analisis tanah, air dan tanaman (penetapan N-Total Tanaman

LAPORAN TETAP

ANALISIS TANAH, AIR DAN TANAMAN

PENETAPAN N-TOTAL TANAMAN

SARAH DWI YUSTIANI

05111007112

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

INDRALAYA

2014

I.                   PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang

Dalam tubuh tanaman, nitrogrn merupakan bagian dari protein dan plasma sel.Oleh karena itu diperlukan untuk pertumbuhan. Nitrogen juga merupakan penyusun chloropil dengan Mg sebagai pusat, yang dikelilingi oleh 4 cincin, dimana tiap cincin mengandung N dengan 4 atom C. Unsur ini juga berperan penting terhadap pertumbuhan yang jagur, dan membuat daun berwarna hijau. Jika nitrogen berlebihan mengakibatkan pertumbuhan vegetatip yang berlebihan, sehingga memperlambat panen.

Diantara berbagai macam unsur hara yang dibutuhkan tanaman nitrogen merupakan salah satu diantara unsur hara makro tersebut yang sangat besar peranannya bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Nitrogen memberikan pengaruh besar terhadap  perkembangan pertumbuhan. Diantara tiga unsur yang biasa mengandung pupuk buatan yaitu kalium, fosfat, dan nitrogen, rupanya nitrogen mempunyai efek paling menonjol.

Penetapan N-total tanaman dan beberapa bahan kompleks yang mengandung N sangat sulit. Bahan-bahan yang membantu perubahan N menjadi NH₄ adalah garam-garam, biasanya K₂SO₄ yang bertujuan untuk meningkatkan suhu. Selain itu beberapa katalisator seperti selenium, air raksa atau tembaga digunakan untuk merangsang dan mempercepat oksidasi bahan organik.

Nitrogen dalam tanah berasal dari bahan organik tanah, bahan organik halus, N tinggi, C/N rendah, bahan organik kasar, N rendah C/N tinggi. Bahan organik merupakan sumber bahan N yang utama di dalam tanah. Selain N, bahan organik mengandung unsur lain terutama C, P, S dan unsur mikro. Pengikatan oleh mikrorganisme dan N udara.

Gejala-gejala kekurangan N adalah tanaman kerdil, pertumbuhan akar terbatas, daun-daun kuning dan gugur, dan gejala-gejala kebanyakan N adalah memperlambat kematangan tanaman, batang-batang lemah mudah roboh, dan mengurangi daya tahan pada tanaman.

Tanaman dalam pertumbuhannya memerlukan 16 macam unsur hara yakni : Karbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (O), Nitrogen (N), Posfor (P), Kalium (K), Calsium (Ca), Magnesium (Mg), Sulfur (S), Tembaga (Cu), Boron (B), Molybdenium (Mo), Chlor (Cl), Mangan (Mn), Besi (Fe), dan Seng (Zn). Karbon, hidrogen dan Oksigen berasal dari udara dan air tanah, sedangkan yang lainnya berasal dari tanah dan pupuk.

B.     Tujuan

Adapun tujuan daripraktikum ini adalah untuk mengetahui cara yang tepat dalam penetapan N-Total tanaman di laboratorium dan untuk mengetahui jumlah nitrogen yang terkandung pada tanaman yang telah di ambil.

II.                TINJAUAN PUSTAKA

Nitrogen adalah unsur penting yang ditemukan dalam sel hidup, seperti asam amino, protein (termasuk enzim) dan asam nukleat (DNA dan RNA), yang lainnya seperti poliamin dan klorofil yang dapat memainkan peran penting dalam organisme. Meskipun nitrogen tersedia di udara, hanya beberapa bakteri yang mempunyai kemampuan untuk melakukan fiksasi nitrogen untuk mensintesa amonia. Pada asosiasi simbiotik seperti nodul akar tanaman legum merupakan proses penting, meskipun pada sebagian besar tanaman nitrat merupakan satu-satunya  sumber nitrogen dan diambil dari tanah oleh akar. Nitrat diambil oleh akar, bisa juga direduksi dalam akar menjadi amonia, disimpan dalam vakuola sel akar atau diangkut ke tunas melalui xylem. Nitrat yang diterima tunas disimpan atau direduksi oleh organ batang atau daun. Asimilasi NO₃ yang lebih besar pada akar, batang atau daun tergantung pada spesies dan kecepatan pengambilan NO₃^-. Tanaman tropikal dan subtropikal mereduksi NO₃^- pada tunas yang dominan, sedang pada tanaman legum mereduksi NO₃^- lebih banyak terjadi pada akar, khususnya pada saat konsentrasi NO₃ rendah (Poedjiadi, 1994).

Analisis nitrogen dan protein dapat digolongkan menjadi dua metode, yaitu: Metode konvensional, yaitu metode Kjeldahl (terdiri dari destruksi, destilasi, titrasi), titrasi formol. Digunakan untuk protein tidak terlarut. Metode modern, yaitu metode Lowry, metode spektrofotometri visible, metode spektrofotometri UV. Digunakan untuk protein terlarut. Dalam praktikum ini kami menggunakan Metode Kjeldahl. Metode ini merupakan metode yang sederhana untuk penetapan nitrogen total pada asam amino, protein, dan senyawa yang mengandung nitrogen. Sampel didestruksi dengan asam sulfat dan dikatalisis dengan katalisator yang sesuai sehingga akan menghasilkan amonium sulfat. Setelah pembebasan alkali dengan kuat, dan amonia yang terbentuk disuling dengan uap secara kuantitatif ke dalam larutan penyerap dan ditetapkan secara titrasi (Anonim, 2008).

Metode Kjeldahl merupakan metode yang sederhana untuk penetapan nitrogen total pada asam amino, protein dan senyawa yang mengandung nitrogen. Sampel didestruksi dengan asam sulfat dan dikatalisis dengan katalisator yang sesuai sehingga akan menghasilkan amonium sulfat. Setelah pembebasan dengan alkali kuat, amonia yang terbentuk disuling uap secara kuantitatif ke dalam larutan penyerap dan ditetapkan secara titrasi. Metode ini telah banyak mengalami modifikasi. Metode ini cocok digunakan secara semimikro, sebab hanya memerlukan jumlah sampel dan pereaksi yang sedikit dan waktu analisa yang pendek.

Analisis jaringan daun yang diperoleh dari laboratorium dapat digunakan sebagai acuan dalam mendiagnosis status hara dan menentukan rekomendasi pemupukan. Status hara pada jaringan tanaman juga merupakan gambaran status hara dalam tanah. Hal ini didasarkan pada prinsip bahwa konsentrasi suatu unsur hara didalam tanah merupakan hasil interaksi dari semua factor yang mempengaruhi penyerapan unsur tersebut dari dalam tanah (Liferdi 2008).  Jaringan tanaman yang biasa digunakan untuk analisis hara adalah daun.

Menurut Leiwakabessy dan Sutandi (2004), ada beberapa tujuan analisis jaringan daun. Tujuan tersebut antara lain untuk mendiagnosis atau memperkuat diagnosis gejala yang terlihat, untuk mengidentifikasi gejala yang terselubung, untuk mengetahui kekurangan hara sedini mungkin dan sebagai alat bantu dalam menentukan rekomendasi pupuk. Optimasi Uji korelasi konsentrasi hara pada daun dengan produksi bertujuan untuk mendapatkan hubungan yang paling baik dari kadar suatu unsur hara dalam daun sampel pada umur tertentu.

Hara dalam tanah yang dapat diserap oleh tanaman hanya dalam bentuk tertentu seperti NO³-, NH⁴⁺, H₂PO^2-, HPO₄^2-, dan K⁺. Selanjutnya hara tersebut berperan dalam berbagai aktivitas metabolisme. Perubahan hara pada daun tanaman disebabkan oleh perubahan fase pertumbuhan. Hara daun mengalami penurunan pada fase trubus dan fase generatif. Pada fase tersebut hara pada daun mengalami translokasi dari daun tua ke bagian organ yang lebih muda atau untuk pembentukan buah, akibatnya konsentrasi hara pada daun tua berkurang (Hanafiah 2004).

Senyawa nitrogen organik dioksidasi dalam lingkungan asam sulfat pekat dengan katalis campuran selen membentuk (NH₄)₂ SO₄. Kadar amonium dalam ekstrak dapat ditetapkan dengan cara destilasi atau spektrofotometri. Pada cara destilasi, ekstrak dibasakan dengan penambahan larutan NaOH. Selanjutnya, NH₃ yang dibebaskan diikat oleh asam borat dan dititar dengan larutan baku H₂SO₄ menggunakan penunjuk Conway. Cara spektrofotometri menggunakan metode pembangkit warna indofenol biru (Khama, 2012).

Analisis kadar N, P, dan K terhadap brangkasan  dan  biji.  Masing-masing jaringan (berangkasan dan biji) didestruksi basa dengan  menggunakan  pengekstrak H₂SO⁴  H₂O₂. Analisis N menggunakan metode Kjeldahl,  analisis P menggunakan metode spectrometer dan analisis K mengunakan metode flamefotometer. Hasil analisis kadar hara digunakan untuk menghitung serapan hara tanaman dengan mengalikan kadar hara dengan  bobot  kering  brangkasan atau biji (Syafruddin dan Zubachtirodin, 2010).

Konsentrasi kandungan K daun berbeda nyata pada setiap umur tanaman. Menurut hasil penelitian Hermanto et al (2011) pada unsur hara K daun dari hasil uji Duncan 5% yang memberikan nilai daun tertinggi adalah daun sampel ke-4 pada umur 5 bulan. Sedangkan nilai korelasi tertinggi antara K daun sampel  ke-3 terhadap produksi bobot kering daun dan bobot asiatikosida diperoleh pada umur 5 bulan. Oleh karena itu bahan diagnostik penetapan kebutuhan pupuk K sebagai bahan untuk analisis hara K daun yang terbaik dilakukan pada umur 5 bulan diposisi daun sampel ke-3.

Semua unsur hara yang kita sebutka diatas tadi kita bedakan lagi atas dua bagian yaitu :

1. Unsur hara makro

2. Unsur hara mikro

Unsur hara makro adalah unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang banyak. Sedangkan unsur hara mikro adalah unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang sedikit. Yang termasuk unsur hara makro adalah N, P, K, Ca, Mg, dan S, sedangkan unsur hara mikro adalah Fe, Cu, Zn, Mo, B, Cl, Mn (Effendi, 1981).

III.             PELAKSANAAN PRAKTIKUM

A.    Waktu dan Tempat

Praktikum penetapan N-Total tanaman ini di laksanakan pada 6 - 9 Oktober 2014. Dimana dilaksanakan di Laboratorium Kimia tanah, Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian,  Universitas Sriwijaya, Indralaya.

B.       Alat dan Bahan

Adapun alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah 1) alat destruksi, 2) alat destilasi, 3) labu kjedahl, 4) erlenmeyer 250 ml, 5) gelas ukur, 6) buret mikro skala 0,02, 7) sprayer, dan 8) neraca analitik.

Adapun bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah 1) asam borak 2 %, 2) asam sulfat 0,1 N, 3) Natrium hydroksida 40 %, 4) campuran katalis, dan 5) indikator BCG.

C.    Cara Kerja

Adapun cara kerja dari penetapan N-Total tanaman antara lain sebagai berikut:

-          Destruksi:

1.             timbang 0,1 g tanaman. masukkan ke dalam labu kjedahl 50 ml lalu tambah campuran katalis sedikit.

2.             tambah 5 ml asam sulfat pekat pa.

3.             panaskan, mula-mula dengan temperature rendah lalu dinaikkan, pemanasan dilakukan sampai cairan dalam labu kjedahl jerni kebiruan.

4.             dinginkan. setelah dingin tambah 20 ml aqquades lalu pindahkan ke labu kjedahl 500 ml sampai volume 100 ml (labu destilasi).

-                 Destilasi:

1.        ambil erlenmeyer 250 ml lalu diisi dengan asam borak 2 % sebnyak 25 ml, lalu tambahkan 3 tetes indikator BCG.

2.        erlenmeyer ini (1) ditempatkan di baris alat pendingin destilasi sedemikian rupa hingga ujung alat pendingin tersebut tercelup di asam.

3.        tambahkan dengan hati-hati 25 ml NaOH 40 %. penambahan NaOH ini dilakukan pada saat destilasi akan di mulai.

4.        lakukan destilasi lebih kurang 30 menit.

5.        setelah destilasi selesai, erlenmeyer diambil ( ingat api boleh di matikan kalau erlenmeyer sudah di ambil).

6.        bilas dengan aquades ujung atas dan bawah alat pendingin.

-            Titrasi:

1.        larutan dalam erlenmeyer di titrasi dengan H₂SO₄ 0,001 N sampai merah.

2.        lakukan juga untuk blanko dengan cara yang sama.

IV.             HASIL DAN PEMBAHASAN

A.      Hasil

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan maka diperoleh lah hasil sebagai berikut:

Blanko	Nilai titrasi
0,1	1,16

Cara perhitungan:

% N      =   ( t- b ) x N x 1400

s

keterangan:

t           = titrasi

b          = blanko

N         = normalitas H₂SO₄

s           = berat contoh dalam mg

jadi,

% N      =   ( t- b ) x N x 1400

s

            =  (1,16- 0,1) x 0,01 x 1400

                             100 mg

            = 1,06 x 0,01 x 14

            = 0,1484 %

B.       Pembahasan

Dari hasil praktikum yang telah di lakukan dalam penetapan kandungan senyawa nitrogen yang ada di dalam tanaman maka di dapatlah hasilnya. Dimana setelah melakukan rangkaian tahapan hingga akhirnya mendapatkan hasil yang berupa data. Hasil yang di dapat bahwa kandungan nitrogen yang terkandung di dalam tananaman yang di analisis adalah sebesar 0,1484 %.

Menurut Lingga (1986), peran nitrogen bagi tanaman adalah untuk merangsang pertumbuhan secara keseluruhan khususnya batang, cabang, dan daun, serta mendorong terbentuknya klorofil sehingga daunnya menjadi hijau, yang berguna bagi proses fotosintesis.

Selain itu menurut Suriatna (1988), nitrogen berfungsi mempercepat pertumbuhan tanaman, menjadikan daun tanaman menjadi lebih hijau dan segar serta banyak mengandung butir-butir hijau daun yang penting dalam proses fotosintesis. Selain itu nitrogen mempunyai fungsi dapat menambah kandungan protein dalam tanaman.

Dari hasil yang di peroleh maka kandungan nitrogen yang terdapat di dalam tanaman tersebut dapat dikatategorikan kedalam kriteria rendah. karena senyawa nitrogen adalah senyawa yang sangat penting dalam pertumbuhan dan perkembanggan tanaman tersebut. Nitrogen merupakan unsur hara paling  penting yang merupakan salah satu unsur hara esensial bagi tanaman.

Nitrogen diambil oleh tanaman dalam bentuk NH₄⁺ dan NO₃^- yang terdapat dalam larutan tanah, bersifat mobil dan diikat oleh partikel tanah. Unsur N bersifat mudah tercuci dan menguap (Soepardi, 1983). Kebutuhan senyawa nitrogen untuk tanaman diantaranya adalah dapat membantu untuk pembentukan daun, pembentukan tunas, pertumbuhan batang, dan pertumbuhan akar.

V.                KESIMPULAN DAN SARAN

A.      Kesimpulan.

Adapun kesimpulan yang dapat di ambil dari praktikum ini adalah sebagai berikut:

1.      Kandungan nitrogen yang terkandung di dalam tananaman yang di analisis adalah sebesar 0,1484 %.

2.      Peran nitrogen bagi tanaman adalah untuk merangsang pertumbuhan secara keseluruhan khususnya batang, cabang, dan daun, serta mendorong terbentuknya klorofil sehingga daunnya menjadi hijau, yang berguna bagi proses fotosintesis.

3.      Dari hasil yang di peroleh maka kandungan nitrogen yang terdapat di dalam tanaman tersebut dapat dikatategorikan kedalam kriteria rendah.

4.      Senyawa nitrogen sangat penting bagi pertumbuhan tanaman.

5.      semakin rendah kandungan nitogen di dalam tanaman tersebut maka pertumbuhan dan perkembangan dari tanaman tersebut akan terhambat.

B.     Saran

Adapun saran yang dapat di sampaikan dalam praktikum ini dimana seharusnya praktikum penetapan N-Total ini membutuhkan waktu yang lama dalam prakteknya sehingga dapat dengan fokus menyelesaikan praktikum ini.

DAFTAR PUSTAKA

Dwijoseputro, D. 1980. Pengantar Fisiologi Tumbuhan.Gramedia. Jakarta.

Fauconnier, R. 1993. Sugarcane. The Macmilian Press LTD. London and Basing  stoke.

Hardjowigeno, S. 1987. Ilmu Tanah. Akademika Pressindo. Jakarta. 286 hal.

Leiwakabessy, FM dan A Sutandi. 1998. Pupuk dan Pemupukan (Diktat Kuliah). Departemen Ilmu Tanah. Fakultas Pertanian.Institut Pertanian Bogor.