Enkapsulasi Npk–Hidroksiapatit Sebagai Pupuk Lepas Lambat (Slow Release Fertilizer) Nitrogen

Kamilia, Nadinda Aisyah (2018) Enkapsulasi Npk–Hidroksiapatit Sebagai Pupuk Lepas Lambat (Slow Release Fertilizer) Nitrogen. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Indonesia termasuk negara agraris dengan lahan pertanian yang cukup luas, sehingga permintaan pupuk terus meningkat. Pupuk merupakan faktor penting karena berfungsi sebagai penyedia unsur hara utama untuk tanaman. Permasalahan yang tengah dihadapi adalah menurunnya produktivitas tanah karena tercemar oleh pupuk. Pupuk yang telah disebar ke tanah, tidak akan langsung diserap oleh tanaman secara keseluruhan, sehingga semakin lama kandungan pupuk dapat mengontaminasi tanah. Dalam pupuk, ada tiga jenis unsur hara makro yang harus terpenuhi, yaitu N (nitrogen), P (fosfor), dan K (kalium). Nitrogen merupakan unsur yang paling penting untuk perkembangan vegetative tanaman. Namun, sebagian besar nitrogen yang diaplikasikan secara konvensional, akan hilang dalam tanah karena larut di air maupun menguap di udara. Salah satu solusi untuk mencegah hilangnya nitrogen tersebut adalah membuat pupuk lepas lambat (Slow Release Fertilizer) dengan cara enkapsulasi NPK oleh hidroksiapatit. SRF merupakan teknik lepas lambat dari pupuk sehingga kandungan dari pupuk tidak cepat hilang dalam tanah. Hidroksiapatit (HAp) merupakan senyawa yang kaya akan fosfor (P) dan memiliki sifat bioresorbable yang baik sehingga cocok untuk diaplikasikan pada bidang pertanian. Penelitian ini menggunakan rasio NPK:HAp sebesar 6:1 dengan pengulangan duplo yang kemudian diuji release kandungan nitrogennya (metode Kjeldahl) dalam 11 bagian rentang waktu 120 s, 240 s, 360 s, 480 s, 600 s, 720 s, 840 s, 960 s, 1080 s, 1200 s, dan 3600 s. Pengujian BET juga dilakukan, dengan suhu degassing 150OC dan yang terakhir di-plot ke dalam grafik laju kinetika dengan jenis dan orde yang telah ditentukan. viii Berdasarkan hasil penelitian, didapatkan kadar nitrogen total yang diuji dengan metode kjeldahl yang telah dilarutkan dengan aquades sebanyak 25 mL pada masing – masing sampel pupuk NPK15 (kombinasi 15:15:15) dengan pupuk NPK16 (kombinasi 16:16:16) yaitu sebesar 15% dan 5.77%. Terdapat perbedaan kadar hasil karena pupuk NPK15 lebih mudah larut dalam air daripada pupuk NPK16. Kemudian hasil perkolat yang didapatkan dari variable waktu sebanyak 22 sampel. Kemudian diujikan di laboratorium dan hasilnya menunjukkan hasil yang signifikan. Pada sampel pupuk NPK15 didapatkan hasil bahwa nitrogen yang terlepas sangat banyak yaitu 71.3% dari total nitrogen yang dikandung selama satu jam. Kemudian pada sampel enkapsulasi HA-NPK didapatkan hasil bahwa nitrogen yang terlepas sangat sedikit yaitu hanya mencapai 42.2% dari total nitrogen yang terkandung. Dari data tersebut dapat di analisis model laju kinetika pelepasannya, dan pada penelitian ini model terbaik adalah model Korsmeyer – Peppas, sehingga mekanisme pelepasannya ada 2 tahap, yakni difusi dan erosi. Data selanjutnya yang mendukung bahwa hidroksiapatit merupakan adsorben yang baik adalah uji luas permukaan, yaitu sebesar 24.281 m2/g,

English Abstract

Indonesia is an agricultural country with a large agricultural land, so the demand for fertilizer continues to increase. Fertilizer is an important factor because it serves as the main nutrient provider for plants. The problem is the decline in soil productivity due to polluted by fertilizer. Fertilizers that have been dispersed to the soil, will not be directly absorbed by the plant as a whole, so the the content of fertilizer stays longer and can contaminate the soil. In fertilizers, there are three types of macro nutrients that must be provided, they are N (nitrogen), P (phosphorus), and K (potassium). Nitrogen is the most important element for the development of vegetative plants. However, most of the nitrogen that is applied conventionally, will be lost in the soil because it dissolves in water or evaporates in the air. One solution to prevent the loss of nitrogen is to make Slow Release Fertilizer (SRF) by means of encapsulation of NPK by hydroxyapatite. SRF is a slow release technique of fertilizer so that the content of the fertilizer is not quickly lost in the soil. Hydroxyapatite (HAp) is a phosphorus-rich compound (P) and has good bioresorbable properties suitable for being applied in agricultural sector. This study used an NPK : HAp ratio of 6 : 1 with duplo repetition which is tested the release of its nitrogen content (using Kjeldahl method) in 11 independent variable of times 120 s, 240 s, 360 s, 480 s, 600 s, 720 s, 840 s, 960s, 1080s, 1200s, and 3600s. BET testing is also performed, with degassing temperature of 150OC and the latter plotted into the kinetic rate graph with predetermined type and order. Based on the result of the research, total nitrogen content was tested by kjeldahl method which has been dissolved with 25 mL of aquadest on each sample of NPK15 fertilizer (combination 15:15:15) and NPK16 fertilizer (combination 16:16:16) that is 15% and 5.77%. There is a difference in yield content because NPK15 x fertilizer is more soluble in water that NPK16 fertilizer. Then the result of percolation method is obtained from the time variable of 22 samples. Then it was tested in the laboratory and the results showed significant results. In NPK15 fertilizer samples, the results showed that nitrogen release was up to 71.3% of the total nitrogen contained for an hour. Then the HA-NPK encapsulation sample was found that the nitrogen release was very low, only 42.2% of the total nitrogen contained. From this data can be analyzed the release kinetic rate models, and in this research the best model is Korsmeyer – Peppas, Therefore, there are 2 stages of mechanisms that involved, the first is diffusion then erosion. The further data which is supporting that hydroxyapatite is a good adsorbent is surface area test, using BET method, and the result showed 24.281 m2/g.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	SKR/FTP/2018/272/051807908
Uncontrolled Keywords:	Hidroksiapatit, Kjeldahl, NPK, Slow Release Fertilizer
Subjects:	500 Natural sciences and mathematics > 547 Organic chemistry
Divisions:	Fakultas Teknologi Pertanian > Keteknikan Pertanian
Depositing User:	Endang Susworini
Date Deposited:	09 Aug 2019 07:40
Last Modified:	30 Jun 2022 08:13
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/165953

Text Nadinda Aisyah Kamilia.pdf Download (2MB)

Actions (login required)

View Item