Kandungan Kimia Dalam Pupuk

Pupuk Nitrogen (N)

Pupuk nitrogen mengandung hara tanaman N. Bentuk senyawa N umumnya berupa nitrat, amonium, amin, sianida. Contoh:  Kalium nitrat (KNO₃), amonium fosfat [(NH₄)₃PO₄], urea (NH₂CONH₂) dan kalsium sianida (CaCN₂). Bentuk pupuk N ini berupa kristal, prill, pellet, tablet maupun cair.

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 selitar 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, asam bebasnya kalau terlalu tinggi 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.

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.  tuk 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 fosfor (P)

Kecuali untuk nitrogen, kadar unsur dalam pupuk dinyatakan dalam bentuk oksidanya.   P dalam pupuk dinyatakan dalam bentuk P₂O₅. Pupuk TSP mengandung P sebesar 44% P₂O₅. Untuk mengetahui kadar P (bukan P₂O₅) maka harus dikalikan dengan suatu bilangan konversi:

Prosentase P       =  0.43 X prosentase P₂O₅

Prosentase P₂O₅ =  2.29 X prosentase P

Angka 0.43 berasal dari berat molekul P₂O₅ dibagi berat 2P. Berat atom P=31 dan O=16, sehingga 144:62 = 2.29 atau sebaliknya 62:144 = 0.43. Kadar yang ditunjukkan umumnya P yang larut dalam asam sitrat 2%; jadi bukan P yang larut air.

Enkel superfosfat [ES = Ca(H₂PO₄)₂ + CaSO₄]

Sejak zaman Belanda ES sudah populer digunakan sebagai pupuk P. Sering disebut single superphosphate. Pupuk ini dibuat dengan menggunakan bahan baku batuan fosfat (apatit) dan diasamkan dengan asam sulfat untuk mengubah P yang tidak tersedia menjadi tersedia untuk tanaman. Reaksi singkat pembuatan ES:

Ca₃(PO₄)₂ CaF + 7H₂SO₄ –> 3Ca(H₂PO₄) + 7CaSO₄ + 2HF

Disamping mengandung dihodrofosfat juga mengandung gipsum. Kadar P₂O₅ = 18-24%, kapur (CaO) = 24-28% . Bentuk pupuk ini berupa tepung berwarna putih kelabu. Sedikit larut dalam air reaksi, fisiologis netral atau agak masam. Syarat yang harus dipenuhi kadar (F₂O₃ + Al₂O₃) kurang dari 3%. Apabila terlalu banyak mengandung kedua oksida tersebut  yang bersifat meracun tanaman, kedua oksida juga dapat bereaksi dengan fosfat menjadi tidak tersedia bagi tanaman (terjadi fiksasi P oleh Fe dan Al). Dalam penyimpanan sering mengalami kerusakan fisik tetapi tidak mengalami perubahan khimianya. Dalam pemakaiannya dianjurkan sebagai pupuk dasar yaitu pemupukan sebelum ada tanaman agar pada saat tanaman mulai tumbuh P sudah dapat diserap oleh akar tanaman.

Pupuk ES masih mengandung gips (CaSO₄) cukup tinggi dan untuk beberbagai jenis tanah sering menyebabkan struktur tanah menjadi menggumpal seperti padas dan kedap terhadap air. Hal ini yang sering dianggap sifat merugikan dari pupuk ES.

Doubelsuperfosfat (DS)

Berbeda dengan ES, pupuk ini dianggap tidak mengandung gipsum, dalam pembuatannya digunakan asam fosfat yang berfungsi sebagai pengasam dan untuk meningkatkan kadar P. Garis besar reaksi pembuatannya sebagai berikut:

(Ca₃PO₄)₂CaF + 4H₃PO₄+ 3H₂0 –> 3Ca(H₂PO₄)₂ + HF

Kadar P₂O₅ + 38%. Pupuk ini telah lama digunakan di Indone­sia baik oleh petani maupun di perkebunan besar. Sifatnya berupa tepung kasar berwarna putih kotor. Asam H₃PO₄ diperoleh dari:   Ca₃ (PO₄)₃CaF + 3H₂SO₄ –> 2H3PO₄ + CaSO₄ + HF. Asam fosfat dipisahkan dari larutannya.

Pupuk ini berwarna abu-abu coklat muda; sebagian P larut air; reaksi fisiologis: sedikit asam. Bahaya meracun sulfat relatif kecil dan sulfidanya yang berasal dari reduksi sulfat juga rendah. Bekerjanya lambat dan kemungkinan pelin­dian juga rendah. Bila diberikan pada tanah yang bayak mengandung Fe³⁺ dan Al³⁺ bebas akan terjadi sematan P oleh kedua unsur tersebut. Karena lambat bekerjanya pupuk ini diberikan sebagai pupuk dasar.

Tripel superfosfat (TSP)

Rumus kimianya Ca(H₂PO₄). Sifat umum pupuk Tripel superfosfat (TSP) sama dengan dengan pupuk DS. Kadar P₂O₅ pupuk ini sekitar 44-46% walaupun secara teoritis dapat mencapai 56 %. Pembuatan pupuk TSP dengan menggunakan sistem wet proses. Dalam proses ini batuan alam (rockphosphate) fluor apatit diasamkam dengan asam fosfat hasil proses sebelumnya (seperti pembuatan pupuk DS). Reaksi dasarnya sebagai berikut:

Ca₃(PO₄)₂CaF  +  H₃PO₄ –> Ca(H₂PO₄)₂ + Ca(OH)₂ + HF

Pupuk kalium

Jenis pupuk yang khusus mengandung kalium relatif sedikit jumlahnya. Umumnya sudah dicampur dengan pupuk atau unsur lain menjadi pupuk majemuk. Se­hingga menjadi pupuk yang mengandung kalium, nitrogen dan atau fosfor (dua atau lebih hara tanaman).

Kadar pupuk K dinyatakan sebagai % K₂O. Konversi kadar K₂O menjadi K adalah sebagai berikut:  % K₂O = 1.2 X % K, dan  % K  =  0.83 X % K₂O

Muriate (KCl)

Dianggap pupuk yang kadar hara K nya tinggi. Nama muriate berasal dari asam murit adalah sama dengan asam khlorida. Kadar K₂O teoritis dapat mencapai 60-62%; tetapi dalam kenya­taan pupuk muriate yang diperdagangkan hanya sekitar 50%. Bentuknya berupa butiran kecil-kecil atau berupa tepung dengan warna putih sampai kemerah-merahan. Dalam praktek lebih banyak digunakan jika dibandingkan dengan pupuk-pupuk K yang lain karena harganya relatif murah.

Pupuk ini kurang disenangi karena kadar Cl nya yang tinggi terutama untuk pemupukan tanaman yang peka terhadap kualitas maupun produksi. Banyak digunakan untuk perkebunan karet dan tebu, tetapi sekarang sebagian beralih ke pupuk KNO₃. Pemupu­kan KNO₃ selain memupuk K juga berarti memupuk N.

Kalium sulfat (zwavelzuure kali = ZK)

Rumus kimia: K₂SO₄. Pupuk ini banyak digunakan baik untuk perkebunan maupun petani kecil. Harganya lebih mahal jika dibandingkan dengan pupuk muriate. Kadar K₂O sekitar 48-50%. relatif mengandung Cl sedikit lebih kurang hanya 2.5%. Pupuk ZK dapat dibuat dari garam komplek K₂SO₄.2MgSO₄. Garam komplek ini dilarutkan dalam air kemudian diberi KCl  Reaksinya:

K₂SO₄.2MgSO₄ + KCl –> 3 K₂SO₄ + 2 MgCl₂.

K₂SO₄ akan mengendap dan untuk memisahkannya maka MgCl₂ didekantir. Pupuk ini sejak lama banyak digunakan di Indonesia. Untuk tanaman sera misalnya rami, sosella dan kapas pemupukan K mmengakibatkan kualiats seratnya lebih tinggi.  Atau dibuat dari garam KCl yang diasamkan dengan asam sulfat. Reaksinya sebagai berikut:

2 KCl + H₂SO₄ –> K₂SO₄ + HCl

Reaksi pencampuran dilakukan dalam bejana besi panas yang selalu diaduk agar bercampur sempurna. Gas HCl yang keluar didinginkan dan dilarutkan dalam air.

Kalium-magnesium sulfat

Rumus kimianya : K₂SO₄.2MgSO₄. Kadar K₂O berkisar antara 22-23% dan kadarMgO antara 18-129%. Dibuat dari garam komplek K₂SO₄. 2MgSO₄. Seperti pupuk ZK kadar Cl rendah ialah kurang dari 3%. Kadar S= 18%. Perke­bunan di sekitar Sumatra Utara dulu banyak menggunakan pupuk ini.

Kalium nitrat (Niter)

Selain mengandung unsur K juga mengandung unsur N. Kadar K₂O cukup tinggi 44% dan kadar N sekitar 13%. Pupuk ini kurang penting dan tidak banyak digunakan. Tanaman yang banyak menggunkan pupuk ini ialah tanaman tembakau, kapas. Niter merupakan pupuk majemuk dengan grade fertil­izer 13-0-44.

Pupuk Majemuk (compound fertilizer)

Pupuk majemuk  mengandung dua atau lebih hara tanaman (makro maupun mikro). Banyak sekali pupuk majemuk yang beredar di masyarakat baik untuk pertanian, perkebunan, pertamanan, hidrofonik atau khusus untuk tanaman anggrek. Pupuk tersebut mempunyai nama dagang yang berbeda-beda tergantung pabrik pembuatnya. Pupuk yang ditujukan untuk komoditas bernilai ekonomi tinggi umumnya mengandung banyak hara tanaman terutama N, P dan K. Untuk tanaman sayur­an dan hidrofonik banyak menggunakan hara kedua N, P, K, Ca, Mg dan S. Sedangkan untuk tanaman hias dan anggrek disamping mengandung seluruh hara makro juga mengandung seluruh hara mikro dengan grade fertilizer yang beraneka. Bahkan ditambah lagi dengan zat pengatur pertumbuhan tanaman (hormon).

Nitrogen umumnya berasal dari nitrat (NO₃^-), amonium (NH₄⁺), amida (-NH₂) dan protein, baik secara tunggal maupun gabungan. Umumnya pupuk ini larut air. Sumber P berupa mono­hidrofosfat (HPO₄⁼) dan dihidrofosfat (H₂PO₄^-). P ini tidak sempurna larut air, tetapi larut seluruhnya dalam asam sitrat. K berasal dari garam nitrat, khlorida atau sulfat kali­um. Pupuk majemuk  cair bersifat larut air, penggunaannya disemprotkan pada organ tanaman.

Tersedianya beraneka pupuk majemuk tentu untuk memudahkan petani tanpa harus membuat ­campuran sendiri. Pupuk majemuk dibuat disesuaikan dengan jenis tanaman atau tujuan penggunaannya. Pupuk yang digunakan untuk kedelai berbeda dengan untuk rumput atau padi. Demikian juga untuk tanaman kapas atau tembakau. Untuk tanaman kopi yang belum menghasilkan digunakan pupuk yang berbeda dengan tanaman kopi yang sudah produksi.

Untuk tanaman hias yang bernilai tinggi (misalnya anggrek) digunakan pupuk cair atau pupuk padat slow release. Kandungan haranya lengkap berupa mineral yang air larut dan juga sering senyawa organik protein dan hormon tumbuh serta unsur yang dapat berperanan untuk mengintensifkan warna bunga.