Mengenal Zeolit dan Efisiensi Pemupukan

Akhir-akhir ini upaya peningkatan produktivitas usahatani khususnya padi sawah sudah sangat sulit diraih.  padahal pemerintah telah mencanangkan program Peningkatan Upaya Khusus Peningkatan Produksi Padi, Jagung dan Kedele (UPSUS PAJALE)  Berbagai cara dengan penerapan teknologi dilakukan namun hasil secara umum belum menggembirakan, jangankan peningkatan produksi, untuk mempertahankan produksi aktual saja sangat berat.

Upaya yang telah dilakukan tidak terlepas dari perbaikan teknologi sapta usaha yang meliputi penggunaan benih bermutu, pengelolaan lahan sebagai media tumbuh, perbaikan cara bertanam, pemupukan berimbang, pengaturan air yang baik, pengendalian hama / penyakit dan perbaikan cara  / pasca panen.

Semua upaya tersebut di atas  mampu meningkatkan produktivitas atau setidak-tidaknya mempertahankannya, namun itu semua memerlukan biaya pengeluaran yang terus bertambah, akibatnya nilai riil pendapatan petani semakin menurun.  Tingginya pengeluaran biaya usaha tani terutama pada pos biaya tenaga kerja dan sarana produksi pertanian, apalagi pupuk sebagai sarana yang vital dalam usaha tani sudah semakin mahal dan langka saat dibutuhkan oleh petani.

Upaya mempertahankan dan meningkatkan produktivitas lahan melalui peningkatan penggunaan pupuk anorganik bukan hanya menambah beban biaya, tetapi juga menyebabkan semakin lama daya dukung lahan semakin turun, yang pada akhirnya lahan tersebut tidak bisa lagi mendukung produksi, bila ini sudah terjadi maka ancaman kekurangan bahan pangan semakin menghantui umat manusia terutama yang bahan pangan pokoknya beras. Dengan demikian upaya mempertahankan dan meningkatkan produksi harus dipadukan dengan upaya mempertahankan kelestarian daya dukung lahan dalam berproduksi, dengan peribahasa, sekali mendayung dua tiga pulau terlampaui, satu penerapan teknologi,  dua atau  tiga manfaat dapat diraih.

Teknologi yang diterapkan adalah dengan memperbaiki kondisi tanah melalui penggunaan batuan zeolit.  Bahan alami ini mudah diperoleh dengan harga murah, dan dampaknya terhadap tanah sangat baik, sehingga dapat memperbaiki kondisi lahan, serta mengefisiensikan pemupukan yang selama ini telah dilakukan para petani di sentra-sentra produksi padi.

MENGENAL ZEOLIT

Zeolit adalah produk mineral alami dari jenis Clinoptilolite berbentuk kristal Alumino Silikat terhidrasi dari alkali. Alkali tanah ini secara alami terdapat dalam bentuk kristal batuan gunung berapi yang terjadi karena endapan, struktur ikatannya kuat dan kompak dari ion Alumina (AlO₄)ˉ⁵   dan Silika (SiO₄)^-4   tetrahydra.

Struktur bangunnya terbuka yang mempunyai ruang dengan saluran yang terhubung satu sama lain dari  satu, dua atau tiga arah (tiga dimensi), netralitas elektronnya dipegaruhi oleh adanya metalik bermuatan positif dari unsur alkali dan alkali tanah, kation monovalensi dan divalensi Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Ba⁺ dan Mg⁺  menempati jaringan saluran dan ruang yang dikelilingi molekul air, kation-kation logam itu bersifat labil dan dapat diganti oleh kation lain tanpa merusak struktur dan dapat menyerap serta melepas air secara reversible.

Bentuk yang khas dari struktur zeolit adalah seperti sarang tawon, ruang persegi enam yang saling berhubungan satu sama lain dengan diameter saluran yang sama, hal ini menyebabkan zeolit mempunyai fungsi-fungsi yang unik. Fungsi utama zeolit antara lain adalah penukar ion yang tinggi (high ion exchanger), penyerap (adsorption) gas amoniak (NH3), khlorin (Cl) sulfit (SO2),  dan logam berat Pb, Hg dll.,  mengatur reaksi kimia baik mempercepat atau memperlambat (Catalystic), penyaring molekul ukuran kecil (molecular sieving), selective preference terhadap K⁺ dan NH4 ⁺  serta berfungsi dalam hidrasi / pelepasan air dan dehidrasi/ penyerapan air (hydration dan dehydration).

Komposisi kimia zeolit terdiri dari struktur rangka Al8 Si40 O96 yang akan terurai pada pH 2 menjadi Al2O3 (14,38 %) dan SiO2  (70,88 %) kandungan unsur hara K2O (2,44%), CaO (2,62 %), Na2O (0,22 %),  MgO (1,42 %), Mn O2 (0,07 %), TiO2 (0,28 %) dan bahan lain (7,69 %). Kapasitas Tukar Kation (KTK)  bervariasi antara 100 – 300 me / 100 gram. KTK ini lebih dari dua kali lipat KTK liat tipe 2:1 montmorilonit dan vermikulit yang  didapat pada tanah produktivitas tinggi seperti alluvial dan andosol.

Spesifikasi teknis zeolit berdasarkan analisis laboratorium adalah : Luas permukaan  (47-60 m²  / gram), gravity  (2,4), pore volume (86,26x10^-3), pore size (5-10 Aº ), pH stability (3 – 7), alkali stability (7-10), Temp. stability (650 º C), hardness (3-4 mohll), compressive strength (53,23 MPa), Tensile strength (7,37 MAa), Gas adsorp  (60 %), water adsorp (70 %), SO2 adsorp (20%), CO2 adsorp (50%), selective preference Cs>Rb>K>NH4>Ba>Na>Ca>Fe>Al>Mg.

EFISIENSI PEMUPUKAN

Efisiensi merupakan hal yang sangat penting dibidang usaha tani terutama yang menyangkut biaya produksi. Efisiensi dapat diartikan sebagai upaya mengurangi biaya produksi tanpa mengurangi hasilnya sehingga pendapatan riil meningkat. Selama ini yang terjadi adalah biaya produksi terus meningkat untuk mengimbangi penerapan teknologi, sementara hasil produksi tidak meningkat, atau meningkat namun tidak mampu mengimbangi biaya tambahan, akibatnya pendapatan riil menurun.

Penggunaan teknologi pemupukan berimbang guna mempertahankan produktivitas memerlukan tambahan biaya baik tenaga kerja maupun pembelian pupuknya, apalagi harga pupuk  cukup mahal dan langka saat dibutuhkan. Penggunaan pupuk buatan yang terus meningkat tanpa diimbangi konservasi tanah, bukan hanya menambah beban biaya hingga tidak efisien lagi, tetapi juga merusak sumberdaya lahan, semakin lama mengalami degradasi sehingga daya dukungnya semakin menurun.

Kerusakan tanah di areal intensifikasi sebagian besar disebabkan oleh penggunaan pupuk buatan (anorganik) dan bahan kimia sintetis lain yang penggunaannya berlebihan.  Kerusakan ini berupa pemadatan struktur tanah  (tanah menjadi keras) akibat reaksi tanah yang semakin asam, bahan organik dan hara mikro terkuras serta jasad renik pupulasinya menurun dan tak mampu lagi mngurai bahan-bahan yang  berguna bagi tanah dan tanaman.

Efisiensi pemupukan saat ini berdasarkan hasil analisis tanah dan tanaman adalah berkisar  29 – 45 % untuk nitrogen (N), 10 – 20 % untuk fosfat (P) dan 30 – 40 % untuk kalium (K).  Berdasarkan sifat hara tersebut diatas sebagian besar unsur N hilang menguap, sedangkan P dan K terikat oleh lapisan liat tanah menjadi bentuk tidak tersedia. Dengan demikian sebenarnya unsur P dan K masih dapat ditambang lagi dari dalam ikatan tanah dengan penggunaan ion exchanger berupa zeolit.

Penggunaan zeolit dalam pemupukan N, P dan K di daerah intensifikasi dapat menghemat penggunaan pupuk urea, SP-36 dan KCl karena zeolit dapat melindungi ammonium dan nitrat yang berasal dari urea, sementara P dan K yang sudah tinggi dalam tanah dapat ditambang / dikeluarkan lagi menjadi bentuk tersedia bagi tanaman, dengan kata lain penggunaan pupuk Urea, SP-36 dan KCl dapat dikurangi dosisnya sesuai dengan kebutuhan tanaman.  Bila ini terjadi akan mengurangi biaya pemupukan dan dalam jangka panjang tanah akan menjadi sehat kembali, produktivitas bisa meningkat dalam waktu yang relatif lebih  lama.

PEMANFAATAN DAN PENGARUH ZEOLIT PADA TANAH

Zeolit diaplikasikan dalam bentuk tepung atau granul dengan cara pemanfaatan sebagai soil conditioning yang dapat memperbaiki kondisi fisik, kimia dan biologi tanah serta sebagai Fertilizer adaptive berupa substitusi dan suplemen hara. Substitusi dapat diartikan dengan mengurangi pemakaian pupuk dan diganti sebagian dengan zeolit dalam kadar yang sama dan diharapkan produksi naik sekitar 3 – 5 %, sedangkan suplemen berupa tambahan hara dengan harapan produksi naik sekitar 20 %. 

Zeolit digunakan pada berbagai jenis tanaman pangan, hortikultura, perkebunan sepanjang tanaman tersebut membutuhkan pemupukan NPK. Cara pencampurannya adalah Zeolit + pupuk (Urea/SP-36/KCl) diaduk dan diinapkan 6 – 12 jam agar terjadi pertukaran ion dan adsorpsi sehingga dapat diaplikasikan.

Adapun pengaruh zeolit terhadap sifat-sifat tanah dan pupuk adalah :

1. Menambah kemampuan menyerap unsur hara

2. Mencegah kehilangan NH4⁺ menjadi NO3^- antara 30 % sampai 40 %

3.Selektive preference terhadap K+, bila saluran dan ruang telah penuh terisi K+, maka akan terlepas secara slow release.

4. Dapat meningkatkan ketersediaan fosfat tanah

5. Mengendalikan  pelepasan hara mikro seperti Fe, Mn, Zn, Cu, Co, dari pupuk.

6. Menjerat logam berat seperti Cd, Pb, Cu, Hg, dan Zn agar tidak ikut dalam proses makanan.

7. Memperbaiki sifat fisik tanah yang  berdampak juga bisa memperbaiki sifat kimia dan biologi.

           

Dosis penggunaan zeolit untuk beberapa jenis tanaman adalah sebagai berikut :

NO.	JENIS TANAMAN	KEBUTUHAN / HEKTAR (Kg)
1.	Padi sawah, padi gogo, jagung	15 – 200
2.	Sayuran (Kubis, petsai, selada, buncis, bawang merah, bawang putih, bawang daun, seledri, tomat, cabe, terong mentimun dan lain-lain)	100 –250
3.	Palawija (Kedelai, Kacang tanah, kacang merah dll)	200 – 300
4.	Umbi-umbian (Kentang, wortel dll)	300 – 400
5.	Buah-buahan	250 – 300
6.	Perkebunan (Kelapa sawit, Kelapa hibrida, tebu, cengkeh, kopi, coklat, karet dll)	400 - 600

Editor    :     Adis Sulaeman

Sumber  :    Kirno, Endang. 2005.  Zeolit    dan Efisiensi Pemupukan.  KIPP Indramayu.