● Pendahuluan

● Materi pupuk

● Pupuk aplikasi langsung

● Pupuk Padat dan Pupuk Cair

● Pupuk terkontrol

Bahan Kimia Untuk Pertanian

◊ Meningkatkan produksi

◊ Mempertahankan produksi

◊ Meningkatkan pertumbuhan/perkembangan

Memenuhi kebutuhan hara/nutrisi tanaman

Melindungi tanaman dari gangguan hama, penyakit, gulma

pupuk

pestisida

Mempercepat pertumbuhan, pematangan buah, pembentukan bunga dan buah, pembentukan akar

Zat Pengatur Tumbuh

Pendahuluan

Hara Tumbuhan

Hara makro esensiil : dibutuhkan dalam jumlah banyak

Unsur hara dasar: C (44%), H (6%), O (45%)

Unsur hara utama: N(2%), P(0,5%), K (1%)

Unsur hara sekunder: Ca, Mg, S (1.3%)

Hara mikro esensiil : dibutuhkan dalam jumlah sedikit

B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn (0,1%)

Pupuk Utama: N,P, K

Pupuk Memenuhi kebutuhan hara tumbuhan

Pupuk NitrogenSumber N: Amonia, amonium nitrat, urea, amonium sulfat

Pupuk campuran nitrogen

Kode Larutan nitrogen campuran: misal 414(19-66-6) 41,4% total nitrogen, 19% amonia bebas, 66% amonium nitrat, 6% urea

Pupuk Kalium

KCl (kalium klorida), 60-62% ekuivalen K2O

KNO3 (kalium nitrat) K2SO4 (kalium sulfat)

K2Mg(SO4)2 (kalium magnesium sulfat)

Sumber K:

Tumbuhan tertentu (kentang, tembakau), tidak menyukai kadar klorida tinggi digunakan 3 bentuk pupuk K lain. Jeruk membutuhkan pupuk magnesium K2Mg(SO4)2

Pupuk Fosfat

CaF2.3Ca3(PO4)2 + 17 H2O + 7H2SO4

3[CaH4(PO4)2.H2O] + 7 CaSO4.2H2O + 2HF

Normal superfosfat (NSP), 20% P2O5

CaF2.3Ca3(PO4)2 + 14H3PO4 10 CaH4(PO4)2 + 2HF

Triple superfosfat (TSP), 48% P2O5

Sampai 1964: NSP

Sampai 1966: TSP

Mulai 1967: Amonium fosfat (DAP, MAP)

2NH3 + H3PO4 (NH4)2HPO4

2NH3 + H3PO4 (NH4)H2PO4

Diamonium fosfat (DAP)

Monoamonium fosfat (MAP)

Sumber P: Asam fosfat, batuan fosfat

Amoniasi

Jika Pupuk amonia dicampur dengan pupuk fosfat terjadi reaksi yang mengubah struktur bahan aktif

(1) H3PO4 + NH3 → NH4H2PO4

(2) Ca(H2PO4)2.H2O + NH3 → CaHPO4 + NH4H2PO4 + H2O

(3) NH4H2PO4 + NH3 →(NH4 )2HPO4

(4) 2CaHPO4 + CaSO4 + 2NH3 → Ca(HPO4)2 + (NH4)2SO4

(5) NH4H2PO4 + CaSO4 +NH3 → CaHPO4 + (NH4)2SO4

Pupuk Cair dan Pupuk Padat

Pupuk Cair

▪ Larutan jernih

▪ Suspensi padatan dalam cairan, dengan bantuan bahan pensuspensi

▪ bubur padatan dalam cairan

Pupuk padat: Tidak ada cairan

Pupuk Cair Pupuk Padat- Modal lebih rendah- biaya penanganan dan pekerja

lebih rendah- komposisi lebih seragam- distribusi pada tanah lebih

seragam

-Korosi pada alat kuran- lebih ekonomis penyimpanan dengan volume kecil

- tidak ada keterbatasan kelarutan

- tidak ada pengkristalan pada musim dingin

Pupuk Terkendali

Pupuk dengan sistem penglepasan perlahan sehingga aplikasi tidak perlu sering

▪ Resin Urea-formaldehida pada Pupuk Nitrogen:

Degradasi polimer berlangsung lambat oleh sinar matahari nitrogen terikat kuat dan lambat lepas

▪ Sulfur-coated Urea (SCU) : melepaskan nitrogen secara lambat

▪Sulfur-coated potash : melepaskan kalium secara lambat ▪ Mg(NH4)PO4 : lambat larut dalam tanah, melepaskan P

secara lambat

Pembuatan urea

2NH3 + CO2 → NH2COO-NH4+→ NH2CONH2 + H2O

Amonium karbamat Urea

Campuran amonia dan CO2 (nisbah 3:1, amonia berlebih) dipanaskan 2 jam, 190oC, 1500-3000psi

Campuran 35% urea, 8% amonium karbamat, 10% air, 47% amonia

didinginkan

Amonia disuling (60oC)

Bubur

padatan cairan

Pupuk cairUrea

● Pengertian dan peran pestisida

● Penggolongan pestisida

● Insektisida

● Herbisida

● Fungisida

P e n d a h u l u a n

Pengertian & peran Pestisida

♦ Bahan yang digunakan untuk memberantas penyakit dan hama pada tumbuhan.

♦ Populasi penduduk dunia meningkat → Lahan pertanian/ individu ↓ (0,5 ha/org (1950), 0,25 ha/orang (masa kini), dan 0,15 ha/orang (2050) → Kekurangan pangan → Produksi pangan perlu ditingkatkan dan dipertahankan. → Bersama pupuk, pestisida memungkinkan pertanian dapat mengatasi masalah kekurangan pangan

♦ pestisida membantu pemberantasan penyakit yang disebarkan serangga (malaria, tifus, demam)

♦ berperan dalam perlindungan tanaman, mempertahankan tingkat produksi

tertentu. Tanpa pestisida, produksi tanaman turun 30%, harga meningkat.

Kelemahan pestisida

♦ Beberapa pestisida sulit diuraikan, residu terakumulasi, berbahaya bagi

kesehatan manusia, hewan, biota air

Proteksi tanaman

Peningkatan produksi (dengan pemupukan), tidak sepenuhnya menyelesaikan masalah kekurangan pangan.→ Tanpa proteksi, 50-90% panen rusak oleh hama/penyakit

Proteksi tanaman (untuk mempertahankan tingkat produksi) diperlukan

Perkembangan proteksi tanamanBelerang (S) → Arsenat (insektisida) →Nikotin & Strichnin (rodentisida)→ ekstrak

chrysantemum & tembakau, bubur Bordeaux (CuSO4, Ca(OH)2, air), Paris Green (Cu-

arsenat) (insektisida & fungisida) →1850, sintetik meningkat→ sekarang, >1000

bahan kimia.

Penggolongan pestisida

Golongan Organisme target Kemampuan

Insektisida Serangga Membunuh larva/imago

Fungisida Kapang Memberantas penyakit

Herbisida Gulma, tumbuhan

Membunuh semua tanaman (total herbicide)Memberantas gulma (selective herbicide)

Rodentisida Tikus Memberantas rodent

Zat Pengatur Tumbuh

- Mengatur ukuran tanaman, menjaga batang serealia tetap kerdil

Acarisida Kutu Memberantas kutu, kepik dsb

Feromon Serangga Menarik insek ke perangkap, membatasi perkawinan

Repelen Serangga Menolak serangga tanpa membunuh

Nematisida Nematode, cacing

Membunuh cacing

Penggolongan pestisida berdasar organisme target

Penggolongan pestisida berdasar struktur kimia

Golongan Struktur dasar Golongan Struktur dasar

Karbamat O R-NH-C-O-R’ Piretroid

Ditiokarbamat S R-NH-C-S-R’

Sulfonilurea R-SO2-NH-C-NH-C-NH-R’

Organofosfat

R S O-R PO O-R

Triazol N N N

Organoklorin

Insektisida♦ Anorganik: Arsenat, timbal, tembaga, belerang, bubur bordeaux

Pb(NO3)2 + H3AsO4 → PbHAsO4 + 2 HNO3

♦ Organik alami:

N N

CH3

nikotinCH

CCH3 CH3

CH3

CH3

C-O

O

O

CH3

CH2-CH=CH-CH=CH2

piretrin

♦ Organik sintetik

○Hidrokarbon berklor

▪ DDT (Dikloro difenil trikloroetana)

CCl3COH + 2 C6H5Cl C6H5Cl-CH-C6H5Cl

CCl3

H2SO4

kloral klorobenzena

Diklorodifenil trikloroetana

Cl (paraklorin)

- diganti halogen lain, aktivitas berubah I < Br < Cl < F

- diganti alkil (R ) atau o-alkil (OR) (CH3, OCH3) , tetap aktif

Ukuran gugus R makin besar, aktivitas menurun

Cl pada CCl3 diganti H, aktivitas menurun

aktivitas Cl3C- > Cl2CH- > ClCH2> CH3-

▪ Dilarang karena residu, resistensi serangga, perkembangan insektisida baru

○ Organofosfat Paration

P2S5 + ROH H2S + RO-P-SH HCl + S + RO-P-Cl

RO

SCl2

S

RO

NaCl + RO-P-OC6H5-NO2

NaO-C6H5-NO2

R = CH3 metil paration

R = CH3-CH2l paration

Paration; tidak persisten, tapi toksik terhadap manusia organofosfat yang paling luas spektrumnya

Malation

CH3O- P-SH + ║ CH3O-P-S-CH-CO2Et CH-CO2Et

CH-CO2EtCH3O CH3O CH2-CO2Et

S S

malationDietil maleatAsam O,O,-dimetil fosforoditioat

○ Insektisida karbamat

Karbaril

H2 O -H2

O-C-NH-CH3

OOH

CH3-N=C=O

COCl2

karbaril

naftalena

Karbofuran, aldicarb, metomil

Herbisida○ Asam-asam Karboksilat

2,4-D (asam 2,4-diklorofenoksiasetat

2,4,5-T (asam 2,4,5-triklorofenoksiasetat

OH OH ONa + Cl-CH2-C-ONaCl

Cl Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

O-CH2-C-OHO-CH2-C-ONa

O

OO

Cl2

Fe

NaOH

H+

2,4-D

Cl2 NaOH

NaOH

Cl-CH2-COONaH+

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

OH

O-CH2-C-OH

O

2,4,5-T

Herbisida fenoksi

Herbisida fenoksi (2,4-D)

- murah, tidak persisten, toksisitas rendah

- Aplikasi: penyemprotan daun

- Aplikasi pada tanah: tidak langsung, karena mudah terdekomposisi dan terbawa air.

Dibuat turunan sulfonat

- O-CH2-CH2 –O- S - ONaCl

O

O

H2O

tanah

- O-CH2-CH2 –O- S - OHCl 2,4-DO

bakteri

2,4,5-TPengotor: 2,3,7,8-tetraklorobenzo-p-dioksin (TCDD): molekul kecil paling toksik terhadap manusia

○ Herbisida nitrogen heterosiklik

Senyawaan triazin: atrazin, sianazin

Senyawaan nontriazin: bentazon

Atrazin: membunuh semua tanaman kecuali jagung

Cl2 + HCN

ClCl

Cl

N N

N

+ EtNH2

NaOH

Et-NHCl

Cl

N N

N

CH3-CH(NH2)CH3

NaOH

NH-CH(CH3)2

Cl

N N

NEtNHSianuril klorida

atrazin

N N

Fungisida

Fungisida awal: anorganik [Cu (klorida, sulfat,), sulfur]

Ion Cu2+ membunuh spora, Sulfur menghambat respirasi

Aktivitas rendah, perlu pengulangan aplikasi banyak

Fungisida organik: mancozeb, thiram, folpet, imazotil …..

[-S-C-NH-CH2-CH2-NH-C-S-Mn]xZny

S S

(CH3)2N- C-S-S-C-N(CH3)2

S S

mancozeb thiram

Sampai di sini dulu

yaaa . . . .