PENGOLAHAN LIMBAH JERAMI PADI (FLY ASH) MENJADI BRIKET NON-FOSIL DAN SEBAGAI PUPUK KALIUM ALAMI SERTA PENGARUHNYA PADA TANAMAN KEDELAI BAB I PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG Indonesia merupakan negara agraris yang memiliki kekayaan Sumber Daya Alam yang melimpah terutama dari sektor pertanian. Tetapi, hal tersebut justru dapat menimbulkan masalah baru seperti menumpuknya limbah pertanian. Salah satunya adalah jerami padi. Jerami padi merupakan limbah pertanian yang pemanfaatannya belum optimal. Biasanya jerami hanya digunakan untuk membakar batu bata sehingga energinya tidak termanfaatkan secara optimal. Padahal jumlah jerami padi di Indonesia sangat banyak. Hal ini karena Indonesia adalah salah satu penghasil padi terbesar. Tidak terkecuali Kabupaten Tegal, yang sebagian besar penduduknya bermata pencaharian sebagai petani. Setelah masa panen tiba, limbah jerami kering seberat 244.016 ton yang berasal dari sawah seluas 61.004 ha terbuang percuma (Dinas Pertanian Kabupaten Tegal, 2009). Seperti yang kita ketahui, di seluruh dunia saat ini sedang terjadi krisis kekurangan energi karena bahan bakar fosil mulai menipis. Telah banyak penemuan bahan bakar alternatif, salah satunya adalah briket. Akan tetapi, limbah hasil pembakaran dari briket tersebut (fly ash) juga belum dimanfaatkan. Padahal dari 244.016 ton jerami kering dapat menghasilkan 2440,16 ton fly ash. Oleh karena itu, limbah padi tersebut dapat kita olah menjadi bahan bakar alternatif ramah lingkungan dan pupuk fly ash jerami yang kaya kalium yang bermanfaat bagi tumbuhan. Jerami merupakan sumber hara untuk tanah yang sangat potensial. Sekitar 25% kalium terkandung dalam fly ash jerami. Tentu saja, hal ini dapat memberikan manfaat untuk para petani yang kebanyakan masih menggunakan pupuk kalium sintetis. Diharapkan dengan berhasilnya percobaan ini, maka krisis energi dapat teratasi dan para petani dapat menggunakan pupuk kalium ramah lingkungan yang murah dan terjangkau.
Untuk itu kami menulis Karya Tulis Ilmiah ini yang berjudul “Pengolahan Limbah Jerami Padi (Fly Ash) menjadi Briket Non-fosil dan sebagai Pupuk Kalium Alami serta Pengaruhnya pada Tanaman Kedelai”. B.
PERUMUSAN MASALAH a.
Dapatkah limbah jerami diolah menjadi briket Non-fosil yang ramah lingkungan?
b.
Dapatkah limbah pembakaran briket jerami (fly ash) digunakan sebagai bahan pupuk kalium alami?
c. C.
Bagaimanakah pengaruh pupuk fly ash jerami terhadap tanaman kedelai?
TUJUAN a.
Untuk mengetahui sampai sejauh mana manfaat briket Non-fosil dari limbah jerami sebagai bahan bakar alternatif.
b.
Untuk mengetahui apakah limbah pembakaran briket jerami padi (fly ash) dapat digunakan sebagai bahan pupuk kalium alami.
c.
Untuk mengetahui pengaruh pupuk fly ash jerami terhadap tanaman kedelai.
BAB II DASAR TEORI
A. JERAMI Jerami merupakan salah satu limbah pertanian yang jumlahnya cukup besar. Sekitar 4 ton jerami kering dapat dihasilkan dari sawah seluas 1 ha. Meskipun jerami sebagian sudah digunakan di masyarakat, baik untuk keperluan industri/pertanian, namun pemanfaatannya masih kurang optimal.
Limbah jerami yang cukup tinggi produksinya ini, dapat menimbulkan permasalahan pencemaran apabila tidak dimanfaatkan dengan baik. Untuk itu, jerami harus dimanfaatkan serta dikelola dengan baik. Jerami merupakan sumber hara untuk tanah yang sangat potensial. Kandungan unsur hara yang terkandung dalam jerami antara lain 0,4% Nitrogen, 0,02% Pospor, 1,4% Kalium, 5,6% Silika.
B.
BRIKET ORGANIK Briket organik merupakan salah satu energi alternatif yang diharapkan mampu menggantikan peran bahan bakar lain diantaranya minyak tanah dan gas elpiji. Dibandingkan dengan briket fosil, briket organik memiliki beberapa keunggulan.
Hagas et al (2001) beberapa keunggulan briket organik antara lain:
1. Nilai kalornya tinggi 2. Mengurangi volum sampah 3. Bahan bakar padat yang memiliki nilai kalor yang tinggi 4. Murah dalam memproduksi 5. Melindungi Sumber Daya Alam 6. Membuka lapangan pekerjaan baru 7. Tidak berbahaya
Briket jerami padi Dikenal dengan nama bio-briket. Suatu inovasi baru penerapan teknologi dalam pembuatan briket. Bio-massa yang terkandung didalamnya digunakan sebagai substansi untuk mengurangi emisi dan mempercepat pembakaran. Briket jerami padi tentu dapat menjadi bahan bakar alternatif untuk menghemat biaya bahan bakar/gas, khususnya bagi masyarakat di pedesaan. Briket jerami padi ini lebih ramah lingkungan, karena tidak mengandung racun. Tidak seperti briket batubara yang mengandung racun berupa gas Oksida nitrit (NOX) dan Oksida sulfur (SOX) (yan’s site, 2010).
C.
PUPUK FLY ASH JERAMI Fly ash jerami merupakan limbah pertanian yang dihasilkan dari pembakaran jerami. Pembakaran jerami oleh para petani secara tidak langsung mengembalikan unsur hara jerami ke
dalam tanah, membunuh bakteri pathogen yang ada dalam tanah, dan ikut mengurangi gulma yang ada di lahan pertanian. Hasil pembakaran jerami yang berupa selulosa akan lebih cepat diserap oleh tanah dalam kondisi abu, karena kandungan protein dan karbonnya sudah terpecah (yan’s site, 2010). Dengan demikian, penggunaan abu tanaman, khususnya fly ash jerami padi yang banyak terdapat setelah panen sebagai pupuk pada tanaman, merupakan alternatif yang cukup baik untuk mendapatkan pupuk yang murah dan ramah lingkungan. Mengingat harga pupuk yang masih relatif mahal dan menjadi kendala dalam peningkatan hasil panen pada tanaman. Selain itu, penggunaan pupuk fly ash ini juga dapat menekan penggunaan pupuk kimia yang dapat menimbulkan pencemaran terhadap lingkungan.
BAB III METODE PENELITIAN
A. VARIABEL Penelitian ini menggunakan metode pendekatan studi ekperimental dengan variable sebagai berikut: a) Variabel bebas: Pot F0.1, F0.2, F0.3 (tidak menggunakan fly ash). Pot F1.1, F1.2, F1.3 (menggunakan fly ash dengan perbandingan 25% abu dengan 75% tanah). Pot F2.1, F2.2, F2.3 (menggunakan fly ash dengan perbandingan 50% abu dengan 50% tanah). Pot F3.1, F3.2, F3.3 (menggunakan fly ash dengan perbandingan 75% abu dengan 25% tanah).
b) Variabel tergantung: jumlah kalori yang dihasilkan, produksi tanaman (jumlah batang, jumlah cabang, jumlah produksi). B.
WAKTU DAN TEMPAT Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Oktober-Desember 2010 di SMA Negeri 1 Slawi, Kabupaten Tegal, Jawa Tengah.
C.
TAHAP PENELITIAN
1. Persiapan alat dan bahan Persiapan untuk melakukan penelitian ini antara lain sebagai berikut: a) Alat dan bahan untuk membuat Briket Jerami Alat: ˗ Cetakan/peralon ˗ Pengepres/tongkat bambu ˗ Panci Bahan: ˗ Jerami bakar / abu jerami ˗ Tepung kanji ˗ Kapur ˗ Air b) Alat dan bahan untuk menanam kedelai Alat: ˗ Pot tanaman Bahan: ˗ Biji kedelai ˗ Pasir sungai / tanah ladon ˗ Abu jerami ˗ Air 2. Pelaksanaan Penelitian
Draf kerja:
a) Pembuatan Briket Jerami Padi Cara kerja membuat briket Jerami: 1. Rebus tepung kanji hingga mendidih, dengan ukuran 10 gr tepung kanji untuk 100 ml air. 2. Diamkan sebentar hingga sedikit dingin, kemudian campurkan kapur 10 gr. 3. Aduk rata, kemudian campurkan jerami bakar / abu jerami sampai adonan menjadi padat ( cukup kering ). 4. Cetak adonan sampai padat. 5. Jemur briket hingga kering. b) Pembuatan Pupuk Fly ash Jerami Cara kerja menanam kedelai dengan menggunakan fly ash: 1. Masukkan pasir sungai / tanah ladon dan abu jerami ke dalam pot (dengan perbandingan tertentu). 2. Aduk hingga rata, masukkan biji kedelai (tiga biji kedelai untuk satu pot).
3. Siramkan dengan air. 4. Percobaan terhadap tanaman kedelai 3. Pembuatan Laporan D. INSTRUMEN PELAKSANAAN a) Jerami padi yang diperoleh dari sawah sekitar b) Bibit kedelai yang diperoleh dari produsen bibit kedelai c) Neraca d) Penggaris/mistar dengan ketelitian 0,5 mm e) Jangka sorong dengan ketelitian 0,1 mm f) Stopwatch dengan ketelitian 0,1 detik
BAB IV PEMBAHASAN
A. DATA HASIL BRIKET Briket yang didapat berupa briket arang aktif yang siap digunakan untuk keperluan rumah tangga termasuk untuk keperluan pedagang makanan siap saji. Dari hasil pengamatan diperoleh data yang sesuai dengan teori yang mengatakan bahwa: 1. Nilai kalornya tinggi 2. Mengurangi volum sampah 3. Bahan bakar padat yang memiliki nilai kalor yang tinggi 4. Murah dalam memproduksi 5. Melindungi Sumber Daya Alam
6. Membuka lapangan pekerjaan baru 7. Tidak berbahaya Untuk
gram briket mampu memanaskan air
liter dalam waktu
jam. Hal ini
menunjukkan bahwa briket dari jerami padi dapat menggantikan energy dari fosil yang memiliki kadar dioksin tinggi serta tidak ramah lingkungan. Selain itu juga, karena bahan bakar fosil bersifat tidak dapat diperbarui, maka briket dari jerami padi ini dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif untuk penggantinya. B.
PUPUK FLY ASH DARI BRIKET JERAMI PADI Fly ash (limbah hasil pembakaran briket) bisa digunakan sebagai pupuk organik kalium yang murah dan ramah lingkungan, dapat memperbaiki tekstur dan struktur tanah sehingga ke depan kerusakan tanah dapat dihindari, dapat menekan biaya produksi para petani karena tinggal memanfaatkan limbah hasil pertanian yang mereka miliki, serta praktis dalam penggunaannya. Data hasil pemberian pupuk fly ash terhadap tinggi tanaman kedelai sebagai berikut: Tabel 1 tinggi tanaman (cm) Ulangan Perlakuan
Jumlah
Rerata
33
100
33,3
38
38
112
37,3
36
36
36
108
36
28
29
30
87
29
407
135,6
1
2
3
F0
34
33
F1
36
F2 F3
Total Tabel 2 Analisis Varian tinggi tanaman (cm) Sumber Keragaman
Db
Jk
KT
Perlakuan
(t-1) 4-1=3
121,5
121,5/3=40,5
Galat
t(r-1) 4(3-1)=8
5,4
5,4/8=0,675
F hitung
F table
40,5/0,675 =60
5%-1% 4,07-7,59
Dari hasil analisis varian ternyata F hitung > F tabel, hal ini menunjukkan adanya perbedaan antar perlakuan. Hal ini membuktikan bahwa pemberian pupuk kalium yang
bersumber dari fly ash dapat berpengaruh terhadap tinggi tanaman. Dari hasil pengamatan, tanaman tertinggi pada perlakuan F1 fly ash 25% sebesar 37,3 cm dibanding dengan F3 fly ash 75% sebesar 29 cm. Hal ini sesuai dengan teori bahwa kalium sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman. Hal ini membuktikan bahwa pemberian fly ash terlalu besar akan menyebabkan area disekitar perakaran akan menjadi panas dan menghambat pertumbuhan kedelai. Pengamatan terhadap jumlah cabang hasil analisisnya sebagai berikut:
Tabel 3 jumlah cabang tanaman kedelai akibat pengaruh pemberian pupuk kalium Perlakuan F0 F1 F2 F3
1 8 12 10 5
Ulangan 2 8 14 9 6
3 8 12 8 4
Jumlah
Rerata
24 38 27 15
8 12,8 9 5
Tabel 4 analisis varian jumlah cabang Sumber Keragaman
Db
Jk
KT
Perlakuan
(t-1) 4-1=3
90
90/3=30
t(r-1) 4(3-1)=8
6,7
Galat
F hitung
F table
30/0,8375 =35,82
5%-1% 4,07-7,59
6,7/8=0,8375
Dari hasil analisis varian didapat bahwa F hitung > F tabel, hal ini menunjukkan adanya perbedaan. Hal ini membuktikan bahwa pemberian pupuk kalium dari fly ash 25% sangat berpengaruh terhadap banyaknya cabang yang dihasilkan, semakin banyak cabang diharapkan produksinya juga semakin banyak. Dari hasil perhitungan jumlah cabang rata-rata pada perlakuan F1 dengan 25% fly ash memberikan jumlah cabang rata-rata sebanyak 12,7 buah
dibanding dengan perlakuan F3 75% fly ash sebanyak 5. Semakin tinggi dosis fly ash, maka semakin rendah jumlah cabangnya. Sesuai dengan teori dosis optimum pemberian fly ash sebesar 25%, terlalu banyak fly ash menyebabkan jumlah cabang semakin sedikit. Hal ini dikarenakan banyaknya ion K yang ada di dalam batang dipakai untuk memperkokoh/memperbesar diameter batang maupun akar sehingga tanaman kedelai yang diberi pupuk kalium dalam dosis optimum (25%) batang dan akarnya menjadi kuat dan tidak mudah roboh. Pengamatan pengaruh fly ash terhadap produksi sampai saat ini masih dilakukan (belum selesai pengamatan).
BAB V KELEBIHAN DAN KETERBATASAN PENELITIAN
KELEBIHAN: 1.
Abu fly ash jerami dapat dijadikan briket non-fosil. Sedangkan limbah fly ashnya dapat digunakan untuk pupuk kalium pengganti pupuk KCl yang harganya relatif mahal.
2. Abu fly ash jeraminya dapat menggantikan pupuk kalium (KCl). KETERBATASAN: 1. Waktu penelitian relatif lama, sedangkan peneliti adalah seorang pelajar. 2.
Perlu sosialisasi yang lebih intensif kepada masyarakat, kami tidak memiliki dana untuk publikasi.
BAB V PENUTUP
A. SIMPULAN Dari hasil pembahasan dapat disimpulkan: b. Briket jerami padi kedepan mempunyai prospek sebagai pengganti bahan bakar fosil karena ramah lingkungan, tidak mengandung dioksin, harganya murah dan tidak mencemari lingkungan. c. Pengaruh pemberian fly ash jerami padi terhadap tinggi tanaman diperoleh tinggi tanaman 37,3 cm pada perlakuan F1 25% fly ash dibanding dengan perlakuan F3 75% fly ash diperoleh tinggi tanaman sebesar 29 cm. d. Hasil pengamatan terhadap jumlah cabang diperoleh cabang terbanyak pada perlakuan F1 25% fly ash sebesar 12,7 dibanding pada F3 75% fly ash hanya 5 buah cabang sedangkan penelitian jumlah produksi belum teramati.
B.
SARAN Sebaiknya pemerintah mensosialisasikan kepada masyarakat bahwa jerami padi dapat digunakan sebagai briket pengganti bahan bakar fosil sekaligus pupuk kalium yang ramah lingkungan, murah, dan terjangkau bagi masyarakat khususnya bagi para petani.
DAFTAR PUSTAKA
Anonym. 2009. Pemanfaatan Jerami dalam Pembuatan Kompos. Dowload
internet
www.kelompokabs.webs.com diunduh tanggal 5 November
2010 jam:16.38 WIB
Anonym. 2010. Dahsyatnya Jerami Padi. Dowload internet
www.yplaksana.multiply.com
diunduh tanggal 14 November 2010 jam:
20.22 WIB
Anonym. 2010. Pertanian, Perkebunan, dan Kehutanan. Download internet www.tegal.go.id diunduh tanggal 5 November 2010 jam: 21.11 WIB Halim, Abdul, Solo S.R Samosir, Sikstus Gusli dan Ambo Ala. 2004. Jerami Padi dan Pemupukan Lewat Daun dan di lahan Sawah. Makassar:
Pengelolaan Mulsa
Pengaruhnya terhadap Produksi Kedelai
J. Sains & Teknologi, April, 2004, vol. 4 No. 1:9-19
Munif, Abdul. 2009. Pemanfaatan Jerami Padi sebagai Pupuk Organik In situ Mengurangi Penggunaan Pupuk Kimia dan Subsidi Pupuk,
untuk
Yogyakarta: Makalah diskusi
dengan sekretaris menteri pertanian, fakultas pertanian UGM Sudadi dan Windi Atmaka. 2000. Cara dan Dosis Penggunaan Abu jerami Padi untuk Meningkatkan Hasil Kedelai Pada Tanah Masam. Surakarta:
Fakultas Pertanian Universitas
Sebelas Maret Sugiarti, Wiwid dan Widhi Widyatama. 2009. Pemanfaatan Kulit Biji Mete,
Bungkil
Jarak, Sekam Padi dan Jerami menjadi Bahan Bakar Briket yang Ramah Lingkungan dan dapat Diperbarui. Semarang: jurusan
teknik Kimia, fakultas Teknik, Universitas
Diponegoro Suyitno. 2009. Energi dari Biomasa: Potensi, Teknologi dan Srategi. Surakarta: nasional energi terbarukan FMIPA UNS
seminar
LAMPIRAN
A. HASIL PERHITUNGAN 1. Tinggi tanaman Tabel 1 tinggi tanaman (cm) Perlakuan F0 F1 F2 F3
1 34 36 36 28
Ulangan 2 33 38 36 29 Total
3 33 38 36 30
Jumlah
Rerata
100 112 108 87 407
33,3 37,3 36 29 135,6
F hitung
F table
40,5/0,675 =60
5%-1% 4,07-7,59
Jumlah
Rerata
24 38 27 15 104
8 12,7 9 5 34,7
Tabel 2 Analisis Varian tinggi tanaman Sumber Keragaman
Db
Jk
KT
Perlakuan
(t-1) 4-1=3
121,5
121,5/3=40,5
t(r-1) 4(3-1)=8
5,4
Galat
5,4/8=0,675
2. Jumlah cabang Tabel 3 jumlah cabang Perlakuan F0 F1 F2 F3
1 8 12 10 5
Ulangan 2 8 14 9 6 Total
3 8 12 8 4
Tabel 4 analisis varian jumlah cabang Sumber Keragaman
Db
Jk
KT
Perlakuan
(t-1) 4-1=3
90
90/3=30
t(r-1) 4(3-1)=8
6,7
Galat
6,7/8=0,8375
F hitung
F table
30/0,8375 =35,82
5%-1% 4,07-7,59
