Artikel Kimia

Artikel Insektisida Hayati
Artikel Pestisida Nabati
Artikel Pergerakan Unsur Hara Nitrogen Dalam Tanah
Mengurangi Dampak Negatif Logam Berat Dengan Manipulasi Sifat Tanah
Gaya Tarik Antarmolekul

Posted: 14 Mar 2012 08:58 AM PDT

Artikel Insektisida Hayati

Budidaya anggrek tentunya akan mengalami interaksi baik dari lingkungan abiotik (tak hidup) dan lingkungan biotik (hidup). Salah satu bentuk interaksi biotic yaitu parasitisme, dimana anggrek berada sebagai organisme yang dirugikan, sedangkan hama sebagai organisme yang diuntungkan. Oleh karena itu, untuk melindungi tanaman anggrek dari gangguan hama, kita dapat menggunakan berbagai cara seperti pengandalian mekanis (efektif apabila hama sedikit dan ukurannya besar) atau kimiawi (pestisida). Meskipun anggrek bukan merupakan tanaman pangan, namun untuk mengurangi pemaparan residu kimia sintetik pada lingkungan, kita dapat menggunakan beberapa jenis pestisida hayati berikut.

1. Bawang putih (Alium sativum)

100 g bawang putih, 0,5 l air, 10 g sabun, dua sendok teh minyak mineral (minyak bayi). Bawang putih diparut/digerus dan dicampur minyak mineral, biarkan selama 24 jam. Sabun dilarutkan dicampur bawang putih dalam minyak mineral secara merata kemudian disaring dengan kain halus. Penggunaannya untuk setiap satu bagian campuran dilarutkan kedalam 20 bagian air. Bahan ini efektif untuk beberapa jenis serangga pengganggu. Meskipun demikian perlu juga diuji coba dengan tingkat konsentrasi yang berbeda untuk mengetahui konsentrasi yang paling efektif.

2. Kecubung (Datura stramonium)

1 kg daun pucuk kecubung segar, bunga dan biji dihancurkan, kemudian direndam dalam 10 l air, dan cairan sabun. Rendaman ini dibiarkan paling tidak selama 3-5 jam. Kemudian disaring dengan kain lalu disemprotkan. Disarankan untuk ditambah sabun cuci cair sebagai zat pembasah (surfactant).

3. Mindi (Melia azedarach)

150 g daun mindi segar diblender dalam 200 ml air, kemudian dicampur kedalam 800 ml air biasa dan dibiarkan semalam. Larutan di saring dengan kain kemudian dapat langsung disemprotkan. Dapat juga menggunakan biji mindi segar. 0,25 kg biji mindi ditumbuk halus kemudian dicampur dengan 1 liter air, selanjutnya disaring dan dijadikan larutan sebanyak 5-7 liter. Dalam larutan ditambahkan pula 2 sendok teh sabun cuci cair. Ekstrak ini dapat mengusir belalang.

4. Nimba (Azedarachta indica)

Minyak biji nimba memiliki kemampuan yang sangat baik dalam hal membunuh, mengusir, dan meracuni serangga ataupun organisme pengganggu lainnya seperti nematode dan cendawan. Minyak biji nimba dapat diperoleh dengan mengekstrak biji menggunakan air. Biji yang sudah dikumpulkan, dibersihkan dari daging buahnya, kemudian dikeringkan agar tidak berjamur saat penyimpanan. Pada saat akan digunakan, biji dikupas dari kulitnya, 25-50 g biji ditumbuk halus dan direndam dalam 1 l air, ditambahkan pula dengan 2 sendok teh sabun. Hasil penelitian menunjukkan bahwa 500 g biji kering yang direndam dalam 400 l air dapat digunakan untuk lahan seluas 4000 m2 dan mampu bertahan selama 2 minggu apabila tidak terkena hujan lebat.

5. Pepaya (Carica papaya)

1 kg daun papaya segar dirajang halus dan direndam kedalam 10 liter air kemudian ditambah 2 sendok makan minyak dan sabun cair. Dibiarkan selama semalam, disaring dengan kain halus kemudian disemprotkan.

6. Tembakau (Nicotiana tabacum)

1 kg daun tembakau (daun sisa-sisa) dirajang halus dan direndam dalam 15 liter air, ditambah 2 sendok teh sabun cair kemudian dibiarkan semalam. Setelah disaring dapat digunakan untuk disemprotkan. Atau dapat pula setiap 200 g daun tembakau diblender dan dilarutkan ke dalam 3 l air.

Sumber: septa-ayatullah.blogspot.com

Artikel Insektisida Hayati

Artikel Pestisida Nabati

Posted: 14 Mar 2012 02:32 AM PDT

Artikel Pestisida Nabati

Pestisida nabati adalah pestisida yang bahan aktifnya berasal dari tumbuhan atau bagian tumbuhan seperti akar, daun, batang atau buah. Bahan-bahan ini diolah menjadi berbagai bentuk, antara lain bahan mentah berbentuk tepung, ekstrak atau resin yang merupakan hasil pengambilan cairan metabolit sekunder dari bagian tumbuhan atau bagian tumbuhan dibakar untuk diambil abunya dan digunakan sebagai pestisida, diantaranya menggunakan daun sirsak untuk mengendalikan hama belalang dan penggerek batang padi. Sedangkan petani di India, menggunakan biji mimba sebagai insektisida untuk mengendalikan hama serangga. Namun setelah ditemukannya pestisida sintetik pada awal abad ke-20, pestisida dari bahan tumbuhan atau bahan alami lainnya tidak digunakan lagi.

Pada tahun 1960-an telah ditemukan beberapa insektisida dari bahan tumbuhan yang memiliki cara kerja spesifik, seperti azadirakhtin dan senyawa lain dari tanaman meliaceae yang menghambat aktivitas makan dan perkembangan hama serangga. Sediaan insektisida dari tumbuhan mimba juga telah diketahui efektif menekan populasi hama serangga dan relatif aman terhadap lebah dan beberapa musuh alami. Pada umumnya pestisida berbahan nabati bersifat sebagai racun perut yang tidak membahayakan terhadap musuh alami atau serangga bukan sasaran, sehingga penggunaan pestisida berbahan nabati dapat dikombinasikan dengan musuh alami.

Selain memiliki senyawa aktif utama dalam ekstrak tumbuhan juga terdapat senyawa lain yang kurang aktif, namun keberadaannya dapat meningkatkan aktivitas ekstrak secara keseluruhan (sinergi). Serangga tidak mudah menjadi resisten terhadap ekstrak tumbuhan dengan beberapa bahan aktif, karena kemampuan serangga untuk membentuk sistem pertahanan terhadap beberapa senyawa yang berbeda sekaligus lebih kecil daripada terhadap senyawa insektisida tunggal. Selain itu cara kerja senyawa dari bahan nabati berbeda dengan bahan sintetik sehingga kecil kemungkinannya terjadi resistensi silang.

Pada umumnya pestisida sintetik dapat membunuh langsung organisme sasaran dengan cepat. Hal ini berbeda dengan pestisida nabati, sebagai contoh insektisida nabati yang umumnya tidak dapat mematikan langsung serangga, biasanya berfungsi seperti berikut:

Refelen, yaitu menolak kehadiran serangga terutama disebabkan baunya yang menyengat
Antifidan, menyebabkan serangga tidak menyukai tanaman, misalnya disebabkan rasa yang pahit , mencegah serangga meletakkan telur dan menghentikan proses penetasan telur
Racun syaraf
Mengacaukan sistem hormon di dalam tubuh serangga
Attraktan, sebagai pemikat kehadiran serangga yang dapat digunakan sebagai perangkap

Sumber: septa-ayatullah.blogspot.com

Artikel Pestisida Nabati

Artikel Pergerakan Unsur Hara Nitrogen Dalam Tanah

Posted: 13 Mar 2012 08:26 PM PDT

Artikel Pergerakan Unsur Hara Nitrogen Dalam Tanah

Aliran massa (massflow) dan diffusi merupakan dua proses yang menyebarkan bahan terlarut dalam profil tanah seperti pupuk dan pestisida. Kata diffusi berarti suatu penyebaran yang disebabkan oleh pergerakan panas secara acak, sebagai gerak Brown dari partikel koloid (Wild, 1981). Dalam hal ini perpindahan terjadi oleh adanya perbedaan konsentrasi larutan pada dua tempat yang berjarak tertentu dimana pergerakan terjadi dari konsentrasi yang tinggi ke konsentrasi yang rendah. Aliran massa atau aliran konveksi berbeda dengan difusi kerena pergerakannya terjadi oleh adanya perpindahan air atau gas (Hillel, 1980).

Proses aliran massa dan difusi terjadi oleh sifat-sifat fisika yang berbeda dan arah geraknya berbeda. Aliran massa suatu zat dalam larutan tanah akan bergerak dari daerah yang berair ke daerah yang kering. Sedangkan difusi justru berlawanan, yaitu dari daerah yang berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah (daerah yang banyak air). Walaupun prosesnya berbeda tetapi di dalam tanah berlangsung secara simultan atau bersama-sama (Wild, 1981).

Kedua proses pergerakan, baik difusi maupun aliran massa, sangat penting dalam memindahkan unsur hara dari suatu tempat ke dekat permukaan akar, agar dapat diserap oleh akar tanaman. Hal ini terjadi bagi unsur hara P, K, Ca, Mg, S dan
sebagainya; tetapi bagi unsur hara N, terutama NO3- , justru pergerakan tersebut bukan saja berperan memindahkan ke dekat akar tetapi dalam pengangkutan yang menjauhi akar atau biasa dikenal sebagai tercuci/terlindi (Nkrumah, Griffith, Ahmad dan Gumbs, 1989).

Oleh karena NO3- dalam tanah sangat dibutuhkan oleh tanaman, maka usaha peningkatan efisiensi pemakaiannya perlu ditingkatkan. Salah satu caranya adalah dengan mempelajari pergerakannya ke akar tanaman dan pergerakan yang menjauhi akar (pelindian). Dengan demikian kajian atas gerakan difusi dan aliran massa di dalam tanah merupakan suatu hal yang penting bagi pemupukan. Tulisan ini merupakan studi pustaka yang mengkaji pergerakan N di dalam tanah, walaupun cukup singkat dan sederhana diharapkan bermanfaat adanya.

PERGERAKAN HARA DALAM TANAH

Berbagai komponen tanah bergerak dari satu tempat ke tempat lainnya melalui proses aliran massa dan difusi. Selain kedua proses tersebut perpindahan komponen tanah dapat juga terjadi melalui proses pergerakan mekanik. Proses yang
terakhir merupakan ciri khas tanah-tanah yang mempunyai sifat Self Mulching.

Difusi
Proses difusi menghasilkan gerak termal bebas dari suatu ion, atom, molekul. Suatu komponen yang tidak bermuatan akan bergerak dari larutan yang berkonsentrasi tinggi ke larutan yang berkonsentrasi lebih rendah. Laju perubahan dari konsentrasi larutan, tergantung dari perbedaan Konsentrasi awal dari dua volume larutan atau jarak dari keduanya. Selain itu laju difusi juga ditentukan oleh temperatur larutan. Jumlah aliran per satuan waktu dirumuskan sebagai: (Nye dan Tinker, 1977; Wild, 1981)

J= -D C/ X
dimana :
J = Kerapatan aliran (flux) larutan tanah melalui bidang 1 cm2 (mol/cm2/detik).
C = Konsentrasi larutan (mol/cm1.
X = Jarak tempuh.
D = Koefisien difusi (cm2/detik).

Rumus di atas dikenal dengan rumus Fick’s I. Apabila laju perubahan konsentrasi dikaitkan dengan waktu maka persamaan menjadi (Wild. 1981; Nye dan Tinker, 1977):

C/ t = D ( ﾗC/ Xﾗ)
dimana :
C/ t = laju perubahan konsentrasi berdasakan waktu.
ﾗC/ Xﾗ = gradien laju perubahan konsentrasi berdasarkan jarak.
Rumusan ini dikenal sebagai persamaan Fick’s II.
Pada ion yang mempunyai muatan, gerakkannya tidak hanya dipengaruhi oleh potensial gradien kimia saja tetapi juga oleh potensial listrik yang dihasilkan oleh muatan ion yang ada dalam larutan. Oleh karena itu, ion yang bermuatan akan
bergerak dengan pengaruh elektro-kimia (Nye dan Tinker, 1977)

Difusi dalam Bentuk Gas
Komposisi gas dalam tanah berubah menurut ruang dan waktu, sebagai akibat dari hasil respirasi perakaran tanaman, mikroorganisme dan fauna tanah. Oksigen dikonsumsi sedangkan karbondioksida dilepaskan, beberapa gas lain seperti methan, ethylen dan nitrous oksida menyebabkan perubahan konsentrasi gas dalam tanah. Difusi gas terjadi apabila terdapat perbedaan konsentrasi gas antara tanah dan atmosfir di atas permukaan tanah, dan juga terjadi dalam tanah karena perbedaan setempat dalam pemakaian dan pelepasan gas.

Kegiatan respirasi dalam tanah menyebabkan konsentrasi CO2 lebih tinggi dan 02 lebih rendah dalam tanah dibandingkan dengan udara di atasnya. Fluks CO2 dari perubahan tanah bervariasi dari 1,5 gim2/hari di musim dingin sampai lebih dari 25 g/m2/hari untuk daerah tropik (Russel in Wild, 1981). Konsentrasi CO2 clan O2 dalam tanah atau dalam berbagai kedalaman tanah dapat dihitung dengan menggunakan teori difusi. Jika suatu gas berdifusi melalui penampang A selama waktu t, maka koefisien difusi dihitung dengan dengan persamaan (Wild, 1981):
Ql
D= ——-
AtCe
dimana :
D = koefisien difusi (cm2/detik).
Q = massa gas yang hilang dalam silinder.
l = panjang silinder (cm).
A = luas penampang silinder (cm2).
Ce = konsentrasi penjenuhan gas (g/cm3).
Apabila koefisien difusi dalam tanah adalah Ds dan koefisien difusi ,dalam udara adalah D, maka hubungan keduanya dapat ditulis dengan persamaan :
Ds = ﾘa D
Dimana ﾘa adalah volume ruang pori yang terisi udara.
Beberapa hubungan antara Ds/D dan ﾘa dilaporkan sebagai berikut (Wild, 1981) :
Ds/D = 0,66 ﾘa (Penman, 1940).
Ds/D = ﾘa 3/2 (Marshall, 1959).
Ds/D = ﾘa 4/3 (Millington, 1959).
Nilai koefisien difusi O2 dan CO2 di udara berkisar antara 0,1 -0,2 cm2/detik. sedangkan dalam air kurang lebih 10-5 cm2/detik. Oleh karena itu pada gradien konsentrasi yang sama, difusi O2 dan CO2 dalam udara 10.000 kali lebih besar
dibandingkan dalam air.

Difusi dalam Bentuk Larutan
Apabila pupuk, pestisida dan benda terlarut lainnya ditambahkan dalam tanah maka akan tercipta konsentrasi larutan yang tinggi yang semakin lama akan menurun karena adanya difusi. Gradien konsentrasi juga terbentuk karena adanya pengambilan hara oleh akar dan mikroorganisme tanah yang menyebabkan adanya gerakan secara difusi. Dalam beberapa hal, koefisien difusi dalam larutan murni dianggap konstan dan sarna untuk semua ion. Sebaliknya koefisien difusi dalam tanah (Ds) biasanya lebih kecil dibandingkan koefisien difusi dalam larutan mumi (D1). Koefisien difusi dalam tanah berbeda antar ion dan menurut sifat-sifat tanah.

Tiga sifat tanah yang mempengaruhi koefisien difusi, yaitu (Wild, 1981):
1. Kandungan air tanah.
2. Saluran difusi yang berliku-liku.
3. Proporsi ion terdifusi dalam larutan.
Pada umumnya difusi berada dalam larutan dan jarak lintas yang harus dilalui dalam tanah adalah proposional dengan areal dalam tanah yang ditempati larutan.

Oleh: Wahyu Nadeak
Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Unversitas Bengkulu

Artikel Pergerakan Unsur Hara Nitrogen Dalam Tanah

Mengurangi Dampak Negatif Logam Berat Dengan Manipulasi Sifat Tanah

Posted: 13 Mar 2012 03:16 PM PDT

Mengurangi Dampak Negatif Logam Berat Dengan Manipulasi Sifat Tanah

Pada konsentrasi tinggi semua jenis logam berat dapat bersifat racun bagi makhluk hidup. Industri akan terus-menerus menghasilkan limbah logam berat yang tinggi sehingga lingkungan dapat dicemari olehnya. Pemanfaatan kimiawi logam berat dengan berbagai komponen dalam sistem tanah diharapkan dapat menetralkannya. Penelitian ini bertujuan mengembangkan teknik pengelolaan limbah industri berlogam berat di dalam sistem tanah dengan memanfaatkan kapur dan kompos daun tanaman.

Penelitian dilakukan dalam empat tahap. Tahap I bertujuan menentukan jenis bahan kapur dan bahan organik yang memungkinkan dapat digunakan dalam penyusunan teknologi mengurangi logam berat. Bahan organik mencakup kompos daun dari tanaman singkong, jagung, alang-alang, dan kedelai; sedangkan bahan kapur mencakup kapur karbonat (CaCO3), kapur hidroksida [Ca(OH)2], dan kapur dolomit [CaMg(CO3)2]. Jenis tanah mencakup tanah Ultisol, Oxisol, dan Andisol yang semuanya diambil dari Lampung. Contoh limbah terdiri atas limbah model berupa larutan logam berat baku dan limbah industri berupa lumpur limbah dari industri sendok logam. Tahap II bertujuan menentukan takaran kapur dan bahan organik terbaik dalam menurunkan kelarutan logam berat di dalam tanah. Bahan yang digunakan pada tahap II ini ialah 4 jenis tanah (Ultisol, Oxisol, Andisol, dan Alfisol), 4 tingkat CaCO3 (0, 2.5, 5, dan 10 ton ha-1), dan 4 tingkat kompos daun singkong (0, 5,10, dan 20 ton ha-1). Tahap III merupakan uji rumah kaca menggunakan tanaman indikator bagi teknologi yang disusun untuk melihat pengaruh bahan pengubah sifat kimia tanah terhadap kelarutan logam berat di dalam tanah dan pertumbuhan tanaman indikator. Pada tahap III ini digunakan 2 jenis tanah (Oxisoldan Alfisol) dan 2 jenis tanaman (bayam dan jagung), 3 tingkat kapur ( 0, 2.5, dan 5 ton ha-1). Perlakuan yang diuji ialah limbah model 10 mg kg-1, limbah model 40 mg kg-1, limbah industri 20 ton ha-1, dan limbah industri 80 ton ha-1. Tahap IV merupakan uji lapangan bagi teknologi yang disusun.

Kapur karbonat dan/atau kompos daun singkong memiliki kelebihan dibandingkan dengan kapur dan bahan organik lain dalam penurunan kelarutan logam berat di dalam sistem tanah (logam tersedia, logam dapat dipertukarkan, dan logam larut dalam air tanah), namun derajat pengaruh bahan tersebut bergantung pada jenis logam berat dan tanah yang digunakan. Secara umum tanah Banjaragung/Sri Bawono (Alfisol) memiliki daya jerap paling tinggi, diikuti oleh tanah Gedongmeneng/Sidosari (Oxisol) dan tanah Tanjungan (Ultisol). Daya jerap tanah Gisting (Andisol) tidak dapat ditingkatkan dengan kapur dan/atau kompos, walaupun daya jerapnya terhadap logam berat relatif tinggi.

Derajat penurunan kelarutan logam berat oleh kapur dan/atau kompos daun singkong juga bergantung pada takaran kedua bahan tersebut. Umumnya penambahan kompos daun singkong pada takaran tinggi kembali meningkatkan kelarutan logam berat bila diberikan bersamaan dengan kapur bertakaran tinggi (> 2.5 5 ton ha-1), khususnya untuk Cu, Cd, dan Zn.

Kapur karbonat dan kompos daun singkong berpengaruh positif terhadap pertumbuhan tanaman di tanah yang tercemari logam berat asal limbah. Selain karena menurunkan kelarutan logam berat di dalam tanah, bahan tersebut juga menurunkan akumulasi Cu di dalam akar dan tajuk tanaman. Penambahan limbah industri dengan takaran sampai dengan 80 ton ha-1 (dalam rumah kaca) dan 60 ton ha-1 (di lapangan) umumnya berpengaruh positif terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman bila diberikan bersama kapur dan kompos daun singkong.

Mengurangi Dampak Negatif Logam Berat Dengan Manipulasi Sifat Tanah

Gaya Tarik Antarmolekul

Posted: 13 Mar 2012 03:05 PM PDT

Dalam kehidupan sehari-hari, kita menemukan berbagai jenis zat yang partikelnya berupa molekul dan berbeda fasa. Dalam fasa gas, pada suhu tinggi dan tekanan yang relatif rendah (jauh di atas titik didihnya), molekul-molekul benar-benar berdiri sendiri, tidak ada gaya tarik antarmolekul. Akan tetapi, pada suhu yang relatif rendah dan tekanan yang relatif tinggi, yaitu mendekati titik embunnya, terdapat suatu gaya tarik-menarik antarmolekul. Gaya tarik menarik antar molekul itulah yang memungkinkan suatu gas dapat mengembun (James E. Brady, 1990).

Molekul-molekul dalam zat cair atau dalam zat padat diikat oleh gaya tarikmenarik antar molekul. Oleh karena itu, untuk mencairkan suatu zat padat atau untuk menguapkan suatu zat cair diperlukan energi untuk mengatasi gaya tarik-menarik antar molekul. Makin kuat gaya tarik antar molekul, makin banyak energi yang diperlukan untuk mengatasinya, maka semakin tinggi titik cair atau titik didih.