kotoran padat dan cair yang dihasilkan oleh hewan, umumnya
terdiri dari campuran 0,5% N, 0,25% P O2 5 dan 0,5% K2O.

Kotoran ternak kurang kaya nitrogen, fosfor, dan kalium dibandingkan pupuk
sintetis dan karenanya harus diterapkan dalam jumlah yang jauh lebih besar
daripada yang terakhir. Satu ton kotoran sapi, babi, atau kuda biasanya hanya
mengandung 10 pon nitrogen, 5 pon fosfor pentoksida, dan 10 pon kalium.
Tetapi pupuk kandang kaya akan bahan organik, atau humus, dan dengan
demikian meningkatkan kapasitas tanah untuk menyerap dan menyimpan air,
sehingga mencegah erosi.

Sebagian besar kalium dan nitrogen dalam pupuk kandang dapat hilang
melalui pencucian jika bahan terkena hujan sebelum diterapkan ke lapang.

Bab 3 Sifat dan Karakteristik Pupuk Alam 31

Kehilangan nutrisi ini dapat dicegah dengan metode seperti menumpuk
kotoran di bawah penutup atau di dalam lubang untuk mencegah pencucian,
menyebarkannya di ladang sesegera mungkin, dan menyebarkan bahan
pengawet di kandang.

Pupuk Hijau

Pupuk hijau adalah tanaman yang khusus diproduksi untuk dimasukkan ke
dalam tanah saat masih hijau. Biasanya, biomassa pupuk hijau digabungkan
dengan bajak atau piringan, seperti yang sering dilakukan dengan pupuk
(coklat). Tujuan utamanya adalah untuk menambahkan bahan organik ke tanah
untuk manfaatnya. Pupuk hijau sering digunakan dengan tanaman legum
untuk menambahkan nitrogen ke tanah untuk tanaman berikutnya, terutama
dalam pertanian organik, tetapi juga digunakan dalam pertanian konvensional.

Pupuk hijau biasanya melakukan beberapa fungsi yang mencakup perbaikan
tanah dan perlindungan tanah:

1. Pupuk hijau legum seperti semanggi dan vetch mengandung bakteri
simbiosis pengikat nitrogen dalam bintil akar yang mengikat nitrogen
atmosfer dalam bentuk yang dapat digunakan tanaman. Dengan
penggunaan pupuk hijau, jumlah nitrogen yang tersedia untuk
tanaman berikutnya biasanya berkisar 40-60% dari jumlah total
nitrogen yang terkandung dalam tanaman pupuk hijau.

2. Pupuk hijau bertindak terutama sebagai bahan pengasaman tanah
untuk menurunkan alkalinitas/pH tanah alkali dengan menghasilkan
asam humat dan asam asetat.

3. Penggabungan tanaman penutup tanah ke dalam tanah
memungkinkan nutrisi yang terkandung dalam pupuk hijau
dilepaskan dan tersedia untuk tanaman berikutnya. Hasil ini segera
dari peningkatan kelimpahan mikroorganisme tanah dari degradasi
bahan tanaman yang membantu dalam dekomposisi bahan segar ini.
Dekomposisi tambahan ini juga memungkinkan penggabungan
kembali unsur hara yang ditemukan di dalam tanah dalam bentuk
tertentu seperti nitrogen (N), kalium (K), fosfor (P), kalsium (Ca),
magnesium (Mg), dan belerang (S).

32 Pupuk dan Teknologi Pemupukan

4. Aktivitas mikroba dari penggabungan tanaman penutup ke dalam
tanah mengarah pada pembentukan miselium dan bahan kental yang
bermanfaat bagi kesehatan tanah dengan meningkatkan struktur
tanahnya.

5. Sistem akar dari beberapa varietas pupuk hijau tumbuh jauh di dalam
tanah dan membawa sumber nutrisi yang tidak tersedia untuk
tanaman berakar dangkal.

Penggabungan pupuk hijau ke dalam sistem pertanian dapat secara drastis
mengurangi kebutuhan akan produk tambahan seperti pupuk tambahan dan
pestisida. Keterbatasan yang perlu diperhatikan dalam penggunaan pupuk
hijau adalah waktu, tenaga, dan sumber daya (uang dan alam) yang dibutuhkan
untuk berhasil menanam dan memanfaatkan tanaman penutup tanah ini.

Akibatnya, penting untuk memilih tanaman pupuk hijau berdasarkan wilayah
tumbuh dan jumlah curah hujan tahunan untuk memastikan pertumbuhan yang
efisien dan penggunaan tanaman penutup.

Kompos

Kompos adalah campuran bahan yang digunakan untuk menyuburkan dan
memperbaiki tanah. Biasanya dibuat dengan menguraikan sisa tanaman dan
makanan dan mendaur ulang bahan organik. Campuran yang dihasilkan kaya
akan nutrisi tanaman dan organisme bermanfaat, seperti cacing dan miselium
jamur.

Kompos meningkatkan kesuburan tanah di kebun, lanskap, hortikultura,
pertanian perkotaan, dan pertanian organik. Manfaat kompos termasuk
menyediakan nutrisi untuk tanaman sebagai pupuk, bertindak sebagai
kondisioner tanah, meningkatkan kandungan humus atau asam humat tanah,
dan memperkenalkan koloni mikroba bermanfaat yang membantu menekan
patogen di dalam tanah.

Kascing

Kascing adalah pupuk organik yang berasal dari kotoran atau feces cacing
tanah. Pemberian kascing pada tanah dapat memperbaiki sifat tanah seperti
memperbaiki struktur, porositas, permeabilitas, meningkatkan kemampuan
untuk menahan air. kascing dapat memperbaiki sifat kimia tanah seperti
meningkatkan kemampuan untuk menyerap kation sebagai sumber hara makro
dan mikro serta meningkatkan pH pada tanah asam.

Bab 3 Sifat dan Karakteristik Pupuk Alam 33

Pemakaian kascing diharapkan mampu mengurangi penggunaan pupuk kimia
dan meningkatkan penggunaan pupuk organik sehingga mengurangi
pencemaran lingkungan

Biochar

Biochar adalah jenis arang berbutir halus yang dibuat dengan membakar kayu
dan produk sampingan pertanian secara perlahan, pada suhu rendah, dengan
suplai oksigen yang berkurang. Meskipun biochar adalah istilah baru,
penggunaan zat tersebut di kebun bukanlah konsep baru. Faktanya, para
peneliti percaya bahwa penduduk awal hutan hujan Amazon meningkatkan
produktivitas tanah dengan menggunakan biochar, yang mereka hasilkan
dengan membakar limbah pertanian secara perlahan di parit atau lubang.

Dulu adalah hal yang biasa bagi petani hutan Amazon untuk berhasil
menanam buah pohon, jagung, dan melon singkong di tanah yang diperkaya
dengan kombinasi mulsa, kompos, dan biochar. Saat ini, biochar sangat
berharga di daerah dengan persediaan air yang tidak memadai dan tanah yang
sangat terkuras.

Biochar sebagai pembenah tanah meningkatkan pertumbuhan tanaman dan
mengurangi kebutuhan akan air dan pupuk. Ini karena lebih banyak
kelembaban dan nutrisi tetap berada di tanah dan tidak larut ke dalam air tanah.
Para ilmuwan percaya bahwa tanah yang diperbaiki dengan biochar lebih
efisien, mempertahankan nutrisi penting seperti magnesium, kalsium, fosfor
dan nitrogen. Selain itu, nutrisi yang ada di tanah lebih tersedia untuk tanaman,
membuat tanah yang baik menjadi lebih baik.

3.4 Pupuk Hayati

Pupuk hayati adalah mikroba hidup yang meningkatkan nutrisi tanaman baik
dengan memobilisasi atau meningkatkan ketersediaan nutrisi dalam tanah.
Berbagai taksa mikroba termasuk bakteri menguntungkan dan jamur saat ini
digunakan sebagai pupuk hayati, karena mereka berhasil menjajah rizosfer,
rhizoplane, atau interior akar.

Meskipun berpotensi besar untuk meningkatkan kesuburan tanah, pupuk
hayati belum dapat menggantikan pupuk kimia konvensional dalam pertanian
komersial. mikroorganisme yang ditambahkan ke dalam tanah dalam bentuk

34 Pupuk dan Teknologi Pemupukan

inokulan dan berfungsi untuk memfasilitasi atau menyediakan hara tertentu
bagi tanaman.

Jenis-Jenis Pupuk Hayati:

Penambat Nitrogen

Nitrogen (N) merupakan unsur esensial bagi kehidupan dan merupakan unsur
paling melimpah keempat di semua biomassa hidup setelah hidrogen, karbon,
dan oksigen. Sebagai contoh, N merupakan komponen penting dari klorofil,
asam amino, asam nukleat, dan molekul transfer energi adenosin trifosfat
(ATP). Salah satu sumber N yang penting dalam tanah adalah N organik yang
membutuhkan mineralisasi mikroba untuk diubah menjadi N anorganik yang
tersedia bagi tanaman, kombinasi amonifikasi dan nitrifikasi.

Namun, cadangan N utama di atmosfer sebagai N2, yang tidak digunakan
secara langsung oleh tanaman dan hanya tersedia melalui fiksasi N2 Biologis.
Organisme pengikat N2 simbiosis yang paling banyak dipelajari adalah bakteri
yang dikenal sebagai rhizobia, sebagian besar terdiri dari keluarga
Rhizobiaceae, yaitu, Rhizobium, Bradyrhizobium, Sinorhizobium,
Azorhizobium, Mesorhizobium, dan Sinorhizobium (Ensifer)

Rhizobia dapat menjalin hubungan simbiosis dengan legum (famili Fabaceae)
dengan membentuk bintil pada akar atau batangnya. Nodul ini memberikan
keuntungan untuk fiksasi N2 di mana nitrogenase dilindungi dalam bakteroid
dari O2 atmosfer. Konsentrasi oksigen merupakan faktor penting yang
menentukan jumlah N yang ter fiksasi, karena oksigen merupakan regulator
negatif ekspresi gen nif dan menghambat aktivitas nitrogenase.

Berbeda dengan bakteri pengikat N2 yang bersimbiosis, beberapa
mikroorganisme diazotrofik heterotrofik yang hidup bebas seperti Azotobacter
sp., Azospirillum sp., dan cyanobacteria dapat memfiksasi N2 atmosfer di
rizosfer dan tanah curah. Diazotrof yang hidup bebas sangat penting untuk
perolehan N pada tanaman non legum.

Misalnya, peningkatan hasil panen diamati pada sereal (misalnya, gandum,
beras, dan jagung) dan berbagai tanaman lain seperti bunga matahari, wortel,
oak, bit gula, tebu, tomat, terong, lada, dan kapas. Spesies Azospirillum dapat
melakukan beberapa fungsi PGP tetapi juga merupakan diazotrof yang hidup
bebas paling terkenal, terbukti meningkatkan ketersediaan dan perolehan N di
lebih dari 113 spesies tanaman.

Bab 3 Sifat dan Karakteristik Pupuk Alam 35

Pelarut Fosfat

Fosfor adalah salah satu nutrisi tanaman terpenting yang secara langsung atau
tidak langsung memengaruhi semua proses biologis. Misalnya, P adalah kunci
dalam semua proses metabolisme tanaman utama seperti fotosintesis, transfer
energi, transduksi sinyal, biosintesis molekul, dan respirasi. Sejumlah besar P
terdapat di tanah, baik dalam bentuk anorganik maupun organik, tetapi
ketersediaannya merupakan salah satu faktor utama yang membatasi
pertumbuhan tanaman di banyak ekosistem di seluruh dunia.

Hal ini karena sebagian besar P tanah berada dalam bentuk tertutup atau tidak
larut, dan tidak tersedia bagi tanaman, yang dapat menyerap P dari larutan
tanah sebagai ion ortofosfat H2PO−4 dan HPO42. Selain itu, diperkirakan
bahwa ~80% P yang diberikan melalui pemupukan dengan cepat ter fiksasi
menjadi bentuk yang stabil di dalam tanah, tidak tersedia untuk tanaman.

Mikroba tanah mampu mengubah P tanah yang tidak larut menjadi bentuk
tersedia bagi tanaman melalui berbagai mekanisme solubilisasi dan
mineralisasi pelarut fosfat (PSM) melarutkan P anorganik (misalnya,
trikalsium fosfat, hidroksiapatit, dan fosfat batuan) melalui produksi dan
pelepasan senyawa yang berbeda. Salah satu mekanisme terdiri dari ekskresi
asam organik, ion hidroksil dan CO2, yang melarutkan fosfat yang tidak larut
secara langsung dengan menurunkan pH tanah, kemudian menyebabkan
pertukaran ion PO42− oleh ion asam.

Mikroba juga dapat melepaskan senyawa pengkelat yang menangkap dan
memobilisasi kation dari berbagai fosfat yang tidak larut seperti Ca+2, Al+3,
dan Fe+3, menghasilkan pelepasan fosfat terlarut terkait. Pelarut P yang paling
banyak dipelajari adalah genus Pseudomonas, Bacillus, Rhizobium,
Enterobacter, Penicillium, dan Aspergillus.

Mikoriza

Mikoriza adalah simbiosis antara tumbuhan hijau dan jamur. Tanaman
membuat molekul organik seperti gula melalui fotosintesis dan pemasoknya ke
jamur, dan jamur memasok air dan nutrisi mineral ke tanaman, seperti fosfor,
yang diambil dari tanah. Mikoriza terletak di akar tanaman vaskular, tetapi
asosiasi mirip mikoriza juga terjadi pada lumut dan ada bukti fosil bahwa
tanaman darat awal yang tidak memiliki akar membentuk asosiasi mikoriza
arbuskular.

36 Pupuk dan Teknologi Pemupukan

Mikoriza umumnya dibagi menjadi ektomikoriza dan endomikoriza. Kedua
jenis ini dibedakan oleh fakta bahwa hifa jamur ektomikoriza tidak menembus
sel individu di dalam akar, sedangkan hifa jamur endomikoriza menembus
dinding sel dan menginvaginasi membran sel. Endomikoriza termasuk
mikoriza arbuskular, ericoid, dan anggrek, sedangkan mikoriza arbutoid dapat
diklasifikasikan sebagai ektendomikoriza. Mikoriza monotropoid membentuk
kategori khusus.

Manfaat mikoriza ialah sebagai penyerap unsur hara, ketahanan tanaman
terhadap kekeringan, ketahanan tanaman terhadap serangan patogen akar dan
memproduksi hormon dan zat pengatur tumbuh.