Peran Dan Sifat Pupuk Nitrogen(spesifik Pada Pupuk Urea)

BAB I. LATAR BELAKANGDalam proses pertumbuhan dan perkembangan hidup suatu tanaman

memelukan unsur-unsur hara untuk mendukung proses tersebut secara otimum. Unur yang diperlukan oleh tanaman yang sifatnya esensial diklasifikasikan atas dua macam yaitu unsur hara makro dan mikro. Unsur hara esensial yang bersifat makro diperlukan tanaman dalam jumlah yang lebih besar daripada unsur hara esensial mikro dan memiliki peranan langsung terhadap kehidupan dan produksi tanaman, sehingga kebutuhan tanaman akan unsur hara makro harus terpenuhi. Bila kebutuhan unsur hara makro pada tanaman tidak terpenuhi sesuai dengan kebutuhannya maka tanaman akan mengalami defisiensi unsur hara yang menyebabkan terganggunya prses pertumbuhan dan perkembangan tanaman. salah satu jenis unsur hara makro primer ialah unsur hara nitrogen, unsur hara ini sangat penting bagi tanaman yang memiliki urutan nomer satu untuk kriteria unsur hara yang didapatkan tanaman dari media tanamnya. Nitrogen merupakan unsur hara yang befungsi sebagai bahan pembentuk senyawa asam amino yang nantinya membentuk organ-organ penting tanaman, misalnya klorofil yang merupakan organ penting bagi tanaman agar dapat tumbuh dan berkembang.

Pada suatu lahan pertanian bila dalam penggunaanya terlallu intensif dalam penanaman dan tanpa dilakukan suatu kegiatan restorasi dan konservasi lahan, maka lahan lama kelamaan akan mengalami penurunan kandungna unsur hara karena banyak terserap oleh tanaman yang ditanam pada lahan tersebut. Bila kandungan unsur hara dalam tanah rendah dapat dikatakan tingkat kesuburannya rendah sehingga tidak dapat menyokong kebutuhan unsur hara yan dibutuhkan tanaman pad pertanaman selanjutnya. Untuk mengatasi hal tersebut maka dapt dilakukan kegiatan pemupukan yang merupakan aplikasi pemberian unsur hara yang dibutuhkan tanaman pada media tanamnya atau langsung ke tanaman.

Salah satu jenis pupuk yang harus diaplikasikan ialah pupuk nitrogen, seperti urea. Aplikasi pupuk nitrogen akan meningkatkan ketersediaan unsur hara nitrogen dalam tanah. Aplikasi pupuk nitrogen, terutama pada jenis pupuk anorganik tidak bisa sembarangan diaplikasikan pada lahan pertanian, harus disesuikan dengan kondisi lahan, kebutuhan tanaman, dan sifat serta kandungan pupuk nitrogen. Untuk mengetahui lebih lanjut menganai peran serta sifat pupuk nitrogen, terutama pada pupuk urea yang sering diaplikasikan oleh petani maka dibuatlah makalah ini.

BAB II. PERAN PUPUK NITROGEN TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TANAMAN

2.1. MACAM-MACAM PUPUK NITROGENMenurut Pangestu (2012), macam macam pupuk nitrogen yang ada di

pasaran antara lain: Amonium sulfat [(NH4)2SO4]

Pupuk ini dikenal dengan nama zwavelzuure amoniak (ZA) dan sampai sekarangpun masih banyak beredar di masyarakat. Umumnya berupa krital putih dan hampir seluruhnya larut air. Kadang-kadang pupuk tersebut diberi warna (misalnya pink). Kadar N sekitar 20-21% yang diperdagangan umumnya mempunyai kemurnian sekitar 97%. Kadar asam bebasnya maksimum 0.4%. Sifat pupuk ini: larut air, dapat dijerap oleh koloid tanah, reaksi fisiologis masam, mempunyai daya mengusir Ca

dari kompleks jerapan, mudah menggumpal, tetapi dapat dihancurkan kembali, Kekurangan dari pupuk ini jika asam bebasnya kalau terlalu tinggi dapat meracun tanaman. Anhidrous amonia (NH3)

Pupuk ini dianggap yang paling tinggi kadar N-nya. Disimpan dalam bentuk cair. Penggunaannya dengan injeksi ke dalam tanah atau dilarutkan dalam air kemudian dipompa. Di Indonesia belum digunakan walaupun pabrik sudah membuat untuk keperluan lain. Pupuk dapat juga dilarutkan dalam air pengairan, akan tetapi ada risiko kehilangan N yang terbawa air pengairan dan karena penguapan terutama pada tanah atau air yang mempunyai reaksi alkalis. Jumlah N yang hilang tergantung tekstur tanah, reaksi, cara pemberiannya, dalamnya injeksi ke dalam tanah. Dari berbagai percobaan menunjukkan bahwa sekitar 1-8 % tersemat pada lapisan permukaan tanah dan 2-31 % pada lapisan bagian bawah. Sering pemberian amonia cair dicampur dengan sulfur (S) karena sulfur larut dalam amonia. Akan tetapi pengaplikasian pupuk ini memerlukan peralatan khusus semisalkan penginjeksianya dan alat tersebut dinilai masih terlalu mahal. Amonium khlorida (NH4Cl)

Kadar N dalam amonium khlorida (ACl) sekitar 26%. Dari beberapa peneliti untuk sebagian tanaman sering menunjukkan bahwa pupuk ACl lebih baik dibanding amonium sulfat (ZA) terutama untuk tanaman yang memerlukan unsur Cl. Ada dugaan bahwa ZA bila diberikan ke dalam tanah akan meninggalkan sulfat (SO4

=) dan ion ini kemudian ditanah sawah direduksi menjadi H2S, senyawa ini bersifat racun terhadap tanaman. Proses selanjutnya H2S bereaksi  dengan feri atau mangan menjadi FeS atau Fe2S dan MnS. Untuk tanaman yang diharapkan kadar proteinnya tinggi sebaiknya digunakan pupuk ZA karena senyawa protein mengandung unsur S sehingga pemberian S berperanan dalam pembentukan protein. Tanaman berbeda-beda tanggapannya terhadap kedua pupuk tersebut. Tapi umumnya sisa Cl kurang disenangi dibanding SO4

=, demukian juga reaksi fisiologis ACl lebih asam dari pupuk ZA. Amonium nitrat  (NH4NO3)

Kadar N dalam pupuk amonium nitrat sekitar 32-33,5%. Kalau dicampur dengan kapur disebut amonium lime( ANL). Pupuk ini bereaksi dengan cepat terhadap tanaman Urea CO(NH2)2

Pupuk urea adalah pupuk buatan senyawa kimia organic dari CO(NH2)2, pupuk padat berbentuk butiran bulat kecil (diameter lebih kurang 1 mm). Pupuk ini mempunyai kadar N 45%-46%. Urea larut sempurna di dalam air, dan tidak mengasamkan tanah. Sifat urea lain yang tidak menguntungkan adalah sangat higrokopis dan mulai menarik air dari udara pada kelembaban nisbi 73 persen (Pangestu. 2012)

2.1. SIFAT DAN FUNGSI PUPUK NITROGEN (SPESIFIK PADA PUPUK UREA

Pupuk Urea adalah pupuk kimia yang mengandung Nitrogen (N) berkadar tinggi. Unsur Nitrogen merupakan zat hara yang sangat diperlukan tanaman. Pupuk Urea berbentuk butir-butir kristal berwarna putih, dengan rumus kimia NH2 CONH2, merupakan pupuk yang mudah larut dalam air dan sifatnya sangat mudah menghisap air (higroskopis), karena itu sebaiknya disimpan di tempat kering dan tertutup rapat (distan.riau.go.id.2011). Adapun sifat pupuk nitrogen seperti urea dan ZA dapat dilihat pada tabel di bawah ini:

Pupuk urea mengandung unsur hara N sebesar 46% dengan pengertian setiap 100 kg urea mengandung 46 kg Nitrogen. Kegunaan pupuk Urea Unsur hara Nitrogen yang dikandung dalam pupuk Urea sangat besar kegunaannya bagi tanaman untuk pertumbuhan dan perkembangan, antara lain: 1. Membuat daun tanaman lebih hijau segar dan banyak mengandung

butir hijau daun (chlorophyl) yang mempunyai peranan sangat panting dalam proses fotosintesa

2. Mempercepat pertumbuhan tanaman (tinggi, jumlah anakan, cabang dan lain-lain)

3. Menambah kandungan protein tanaman 4. Dapat dipakai untuk semua jenis tanaman baik tanaman pangan,

holtikultura, tanaman perkebunan, usaha peternakan dan usaha perikanan (distan.riau.go.id.2011)

2.2. SUMBER MATERI DAN PROSES PRODUKSI PUPUK UREA (JUGA KEBERADAAN DAN STATUS)

Proses Kimia Pembuatan Amoniak dan UreaPupuk Urea yang dikenal dengan nama rumus kimianya NH2CONH2

pertama kali dibuat secara sintetis oleh Frederich Wohler tahun 1928 dengan mereaksikan garam cyanat dengan ammonium hydroxide. Pupuk urea yang dibuat PT Pusri merupakan reaksi antara karbon dioksida (CO2) dan ammonia (NH3). Kedua senyawa ini berasal dari bahan gas bumi, air dan udara. Ketiga bahan baku tersebut meruapakan kekayaan alam yang terdapat di Sumatera Selatan. Pada proses pembuatan amoniak dengan tekanan rendah dalam reaktor (±150 atmosfir) yaitu dengan reaksi reforming merubah CO menjadi CO2, penyerapan CO2 dan metanasi. Reaksi reforming ini dilakukan dalam 2 tingkatan yaitu :

1. Tingkat Pertama :gas bumi dan uap air direaksikan dengan katalis melalui piap-pipa vertikal dalam dapur reforming pertama dan secara umum reaksi yang terjadi sebagai berikut:Cn H2n + nH2O ---> NCO + (2n+1)H2 - panas  

CH4 + H2O ---> CO + 3H2 - panas  2. Tingkat Kedua : Udara dialirkan dan bercampur dengan arus gas

dari reformer pertama di dalam reformer kedua, hal ini dimaksudkan untuk menyempurnakan reaksi reforming dan untuk memperoleh campuran gas yang mengandung nitrogen (N)2 CH4 + 3 O2 ---> 12 N2          2 CO + 4 H2O ---> 12 N2          lalu campuran gas sesudah reforming direaksikan dengan H2O di

dalam converter CO untuk mengubah CO menjadi CO2CO + H2O ---> CO2 +H2      

CO2 yang terjadi dalam campuran gas diserap dengan K2 CO3K2 CO3 + CO2 + H2O --->   KHCO3      

larutan KHCO3 dipanaskan guna mendapatkan CO2 sebagai bahan baku pembuatan urea.

Setelah CO2 dipisahkan, maka sisa-sisa CO, CO2 dalam campuran gas harus dihilangkan yaitu dengan cara mengubah zat-zat itu menjadi CH4 kembali

CO + 3H2 ---> CH4 +H2O      

CO2 + 4H2 ---> CH4+ 2H2O      

Lalu kita mensitesa nitrogen dengan hidrogen dalam suatu campuran ganda pada tekanan 150 atmosfir dan kemudian dialirkan ke dalam converter amoniak.

N2 + 3H2 ---> 2NH3          Setelah didapatkan CO2 (gas) dan NH3 (cair), kedua senyawa ini

direaksikan dalam reaktor urea dengan tekanan 200-250 atmosfer.2NH3 + CO2 ---> NH2COONH4 + Q      

amoniak   karbon dioksida  ammonium karbamat

         

NH2COONH4     ---> NH2 CONH2 + H2O- Q  Reaksi ini berlangsung tanpa katalisator dalam waktu ±25 menit.

Proses selanjutnya adalah memisahkan urea dari produk lain dengan memanaskan hasil reaksi (urea, biuret, ammonium karbamat, air dan amoniak kelebihan) dengan penurunan tekanan, dan temperatur 120-165 derajat Celsius, sehingga ammonium karbamat akan terurai menjadi NH3 dan CO2, dan kita akan mendapatkan urea berkonsentrasi 70-75%.

Untuk mendapatkan konsentrasi urea yang lebih tinggi maka dilakukan pemekatan dengan cara:1. Penguapan larutan urea di bawah vacuum (ruang hampa udara,

tekanan 0,1 atmosfir mutlak), sehingga larutan menjadi jenuh dan mengkristal.

2. Memisahkan kristal dari cairan induknya dengan centrifuge3. Penyaringan kristal dengan udara panas

Untuk mendapatkan urea dalam bentuk butiran kecil, keras, padat maka kristal urea dipanaskan kembali sampai meleleh dan urea cair lalu disemprotkan melalui nozzle-nozzle kecil dari bagian atas menara pembutir (prilling tower).

Sementara tetesan urea yang jatuh melalui nozzle tersebut, dihembuskan udara dingin ke atas sehingga tetesan urea akan membeku dan menjadi butir urea yang keras dan padat (pusri.co.id.2013).

2.3. HUBUNGAN PUPUK UREA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN HASIL PANEN

Sebagai salah satu pupuk nitrogen, urea merupakan salah saru jenis pupuk yang menyediakan usur nitrogen yang diperlukan tanaman sebagai salah satu jenis unur hara esensial makro magi tanaman. Nitrogen adalah unsur yang sangat penting bagi pertumbuhan tanaman. Menurut Pangestu (2012) Nitrogen merupakan bagian dari protein, bagian penting konstituen dari protoplasma, enzim, agen katalis biologis yang mempercepat proses kehidupan. Untuk dapat diserap oleh tanaman, nitrogen dalam urea harus dikonversi terlebih dahulu menjadi amonium (N-NH4+) dengan bantuan enzim urease melalui proses hidrolisis (repository.ipb.ac.id. 2012). Dalam rangka untuk menyiapkan makanan untuk tanaman, tanaman diperlukan klorofil, energi sinar matahari untuk membentuk karbohidrat dan lemak dari C air dan senyawa nitrogen.

Fungsi utama unsur Nitrogen bagi tanaman antara lain : Diperlukan untuk pembentukan atau pertumbuhan bagian vegetatif

tanaman, seperti daun, batang dan akar. Berperan penting dalam hal pembentukan hijau daun yang berguna

sekali dalam proses fotosintesis. Membentuk protein, lemak dan berbagai persenyawaan organik. Meningkatkan mutu tanaman penghasil daun-daunan. Meningkatkan perkembangbiakan mikro-organisme di dalam tanah. Meningkatkan produksi bibit dan buahPenyerapan unsur hara makro terutama nitrogen sangat tergantung pada

pertumbuhan organ utama tanaman dalam hal ini akar. Akibat pertumbuhan akar yang belum sempurna maka penyerapan unsur nitrogen dari dalam tanah kurang optimum, sehingga berpegaruh terhadap pertumbuhannya. Dengan memanjangnya akar suatu tumbuhan berarti memperpendek jarak yang harus ditempuh unsur-unsur hara untuk mendekati akar tanaman melalui aliran massa ataupun difusi. Aliran massa merupakan mekanisme penyediaan unsur hara yang paling utama untuk kebanyakan unsur hara seperti N (repository.ipb.ac.id. 2011)

Peran nitrogen bagi tanaman adalah untuk merangsang pertumbuhan secara keseluruhan khususnya batang, cabang, dan daun, serta mendorong terbentuknya klorofil sehingga daunnya menjadi hijau, yang berguna bagi proses fotosintesis. Nitrogen juga berfungsi mempercepat pertumbuhan tanaman, menjadikan daun tanaman menjadi lebih hijau dan segar serta banyak mengandung butir-butir hijau daun yang penting dalam proses fotosintesis. Selain itu nitrogen mempunyai fungsi dapat menambah kandungan protein dalam tanaman. Sementara itu, hampir pada semua berbagai jenis tanaman, nitrogen merupakan pengatur terhadap penggunaan kalium, fosfat dan bahan penyusun lainnya. Tanaman yang kekurangan nitrogen akan tumbuh kerdil, daun hijau kekuning-kuningan dan mudah rontok, akan tetapi jika kelebihan nitrogen, tanaman akan mudah rebah dan mudah terserang penyakit.

Menurut Yulistiani (2012) nitrogen merupakan unsur hara utama bagi pertumbuhan tanaman sebab merupakan penyusun dari semua protein dan asam nukleik; dan dengan demikian merupakan penyusun protoplasma secara keseluruhan.. Ion-ion amonium dan beberapa karbohidrat mengalami sintesis dalam daun dan diubah menjadih asam amino, terutama terjadi dalam hijau daun. Dengan demikian, apabila unsur nitrogen yang tersedia lebih banyak daripada unsur tumbuh lebih lebar; sebagai akibatnya maka fotosintesis lebih banyak. Oleh sebab itu, diduga lebarnya daun yang tersedia bagi proses fotosintesis secara kasar sebanding dengan jumlah nitrogen yang diberikan.

Pengaruh nitrogen dalam penambahan pertumbuhan daun tidak hanya pada daun semata-mata, sebab semakin tinggi pemberian nitrogen, semakin cepat sintesis sintesis karbohidrat yang diubah menjadi protein dan protoplasma. Dengan demikian semakin kecil perbandingan yang tersedia untuk bahan dinding sel, yang terutama adalah karbohidrat bebeas nitrogen seperti kalsium pektat, selulosan, dan lignin dengan nitrogen rendah (Yulistiani.2012).

Pengaruh nitrogen dalam meningkatkan perbandingan protoplasma terhadap bahan dinding sel dapat mengakibatkan bertambah besarnya ukuran sel-sel dengan dinding sel yang tipis. Keadaan ini mengakibatkan daun-daun lebih banyak mengandung air (sekulen) dan kurang keras atau kurang kasar. Jumlah nitrogen yang terlalu banyak mengakibatkan menipisnya bahan dinding sel sehingga dengan mudah diserang oleh hama dan penyakit, dan gampang terpengaruh oleh keadaan buruk seperti kekeringan atau kedinginan (frost). Sebaliknya, kandungan nitrogen yang rendah dapat mengakibatkan tebal nya dinding sel daun dengan ukuran sel yang kecil; dengan demikian daun menjadi keras penuh dengan serat-serat. Selain itu nitrogen dapat mempengaruhi warna daun sehingga menjadi hijau gelap. Tetapi apabila nitrogen kurang atau sangat kurang dibandingkan dengan unsur-unsur lain, warna daun menjadi kekuning-kuningan atau hijau kemerah-merahan (Yulistiani.2012).

Pupuk nitrogen sebagai penyedia unsur hara nitrogen bagi tanaman diperlukan tanaman pada saat fase vegetatif dan kurang berpengeruh banyak pada fase generatih tanaman. Hal tersebut dikarenakan unsur hara nitrogen diperlukan tanaman untuk membentuk asam amino sebagai penyusun organ-organ tanaman dan pembentukan stomata. Oleh karena itu pupuk nitrogen hanya perlu diaplikasikan saat fase vegetatif tanaman. adapun contohnya pada pemupukan tanaman tebu (repository.ipb.ac.id. 2011).

Nitrogen merupakan salah satu unsur penting yang dibutuhkan oleh tanaman tebu. Kelebihan dan kekurangan pupuk N menyebabkan gangguan pada pertumbuhan, produktivitas dan kualitas tebu. Menurut Schuylenborg dan Saryadi (1958), N diserap pada awal penanaman tebu terutama pada umur 1 bulan dan serapannya bertambah dengan bertambahnya umur, namun N paling banyak diserap pada umur 3 – 4 bulan. Kemudian menurun setelah umur 8 bulan (repository.ipb.ac.id. 2011).

Pada umumnya nitrogen sangat diperlukan untuk pembentukan atau pertumbuhan bagian-bagian vegetatif tanaman seperti daun, batang, dan akar. Kalau terlampau banyak, akan menghambat pembungaan dan pembuahan tanaman.

BAB III. KESIMPULANAdapun kesimpulan yang dapat diambil dari pembuatan makalah ini ialah:

Peran pupuk nitrogen sebagai aplikasi pemberian unsur hara mineral ialah mendukung proses pertumbuhan tanaman teruatama pada fase vegetatif dimana berfungsi sebagai komponen penyusun organ dan jaringan tanaman, dan kurang berperan dalam fase generatif tanaman

aplikasi pemupukan nitrogen terutama urea sebaiknya dilakukan saat fase vegetatif tanaman dimana akar tanaman telah muncul dan aplikasisny dibenamkan ke dalam media tanamnya mengingat nitrogen diperlukan tanaman saat fase vegetatif dan sifat pupuk nitrogen mudah menguap dan memiliki higrokopis yang tinggi sehingga mudah hilang

DAFTAR PUSTAKA

distan.riau.go.id.2011.Pupuk Urea. http://distan.riau.go.id/index. php/component/content/article/53-pupuk/142-urea. (online). Diakses pada Selasa, 26 maret 2012

Pangestu, Y..2012.Pupuk Nitrogen. http://yuda-pangestu.blogspot.com/2012/09/pupuk-nitrogen.html. (online). Diakses pada Selasa, 26 maret 2012

pusri.co.id.2013.Proses Pembuatan Pupuk Urea. http://www.pusri.co.id/indexB02.php. (online). Diakses pada Selasa, 26 maret 2012

repository.ipb.ac.id. 2011.II. Tinjauan Pustaka. http://repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/46855/A11vpm_BAB%20II%20Tinjauan%20Pustaka.pdf?sequence=6. (online). Diakses pada Selasa, 26 maret 2012

repository.ipb.ac.id. 2012.II. Tinjauan Pustaka http://repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/44781/Bab%20II%20Tinpus%20A10gdn-4.pdf?sequence=6 (online). Diakses pada Selasa, 26 maret 2012

Yulistiani, W.2012. Dinamika Unsur Hara di Dalam Tanah dan Tanaman. http://pertanianunpad.wordpress.com/2012/11/22/dinamika-unsur-hara-makro-di-dalam-tanah-dan-tanaman/.(online). Diakses pada Selasa, 26 maret 2012