7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian Pupuk Bagi tanaman, pupuk sama seperti makanan pada manusia. Oleh tanaman,

pupuk digunakan untuk tumbuh, hidup, dan berkembang. Pupuk mengandung zat

atau unsur hara. Kandungan hara dalam tanaman berbedabeda, tergantung pada

jenis hara, jenis tanaman, kesuburan tanah atau jenisnya, dan pengelolaan

tanaman (Rosmarkam dan Yuwono, 2002).

Pupuk adalah suatu bahan yang bersifat organik ataupun anorganik

(buatan), bila ditambahkan ke dalam tanah ataupun tanaman dapat menambah

unsur hara. Pemupukan adalah cara-cara atau metode pemberian pupuk atau

bahan-bahan lain seperti bahan kapur, bahan organik, pasir ataupun tanah liat ke

dalam tanah. Jadi pupuk adalah bahannya sedangkan pemupukan adalah cara

pemberiannya. Pupuk banyak macam dan jenis-jenisnya serta berbeda pula sifat-

sifatnya dan berbeda pula reaksi dan peranannya di dalam tanah dan tanaman.

2.2. Klasifikasi Pupuk Menurut Rosmarkam dan Yuwono (2002), berdasarkan senyawanya pupuk

terbagi atas pupuk organik, yakni pupuk yang berupa senyawa organik. misalnya

pupuk kandang, pupuk hijau, kompos dan guano. Sedangkan pupuk anorganik

atau mineral, yakni semua pupuk buatan, baik pupuk tunggal maupun majemuk.

2.2.1. Pupuk Organik Pupuk organik adalah pupuk yang terbuat dari sisa-sisa makhluk hidup

yang diolah melalui proses pembusukan (dekomposisi) oleh bakteri pengurai,

misalnya pupuk kompos dan pupuk kandang. Pupuk kompos berasal dari sisa-sisa

tanaman, dan pupuk kandang berasal dari kotoran ternak. Pupuk organik

mempunyai komposisi kandungan unsur hara yang lengkap, tetapi jumlah tiap

jenis unsur hara tersebut rendah tetapi kandungan bahan organik di dalamnya

8

sangatlah tinggi (Novizan, 2007). Pupuk organik sangat penting sebab

memperbaiki struktur tanah, menaikkan daya serap tanah terhadap air, menaikkan

kondisi kehidupan di dalam tanah dan mengandung zat makanan tanaman

(Rinsema, 1993).

2.2.1.1. Kompos Kompos merupakan hasil dari pelapukan bahan-bahan berupa dedaunan,

jerami, alang-alang, rumput, kotoran hewan, sampah kota dan sebagainya. Proses

pelapukan bahan-bahan tersebut dapat dipercepat melalui bantuan manusia.

Secara garis besar, membuat kompos berarti merangsang perkembangan bakteri

(jasad-jasad renik) untuk menghancurkan atau menguraikan bahan-bahan yang

dikomposkan hingga terurai menjadi senyawa lain. Proses penguraian tersebut

mengubah unsur hara yang terikat dalam senyawa organik sukar larut menjadi

senyawa organik larut sehingga berguna bagi tanaman (Lingga dan Marsono,

2004).

Kompos sangat berperan dalam proses pertumbuhan tanaman, diantaranya yaitu ;

1. Kompos memberikan nutrisi bagi tanaman

Kompos mengandung unsur hara yang lengkap baik makro maupun mikro,

walaupun kandungannya dalam jumlah yang sedikit tetapi memberikan nutrisi

yang lengkap untuk pertumbuhan bagian-bagian vegetatif dan generatif

tanaman.

2. Kompos memperbaiki struktur tanah

Kompos merupakan perekat pada butir-butir tanah dan mampu menjadi

penyeimbang tingkat kerekatan tanah. Selain itu, kehadiran kompos pada tanah

menjadi daya tarik bagi mikroorganisme untuk melakukan aktivitas pada tanah.

Dengan demikian tanah yang semula keras dan sulit ditembus air dan udara,

kini dapat menjadi gembur.

3. Kompos meningkatkan kapasitas tukar kation

Kapasitas tukar kation (KTK) adalah sifat kimia yang berkaitan erat dengan

kesuburan tanah. Tanah dengan KTK yang tinggi lebih mampu menyediakan

unsur hara dari pada tanah dengan KTK rendah.

9

4. Kompos menambah kemampuan tanah untuk menahan air

Tanah yang bercampur dengan kompos mempunyai pori-pori dengan daya

rekat yang lebih baik sehingga mampu mengikat serta menahan ketersediaan

air di dalam tanah.

5. Kompos meningkatkan aktifitas biologi tanah

Kompos dapat membantu kehidupan mikroorganisme dalam tanah, selain berisi

bakteri dan jamur dekomposer keberadaan kompos akan membuat tanah

menjadi sejuk, kondisi ini disenangi oleh bakteri.

6. Kompos mampu meningkatkan pH pada tanah asam

Unsur hara lebih mudah diserap oleh tanaman pada kondisi pH tanah netral,

yaitu tujuh (7). Pada nilai ini, unsur hara menjadi mudah larut di dalam air. Jika

tanah semakin asam dengan penambahan kompos, pH tanah akan meningkat.

7. Kompos tidak menimbulkan masalah lingkungan

Pupuk kimia sintesis dapat menimbulkan masalah lingkungan yaitu dapat

merusak keadaan tanah dan air, sedangkan kompos justru memperbaiki sifat

tanah dan lingkungan (Yuwono, 2005).

2.2.1.2. Proses pengomposan Pengomposan merupakan proses biologi oleh mikroorganisme secara

terpisah atau bersama-sama dalam menguraikan bahan organik menjadi bahan

semacam humus. Proses pengomposan akan segera berlansung setelah bahan-

bahan mentah dicampur. Proses pengomposan dapat berlangsung secara aerobik

maupun anaerobik.

Proses pengomposan secara sederhana dapat dibagi menjadi dua tahap,

yaitu tahap aktif dan tahap pematangan. Selama tahap-tahap awal proses, oksigen

dan senyawa-senyawa yang mudah terdegradasi akan segera dimanfaatkan oleh

mikroba mesofilik. Suhu tumpukan kompos akan meningkat dengan cepat.

Demikian pula akan diikuti dengan peningkatan pH kompos. Suhu akan

meningkat hingga di atas 50-70C. Suhu akan tetap tinggi selama waktu tertentu.

Mikroba yang aktif pada kondisi ini adalah mikroba termofilik, yaitu mikroba

yang aktif pada suhu tinggi. Pada saat ini terjadi dekmposisi/penguraian bahan

10

organik yang sangat aktif. Mikroba-mikroba di dalam kompos dengan

menggunakan oksigen (aerobik) akan menguraikan bahan organik menjadi CO2,

uap air dan panas. Setelah sebagian besar bahan telah terurai, maka suhu akan

berangsur-angsur mengalami penurunan. Pada saat ini terjadi pematangan kompos

tingkat lanjut, yaitu pembentukan komplek liat humus. Selama proses

pengomposan akan terjadi penyusutan volume maupun biomassa bahan.

Pengurangan ini dapat mencapai 3040% dari volume/bobot awal bahan (Isroi,

2008).

Selama proses dekomposisi bahan organik menjadi kompos akan terjadi

berbagai perubahan hayati yang dilakukan oleh mikroorganisme sebagai aktivator.

Adapun perubahannya sebagai berikut:

1. Penguraian karbohidrat, sellulosa, hemisellulosa, lemak, dan lilin menjadi

CO2 dan H2O.

2. Protein menjadi ammonia, CO2 dan air.

3. Pembebasan unsur hara dari senyawa-senyawa organik menjadi senyawa

yang dapat diserap oleh tanaman.

4. Terjadi pengikatan beberapa jenis unsur hara didalam sel mikroorganisme,

terutama nitrogen, phospor dan kalium.

2.2.1.3. Faktor yang Mempengaruhi Proses pengomposan Setiap organisme pendegradasi bahan organik membutuhkan kondisi

lingkungan dan bahan yang berbeda-beda. Apabila kondisinya sesuai, maka

dekomposer tersebut akan bekerja giat untuk mendekomposisi limbah padat

organik. Apabila kondisinya kurang sesuai atau tidak sesuai, maka organisme

tersebut akan dorman, pindah ke tempat lain, atau bahkan mati. Menciptakan

kondisi yang optimum untuk proses pengomposan sangat menentukan

keberhasilan proses pengomposan itu sendiri. Faktor-faktor yang memperngaruhi

proses pengomposan antara lain (Isroi, 2008) :

11

a. Rasio C/N Rasio C/N bahan baku kompos merupakan faktor terpenting dalam laju

pengomposan. Semakin rendah nilai C/N bahan, waktu yang diperlukan untuk

pengomposan semakin singkat.

b. Ukuran Partikel Aktivitas mikroba berada diantara permukaan area dan udara. Permukaan

area yang lebih luas akan meningkatkan kontak antara mikroba dengan bahan dan

proses dekomposisi akan berjalan lebih cepat. Ukuran partikel juga menentukan

besarnya ruang antar bahan (porositas). Untuk meningkatkan luas permukaan

dapat dilakukan dengan memperkecil ukuran partikel bahan tersebut.

c. Aerasi Pengomposan yang cepat dapat terjadi dalam kondisi yang cukup oksigen

(aerob). Aerasi secara alami akan terjadi pada saat terjadi peningkatan suhu yang

menyebabkan udara hangat keluar dan udara yang lebih dingin masuk ke dalam

tumpukan kompos. Aerasi ditentukan oleh porositas dan kandungan air bahan

(kelembaban). Apabila aerasi terhambat, maka akan terjadi proses anaerob yang

akan menghasilkan bau yang tidak sedap. Aerasi dapat ditingkatkan dengan

melakukan pembalikan atau mengalirkan udara di dalam tumpukan kompos.

d. Porositas Porositas adalah ruang diantara partikel di dalam tumpukan kompos.

Porositas dihitung dengan mengukur volume rongga dibagi dengan volume total.

Rongga-rongga ini akan diisi oleh air dan udara. Udara akan menyuplai oksigen

untuk proses pengomposan. Apabila rongga dijenuhi oleh air, maka pasokan

oksigen akan berkurang dan proses pengomposan juga akan terganggu.

e. Kelembapan (Moisture content) Kelembapan memegang peranan yang sangat penting dalam proses

metabolisme mikroba dan secara tidak langsung berpengaruh pada suplai oksigen.

12

Mikroorganisme dapat memanfaatkan bahan organik apabila bahan organik

tersebut larut di dalam air. Kelembapan 40-60% adalah kisaran optimum untuk

metabolisme mikroba. Apabila kelembapan di bawah 40%, aktivitas mikroba akan

mengalami penurunan dan akan lebih rendah lagi pada kelembapan 15%. Apabila

kelembapan lebih besar dari 60%, hara akan tercuci, volume udara berkurang,

akibatnya aktivitas mikroba akan menurun dan akan terjadi fermentasi anaerobik

yang menimbulkan bau tidak sedap.

f. Temperatur Panas dihasilkan dari aktivitas mikroba. Ada hubungan langsung antara

peningkatan suhu dengan konsumsi oksigen. Semakin tinggi temperatur akan

semakin banyak konsumsi oksigen dan akan semakin cepat pula proses

dekomposisi. Peningkatan suhu dapat terjadi dengan cepat pada tumpukan

kompos. Temperatur yang berkisar antara 30-60C menunjukkan aktivitas

pengomposan yang cepat. Suhu yang lebih tinggi dari 60C akan membunuh

sebagian mikroba dan hanya mikroba thermofilik saja yang akan tetap bertahan

hidup. Suhu yang tinggi juga akan membunuh mikroba-mikroba pathogen

tanaman dan benih-benih gulma.

g. Derajat Keasaman (pH) Proses pengomposan dapat terjadi pada kisaran pH yang lebar. pH yang

optimum untuk proses pengomposan berkisar antara 6.5 sampai 7.5. pH kotoran

ternak umumnya berkisar antara 6.8 hingga 7.4. Proses pengomposan sendiri akan

menyebabkan perubahan pada bahan organik dan pH bahan itu sendiri. Sebagai

contoh proses pelepasan asam, secara temporer atau lokal akan menyebabkan

penurunan pH (pengasaman), sedangkan produksi amonia dari senyawa-senyawa

yang mengandung nitrogen akan meningkatkan pH pada fase-fase awal

pengomposan. pH kompos yang sudah matang biasanya mendekati netral.

13

h. Kandungan hara Kandungan P dan K juga penting dalam proses pengomposan dan bisanya

terdapat di dalam kompos-kompos dari peternakan. Hara ini akan dimanfaatkan

oleh mikroba selama proses pengomposan.

i. Kandungan bahan berbahaya Beberapa bahan organik mungkin mengandung bahan-bahan yang

berbahaya bagi kehidupan mikroba. Logam-logam berat seperti Pb, Cd, Ni, dan

Cr adalah beberapa bahan yang termasuk kategori ini. Logam-logam berat akan

mengalami imobilisasi selama proses pengomposan.

j. Lama pengomposan Lama waktu pengomposan tergantung pada karakteristik bahan yang

dikomposakan, metode pengomposan yang dipergunakan dan dengan atau tanpa

penambahan aktivator pengomposan. Secara alami pengomposan akan

berlangsung dalam waktu beberapa minggu sampai 2 tahun hingga kompos benar-

benar matang.

2.2.1.4. Bahan-bahan yang Dapat Dikomposkan Pada dasarnya semua bahan organik padat dapat dikomposkan, misalnya

limbah organik rumah tangga, sampah-sampah organik pasar/kota, kertas,

kotoran/limbah peternakan, limbah-limbah pertanian, limbah-limbah agroindustri,

limbah pabrik kertas, limbah pabrik gula, limbah pabrik kelapa sawit dan lain-lain

(Isroi, 2008).

2.2.1.4.1. Kotoran Kambing Limbah yang dihasilkan dari ternak kambing/domba berupa urin yang

menyengat akan dapat menimbulkan polusi bau, kotoran mencemari lingkungan

sekitarnya dan masih banyak masalah sosial yang ditimbulkan. Sebetulnya bila

dimanfaatkan secara baik kotoran tersebut bukan merupakan polusi justru

merupakan suatu penghasilan yang bisa menghasilkan kompos (pupuk organik)

14

yang berkualitas bila diolah dengan teknologi pengolahan menggunakan

dekomposer (Aziz, 2011).

Pupuk kandang dari kotoran kambing memiliki kandungan unsur hara

relatif lebih seimbang dibandingkan pupuk alam lainnya karena kotoran kambing

bercampur dengan air seninya (mengandung unsur hara), hal tersebut biasanya

tidak terjadi pada jenis pupuk kandang lain seperti kotoran sapi (Parnata, 2010).

Kadar hara pada kotoran kambing yaitu 46,51% C, 1,41% N, C/N 32,98, 0,54% P

dan 0,75% K (Hartatik dan Widowati, 2006). Sedangkan hasil uji pendahuluan

yang dilakukan Syafrudin (2007), diperoleh kadar C-organik sebesar 43,092%

dan nitrogen total 2,040%, sehingga rasio C/N-nya 21,12.

2.2.1.4.2. Kulit Kopi Kulit kopi merupakan jenis bahan organik yang sulit didekomposisi. Oleh

karena itu pengembalian kulit kopi ke lahan pertanian harus diikuti dengan proses

pengomposan terlebih dahulu agar unsur-unsur yang dikandung kulit kopi tersebut

dapat tesedia bagi pertumbuhan tanaman. Secara kimiawi kulit kopi mengandung

bahan organik seperti karbon (C), hydrogen (H) dan oksigen (O) yang terikat

dalam bentuk senyawa selulosa (45%), hemi-selulosa (25%), lignin (2 %), resin

(45%), dan abu (0,5 %).

Kulit kopi terdiri dari:

1. Lapisan bagian luar tipis yakni yang disebut Exocarp; lapisan ini kalau sudah

masak berwarna merah.

2. Daging buah; daging buah ini mengandung serabut yang bila sudah masak

berlendir dan rasanya manis, maka sering disukai binatang kera atau musang.

Daging buah ini disebut Mesocarp.

3. Kulit tanduk atau kulit dalam; kulit tanduk ini merupakan lapisan tanduk yang

menjadi batas kulit dan biji yang keadaannya agak keras. Kulit ini disebut

Endocarp.

15

Gambar 2.1. Bagian Buah Kopi

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar C-organik kulit buah kopi adalah

45,3%, kadar nitrogen 2,98 %, fosfor 0,18 % dan kalium 2,26 %.

2.2.1.5. Standar Kualitas Kompos Kompos yang baik adalah kompos yang sudah mengalami pelapukan yang

cukup dengan dicirikan warna sudah berbeda dengan warna bahan pembentuknya,

tidak berbau atau berbau seperti tanah, kadar air rendah, dan mempunyai suhu

ruang. Kematangan kompos juga dapat dilihat dari kandungan karbon dan

nitrogen melalui rasio C/N-nya. Kompos yang memiliki rasio C/N mendekati

rasio C/N tanah yaitu 10-12, lebih dianjurkan untuk digunakan (Indriani, 2001).

Pada kompos, terdapat unsur lain yang variasinya cukup banyak walaupun

kadarnya rendah seperti nitrogen, fosfor, kalium, kalsium dan magnesium. Kadar

hara kompos memang sangat ditentukan oleh bahan yang dikomposkan.

Walaupun demikian, kadar haranya memang tidak pernah tinggi dan susunan hara

dari kompos memang tidak pernah tetap (Lingga dan Marsono, 2004).

Standar nasional Indonesia (SNI) memiliki syarat mutu produk kompos

untuk melindungi konsumen dan mencegah pencemaran lingkungan. Standar ini

dapat dipergunakan sebagai acuan bagi produsen kompos dalam memproduksi

kompos. Adapun standar kualitas kompos dari sampah organik domestik yang

merujuk pada SNI 19-7030-2004. Kematangan kompos ditunjukkan dari hal-hal

seperti rasio C/N mempunyai nilai (10-20):1, suhu sesuai dengan suhu air tanah,

berwarna kehitaman dan tekstur seperti tanah serta berbau tanah.

16

Tabel 2.1. SNI Produk Kompos

No. Parameter Satuan Minimum Maksimum 1 Kadar air % - 50 2 Temperature C suhu air tanah 3 Warna Kehitaman 4 Bau berbau tanah 5 Ukuran partikel mm 0,55 25 6 Kemampuan ikat air % 58 - 7 pH 6,80 7,49 8 Bahan asing % * 1,5 Unsur makro 9 Bahan organik % 27 58 10 Nitrogen % 0,40 - 11 Karbon % 9,80 32 12 Phosphor (P2O5) % 0,10 - 13 C/N-rasio 10 20 14 Kalium (K2O) % 0,20 * Unsur mikro

15 Arsen mg/kg * 13 16 Kadmium (Cd) mg/kg * 3 17 Kobal (Co) mg/kg * 34 18 Kromium (Cr) mg/kg * 210 19 Tembaga (Cu) mg/kg * 100 20 Merkuri (Hg) mg/kg * 0,8 21 Nikel (Ni) mg/kg * 62 22 Timbal (Pb) mg/kg * 150 23 Selenium (Se) mg/kg * 2 24 Seng (Zn) mg/kg * 500 Unsur lain

25 Kalsium (Ca) % * 25,50 26 Magnesium (Mg) % * 0,60 27 Besi (Fe) % * 2,00 28 Alumunium (Al) % * 2,20 29 Mangan (Mn) % * 0,1 Bakteri

30 Fecal coli MPN/gr 1000 31 Salmonella sp. MPN/4 gr 3 Keterangan : * Nilainya lebih besar dari minimum atau lebih kecil dari maksimum

Sumber : Badan Standarisasi Nasional Indonesia, 2004

17

2.3. Effective Microorganism 4 (EM4) Effective Microorganism 4 adalah kultur campuran dari mikroorganisme

yang menguntungkan bagi kesuburan tanah maupun pertumbuhan dan produksi

tanaman, serta ramah lingkungan. Mikroorganisme yang ditambahkan akan

membantu memperbaiki kondisi biologi tanah dan dapat membantu penyerapan

unsur hara. Sebagian besar mengandung mikroorganisme seperti bakteri

fotosintetik (Rhodopseudomonas sp.), bakteri asam laktat (Lactobacillus sp.), ragi,

Actinomycetes sp, dan jamur fermentasi. Menurut Jose (2011) manfaat atau

peranan mikroorganisme tersebut yaitu :

1. Bakteri Fotosintetik

Peranan dari bakteri ini yaitu merubah gas-gas berbahaya menjadi zat

bermanfaat, menghilangkan bau tak sedap, meningkatkan fotosintesis

tanaman dan menunjang pertumbuhan bakteri asam laktat, ragi dan jamur.

2. Bakteri Asam Laktat

Bakteri ini menghasilkan asam laktat sebagai hasil penguraian gula dan

karbohidrat lain yang bekerjasama dengan bakteri fotosintesis dan ragi. Asam

laktat ini merupakan bahan sterilisasi kuat yang dapat menghambat

pertumbuhan pathogen Fusarium, menghancurkan lignin, selulosa dan dapat

menguraikan bahan organik dengan cepat.

3. Ragi

Ragi menghasilkan zat-zat bioaktif (hormon dan enzim), membantu

perkembangan bakteri asam laktat dan dapat menghasilkan alkohol, ester, dll.

4. Actinomycetes sp

Actinomycetes sp memiliki bentuk antara bakteri dan jamur. Mikroorganisme

ini dapat menghasilkan zat antimikroba untuk menekan jamur dan bakteri

berbahaya.

5. Jamur Fermentasi

Jamur ini menghasilkan alkohol, ester, zat anti mikroba dan menghilangkan

bau serta mencegah serbuan serangga dan ulat.

18

EM4 mampu meningkatkan dekomposisi limbah dan sampah organik.

EM4 diaplikasi sebagai inokulan untuk meningkatkan keragaman dan populasi

mikroorganisme di dalam tanah dan tanaman, yang selanjutnya dapat

meningkatkan kesehatan, pertumbuhan, kuantitas dan kualitas produksi tanaman

secara berkelanjutan. EM4 juga dapat digunakan untuk mempercepat

pengomposan sampah organik atau kotoran hewan, masalah pada peternakan,

membersihkan air limbah, serta meningkatkan kualitas air pada tambak udang dan

ikan. Ada beberapa keuntungan dan manfaat dari EM4 yaitu :

1. Memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah.

2. Meningkatkan ketersediaan nutrisi tanaman, serta menekan aktivitas

serangga hama dan mikroorganisme patogen.

3. Meningkatkan dan menjaga kestabilan produksi tanaman dan menjaga

kestabilan produksi.

4. Mempercepat proses fermentasi pada pembuatan kompos. Kompos yang

dibuat dengan teknologi Effective Microorganism (EM) disebut dengan

BOKASHI.

(Marsono dan Paulus, 2001)

Kata bokashi diambil dari bahasa jepang yang berarti bahan organik yang

terfermentasi. Oleh orang Indonesia kata bokashi berarti bahan organik kaya

akan sumber hayati.

2.4. Pengomposan Anaerob Pengomposan dengan proses anaerobik dihasilkan gas metana yang sangat

bermanfaat. Adapun reaksi proses anaerobik sebagai berikut:

C6H12O6 3 CH4 + 3 CO2

Selain kompos, produk komesial yang diperoleh dari proses pengomposan

anaerobik yaitu biogas. Biogas adalah campuran gas metan dengan gas-gas lain

seperti CO2 dan H2S yang dapat digunakan untuk berbagai tujuan pemanfaatan.

Dengan pengomposan anaerobik seluruh potensi yang ada di dalam bahan organik

dapat dimanfaatkan seperti energi dan nutrisi yang ada dalam kompos.

19

Dialam, proses anaerobik terjadi secara spontan ketika adanya timbunan

bahan organik dengan suplai oksigen yang terbatas. Pada situasi tersebut kegiatan

dekomposisi beralih dari proses aerobik menjadi anaerobik, seperti produksi

metan di dasar danau dan sungai. Proses pengomposan anaerobik dapat dipercepat

dengan mengatur berbagai kondisi proses yang bisa memacu dekomposisi bahan

organik lebih cepat dan sempurna sehingga waktu lebih cepat, produksi metan

lebih besar.

Proses pengomposan anaerobik berlangsung dalam 4 tahap sebagai berikut:

a. Proses hidrolisa, yaitu dekomposisi bahan organik polimer menjadi monomer

yang mudah larut, dilakukan oleh sekelompok bakteri fakultatif. Pada proses

hidrolisa, lemak diuraikan oleh enzim lipase yang diproduksi oleh bakteri

lipolitik. Sementara karbohidrat diuraikan oleh enzim sellulase yang

diproduksi oleh bakteri sellulolitik dan protein diuraikan oleh enzim protease

yang diproduksi oleh bakteri proteolitik menjadi monomer yang mudah larut.

Pada proses hidrolisa ini dihasilkan pula asam amino, asam volatil, gliserol,

dan lain-lain.

b. Proses asidogenesis, yaitu dekomposisi monomer organik menjadi asam-asam

organik (asam lemak) dan alkohol. Pada proses asidogenesis, monomer

organik diuraikan lebih lanjut oleh bakteri asidogenik menjadi asam-asam

organik seperti asam format, asetat, butirat, propionat, valeriat, serta

dihasilkan juga CO2, H2O dan metanol.

c. Proses asetogenesis, yaitu perubahan asam organik dan alkohol menjadi asam

asetat. Pada proses ini senyawa organik dan metanol diuraikan bakteri

asetogenik menjadi asam format, asetat, dan CO2.

d. Proses metanogenesis, yaitu perubahan dari asam asetat menjadi metana. Pada

proses ini asam asetat diuraikan oleh bakteri metanogenik menjadi CH4, CO2

dan H2O.

Agar proses pengomposan anaerobik berlangsung optimal maka

diperlukan pengetahuan tentang faktor yang berpengaruh dalam produktifitas serta

20

kualitas biogas dan kompos yang dihasilkan. Faktor-faktor tersebut adalah sebagai

berikut:

a. Jenis bahan

Kriteria penting yang biasa digunakan untuk menilai kelayakan bahan

baku pada pengomposan anaerobik adalah nilai rasio C/N/P. rasio yang ideal

adalah 150:5:1. Karbon diperlukan oleh bakteri untuk tenaga, sedangkan nitrogen

untuk membangun protein sel. Kadar nitrogen yang terlalu tinggi akan

meningkatkan produksi ammonia yang bersifat racun bagi bakteri. Kebutuhan P

berkaitan dengan suplai nitrogen dan jarang menimbulkan masalah dalam proses

anaerobik. Bila rasio bahan kurang bagus maka perlu dicampur dengan bahan lain

sehingga rasio C/N/P mendekati nilai ideal.

b. Suhu.

Pada pengomposan anaerobik, proses dapat berlangsung pada variasi suhu

yaitu 5-75oC. Aktivitas mikrobanya meningkat seiring dengan meningkatnya

suhu. Namun umumnya bakteri aktif pada selang suhu mesofilik antara 30-35oC,

sebagian lagi aktif pada suhu 50-55oC. Namun, bakteri metanogenik yang bekerja

pada suhu termofilik hanya sedikit.

c. Derajat keasaman (pH)

Terdapat perbedaan yang mencolok antara pH yang diperlukan oleh

bakteri asidogenik dengan bakteri metanogenik. Bakteri asidogenik memerlukan

pH antara 4,5-7 dan bekerja optimum pada pH 6-7. Sementara itu bakteri

metanogenik bekerja pada kisaran 6,2-7,8 dan bekerja optimum pada kisaran pH

7-7,2.

d. Toksisitas

Keberadaan oksigen tidak begitu berpengaruh terhadap proses anaerobik

karena oksigen yang terakumulasi akan segera dihabiskan oleh bakteri anaerobik

yang fakultatif. Yang potensial merugikan adalah adanya logam berat yang masuk

kedalam reaktor, ion alkali juga akan menghambat proses anaerobik, yang lebih

berbahaya adalah bahan kimia seperti klor, ion sianida serta sulfat.

21

2.5. Rasio C/N

Setiap bahan organik memiliki rasio C/N yang berbeda. Rasio C/N limbah

ternak umumnya lebih rendah dibandingkan dengan C/N dari tanaman. Karena itu

penggunaannya sebagai bahan baku kompos harus dicampur dengan bahan

organik yang memiliki rasio C/N tinggi sehingga dapat menghasilkan C/N yang

cocok.

Rasio C/N sangat penting untuk memasok hara yang diperlukan

mikroorganisme selama proses pengomposan berlangsung. Mikroba memecah

senyawa C sebagai sumber energi dan menggunakan N untuk sintesis protein. Bila

ketersediaan karbon terbatas (rasio C/N terlalu rendah) tidak cukup senyawa

sebagai sumber energi yang dimanfaatkan mikroorganisme untuk mengikat

seluruh nitrogen bebas. Dalam hal ini sejumlah nitrogen bebas dilepaskan dalam

bentuk gas NH3 dan kompos yang dihasilkan mempunyai kualitas rendah

(Sutanto, 2002). CSIRO (1979) mengemukakan bahwa nisbah C/N yang terlalu

tinggi menyebabkan laju pengomposan berjalan lambat dan dapat menyebabkan

suasana pengomposan terlalu asam, sedangkan bila terlalu rendah menyebabkan

terjadinya kehilangan nitrogen dalam bentuk gas amonia, akibatnya dapat

meracuni dan mematikan jenis mikroba yang diperlukan dalam proses

pengomposan. Ada berbagai versi pendapat untuk kondisi optimal/ideal dari rasio

C/N ini, diantaranya yaitu :

1. Menurut Poincelot (1972), rasio C/N optimum untuk proses pengomposan

yang cepat dan efisien adalah antara 26-35, nisbah C/N dibawah 26

menyebabkan peningkatan kehilangan Nitrogen yang berubah menjadi gas

ammonia dan bila lebih dari 35 menyebabkan proses pengomposan lebih

lama.

2. Menurut Yuwono (2005), Kisaran perbandingan unsur C dan N dalam bahan

komposan yang optimum untuk proses pengomposan ialah antara 25 30

merupakan nilai perbandingan unsur C dan N yang terbaik sehingga bakteri

dapat bekerja sangat cepat.

22

3. Menurut Djuarnani, dkk (2005) proses pengomposan yang baik rasio C/N

antara 20 40, namun rasio C/N yang ideal bagi kehidupan mikroorganisme

dalam proses pengomposan ialah sebesar 30.

Bahan organik tidak dapat langsung dimanfaatkan oleh tanaman bila

perbandingan C/N dalam bahan tersebut relatif tinggi. Namun apabila rasio C/N

mendekati atau sama dengan C/N tanah maka bahan tersebut dapat diaplikasikan

ke tanah dan unsur hara yang terkandung dapat diserap tanaman. Nilai C/N

tanah sekitar 10-12 (Indriani, 2001).

Sama seperti limbah organik, produk kompos dengan rasio C/N yang lebih

tinggi dari C/N tanah jika diaplikasikan ke dalam tanah maka mikroorganisme

akan tumbuh dengan memanfaatkan N tersedia didalam tanah untuk membentuk

protein dalam tubuh mikroorganisme tersebut, sehingga terjadilah immobilisasi N.

Immobilisasi N adalah perubahan N anorganik menjadi N organik oleh

mikroorganisme tanah untuk menyusun jaringan-jaringan dalam tubuhnya (Hakim

dkk, 1986). Hal ini didukung oleh pernyataan Novizan (2007) yang menyatakan

bahwa tanaman justru tampak seperti kekurangan unsur hara setelah diberi pupuk

kompos yang belum terurai sempurna. Karena selama proses penguraian sampai

proses peguraian sempurna, tanaman akan bersaing dengan mikroorganisme tanah

untuk memperebutkan unsur hara.

2.6. Pengaruh Bahan Organik pada Tanah Sifat tanah sangat dipengaruhi oleh kandungan bahan organik, dan sering

kali pengaruhnya sangat kompleks, sebagai contoh, humus membuat pasir dan

tanah seakan menyatu. Tanah yang kaya akan bahan organik bersifat lebih terbuka

sehingga aerasi tanah lebih baik dan tidak mudah mengalami pemadatan dari pada

tanah yang mengandung bahan organik rendah. Tanah yang kaya bahan organik

mempunyai warna yang agak gelap dan menyerap sinar lebih banyak. Apabila

lebih banyak sinar yang diserap tanah maka akan lebih banyak hara dan air yang

diserap tanaman melalui akar.

Tanah yang kaya akan bahan organik relatif sedikit yang terfiksasi,

sehingga yang tersedia bagi tanaman lebih besar. Hara yang digunakan

23

oleh mikroorganisme tanah bermanfaat dalam mempercepat aktifitasnya,

meningkatkan dekomposisi bahan organik dan mempercepat pelepasan hara. Sisa

tanaman yang dikembalikan kedalam tanah juga berpengaruh dalam mengurangi

masalah penyakit dan hama tanaman, menurunkan aktifitas mikroorganisme yang

berpengaruh negatif. Residu tanaman seperti jerami, batang dan tongkol jagung,

ampas tebu dan sekam padi jika dikembalikan kedalam tanah akan sangat baik

bagi tanah. Pupuk kimia dapat ditambahkan untuk mempercepat dekomposisi, dan

membuat hara lebih lengkap. Pada umumnya residu tanaman mengandung

nitrogen yang rendah dan rasio C/N yang sangat tinggi (Sutanto, 2002).

Karbon merupakan penyusun umum dari semua bahan organik. Karena

senyawa dalam sisa tumbuhan dihancurkan, karbondioksida dilepaskan.

Disamping karbondioksida, karbonat dan bikarbonat, penyederhanaan bahan

organik menghasilkan karbon yang lain.

2.6.1. Rasio C/N Tanah Adapun jenis-jenis tanah diantaranya yaitu tanah alluvial, latosol, litosol,

regosol, grumosol, podzolik, mediteran, histosol, entisol, ultisol, andisol dan lain-

lain. Setiap jenis tanah memiliki rasio C/N yang berbeda-beda. Berikut beberapa

jenis tanah tersebut :

1. Tanah entisol termasuk jenis tanah alluvial yang memiliki rasio C/N < 20.

Jenis tanah ini banyak diusahakan untuk areal persawahan baik sawah teknis

maupun tadah hujan pada daerah dataran rendah.

2. Tanah andisol merupakan tanah yang kesuburan kimiawinya rendah, namun

memiliki kemampuan menahan air yang baik. Tanah ini memiliki rasio C/N

tergolong rendah yaitu 6-10 (Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanah dan

Agroklimat, 2005). Tanah ini cocok bila ditanam padi sawah, sayur sayuran,

buah, bunga, teh, kopi, dan lain-lain.

3. Tanah histosol/gambut merupakan tanah hasil pembusukan yang kurang

sempurna di daerah yang selalu tergenang air seperti rawa. Tanah ini kurang

baik untuk pertanian karena kurang subur dan selalu tergenang air. umumnya

memiliki rasio C/N tinggi yaitu 24-33,4 (Suhardjo dan Widjhaya dalam

24

Nurhayati, 2008). Namun kini telah banyak dilakukan penelitian, agar tanah

gambut dapat digunakan untuk pertanian.

2.7. Unsur Hara yang diperlukan tanaman Unsur hara yang diperlukan tanaman terbagi atas unsur makro dan unsur

mikro. Unsur hara makro yang dibutuhkan tanaman terdiri atas nitrogen, fosfor,

dan kalium. Sedangkan unsur hara mikro berupa kalsium, magnesium, besi,

mangan, zink, tembaga dan lainnya.

2.7.1. Nitrogen Nitrogen umumnya diserap tanaman dalam bentuk ion NH4+ atau NO3-,

Nitrogen dalam tanah dapat hilang karena terjadinya penguapan, pencucian oleh

air atau terbawa bersama tanaman saat panen. Nitrogen dapat kembali ketanah

melalui pelapukan sisa makhluk hidup (bahan organik), Nitrogen yang berasal

dari bahan organik ini dapat dimanfaatkan oleh tanaman setelah melalui tiga tahap

reaksi yang melibatkan aktivitas mikroorganisme tanah. Tahap reaksi tersebut

sebagai berikut (Novizan, 2007) :

1. Penguraian protein yang terdapat pada bahan organik menjadi asam amino.

Tahap ini disebut aminisasi.

2. Perubahan asam-asam amino menjadi senyawa-senyawa amonia (NH3) dan

amonium (NH4+). Tahap ini disebut reaksi amonifikasi.

3. Perubahan senyawa amonia menjadi nitrat yang disebabkan oleh bakteri

Nitrosomonas dan Nitrococcus. Tahap ini disebut reaksi Nitrifikasi.

Pengubahan amonium (NH4+) menjadi nitrat (NO3-) di dalam tanah

berlangsung dengan adanya aktivitas dua kelompok bakteri yang bersifat

autotropik aerobik, ini berarti mereka tidak memerlukan makanan organik tetapi

memerlukan oksigen, yaitu nitrosomonas yang mengoksidasi NH4+ menjadi NO2-,

dan nitrobacter yang mengoksidasi NO2- menjadi NO3-. Jadi, NH3 dapat diolah

secara mikrobiologis melalui proses nitrifikasi hingga menjadi nitrit NO2 dan

nitrat NO3, sesuai reaksi dibawah ini :

Bakteri 2NH4+ + 3O2 2NO2-+ 4H+ + 2H2O + energi

25

Bakteri 2NO2- + O2 2NO3- + energi

Kedua bakteri ini sangat terpengaruh oleh aerasi tanah, suhu dan

kelembaban. Fungsi Nitrogen bagi tanaman adalah sebagai berikut :

1. Meningkatkan pertumbuhan tanaman (daun, batang dan akar).

2. Meningkatkan kadar protein dalam tubuh tanaman.

3. Meningkatkan kualitas penghasil tanaman penghasil daun-daunan.

4. Meningkatkan berkembangbiaknya mikroorganisme di dalam tanah.

Menurut Novizan (2007) terdapat gejala-gejala kekurangan dan kelebihan

nitrogen pada tanaman yaitu :

a. Gejala kekurangan Nitrogen

Tanaman yang kekurangan nitrogen dikenali dari daun bagian bawah. Daun

itu menguning karena kekurangan klorofil, lebih lanjut mengering dan

rontok. Tulang-tulang di bawah permukaan daun muda tampak pucat,

pertumbuhan tanaman lambat, kerdil, lemah, produksi bunga dan biji rendah.

b. Gejala kelebihan Nitrogen

Warna daun terlalu hijau, tanaman rimbun dengan daun, proses pembuangan

menjadi lama. Adenium bakal bersifat sekulen karena mengandung banyak

air. Hal itu menyebabkan rentan serangan cendawan, penyakit, dan mudah

roboh, serta produksi bunga menurun.

2.7.2. Fosfor Fosfor umumnya diserap tanaman dalam bentuk ion ortofosfat primer

(H2PO4-) dan ion ortofosfat sekunder (HPO42-). Bentuk yang paling dominan dari

ketiga fosfat tersebut dalam tanah bergantung pada pH tanah. Pada pH yang

rendah, tanaman lebih banyak menyerap ion ortofosfat primer, dan pada pH yang

lebih tinggi ion ortofosfat sekunder yang lebih banyak diserap tanaman (Hanafiah,

2005).

Ortofosfat merupakan bentuk fosfat yang dapat dimanfaatkan secara

langsung oleh tanaman, sedangkan polifosfat harus terlebih dahulu mengalami

hidrolisis membentuk ortofosfat sebelum dimanfaatkan sebagai sumber fosfor.

26

Reaksi ionisasi asam ortofosfat adalah sebagai berikut :

H3PO4 H+ + H2PO4- H2PO4- H+ + HPO42- HPO42- H++ PO43- Fosfor organik mengandung senyawa yang berasal dari tanaman dan

mikroorganisme yang tersusun dalam asam nukleat, fosfomolipid, dan fitin.

Bentuk fosfor anorganik tanah lebih sedikit dan sukar larut.

Unsur fosfor (P) bagi tanaman berguna untuk merangsang pertumbuhan

akar, khususnya akar benih dan tanaman muda. Selain itu, fosfor berfungsi

sebagai bahan mentah untuk pertumbuhan pembentukan sejumlah protein tertentu,

membantu asimilasi dan pernapasan, meningkatkan prodiksi biji-bijian serta

mempercepat pembungaan, pemasakan biji dan buah.

Gejala-gejala kekurangan dan kelebihan fosfor (Petrokimia, 2012) :

a. Gejala kekurangan Fosfor

Dimulai dari daun tua menjadi keunguan cenderung kelabu, tepi daun

cokelat, tulang daun muda bewarna hijau gelap, pertumbuhan daun kecil,

kerdil dan akhirnya rontok, fase pertumbuhan lambat dan tanaman kecil.

b. Gejala kelebihan Fosfor

Kelebihan P menyebabkan penyerapan unsur lain terutama unsur mikro

seperti besi (Fe), tembaga (Cu), dan seng (Zn) terganggu. Namun gejalanya

tidak terlihat secara fisik pada tanaman.

2.7.3. Kalium Persediaan kalium dalam tanah dapat berkurang karena tiga hal, yaitu

pengambilan kalium oleh tanaman, pencucian kalium oleh air, dan erosi tanah.

Kalium tergolong unsur yang mobil dalam tanaman baik dalam sel, dalam

jaringan tanaman baik xylem maupun floem, serta mempunyai sifat larut dan

mudah difiksasi dalam tanah. Kalium diserap tanaman dalam bentuk ion K+ dan

dalam dalam jaringan tanaman juga tetap berbentuk ion K+, tidak ditemukan

27

dalam bentuk senyawa organik (Novizan, 2007). Fungsi unsur kalium bagi

tanaman adalah sebagai berikut :

1. Membantu pembentukan protein dan karbohidrat

2. Memperkuat tegaknya batang sehingga tanaman tidak mudah roboh

3. Meningkatkan kualitas biji atau buah

4. Meningkatkan resistensi tanaman terhadap penyakit

5. Membantu perkembangan akar tanaman

Berikut ini gejala-gejala yang timbul bila tanaman kekurangan dan

kelebihan kalium :

a. Gejala kekurangan kalium

Kekurangan K terlihat dari daun paling bawah yang kering atau ada bercak

hangus, bunga mudah rontok, tepi daun hangus, daun menggulung ke

bawah, dan rentan terhadap serangan penyakit.

b. Gejala kelebihan kalium

Kelebihan K menyebabkan penyerapan Ca dan Mg terganggu serta

pertumbuhan tanaman terhambat, sehingga tanaman mengalami defisiensi.

2.8. Spektrofotometri UV/VIS Spektrofotometri UV-VIS adalah pengukuran serapan cahaya di daerah

ultraviolet (200350 nm) dan sinar tampak (350800 nm) terhadap suatu

senyawa. Serapan cahaya uv atau cahaya tampak mengakibatkan transisi

elektronik, yaitu promosi elektron-elektron dari orbital keadaan dasar yang

berenergi rendah ke orbital keadaan tereksitasi berenergi lebih tinggi.

Jika radiasi elektromagnetik dilewatkan pada suatu media yang homogen,

maka sebagian radiasi itu ada yang dipantulkan, diabsorpsi, dan ada yang

transmisikan. Radiasi yang dipantulkan dapat diabaikan, sedangkan radiasi yang

dilewatkan sebagian diabsorpsi dan sebagian lagi ditransmisikan.

Ada empat kemungkinan radiasi elektromagnetik pada molekul atau atom

yang akan mengalami perubahan energi eksitasi yaitu energi translasi, energi

rotasi, energi vibrasi, dan energi elektronik. Radiasi cahaya UV-Vis pada molekul

atau atom akan menyebabkan energi elektronik, oleh sebab itu spektra UV-Vis

28

disebut juga spektra elektronik sebagai akibat transisi antara dua tingkat energi

elektron dari molekul atau atom.

Hubungan antara kadar dengan intensitas sinar yang diserap oleh sampel

yang di analisis dinyatakan oleh hukum Lambert-Berr dalam bentuk persamaan

sebagai berikut :

Log (I0/ I ) = A

A = a b C

Besaran spektroskopik yang diukur adalah transmitan (T) :

T = (I0/ I ) A = log (1/T)

Dimana : I0 = intensitas sinar sebelum melewati sampel;

I = intensitas sinar setelah melewati sampel;

a = absorptivitas;

b = tebal medium;

C = konsentrasi senyawa yang mengabsorpsi radiasi.

Spektrofotometri UV-Vis memiliki komponen-komponen pokok sebagai

berikut :

1. Sumber radiasi

2. Monokromator

3. Tempat cuplikan

4. Detektor atau pencatat

Jika suatu larutan analit ingin diukur, maka sebelumnya harus direaksikan

dengan bahan tertentu sehingga menimbulkan warna yang spesifik yang

kepekatannya sebanding dengan konsentrasinya. Untuk mengetahui konsentrasi

analitnya maka digunakan larutan standar, yaitu larutan yang telah ditetapkan

konsentrasinya dan diberi bahan yang dapat memberikan warna yang sama.

Kemudian diukur absorbannya di spektrofotometri. Besarnya konsentrasi analit

dari bahan yang diukur dapat diketahui dengan menginterpolasikan nilai

absorbennya ke grafik larutan standar.

29

2.9. Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) Metode SSA berprinsip pada absorbsi cahaya oleh atom. Atom-atom

menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat

unsurnya. Cahaya pada panjang gelombang ini mempunyai cukup energi untuk

mengubah tingkat elektronik suatu atom. Dalam analisa unsur, sampel harus

diuraikan dalam bentuk netral terikat dasar dan atom netral yang berada dalam

keadaan dasar ini harus dispersikan sedemikian rupa kedalam berkas sinar

(radiasi) yang mengemisikan sinar pada panjang gelombang yang tepat sama pada

proses absorpsinya (Khopkar, 2002).

Pada spektrofotometri serapan atom, radiasi dari suatu sumber radiasi yang

sesuai (lampu katoda cekung) dilewatkan kedalam nyala api yang telah

teratomisasi maka radiasi tersebut akan diabsorbsi oleh atom yang telah

teratomisasi. Besarnya radiasi yang diabsorbsi diketahui dari selisih radiasi asal

dengan radiasi yang diteruskan (yang tidak diabsorbsi). Konsentrasi unsur

diperoleh berdasarkan besarnya radiasi yang diabsorbsi, sesuai denga hukum

Lambert-Beer bahwa hubungan antara absorban dengan konsentrasi berbanding

lurus atau linier (Vogel, 1984). Untuk menentukan konsentrasi suatu unsur dapat

diketahui dengan menggunakan larutan standar untuk mendapatkan kurva

kalibrasi.

2.9.1. Instrumentasi SSA Setiap alat SSA terdiri dari tiga komponen utama yaitu unit atomisasi,

sumber radiasi, dan sistem pengukur fotometrik.

Adapun skema instrumen SSA yaitu sebagai berikut :

Gambar 2.2. Skema Instrumen Spektrofotometri Serapan Atom

30

2.10. Metode Analisis 2.10.1. Penentuan Nitrogen Secara Kjedhal Metode kjedhal merupakan metode yang digunakan untuk menentukan

kadar nitrogen. Pada dasarnya analisa nitrogen cara kjedhal dapat dibagi menjadi

tiga tahapan yaitu proses dekstruksi, destilasi dan titrasi.

1. Tahap destruksi

Pada tahapan ini sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehingga

terjadi destruksi menjadi unsur-unsurnya. Unsur karbon, hidrogen teroksida

menjadi CO, CO2 dan H2O sedangkan nitrogennya berubah menjadi ammonium

sulfat (NH4)2SO4. Asam sulfat yang digunakan minimum 10 ml. Sampel yang

dianalisa sebanyak 0,4-3,5 g atau mengandung nitrogen sebanyak 0,02-0,04 g.

Untuk cara mikro kjedhal bahan tersebut lebih sedikit lagi yaitu 10-30 g. Untuk

mempercepat proses destruksi sering ditambahkan katalisator. Dengan

penambahan katalisator tersebut titik didih asam sulfat akan dipertinggi sehingga

destruksi berjalan lebih cepat. Suhu destruksi berkisar antara 370-410oC. Proses

destruksi selesai apabila larutan telah berubah menjadi jernih atau tidak berwarna.

Agar analisa lebih tepat maka pada tahap destruksi ini dilakukan pula perlakuan

blanko yaitu untuk koreksi adanya senyawa N yang bereaksi dari reagensia. Tahap

destruksi dapat dilihat pada reaksi berikut :

(C, H, O, N)organik + H2SO4(p) (NH4)2SO4(aq) + SO2(g) + CO2(g) + H2O(g)

2. Tahap destilasi

Pada tahap destilasi, ammonium sulfat dipecah menjadi ammonia (NH3)

dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. Agar selama destilasi

tidak terjadi superheating ataupun pemercikan cairan atau timbulnya gelembung

gas yang besar maka dapat ditambahkan logam zinkum (Zn). Amonia yang

dibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh larutan standar. Asam standar yang

dapat dipakai adalah asam klorida atau asam borat dalam jumlah yang berlebihan.

Agar kontak antar asam dan ammonia lebih baik maka diusahakan ujung tabung

destilasi tercelup sedalam mungkin dalam asam. Untuk mengetahui asam dalam

31

keadaan berlebihan maka diberi indikator. Destilasi diakhiri bila sudah semua

ammonia terdestilasi sempurna. Tahap destilasi dapat dilihat pada reaksi berikut :

(NH4)2SO4(aq) + 2NaOH(aq) 2NH3(g) + 2H2O(aq) + Na2SO4(aq)

NH3(g) + H3BO3(aq) NH4H2BO3(aq)

3. Tahap tirasi

Apabila penampung destilasi digunakan asam borat maka banyaknya asam

borat yang bereaksi dengan ammonia dapat diketahui dengan titrasi menggunakan

asam. Selisih jumlah titrasi sampel dan blanko merupakan jumlah ekuivalen

nitrogen. Tahap titrasi dapat dilihat pada reaksi berikut :

NH4H2BO3(aq) + H2SO4(aq) H3BO3(aq) + NH4HSO4(aq)

(Anonim, 2010)

2.10.2. Penentuan Fosfat Dengan Metode Molibdat-Vanadat Reaksi kompleks antara ortofosfat yang terlarut dengan ammonium

molibdovanadat kemudian membentuk senyawa kompleks molibdovanadat asam

fosfat yang berwarna kuning. Bahan-bahan organik yang turut tercampur harus

terlebih dahulu dihilangkan agar tidak mengganggu warna yang dihasilkan

menggunakan pereaksi pengoksidasi. Warna kompleks fosfovanadomolibdat lebih

stabil dibandingkan warna kompleks biru-molibdem.

2.10.3. Penentuan Kalium Dengan Metode Spektrofotometri Serapan Atom Metode spektrofotometer serapan atom banyak digunakan dalam analisis

elemen tanah dan batu-batuan. Metode SSA cocok untuk menentukan unsur

kalium. Untuk unsur kalium (K) di ukur pada panjang gelombang 766,5 nm. Jumlah

atau zat yang berada dalam tanah seperti kalsium, natrium, magnesium dan

kalium ditentukan dalam nyala udara asetilen. Ionisasi dapat bertambah

sensitifitasnya khususnya dalam nyala yang lebih panas seperti halnya

nitrooksida-asetilen.

32

2.10.4. Penentuan Karbon Dalam Bahan Organik (C-organik) Dengan Metode Walkley and Black

Pengukuran kandungan bahan organik tanah berdasarkan jumlah organik

yang mudah teroksidasi akan mereduksi Cr2O72- yang diberikan secara berlebihan.

Reaksi ini terjadi karena adanya energi yang dihasilkan oleh reaksi H2SO4 pekat

dan K2Cr2O7. Keadaan ini menyebabkan Cr6+ direduksi oleh C-organik menjadi

warna hijau dari Cr3+.

Teknik penetapan Corganik yang paling standar adalah oksidasi bahan

organik oleh dikromat yang mana metode ini lebih sering disebut metode Walkley

and Black. Dalam prosedurnya Kalium dikromat (K2Cr2O7) dan asam sulfat pekat

(H2SO4) ditambahkan kedalam bahan organik, dimana larutan tersebut harus

didinginkan terlebih dahulu sebelum ditambahkan dengan air. Penambahan asam

pospat (H3PO4) kedalam larutan tersebut berguna untuk mengurangi interferensi

dari Fe3+ yang mungkin sering terjadi. Persamaan reaksinya adalah sebagai

berikut :

2 Cr2O72- + 3 C + 16 H+ 4 Cr3+ + 3 CO2 + 8 H2O

Prosedur dari Walkley dan black ini sangat luas digunakan sederhana,

cepat dan tidak memerlukan peralatan yang mahal, akan tetapi prosedur ini hasil

oksidasi tidak dapat mencapai hasil yang optimal, yang mana prosedur tersebut

hanya mampu mengoksidasi bahan organik antara 60%-75%.