Dokumen tersebut membahas tentang formulasi pembuatan komposit polimer sebagai pupuk lepas lambat dengan menggunakan oligo chitosan, CMC, pati, dan akrilamida. Komposit tersebut difungsikan sebagai pelapis pupuk kimia untuk mengendalikan pelepasan unsur hara secara bertahap.

1. Gatot Trimulyadi Rekso
Pusat AplikasiTeknologi Isotop dan Radiasi
Badan Tenaga Nuklir Nasional
Jl. Cinere, Ps Jumat PO Box 7002 JKSL, Jakarta 12070
Fax : 021 7513270. E-mail gatot2811@yahoo.com

2. Salah satu upaya meningkatkan efektivitas dan efisiensi pemupukan adalah
dengan memodifikasinya menjadi pupuk lepas lambat/ slow release fertilizer
(SRF) dengan bahan dasar yang mendukung dan ramah lingkungan.
Masalah utama penggunaan pupuk kimia seperti urea atau NPK pada
lahan pertanian adalah effisiensi yang rendah karena kelarutannya yang
tinggi dan hilang akibat larut terbawa oleh air, penguapan, dan proses
denitrifikasi terhadap pupuk itu sendiri

3.  Menurut Stager (2009) : Slow release fertilizer
adalah pupuk yang dapat mengontrol pelepasan
unsur unsur di dalamnya secara lambat atau
bertahap.
•Faktanya, tanaman tidak bisa merasakan
kenyang kemudian berhenti makan. Sepanjang
banyak tersedia unsur hara, sepanjang itu pula
tanaman akan menyerap sebanyak yang
tersedia.
•Fakta ini kemudian melahirkan istilah luxury
consumption.
•Dikatakan pupuk slow release merupakan pupuk yang
sifatnya diserap tanaman sesuai dengan kebutuhan,
hingga tidak mencemari lingkungan.

4. Oleh karena itu akan dilakukan formulasi pembuatan
kompositdengan polimeralamyangmemiliki3fungsi yaitu
sebagai:
slowrelease,
penginduksipertumbuhantanamandan
sebagaiwaterabsorbent.

5. Metode penelitian yang akan dilakukan adalah pupuk kimia di
ubah menjadi butiran yang lebih besar dengan melapisinya
dengan oligo chitosan sebagai lapisan pertamanya.
Penggunaan oligo-chitosan dalam bidang pertanian
sudah dikenal sebagai bahan penginduksi
pertumbuhan dan anti bacteria serta mampu
mengendalikan kecepatan pelepasan unsur unsur
nutrient pupuk yang mudah hilang.

7. Sebagai lapisan kedua dipergunakan campuran CMC
starch, chitosan dan monomer akrilamida dan di
iradiasi dengan dosis 25kGy pada fasa gelatin sehingga
terbentuk ikatan silang.
Fungsi lapisan kedua adalah sebagai water absorben,
menjaga kelembaban tanah dan juga pengendalian
pelepasan unsur unsur

8. Water
Dissolved
Urea
Solid
NPK*
Dissolved
NPK
Water
Dissolved
NPK
Complete
Release
*Or other nutrient

9. O
OH
NHCOCH3
HO
O
O
OH
NHCOCH3
HO
O
O
OH
NHCOCH3
HO
O
Chitin
O
OH
NH2
HO
O
O
OH
NH2
HO
O
O
OH
NH2
HO
O
Chitosan
Conc.NaOH at boil. Temp.aq.
Crustacean Shells
1. dil. HCl t at room temp.
2. dil. NaOH at boil. temp.

10. PolysaccharidesPolysaccharides
Chitin/Chitosan,Chitin/Chitosan,
and their derivativesand their derivatives
PolysaccharidesPolysaccharides
Chitin/Chitosan,Chitin/Chitosan,
and their derivativesand their derivatives
DegradationDegradationIrradiation
Solid state
Dilute aq. solution
CrosslinkingCrosslinkingPaste-like
condition
Irradiation
Carboxymethylchitin
Carboxymethylchitosan
Applications
In Agriculture, Industry,
Food, Medicine, Cosmetic
Fields
Pencangkokan/ graftingPencangkokan/ grafting

11. Pencampuran bahan dan radiasi
• Sebanyak 3 % chitosan yang dihasilkan dilarutkan dalam
asam asetat 1% kemudian dicampurkan dengan larutan
1 % CMC, 2 % starch yang sebelumnya telah dilarutkan
dalam Aquadest aduk sampai merata .
• Hasil campuran kemudian di bagi menjadi 4 bagian dan
masing masing tambahkan 1 %, 2 %, 3 % dan 4 %
akrilamida , aduk dan panaskan pada temperatur 800
C
selama 60 menit.
• Hasil yang diperoleh di masukan dalam kantong plastik
dan kemudian di iradiasi dengan dosis 25 kGy sehingga
terjadi proses pengikatan silang. Hasil iradiasi kemudian
dikeringkan dalam oven vakum pada temperature 500
C
selama 24 jam dan di potong kecil kecil untuk pengujian
lebih lanjut

12. Uji karakterisasi
a. Fraksi gel : Dengan metode gravimetri, gel direndam
dalam air dan asam asetat pada suhu 700
C selama 24 jam
kemudian gel dikeringkan dalam oven vakum pada suhu
500
C sampai bobot konstant. Fraksi gel dihitung dengan
rumus berikut :
Fraksi gel (%) = W1/Wo x 100 %
b. Nilai Swelling : Nilai swelling adalah ukuran banyaknya
air atau pelarut lain yang dapat masuk ke dalam kerangka
jaringan gel. Masing masing gel direndam dalam air suling
lalu dilihat pengaruhnya terhadap pengembangan gel pada
berbagai suhu dan waktu.
Nilai Swelling = (M-m) / m x 100 %
c. Uji pelapisan pada NPK
Cairan setelah radiasi di coba dilapiskan pada butiran
pupuk NPK dengan mempergunakan sprayer dan hasinya
diamati secara visual.

13. 1. Fraksi gel
Penetapan fraksi gel perlu dilakukan untuk
mengetahui pengaruh konsentrasi monomer
akrilamida terhadap fraksi padatan (gel) yang
tidak larut.
Pengujian fraksi gel pada percobaan ini
dilakukan dalam pelarut air dan asam asetat
(1%) sebab dalam proses iradiasi tidak semua
CMC-starch dan chitosan berikatan silang.
Air digunakan untuk melarutkan CMC dan
starch dan asam asetat untuk melarutkan
chitosan.

14. Fraksi gel dalam air yang diperoleh dari campuran CMC-stach-chitosan dan akrilamida
Gambar 1. Data hasil pengukuran fraksi gel campuran CMC-stach-chitosan dan akrilamida
dalam air
Dari grafik di atas menunjukkan bertambah besarnya
konsentrasi akrilamida nilai fraksi gelnya setelah konsentrasi
sebesar 2 % peningkatan fraksi gel sangat rendah , ini
menunjukan penambahan monomer akrilamida pada
campuran CMC-stach dan chitosan konsentrasi 2 % sudah
cukup baik
543210
80
70
60
50
40
30
20
Konsentrasi akrilamida (%)
Fraksipadatan(%)

15. Fraksi gel dalam asam asetat
Tabel 1. Data hasil pengukuran fraksi gel campuran CMC-starch-chitosan
dan akrilamida dalam asam asetat (1%)
Konsentrasi
akrilamida
(%)
% Fraksi gel
Dalam larutan asam asetat
(1%)
0
1,0
2,0
3,0
4,0
41,8 %
50,8 %
62,3 %
63,1 %
64,5 %

16. Tabel 3. Hasil uji pengaruh suhu terhadap nilai swelling gel campuran
CMC-stach-chitosan dan akrilamida
Konsentrasi
akrilamida
(%)
Nilai swelling (%)
Suhu 30ºC Suhu 40ºC Suhu 50ºC
0
1,0
2,0
3,0
4,0
158,3
156,1
94,6
80,9
75,5
162,0
159,2
96,7
85,9
77,4
125,2
118,8
53,2
38,5
34,2
Dari Tabel 3 menunjukkan bahwa nilai nilai swelling suhu 30ºC sampai
dengan suhu 40ºC, mengalami peningkatan ini menunjukkan hidrogel lebih
banyak menyerap air sedangkan pada suhu 50ºC nilai swelling menurun ini
menunjukkan penyerapan air lebih rendah dibanding temperatur 30ºC dan
40ºC

17. Untukmengetahuiterjadinyaperubahanpada gelCMC-stach-chitosan-
akrilamida makadilakukanpengujiansifatserapangelombangInframerah
denganFTIR.Pengukurandilakukanpada gelCMC-stach-chitosan-
akrilamidasebelumiradiasidansesudahiradiasi.GelCMC-stach-chitosan-
akrilamidasebelumdansesudah iradiasiditunjukkanpada Gambar1dan
Gambar2
Karakterisasi dengan FTIR

18. Gambar 1.Gel CMC-stach-chitosan-akrilamida(2%) sebelum iradiasi
Gambar 2.Gel CMC-stach-chitosan-akrilamida(2%) sesudah iradiasi

20. 1. Pada gel CMC-stach-chitosan-akrilamida, meningkatnya
konsentrasi akrilamida fraksi gel meningkat sehingga
semakin kenyal hidrogel yang didapat.
2. Fraksi gel yang diperoleh hidrogel gel CMC-stach-
chitosan-akrilamida lebih baik dibandingkan hanya gel
CMC-stach-chitosan.
3. Nilai swelling pengaruh suhu dari gel CMC-stach-
chitosan-akrilamida mengalami peningkatan pada suhu
28º-40ºC dan mengalami penurunan pada suhu 50ºC.
4. Nilai swelling pengaruh waktu dari gel CMC-stach-
chitosan-akrilamida pada pelarut asam asetat lebih
besar dibanding dalam air, karena asam asetat yang
dipakai untuk melarutkan chitosan mempunyai gugus –
OH, sehingga meningkatkan sifat hidrofilik dari
hidrogel. Nilai swelling tertinggi dari perlakuan hidrogel
dicapai pada konsentrasi 2% dengan waktu perendaman
240 menit
Kesimpulan