Pupuk ZA

oleh

Apa Itu Pupuk?

Pupuk adalah material yang ditambahkan pada media tanam atau tanaman untuk mencukupi kebutuhan hara yang diperlukan tanaman sehingga mampu berproduksi dengan baik. Material pupuk dapat berupa bahan organik ataupun non organik. Pupuk berbeda dari suplemen. Pupuk mengandung bahan baku yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman, sementara suplemen seperti hormon tumbuhan membantu kelancaran proses metabolisme.

Apa itu Pupuk ZA ???

Pupuk ZA adalah pupuk kimia buatan (pupuk anorganik) yang dirancang untuk memberi tambahan haranitrogen dan belerang bagi tanaman. Nama ZA adalah singkatan dari istilah bahasa Belanda, zwavelzure ammoniak, yang berarti amonium sulfat (NH4SO4). Pada umumnya, amonium sulfat banyak digunakan sebagai pupuk untuk memberikan unsur hara nitrogen dan sulfur pada tanaman pertanian dan perkebunan.

Pupuk-ZA

Amonium sulfat merupakan pupuk yang baik bagi tanaman padi, tanaman jeruk, tumbuhan-tumbuhan yang merambat, dan terutama dapat digunakan untuk tanah yang mempunyai pH yang tinggi. Manfaat dari pupuk ZA adalah dapat meningkatkan produksi dan kualitas panen, menambah daya tahan tanaman terhadap gangguan hama, penyakit, dan kekeringan, serta memperbaiki rasa dan warna hasil panen (Horties, 2011).

Dalam pupuk ZA mengandung beberapa unsur hara, diantaranya unsur hara belerang (S) memiliki manfaat yg besar untuk pertumbuhan tanaman. Adapun manfaat dari unsur hara belerang (S) yaitu untuk membantu pembentukan butir hijau sehingga daun lebih hijau, menambah kandungan protein dan vitamin tanaman, berperan dalam sintesis minyak yang berguna pada proses pembuatan gula, dan memacu pertumbuhan anakan produktif (Ihsan, 2012). Keberadaan unsur belerang dapat dianalisis dengan metode gravimetri. Metode ini dipilih karena unsur belerang (S) pada pupuk ZA termasuk unsur makro yaitu sebesar 23,8 % (SNI 02-1760, 2005).

Selain mengandung unsur hara belerang (S), Ammonium Sulfat (ZA) juga mengandung unsur hara nitrogen (N). Unsur hara nitrogen (N)  yang berasal dari Urea dan ZA merupakan hara makro utama bagi tanaman selain P dan K dan seringkali menjadi factor pembatas dalam produksi tanaman. Menurut Gardner dkk, (1991), definisi nitrogen (N) membatasi pembesaran sel dan pembelahan sel. nitrogen (N) berperan sebagai bahan penyusun klorofil dan asam amino, pembentukan protein, esensial bagi aktivasi karbohidrat, dan komponen enzim, serta menstimulasi perkembangan dan aktivitas akar serta meningkatkan penyerapan unsur-unsur hara yang lain (Olson dan Kurtz, 1982).

Di samping digunakan sebagai pupuk, amonium sulfat juga digunakan sebagai nutrisi penambah kadar nitrogen dalam proses fermentasi, sebagai campuran cairan pemadam kebakaran, penyamakan, makanan ternak, termasuk proses pembuatan makanan (Hal. 726-728, Kirk-Othmer, 1994).

Artikel Lain : Pupuk Anggrek Agar Cepat Berbunga

Wujud pupuk ini butiran kristal mirip garam dapur dan terasa asin di lidah. Pupuk ini higroskopis (mudah menyerap air) walaupun tidak sekuat pupuk urea,karena reaksi kerja pupuk ZA agak lambatsehingga digunakan sebagai pupuk dasar dan susulan,senyawa kimianya stabil sehingga tahan disimpan dalam waktu lama, dapat dicampur dengan pupuk lain, serta aman digunakan untuk semua jenis tanaman. Karena ion sulfat larut secara kuat, sedangkan ion amonium lebih lemah, pupuk ini berpotensi menurunkan pH tanah yang terkena aplikasinya. Sifat ini perlu diperhatikan dalam penyimpanan dan pemberiannya.

Kandungan Pupuk ZA

Pupuk ZA mengandung belerang 24 %(dalam bentuk sulfat)dan nitrogen 21 %(dalam bentuk ammonium). Kandungan nitrogennya hanya separuh dari urea, sehingga biasanya pemberiannya dimaksudkan sebagai sumber pemasok hara belerang pada tanah-tanah yang miskin unsur ini. Namun demikian, pupuk ini menjadi pengganti wajib urea sebagai pemasok nitrogen bagi pertanaman tebu karena tebu akan mengalami keracunan bila diberi pupuk urea.

Ada beberapa keuntungan dari pupuk anorganik, yaitu (1) Pemberiannya dapatterukur dengan tepat, (2) Kebutuhan tanaman akan hara dapat dipenuhi denganperbandingan yang tepat, (3) Pupuk anorganik tersedia dalam jumlah cukup, dan (4)Pupuk anorganik mudah diangkut karena jumlahnya relatif sedikit dibandingkan denganpupuk organik.

Definisi Pupuk Za

Pupuk merupakan material yang ditambahkan ketanah atau tajuk tanaman dengan tujuan untuk melengkapi katersediaan unsur hara. Pupuk digolongkan menjadi dua, yakni pupuk organik dan pupuk anorganik. Pupuk organik adalah pupuk yang terbuat dari sisa-sisa makhluk hidup yang diolah melalui proses pembusukan (dekomposisi) oleh bakteri pengurai. Contohnya adalah 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.

Pupuk anorganik atau pupuk buatan adalah jenis pupuk yang dibuat oleh pabrik dengan cara meramu berbagai bahan kimia sehingga memiliki prosentase kandungan hara yang tinggi. Menurut jenis unsur hara yang dikandungnya, pupuk anorganik dapat dibagi menjadi dua yakni pupuk tunggal dan pupuk majemuk.

Artikel Lain : Cara Membuat Pupuk Organik Cair

Pada pupuk tunggal, jenis unsur hara yang dikandungnya hanya satu macam. Biasanya berupa unsur hara makro primer, misalnya urea yang hanya mengandung unsur nitrogen. Pupuk majemuk adalah pupuk yang mengandung lebih dari satu jenis unsur hara. Penggunaan pupuk ini lebih praktis karena hanya dengan satu kali penebaran, beberapa jenis unsur hara dapat diberikan. Contoh pupuk majemuk antara lain diamonium phospat yang mengandung unsur nitrogen dan fosfor.

Ammonium Sulfat (ZA) merupakan salah satu jenis pupuk sintetis yang mengandung unsur hara N. Unsur hara N yang berasal ZA merupakan hara makro utama bagi tanaman selain P dan K dan seringkali menjadi faktor pembatas dalam produksi tanaman. Menurut Gardner dkk. (1991), defisiensi N membatasi pembesaran sel dan pembelahan sel. N berperan sebagai bahan penyusun klorofil dan asam amino, pembentuk protein, esensial bagi aktivasi karbohidrat, dan komponen enzim, serta menstimulasi perkembangan dan aktivitas akar serta meningkatkan penyerapan unsur-unsur hara yang lain (Olson dan Kurtz, 1982).

Amonium Sulfat [(NH4)­­2SO4] adalah senyawa kimia yang berwujud padat, berwarna putih, berbentuk kristal (pada T > 513oC), larut dalam air, tidak larut dalam alkohol, dan memiliki titik leleh 235-280oC pada tekanan 1 atm. Menurut Hilman dkk. (1993, dalam Widyastuti, 1996), pupuk N dalam bentuk ammonium sulfat (ZA) yang diberikan ke dalam tanah pertama-tama akan diserap (adsorpsi) oleh kompleks koloid tanah dan bentuk N (NH4+) cenderung tidak hilang dan tercuci air.Wujud pupuk ini butiran kristal mirip garam dapur dan terasa asin di lidah. Pupuk ini higroskopis (mudah menyerap air) walaupun tidak sekuat pupuk urea. Karena ion sulfat larut secara kuat, sedangkan ion amonium lebih lemah, pupuk ini berpotensi menurunkan pH tanah.

Ammonium Sulfat banyak dimanfaatkan sebagai pupuk nitrogen dan biasa disebut pupuk ZA (Zwuafel Ammonium), terutama pada tanaman industri dan perkebunan diantaranya tebu, tembakau, cengkeh, kopi, lada, kelapa sawit, dan teh. Selain sebagai pupuk, senyawa Amonium Sulfat juga digunakan dalam bidang industri seperti untuk pengolahan air, fermentasi, bahan tahan api dan penyamakan. Amonium Sulfat merupakan jenis pupuk anorganik yang terdiri dari unsur Sulfur (24% berat) dalam bentuk ion Sulfat dan unsur Nitrogen (21% berat) dalam bentuk ion Amonium (James G. Speight, 2002).

Pupuk ZA diperlukan tanaman untuk memenuhi kebutuhan unsur hara Nitrogen (N) dan Belerang (S). Adapun manfaat dari unsur hara Belerang adalah :

  1. Membantu pembentukan butir hijau sehingga daun lebih hijau.
  2. Menambah kandungan protein dan vitamin
  3. Berperan dalam sintesa minyak yang berguna pada proses pembuatan gula.
  4. Memacu pertumbuhan anakan produktif.
  5. Memperbaiki warna, aroma, dan kelenturan daun tembakau ( khusus pada tembakau omprongan).
  6. Memperbaiki aroma, mengurangi penyusutan selama penyimpangan, memperbesar umbi bawang merah dan bawang putih.

Artikel Lain : Cara Membuat Pupuk Organik

Pemberian belerang mempunyai pengaruh yang positif terhadap hasil produksi padi sawah. Negara Indonesia merupakan negara agraris yang selalu membutuhkan amonium sulfat sebagai pupuk nitrogen. Keuntungan penggunaan Amonium Sulfat (pupuk ZA) dibandingkan pupuk nitrogen lainnya yaitu :

  1. Mengandung unsur nitrogen dan sulfur sedangkan unsur sulfur ini tidak dimiliki pupuk nitrogen lainnya, misal urea (CO(NH2)2), amonium nitrat (NH4NO3) dan sendawa chili (NaNO3). Kedua unsur ini merupakan jenis unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar atau disebut makronutrient (Setyamidjaja, 1986).
  2. NH4+ dapat diserap secara langsung oleh tanaman sehingga tidak membutuhkan mikroorganisme tanah untuk mengurai senyawa NH4+ menjadi unsur nitrogen, seperti pada pupuk urea (CO(NH2)2).

Macam-Macam Proses Pembuatan Pupuk ZA

  • Proses Netralisasi Langsung

Amonium sulfat dibuat dalam suatu unit netralizer dan crystalizer dengan mereaksikan langsung gas amonia dengan asam sulfat yang masuk melalui alur recycle slurry, direaksikan dan dipanaskan di slurry recycle. Slurry kemudian di flash pada upper chamber dibawah tekanan vakum yaitu sekitar 55 – 58 mmHg. Panas reaksi yang terjadi dalam reaktor dikontrol dan dihilangkan dengan penambahan air atau pendinginan dengan udara ke dalam reaktor. Unit netralizer dan crystalizer dibuat terpisah untuk memudahkan sistem operasi dan control proses. Kesetimbangan optimum antara energi udara pendingin dengan yield kristal diperoleh ketika unit crystalizer di- control pada suhu 63 – 66°C.

Dalam proses ini kondisi pH yaitu berkisar 3-3,5. pH perlu dijaga agar tetap pada range tersebut untuk menghindarkan yield minimum, dan kristal yang tipis. Kelebihan asam akan menyebabkan pertumbuhan kristal berlebih terutama di pipa, sehingga memerlukan pelarutan kembali kristal dengan steam. Sebaliknya, kekurangan asam menyebabkan mutu kristal yang rendah, sehingga akan menyebabkan sistem pencucian dan storage sulit, serta kandungan nitrogen juga rendah (Gowariker,dkk., 2009). Reaksi:

2 NH3 (g) + H2SO4(aq) → (NH4)2SO4(s) ΔH=-274 KJ/mol (-65,5 Kcal/mol)

Artikel Lain : Pupuk NPK

  • Proses Karbonasi Batubara

Amonium sulfat dapat diproduksi dari hasil samping pembakaran batubara (coke-oven gas). Batubara bituminous digunakan untuk pabrikasi gas dan produksi coke (arang). Batubara ini mengandung 1-2% nitrogen (N) dan dapat diperoleh 15-20% NH3, yaitu berkisar 2,5-3 kg NH3/ ton batubara. Gas NH3 yang diperoleh akan digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan amonium sulfat. Ada tiga metode yang bisa digunakan, yaitu direct method, indirect method dan semi direct method.

  1. Direct Method

Dalam direct method, semua gas yang terbentuk didinginkan terlebih dahulu untuk menghilangkan sejumlah tar, kemudian dialirkan ke- bubble saturator spray, dimana kemudian dicuci asam sulfat untuk membentuk slurry amonium sulfat. Kristal amonium sulfat yang terbentuk dalam cairan turun kemudian dipisahkan dan dicuci dalam centrifuge lalu dikeringkan. Kristal kering yang dihasilkan dikirim lewat conveyor untuk disimpan.

Kelebihan:

  • Biaya investasi dan operasi yang rendah.

Kekurangan:

  1. Di dalam kristal yang diperoleh didapati sejumlah tar dan pyridin, sehingga memerlukan rekristalisasi kembali sebelum dipasarkan.
  2. Tingkat korosinya tinggi, klorid dari minyak dan tampungan air yang digunakan akan menghasilkan Amonium Klorida dan menyebabkan korosi, kecuali telah dipasangi peralatan khusus pencegah korosi.
  3. Sulit untuk mengatur tingkat optimum asam bebas yang dibutuhkan untuk menekan impurities dan optimum pH untuk menaikkan pertumbuhan kristal.
  1. Indirect Method

Pada proses ini, gas panas dari oven utama didinginkan dengan resirkulasi cairan pencuci dan water scrubbing. Campuran cairan kemudian dipanaskan dengan steam dalam kolom stripper tipe bubble untuk melepaskan amonia bebas dalam senyawa garam. Steam lewat melalui kolom kedua stripper kemudian amonia dan cairan dicampur dengan uap sehingga diperoleh amonia mentah yang selanjutnya didestilasi ulang atau diubah menjadi amonium sulfat dalam saturator kristaliser. Amonium sulfat yang diperoleh bebas dari impurities serta prosesnya fleksibel.

Artikel Lain : Cara Membuat Pupuk Kompos

Kelebihan:

  • Hasil Amonium Sulfat yang lebih murni dan dengan yield recovery Ammonia yang lebih tinggi.

Kekurangan:

  1. Limbah buangan yang perlu diolah kembali agar tidak mencemari lingkungan.
  2. Amonia yang hilang besar karena reaksi dan absorpsi yang tidak sempurna.
  3. Semi – Direct Method

Metode ini merupakan gabungan dari direct method dan indirect method. Dalam proses ini gas mula – mula didinginkan dan dicuci untuk menghilangkan sejumlah tar dan untuk memproduksi larutan kondensat yang banyak mengandung amonia bentuk gas. Kemudian amonia cair dipanaskan sampai suhu 700C dan diabsorbsi dengan asam sulfat encer 5-6% dan menghasilkan larutan amonium sulfat jenuh dengan suhu 50–700C. Semi -direct method memproduksi amonium sulfat atau posfat dan amonia dengan yield yang tinggi. (Gowariker,dkk., 2009)

  • Reaksi antara Amonium Karbonat dengan Gypsum

Metode ini disebut juga dengan dengan proses Merseburg. Metode ini didasarkan pada penggabungan amonia dan karbon dioksida untuk menghasilkan larutan amonium karbonat. Larutan amonium karbonat yang terbentuk direaksikan dengan gypsum (CaSO4.2H2O) sehingga diperoleh amonium sulfat dan kalsium karbonat.

Reaksi:

NH3 + H2O → NH4OH

2NH4OH + CO2 → (NH4)2CO3 + H2O

CaSO4.2H2O + (NH4)2CO3 → (NH4)2 SO4 + CaCO3 + 2 H2O

Reaksi-reaksi yang terjadi dalam proses Merseburg bersifat eksotermik.

  • Keuntungan:

  1. Proses menggunakan bahan baku gypsum (Gypsum FGD) dari buangan PLTU batu bara yang berharga murah.

  2. Prosesnya tidak membutuhkan supply sulfur (Gowariker,dkk., 2009).

  3. Proses reaksi pada suhu dan tekanan rendah (kondisi vakum).

  4. Proses pembuatan amonium sulfat dari gypsum sintetik menghasilkan konversi 83% dan kemurnian hingga 99% (Chou, 1995).

  5. Kalsium karbonat sebagai hasil samping yang dapat digunakan untuk produksi semen, dan pupuk.

Artikel Lain : Manfaat Pupuk Organik Bagi Tanaman Dan Fungsi Unsur Hara Makro

Secara umum perbedaan antara ketiga proses tersebut dapat dilihat pada tabel berikut ini:

perbedaan antara ketiga prosesKeterangan:( + = rendah, ++ = sedang, +++ = tinggi )

Produksi Pupuk ZA Dengan Proses Netralisasi

Ammonium sulfat (ZA) dapat dibuat dengan berbagai cara yang telah diuraikan. Namun ada beberapa pertimbangan dalam memilih  metode yang tepat dilakukan di Indonesia. Pada tahun 1920-an, proses karbonasi batubara sangatlah populer di kalangan industri. Namun pada perkembangannnya, proses ini semakin berkurang seiring dengan meningkatnya instalasi oil-gas proccess dan penggunaan minyak serta gas alam untuk pemanasan. Proses Merseburg pertama kali dilakukan di Inggris pada tahun 1951 dan di India pada tahun 1967. Proses ini cocok untuk digunakan di berbagai negara dimana suplay gypsum tersedia dalam jumlah besar seperti Inggris, Prancis, Jerman dan India.

Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan tersebut proses yang cocok digunakan dalam pembuatan ZA di Indonesia adalah proses netralisasi, karena memiliki banyak keuntungan. Bahan baku yang digunakan dalam proses pembuatan pupuk ZA dengan metode netralisasi adalah amoniak dan asam sulfat (reaktan murni). Metode netralisasi lebih banyak digunakan terutama di Indonesia karena mudah, cepat, memiliki konversi yang tinggi, dan menggunakan bahan baku yang mudah didapat.

Berikut ini merupakan gambar diagram alir proses pembuatan pupuk ZA dengan metode netralisasi:

proses-pembuatan-pupuk-ZA

Aplikasi Pupuk ZA Dan Penggunaannya Dalam Pertanian

  • Aplikasi ZA Di Bidang Industri

Senyawa amonium sulfat atau lebih dikenal juga dengan nama ZA biasa digunakan sebagai pupuk sumber nitrogen bagi tanaman. Namun ZA juga bisa digunakan dalam bidang industri, antara lain adalah sebagai berikut:

  • Dalam industri penyamakan digunakan untuk proses deliming ataupun menghilangkan zat kapur dari kulit (ISTT, 2010).

Pembuangan kapur bertujuan untuk menetralkan kulit dari basa akibat pengapuran (pH 11) menjadi mendekati pH netral yaitu 8 keadaan pH netral ini digunakan dalam proses agar dapat bekerja dengan baik. Disamping itu juga untuk menghindari pengerutan kulit dan timbulnya endapan kapur yang terdapat bereaksi dengan bahan penyamak. Bahan-bahan kimia yang diperlukan adalah asam sulfat, asam semut atau garam amonium sulfat. Penggunaan bahan kimia tersebut biasanya dilakukan dengan cara mencampur garam amonium sulfat (ZA) dengan salah satu asam tersebut.

Artikel Lain : Cara Membuat Arang Sekam Yang Baik Untuk Hidroponik Dan Pupuk

  1. Dalam industri makanan digunakan dalam bumbu, penyedap rasa, isolasi protein, makanan ringan, selai, jeli, dan minuman non-alkohol (IFICF, 2009).
  2. Dalam industri tekstil digunakan sebagai aditif pada proses pewarnaan (Martin Resources, 2008).
  3. Dalam bidang mikrobiologi digunakan sebagai nutrisi pada kultur bakteri dan mikroorganisme penghasil enzim (Martin Resources, 2008).

Lapisan Nata yang terbentuk merupakan hasil samping dari metabolisme bakteri Acetobacter xylinum, yaitu merupakan kapsul selubung bakteri yang tersusun atas selulosa.Seperti halnya tumbuhan atau mahluk hidup lainnya, bakteri Acetobacter xylinum mebutuhkan nutrien untuk metabolisme tubuhnya.  ZA adalah salah satu nutrisi/makanan yang berperan sebagai sumber Nitrogen pada metabolisme bakteri tersebut, selain gula, dan substrat air kelapa yang digunakan pada proses fermentasi nata. ZA.

Cara Penggunaan Pupuk ZA

Pupuk ZA adalah pupuk kimia buatan yang dirancang untuk memberi tambahan hara nitrogen dan belerang bagi tanaman. Pupuk ZA dapat digunakan untuk berbagai macam tanaman. Berikut ini adalah cara penggunaan pupuk ZA:

  • Cara penggunaan pupuk ini adalah dengan menebarkannya di tanah.

ZA merupakan pupuk akar, yaitu pupuk yang penyerapannya lewat akar tanaman. Maka dari itu pupuk ini digunakan dengan cara penebaran di tanah.

  • ZA termasuk pupukfast release.

Pupuk fast release yaitu pupuk yang jika ditebarkan ke tanah maka dalam waktu singkat unsur hara yang ada atau terkandung langsung dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Kelemahan pupuk ini adalah terlalu cepat habis, bukan hanya karena diserap oleh tanaman tetapi juga menguap atau tercuci oleh air.

  1. Tidak menyerap banyak air (higroskopis), sehingga meskipun pupuk ini termasuk fast release akan tetap menguntungkan jika digunakan.
  2. Reaksi kerjanya lambat sehinggasangat dianjurkan sebagai pupuk dasar dan pupuk susulan untuk semua jenis tanaman. Selain itu adalah karena unsur hara belerang dibutuhkan tanaman sejak awal pertumbuhan.
  3. Pupuk ZA dapat dicampur dengan pupuk yang lain.
  4. Pemakaiannya harus disertai kapur, jika tidak maka dapat bersifat racun bagi tanah. Tanpa adanya batuan kapur, ammonium sulfat akan bebas bereaksi dengan besi, aluminium, dan mangan membentuk racun besi, aluminium, dan mangan.
  5. Pupuk ini harus diberikan pada tanah yang bersifat basa dan pemberiannya tidak boleh berlebihan. Karena sifat reaksinya asam, sehingga kelebihan pupuk ammonium sulfat mengakibatkan tanah besifat asam.
  6. Dianjurkan untuk dipakai pada daerah yang panas.
  7. Tahan disimpan dalam waktu lama karena senyawa kimianya stabil.

Artikel Lain : Cara Menanam Semangka – Pupuk, Bibit, Makalah Dan Analisanya

Demikian penjelasan artikel diatas tentang Pupuk ZA – Proses Pembuatan, Harga, Manfaat, Dosis Untuk Tanaman semoga bermanfaat bagi pembaca setia Lahan.Co.Id