Upload
others
View
5
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Mulsa
Pada penelitian ini akan membahas mengenai pembuatan mulsa
berupa mulsa biodegradable berbentuk lembaran ( kertas ) dengan bahan
baku jerami padi. Mulsa biodegradable yaitu mulsa yang akan mudah
terurai dalam rentang waktu tertentu sehingga akan menjadi pupuk pada
tanaman.
2.1.1 Pengenalan Mulsa
Mulsa merupakan material atau bahan yang digunakan untuk
menutupi permukaan tanah pada lahan pertanian dengan tujuan
tertentu yang prinsipnya adalah untuk meningkatkan produksi
tanaman.(Lakitan, 1995)
Mulsa dapat dikelompokan sebagai mulsa alami dan mulsa
buatan. Mulsa alami terutama berupa mulsa bonggol-tanaman.
Termasuk dalam mulsa alami adalah tanah-tanah yang mempunyai
‘self-mulching’ seperti banyak dijumpai pada golongan vertisol.
Kesulitan mempertahankan sifat ‘self-muching’ ini tergantung pada
macam tanah. Pada beberapa tanah dengan kandungan bahan organik
rendah serta cenderung melumpur jika terjadi pembahasan akan
memudahkan hilangnya ‘self-mulching’ nya. Bonggol tanaman
merupakan bagian bahan tanaman sisa panen yang tertinggal dalam
tubuh tanah, seperti yang mudah diperoleh pada tanaman padi,
6
jagung, dan lain-lain. Tertinggalnya bonggol ini karena adanya
kesulitan pengambilan waktu panen, tetapi biasanya bonggol ini
memang sengaja ditinggalkan dalam tanah untuk maksud
memperbaiki kesuburan tanah. Melalui pengolahan tanah, sisa-sisa
tanaman yang terpendam ini akan terangkat ke permukaan tanah
sebagai bahan mulsa dalam bentuk bongkahan yang tercampur tanah.
Mulsa buatan meliputi bahan mulsa baik berupa tanaman pupuk
hijau, sisa-sisa panen, bahan kimia, maupun limbah lainnya, yang
sengaja dikembalikan ke lahan melalui praktek pemulsaan untuk
mendapatkan pengaruh tertentu padah tanah. Jenis mulsa buatan ini
dapat berupa bahan kimia sintetis, bahan organik dan bahan
anorganik (Purwowidodo, 1983).
Gambar 2.1. Mulsa Plastik
( https://www.google.co.id/search?q=mulsa+plastik.html,2016 )
Akan tetapi selain banyaknya kelebihan mulsa plastik yang
paling lazim digunakan saat ini, ternyata juga mempuyai dampak
lain yang ditimbulkan yaitu persoalan limbah. Persoalan limbah
plastic memang merupakan hal yang harus diantisipasi karena sifat
plastic yang sulit terurai di alam.(Fahrurrozi,2009)
7
Dengan banyaknya manfaat mulsa tersebut serta melihat
kekurangan yang ada pada plastic mulsa, maka pada penelitian ini
mengambil topik tentang mulsa ramah lingkungan. Mulsa yang
akan diproduksi merupakan mulsa yang bersifat biodegradable
yang ramah lingkungan dan mudah terurai.
2.1.2 Tujuan Pemulsaan
Pada umunya praktek penggunakan mulsa dilakukan agar
memperoleh berbagai keuntungan yang mampu memperbaiki sifat-
sifat tanah sehingga dapat mempengaruhi produktivitas tanah
tersebut. Beberapa keunggulan praktek pemulsaan antara lain :
a. Meningkatkan penyerapan air oleh tanah
b. Melindungi agregat-agregat tanah dari daya rusak butir hujan
c. Memelihara temperatur dan kelembaban tanah
d. Mengendalikan pertumbuhan tanaman pengganggu
e. Memelihara kandungan bahan organik tanah
f. Mengurangi volume dan kecepatan aliran permukaan
Adanya berbagai manfaat yang diperoleh memungkinkan
hasil pertanaman akan meningkat, baik dari segi kualitas maupun
kuantitas.(Purwowidodo, 1983).
2.2 Mulsa Organik
Pengaplikasian mulsa organik secara umum dapat ditentukan oleh
jenis tanaman, jenis mulsa dan tipe iklim. Perbedaan penggunaan bahan
mulsa akan memberikan dampak yang berbeda pada pertumbuhan dan
hasil tanaman. Keunggulan dari mulsa organik yaitu lebih mudah
8
diperoleh dan dapat terurai sehingga menambah kandungan bahan organik
di dalam tanah. (Umboh, 1997).
Ada dua sumber mulsa organik yang utama dan dapat diandalkan
yakni bahan organik sisa-sisa hasil kegiatan di bidang pertanian dan
tanaman pupuk hijau. Bahan-bahan buangan yang dikenal sebagai limbah
pertanian ini dapat berasal dari sisa-sisa panen, seperti batang jagung,
jerami padi, batang kacang tanah, batang kedelai daun-daun pisang, daun
tebu maupun hasil samping kegiatan pertanian lain seperti serbuk gergaji,
serpihan kayu, kertas, bonggol jagung, kulit kacang tanah, kulit buah padi
(gabah).
Gambar 2.2. Mulsa Organik
(https://www.google.com/search?q=mulsa+organik.html,2017)
Dengan banyaknya limbah pertanian yang mudah ditemui
dan dapat memberikan nilai lebih terhadap kesuburan tanah, maka
pada riset ini peneliti menggunakan limbah jerami padi sebagai
bahan baku pembuatan mulsa. Dimana mulsa tersebut menjadi
bersifat biodegradable sehingga mudah terurai dan dapat menjadi
pupuk pada tanaman.
9
2.3 Tanaman Padi
Pada riset ini peneliti menggunakan limbah tanaman padi sebagai
bahan dasar pembuatan mulsa. Bagian limbah tanaman padi yang
dimaksud yaitu jerami ( batang padi ) karena sangat mudah dijumpai
sehingga peneliti memanfaatkan jerami sebagai bahan baku.
2.3.1 Jerami Padi
Jerami merupakan bagian vegetatif pada tanaman padi (
tangkai malai, daun, batang ). Unsur-unsur tersebut relative kuat
karena mengandung unsur selulosa, dan silica yang tinggi serta
pelapukan yang memerlukan waktu yang relative lama. (Makarim,
2007).
Jerami merupakan hasil samping dalam pertanian yaitu
berupa batang dan tangkai yang telah kering setelah bulir – bulir
bijinya dipisahkan. Jerami adalah salah satu limbah dari hasil
pertanian yang bisa digunakan untuk bahan baku pulping yang
mudah didapatkan. Penggunaan jerami padi sebagai bahan baku
kertas dapat digunakan sekitar 2 bulan setelah masa panen padi.
(Macklin, 2009).
Gambar 2.3 Jerami padi
(https://www.google.com/search?q=definisi+jerami+padi,2017)
10
Jerami padi adalah salah satu biomassa yang secara kimia
merupakan senyawa mempunyai lignoselulosa. Menurut Saha
(2004), “ komponen terbesar penyusun jerami padi adalah selulosa
(35-50 %), hemiselulosa (20-35 %) dan lignin (10-25%) dan zat
lain penyusun jerami padi”. Dengan melihat komposisi kimia pada
jerami tersebut maka sangat mungkin untuk menjadikan jerami
sebagi bahan baku mulsa.
2.3.2 Pulp
Pulp merupakan hasil pemisahan serat dari bahan baku,
baik berasal dari kayu maupun non kayu yang telah melalui
berbagai proses pembuatannya.
Pulp digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan
kertas dan dapat juga dikonversi menjadi senyawa turunan selulosa
termasuk selulosa asetat. Penyisihan lignin dari biomassa dapat
dilakukan dengan beberapa proses yaitu mekanis, semikimia dan
kimia. ( Johanson, 1987)
Gambar 2.4 Gambar Pulp
(https://www.google.com/lp+jerami+padi=pulp+jerami+padi,2017)
11
Pulp diproduksi dari bahan baku yang mengandung
selulosa. Proses pembuatan pulp pada umumnya menggunakan
proses kimia, yaitu proses soda, sulfat (kraft), sulfit, dan
organosolv. Produksi pulp secara kimia menimbulkan pencemaran
yang cukup serius karena hasil samping yang diproduksi. Polutan
atau limbah utama yang dihasilkan adalah komponen gas yang
mengandung senyawa sulfur dan klor yang dihasilkan dari proses
kraft atau sulfit dengan larutan pemasak Na2S atau
NaHSO2.(Simanjutak, 1994).
2.2.3 Karakteristik Pulp
Casey (1980), menyatakan bahwa pulp merupakan hasil
pemisahan serat kayu atau bahkan berserat lain yang mengandung
legnoselulosa. Pembuatan pulp didefinisikan sebagai proses
mengubah bahan baku berselulosa menjadi berserat. Pulp atau yang
disebut bubur kertas merupakan bahan pembuatan kertas. Prinsip
pembuatan pulp secara umum yaitu merupakan proses pemisahan
selulosa terhadap impurities bahan-bahan dari senyawa yang
dikandung oleh kayu diantaranya lignin.
Adapun karakteristik bahan baku yang digunakan dalam
pembuatan pulp yaitu antara lain :
Memiliki serat
Memiliki kadar abu yang kecil
Kadar ligninnya kurang dari 25%
12
Kadar alpa selulosa lebih dari 40 %
( Harsini dan Susilowati, 2010 )
2.4 Mesin Kertas
Pada riset ini peneliti membuat prototype mesin pencetak mulsa
yang mana mengadopsi dari prinsip mesin kertas umum yang sudah ada,
terutama pada bagian pengepressan.
2.4.1 Pengertian Umum Mesin Kertas
Mesin kertas merupakan alat bantu dalam mencetak hasil pulp
atau bubur kertas menjadi sebuah lembaran tipis (kertas). Pencetakan
memiliki tujuan yang sangat penting, yaitu untuk memperoleh
produk sesuai dengan yang diinginkan.
2.4.2 Proses Produksi pada Mesin Kertas
Dengan selesainya proses pulping, selanjutnya menuju
proses kedua, yaitu proses dalam mesin kertas. Kemungkinan
kondisi bubur kertas yang disalurkan ke mesin kertas dapat berupa
bubur kertas basah atau bubur kertas kering. Bubur basah tetap
diproses atau dipersiapkan oleh tahapan wet end sebelum kemudian
masuk ke dry end.
Adapun tahapan pencetakan kertas mempunyai langkah-
langkah sebagai berikut :
1. Headbox
Headbox merupakan sebuah wadah pada proses pembuatan
kertas yang mempunyai fungsi utama untuk menyimpan dan
13
mengatur aliran stock ( pulp yang siap proses menuju ketahap wire
part.
Gambar 2.5 Gambar Headbox
2. Wire Part
Bagian ini berupa sabuk yang mempunyai pori (
menyerupai saringan kawat yang bertumpuk dan saling
menyambung). Dimana proses pembentukan formasi lembaran
kertas dibentuk diatasnya. Material pada wire umumnya terbuat dari
bahan monofilament plastic strands.
Gambar 2.6 Gambar wire part
Wire mempunyai karakteristik seperti berikut :
Dapat mempertahankan bentuk dan tidak mudah melar
Bersifat drainage ( dapat membuang air dengan baik)
14
Mampu menahan abrasi ( karena lembaran kertas yang
berada diatas wire terdiri dari berbagai bahan, ada yang
bersifat abrasive )
3. Press Part
Bagian ini merupakan bagian dari mesin pencetak kertas yang
mempunyai peran untuk mengurangi / mengeluarkan air dari web (
lembaran kertas yang masih basah ) yang keluar dari bagian kawat
penyaring. Bagian pengepress umumnya adalah terdiri dari dua buah
roll yang letaknya saling berdekatan dan diberikan gaya tekan. Roll
bagian bawah merupakan tempat yang dilewati belt dan roll bagian
atas merupakan bagian yang dilewati oleh web.
Gambar 2.7 Gambar Press Part
Cara kerja press part yaitu, web dari kawat penyaring
dengan komposisi dry solid content 20% ( zat padat 20% dan cairan
80% ) dialirkan kebagian pengepress. Dalam bagian ini, web ditekan
diantara roll yang berputar. Web ditekan oleh roll bagian atas
sehingga air didalam web melewati belt pada roll bagian bawah yang
15
menyebabkan kadar air berkurang sekitar 50% sebelum masuk ke
tahap pengering.
(http://aanhendroanto.blogspot.co.id/2012/06/tahapan-proses-pembuatan-
kertas.html)
2.5 Prototype Mesin Pencetak Mulsa
Prototype Mesin Pencetak Mulsa merupakan alat yang di rancang
dan bangun untuk memproduksi mulsa. Seiring dengan munculnya
gagasan dan inovasi, alat ini dibuat dengan tujuan untuk membantu proses
produksi mulsa pada industri-industri pendukung dalam bidang pertanian.
Munculnya ide pembuatan alat (Prototype Mesin Pencetak Mulsa) ini
yaitu setelah melihat dari banyaknya limbah pertanian yang yang kurang
optimal dalam pemanfaatannya padahal justru berpotensi untuk
menghasilkan nilai ekonomi yang lebih jika dimanfaatkan dengan tepat,
sehingga peneliti tergagas untuk membuat alat untuk memproduksi mulsa
yang biodegradable.
Dalam pembuatan Prototype Mesin Pencetak Mulsa ini yang telah
direncanakan, untuk dapat menghasilkan beberapa macam variasi
ketebalan mulsa yang diinginkan.
2.5.1 Cara Kerja Mesin Pencetak Mulsa
Mesin pencetak mulsa ini mempunyai sistem transmisi
berupa puli dan sabuk. Bila motor dihidupkan, maka putaran
tersebut diteruskan oleh puli 1 menggunakan v-belt ke puli 2 yang
terletak pada reducer (gear box) bertujuan untuk memperkecil
putaran yang dihasilkan oleh motor. Output putaran yang
16
dihasilkan oleh reducer kemudian di transmisikan kembali dari puli
3 ke puli 4 untuk menggerakkan poros. Disisi lain poros terdapat
puli 5 sehingga ikut berputar dan putaran tersebut diteruskan
dengan dihubungkan sabuk menuju puli 6. Karena puli 6 berada
pada poros yang sama dengan roller, maka roll sebagai bagian
utama pengepres dapat bekerja.