Fungsi Utama Mineral Zeolite
Zeolite adalah bahan pelengkap tambahan yang digunakan bersama pada masa pemupukan bagi usaha pertanian.
Kegunaan Zeolite sendiri adalah menghindari kehilangan nutrisi pupuk melalui air dan suhu panas serta menambah daya tahan tanaman dan mengurangi serangan penyakit karena SiO2.
Berbagai hasil penelitian yang dilaksanakan baik di laboratorium maupun di lapangan menunjukan bahwa mineral zeolite mempunyai empat fungsi utama,yaitu sebagai penukar ion (ion-exchanger),adsorpsi (adsorption),katalisator (catalysit) dan penyaring molekul berukuran halus (moiccular sieving) Mumpton,1984b).
Penukar ion.prinsip dari proses pertukaran ion pada mineral ini adalah terjadinya muatan listrik negative di seluruh struktur zeolite (bukan hanya pada di permukaan) sehingga untuk keseimbangan muatan listrik tersebut di perlukan kation yang mobile atau counter ion dalam jumlah yang sama (Semmens,1984).
Dengan demikian,proses pertukaran kation tersebut merupakan pergantian ion-ion alkali dan atau alkali tanah pada struktur pembangunan zeolite dengan ion-ion terlarut di dalam tanah lainnya.Selain itu,kation-kation yang terperangkap dalam struktur zeolite ternyata tidak terikat secara kuat sehingga sangatlah mudah untuk dipertukarkan.
Kapasitas tukar kation (kVK) adalah suatu ukuran dari jumlah kation yang dapat dipertukarkan per unit berat atau isi : dengan kata lain merupakan jumlah kation yang tersedia untuk dipertukarkan.Kristal-zeolite merupakan bahan yang sangat efektif untuk pertukaran kation dengan nilai KTK berkisar art 100-300 me/100g (Semmens, 1984)
Berdasarkan hasil analisis,zeolite yang berasal dari leposit vayah,Lampung mempunyai nilai KTK berkisar antara 150-200 me/100g yang berarti hampir dua kali lipat dari mineral mountunorilonity dan vermiculite (mineral tipe 2:1/double layer) yang umumnya ditemukan pada tanah-tanah tingkat produktivitas tinggi seperti tanah adosol (Prodmin Inter Nusa,1995),Nilai KTK zeolite bayah tersebut hampir sama dengan KTK dari Humus.
Penyaringan molekul
Proses penyaringan molekul oleh kristal zeolite terjadi melalui saringan antara partikel dan struktur rangka tiga dimensi yang porous (Flanigen,1984).
Dalam hal ini menyebabkan mineral zeolite lebih efektif sebagai penyaring,1 dibanding dengan penyaring konvensional lainnya.
Katalis Zeolite telah banyak digunakan dalam berbagai industri kimia dan obat-obatan sebagai bahan perantara yang dapat mempercepat dan atau memperlambat suatu reaksi kimia tanpa menyebabkan perubahan struktur kimia di dalamnya.
Pengaruh pemberian zeolite terhadap perbaikan produktivitas lahan terutama kapasitas tukar kation KTK tersebut ternyata meningkat dengan berkurangnya kandungan liat tanah (Mumpton,1981a)lebih jauh di simpulkan bahwa berkurangnya KTK karena pemberian zeolite mampu bertahan selama beberapa tahun pada lahan yang mempunyai kandungan liat tinggi.
Peningkatan Efisiensi Pempukan Anorganik
Zeolite dengan sifat utama, memiliki kapasitas tukar kation (KTK) dan selektifitas terhadap Ammonium dan Kalium yang tinggi, dapat digunakan sebagai bahan untuk meningkatkan efisiensi pemupukan anorganik seperti Urea (N),SP-36 (P), dan KCl (K) kapasitas tukar kation untuk Zeolite yang ditemukan di Indonesia berkisar 150-200 me/100 g ( Prodmin Inter Nusa, 1995 ), sedangkan efektifitas kation berdasarkan berbagai hasil penelitian adalah berturut-turut (Cs-Rb,NH4,Ba Sr K Ca, Fe>Al>Mg>Li ( Ames, 1960 dalam Mumpton, 1984b).
Selain itu Zeolite mempunyai sifat sebagai penukar ion terutama logam Alkali atau Alkali tanah seperti Na, K, Ca,Ba, dan Mg, dan penyaring molekul yang baik sehingga diharapkan 1) hanya yang dierikan melalui pemupukan ataupun pelapukan pupukdengan pelepasan hara secara lambat (slow release fertilizer) (Lewis et.a1.1984; Flanigen 1984).
Mineral Zeolite bersifat basa sehingga dapat menetralkan tanah yang bersifat asam, mengurangi daya fiksasi P oleh koloid tanah (Sarief,1987), dan meningkatkan KTK serta aktifitas mikroorganisme dalam tanah ( Semmens,1984).
Pemberian Zeolite yang dicampur dengan pupuk N seperti urea atau ammonium sulfat dapat meningkatkan efisiensi melalui;
1) pengurangan kehilangan NO3N karena pencucian dan perkolasi,
2) meningkatkan ketersediaan ammonium teruta pada tanah dengan kandungan liat rendah (relative kurang subur) melalui penekanan proses nitrikasi dan volatilisasi NH4,
3) meningkatkan penyerapan N oleh tanaman dan,
4) mengurangi keracunan perakaran tanaman karena ammonia dan nitrat yang berlebihan (Lewis et.a1 1980; Barbarick and Pirrelli, 1984).
Dalam hal ini, ammonium yang dipertukarkan oleh Zeolite dilepaskan secara lambat sehingga berperan sebagai slow realease fertilizer, sedangkan mineral zeolitenya sendiri berperan sebagai penyangga (reservoir) ammonium yang berasal dari penguraian urea yang pada akhirnya akan menekan toksisitas ammonium dan nitrat melalui penekanan aktifitas bakteri dalam proses nitrifikasi.
Barbarick dan Pirrelli (1984) melaporkan bahwa pemberian Zeolite pada lahan sawah dapat meningkatkan ketersediaan N dalam tanah sebesar 63% karena terhambatnya koversi ammonium (NH4) menjadi Nitrat ( NO3 ) melalui proses nitrifikasi. Sehingga kehilangan Nitrat karena denitrifikasi juga menjadi berkurang. Berkurangnya proses nitrifikasi memberikan pengaruh positif terhadap ketersediaan fosfat karena berkurangnya fiksasi oleh kation-kation Al dan Fe.
Pemberian Zeolite pada tanah berstektur pasir berlempung dan liat lempung berdebu dapat menghambat konversi NH4 menjadi NO3 sebesar 30-40% (Mc Know, 1978 dalam Sunarto, 1995 ). Sedangkan Astiana ( 1995 ) melaporkan bahwa penggunaan Zeolite 0,5-1,0% yang dicampur pupuk urea 100-299 kg /ha mampu menekan kehilangan N melalui pencucian sebesar 19-20% dan volatilisasi sebesar 19=22%.
Hasil penelitian pada pertanaman padi sawah dengan jenis tanah alluvial di Karawang dan Subang serta grumosol di Sumedang menunjukan bahwa pemberian Zeolite yang dikombinasikan pemupukan Urea (200kg/ha), SP 36 (100kg/ha), dan KCl (100kg/ha) menyebabkan peningkatan hasil gabah kering tergantung pada takarannya (tabel 6).
Dalam hal ini Zeolite mampu meningkatkan ketersediaan N,P,dan K serta unsur lainnya sehingga pertumbuhan tanaman (yang ditunjukan oleh peningkatan tinggi tanaman dan jumlah anakan per rumpun) lebih baik yang pada akhirnya komponen hasil juga meningkat ( Bachrein et.a1., 1998).
Dari hasil analisis ekonomi ternyata keuntungan yang tertinggi diperoleh dari penggunaan Zeolite dengan takaran 200 kg/ha, yaitu sebesar RP.2.376.800/ha, untuk Subang, RP. 2,316.000./ha untuk Karawang dan RP. 1.912.00./ha untuk Sumedang (tabel 6). Pemberian Zeolite dengan takaran 200kg/ha tersebut dapat meningkatkan pendapatan bersih dibandingkan tanpa Zeolite berkisar RP.2.315-RP.3.455 untuk setiap kg Zeolite.
Hasil analisis regresi menunjukan bahwa pola hubungan antara takaran Zeolite dengan hasil gabah kering bersifat kuadratik (tabel 7) dari persamaan tersebut , takaran maksimum pemberian Zeolit pada tanah Alluvial di Karawang dan Subang serta tanah Grumosol di Sumedang masing-masing 150, 200 dan 250 kg/ha, Takaran maksimum tersebut diperoleh dengan mencari turunan pertama dari setiap per samaan regresi: dy/dx = 0 (Gomez and Gomez, 1984).
Tabel 7. Model persamaan regresi antara hasil gabah kurang (y) dan takaran Zeolite (x) di Subang, Karawang dan Sumedang MH 1996/1997.
Zeolite adalah bahan pelengkap tambahan yang digunakan bersama pada masa pemupukan bagi usaha pertanian.
Kegunaan Zeolite sendiri adalah menghindari kehilangan nutrisi pupuk melalui air dan suhu panas serta menambah daya tahan tanaman dan mengurangi serangan penyakit karena SiO2.
Dengan demikian,proses pertukaran kation tersebut merupakan pergantian ion-ion alkali dan atau alkali tanah pada struktur pembangunan zeolite dengan ion-ion terlarut di dalam tanah lainnya.Selain itu,kation-kation yang terperangkap dalam struktur zeolite ternyata tidak terikat secara kuat sehingga sangatlah mudah untuk dipertukarkan.
Berdasarkan hasil analisis,zeolite yang berasal dari leposit vayah,Lampung mempunyai nilai KTK berkisar antara 150-200 me/100g yang berarti hampir dua kali lipat dari mineral mountunorilonity dan vermiculite (mineral tipe 2:1/double layer) yang umumnya ditemukan pada tanah-tanah tingkat produktivitas tinggi seperti tanah adosol (Prodmin Inter Nusa,1995),Nilai KTK zeolite bayah tersebut hampir sama dengan KTK dari Humus.
Absorbsi.Zeolite dapat mengabsorpsi molekul apabila air yang dikandungnya telah di hilangkan melalui pemanasan dengan suhu tinggi,yaitu berkisar 350-400 ͦ C(Flanigen,1984).
Pada dasarnya absorpsi adalah penumpulan berbagai substansi terlarut dalam larutan antara 2 buah permukaan.
Dalam hal ini,berbagai molekul adsobate yang berdiameter sama atau lebih kecil dari diameter celah rongga dari struktur zeolite dapat diapsorpsi,sedangkan molekul yang berdiameter lebih besar akan bertahan dan hanya melintas antara partikel zeolite (Prodmin Inter Nusa,1995).
Dengan demikian,zeolite disamping mempunyai struktur rigrid juga polaritas sangat tinggi.
Dalam hal ini,berbagai molekul adsobate yang berdiameter sama atau lebih kecil dari diameter celah rongga dari struktur zeolite dapat diapsorpsi,sedangkan molekul yang berdiameter lebih besar akan bertahan dan hanya melintas antara partikel zeolite (Prodmin Inter Nusa,1995).
Dengan demikian,zeolite disamping mempunyai struktur rigrid juga polaritas sangat tinggi.
Proses penyaringan molekul oleh kristal zeolite terjadi melalui saringan antara partikel dan struktur rangka tiga dimensi yang porous (Flanigen,1984).
Dalam hal ini menyebabkan mineral zeolite lebih efektif sebagai penyaring,1 dibanding dengan penyaring konvensional lainnya.
Katalis Zeolite telah banyak digunakan dalam berbagai industri kimia dan obat-obatan sebagai bahan perantara yang dapat mempercepat dan atau memperlambat suatu reaksi kimia tanpa menyebabkan perubahan struktur kimia di dalamnya.
Pengaruh pemberian zeolite terhadap perbaikan produktivitas lahan terutama kapasitas tukar kation KTK tersebut ternyata meningkat dengan berkurangnya kandungan liat tanah (Mumpton,1981a)lebih jauh di simpulkan bahwa berkurangnya KTK karena pemberian zeolite mampu bertahan selama beberapa tahun pada lahan yang mempunyai kandungan liat tinggi.
Zeolite dengan sifat utama, memiliki kapasitas tukar kation (KTK) dan selektifitas terhadap Ammonium dan Kalium yang tinggi, dapat digunakan sebagai bahan untuk meningkatkan efisiensi pemupukan anorganik seperti Urea (N),SP-36 (P), dan KCl (K) kapasitas tukar kation untuk Zeolite yang ditemukan di Indonesia berkisar 150-200 me/100 g ( Prodmin Inter Nusa, 1995 ), sedangkan efektifitas kation berdasarkan berbagai hasil penelitian adalah berturut-turut (Cs-Rb,NH4,Ba Sr K Ca, Fe>Al>Mg>Li ( Ames, 1960 dalam Mumpton, 1984b).
Mineral Zeolite bersifat basa sehingga dapat menetralkan tanah yang bersifat asam, mengurangi daya fiksasi P oleh koloid tanah (Sarief,1987), dan meningkatkan KTK serta aktifitas mikroorganisme dalam tanah ( Semmens,1984).
1) pengurangan kehilangan NO3N karena pencucian dan perkolasi,
2) meningkatkan ketersediaan ammonium teruta pada tanah dengan kandungan liat rendah (relative kurang subur) melalui penekanan proses nitrikasi dan volatilisasi NH4,
3) meningkatkan penyerapan N oleh tanaman dan,
4) mengurangi keracunan perakaran tanaman karena ammonia dan nitrat yang berlebihan (Lewis et.a1 1980; Barbarick and Pirrelli, 1984).
Dalam hal ini, ammonium yang dipertukarkan oleh Zeolite dilepaskan secara lambat sehingga berperan sebagai slow realease fertilizer, sedangkan mineral zeolitenya sendiri berperan sebagai penyangga (reservoir) ammonium yang berasal dari penguraian urea yang pada akhirnya akan menekan toksisitas ammonium dan nitrat melalui penekanan aktifitas bakteri dalam proses nitrifikasi.
Dalam hal ini Zeolite mampu meningkatkan ketersediaan N,P,dan K serta unsur lainnya sehingga pertumbuhan tanaman (yang ditunjukan oleh peningkatan tinggi tanaman dan jumlah anakan per rumpun) lebih baik yang pada akhirnya komponen hasil juga meningkat ( Bachrein et.a1., 1998).
Dari hasil analisis ekonomi ternyata keuntungan yang tertinggi diperoleh dari penggunaan Zeolite dengan takaran 200 kg/ha, yaitu sebesar RP.2.376.800/ha, untuk Subang, RP. 2,316.000./ha untuk Karawang dan RP. 1.912.00./ha untuk Sumedang (tabel 6). Pemberian Zeolite dengan takaran 200kg/ha tersebut dapat meningkatkan pendapatan bersih dibandingkan tanpa Zeolite berkisar RP.2.315-RP.3.455 untuk setiap kg Zeolite.
Tabel 6. Hasil gabah kering , keuntungan bersih, dan tingkat efisiensi
pemberian Zeolite pada penanaman Padi IR 64 di Subang,
Karawang,dan Sumedang MT 1996/1997.
Takaran | Subang | Karawang | Sumedang | ||||||
Zeogaro | Hasil | Keuntungan | Efisien | Hasil | Keuntungan | Efisien | Hasil | Keuntungan | Efisien |
(t/h) | t/ha | (Rp) | (%) | t/ha | (Rp) | (%) | t/ha | (Rp) | (%) |
0 | 6,2 | 1.812,0 | 100 | 5,4 | 1.675,0 | 100 | 4,8 | 1.223,0 | 100 |
100 | 7,2 | 2.214,0 | 122 | 6,7 | 1.985,0 | 119 | 6,1 | 1.786,0 | 146 |
200 | 7,6 | 2.376,8 | 131 | 7,5 | 2.138,0 | 138 | 6,4 | 1.912,0 | 156 |
300 | 7,1 | 2.121,0 | 117 | 7,2 | 2.122,0 | 127 | 5,7 | 1.578,0 | 129 |
400 | 7,1 | 2.132,0 | 118 | 7,1 | 2.064,0 | 123 | 5,4 | 1.612,0 | 132 |
Hasil analisis regresi menunjukan bahwa pola hubungan antara takaran Zeolite dengan hasil gabah kering bersifat kuadratik (tabel 7) dari persamaan tersebut , takaran maksimum pemberian Zeolit pada tanah Alluvial di Karawang dan Subang serta tanah Grumosol di Sumedang masing-masing 150, 200 dan 250 kg/ha, Takaran maksimum tersebut diperoleh dengan mencari turunan pertama dari setiap per samaan regresi: dy/dx = 0 (Gomez and Gomez, 1984).
Tabel 7. Model persamaan regresi antara hasil gabah kurang (y) dan takaran Zeolite (x) di Subang, Karawang dan Sumedang MH 1996/1997.
Lokasi | Persamaan Regresi | R2 | Takaran Zeolite |
Maksimum | |||
Subang | Y = 6,32 + 0.01 - 0.000002 X2 | 0,332 | 150 |
Karawang | Y = 5,92 + 0.01 - 0.000002 X2 | 0,622 | 200 |
Sumedang | Y = 4,91 + 0.01 - 0.000002 X2 | 0,632 | 250 |
Berbeda nyata dengan taraf uji 5% , berbeda nyata pada taraf uji 1 %.
Sumber Bachrein,et.a1 (1998).
Sumber artikel :
Sumber Bachrein,et.a1 (1998).
Sumber artikel :
Post a Comment
Silakan pos kan komentar Anda yang sopan dan harap tidak melakukan pelecehan apalagi yang berkaitan dengan SARA.
Terima kasih.
Wassalam
Redaktur bksOL