Pupuk adalah zat ditambahkan ke tanah untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman dan hasil. Pertama digunakan oleh petani kuno, teknologi pupuk dikembangkan secara signifikan sebagai kebutuhan kimia dari tanaman yang tumbuh ditemukan. Pupuk sintetis modern terutama terdiri dari nitrogen, fosfor, dan senyawa kalium dengan nutrisi sekunder ditambahkan. Penggunaan pupuk buatan telah meningkatkan kualitas dan kuantitas makanan yang tersedia saat ini, meskipun penggunaan jangka panjang mereka diperdebatkan oleh lingkungan.
Seperti semua organisme hidup, tanaman yang terdiri dari sel. Dalam sel-sel ini terjadi reaksi kimia banyak metabolisme yang bertanggung jawab untuk pertumbuhan dan reproduksi. Karena tanaman tidak makan makanan seperti binatang, mereka bergantung pada nutrisi dalam tanah untuk menyediakan bahan kimia dasar untuk reaksi-reaksi metabolik. Pasokan komponen dalam tanah terbatas, bagaimanapun, dan sebagai tanaman yang dipanen, itu dwindles, menyebabkan penurunan kualitas dan hasil tanaman.
Pupuk mengganti komponen kimia yang diambil dari tanah oleh tanaman yang tumbuh. Namun, mereka juga dirancang untuk meningkatkan potensi pertumbuhan tanah, dan pupuk dapat menciptakan lingkungan tumbuh lebih baik dari tanah alami. Mereka juga dapat disesuaikan dengan jenis tanaman yang sedang tumbuh. Biasanya, pupuk terdiri dari nitrogen, fosfor, dan senyawa kalium. Mereka juga mengandung elemen yang meningkatkan pertumbuhan tanaman.
Komponen utama dalam pupuk adalah nutrisi yang penting untuk pertumbuhan tanaman. Tanaman menggunakan nitrogen dalam sintesis protein, asam nukleat, dan hormon. Ketika tanaman kekurangan nitrogen, mereka ditandai oleh pertumbuhan berkurang dan menguningnya daun. Tanaman juga membutuhkan fosfor, komponen asam nukleat, fosfolipid, dan beberapa protein. Hal ini juga diperlukan untuk menyediakan energi untuk mendorong reaksi kimia metabolisme. Tanpa fosfor cukup, pertumbuhan tanaman berkurang. Kalium adalah zat lain yang utama yang mendapatkan tanaman dari tanah. Hal ini digunakan dalam sintesis protein dan proses pabrik kunci. Menguning, bercak jaringan mati, dan batang lemah dan akar semua indikasi dari tanaman yang tidak memiliki cukup kalium.
Kalsium, magnesium, dan sulfur juga bahan penting dalam pertumbuhan tanaman. Mereka hanya termasuk dalam pupuk dalam jumlah kecil, namun, karena sebagian besar tanah secara alami mengandung cukup komponen ini. Bahan lain yang dibutuhkan dalam jumlah yang relatif kecil untuk pertumbuhan tanaman. Ini mikronutrien termasuk besi, klorin, tembaga, mangan, seng, molibdenum, dan boron, yang terutama berfungsi sebagai kofaktor dalam reaksi enzimatik. Meskipun mereka mungkin hadir dalam jumlah kecil, senyawa ini tidak kurang penting untuk pertumbuhan, dan tanpa mereka tanaman bisa mati.
Banyak zat yang berbeda digunakan untuk memberikan nutrisi penting yang dibutuhkan untuk pupuk efektif. Senyawa ini dapat ditambang atau diisolasi dari sumber alami. Contohnya termasuk natrium nitrat, rumput laut, tulang, guano, kalium, dan rock fosfat. Senyawa ini juga dapat disintesis secara kimia dari bahan baku dasar. Ini akan mencakup hal-hal seperti amonia, urea, asam nitrat, amonium dan fosfat. Karena senyawa ini ada di sejumlah negara fisik, pupuk dapat dijual sebagai padatan, cairan, atau bubur.
Sejarah
Proses penambahan zat untuk meningkatkan kapasitas tanah untuk tumbuh nya dikembangkan pada masa awal pertanian. Petani kuno tahu bahwa hasil pertama pada sebidang tanah jauh lebih baik daripada tahun-tahun berikutnya. Hal ini menyebabkan mereka pindah ke daerah baru yang digarap, yang kembali menunjukkan pola yang sama dari hasil berkurang dari waktu ke waktu. Akhirnya ditemukan bahwa pertumbuhan tanaman pada sebidang tanah dapat ditingkatkan dengan menyebarkan pupuk kandang di seluruh tanah.
Seiring waktu, teknologi pupuk menjadi lebih halus. Zat baru yang meningkatkan pertumbuhan tanaman ditemukan. Orang Mesir diketahui telah ditambahkan abu dari gulma dibakar ke tanah. Tulisan-tulisan Yunani dan Romawi Kuno menunjukkan bahwa kotoran hewan berbagai digunakan, tergantung pada jenis tanah atau tanaman tumbuh. Itu juga diketahui pada saat ini yang tumbuh tanaman polongan di lahan sebelum penanaman gandum adalah menguntungkan. Jenis lain dari bahan ditambahkan termasuk laut-kerang, tanah liat, limbah sayuran, limbah dari proses manufaktur yang berbeda, dan berbagai macam sampah lainnya.
Penelitian disusun dalam teknologi pupuk dimulai pada awal abad ketujuh belas. Awal ilmuwan seperti Francis Bacon dan Johann Glauber menjelaskan efek menguntungkan dari penambahan sendawa ke tanah. Glauber mengembangkan pupuk mineral lengkap pertama, yang merupakan campuran sendawa, kapur, asam fosfat, nitrogen, dan kalium. Sebagai teori ilmiah kimia dikembangkan, kimia kebutuhan tanaman itu ditemukan, yang menyebabkan komposisi pupuk ditingkatkan. Organik ahli kimia Justus von Liebig menunjukkan bahwa tanaman membutuhkan unsur-unsur mineral seperti nitrogen dan fosfor untuk tumbuh. Industri pupuk kimia dapat dikatakan memiliki permulaannya dengan paten dikeluarkan untuk Sir John Lawes, yang menguraikan metode untuk memproduksi suatu bentuk fosfat yang merupakan pupuk yang efektif. Industri pupuk sintetis mengalami pertumbuhan yang signifikan setelah Perang Dunia Pertama, ketika fasilitas yang telah menghasilkan amonia sintetik dan nitrat untuk bahan peledak telah dikonversi untuk produksi nitrogen berbasis pupuk.
Bahan Baku
Pupuk diuraikan di sini adalah pupuk majemuk terdiri dari pupuk dasar dan nutrisi sekunder. Ini hanya mewakili satu jenis pupuk, dan jenis-jenis nutrisi tunggal juga dibuat. Bahan baku, dalam bentuk padat, dapat diberikan kepada produsen pupuk dalam jumlah massal ribu ton, jumlah drum, atau dalam drum logam dan wadah tas.
Pupuk primer termasuk zat yang berasal dari nitrogen, fosfor, dan kalium. Berbagai bahan baku digunakan untuk memproduksi senyawa ini. Ketika amonia digunakan sebagai sumber nitrogen dalam pupuk, salah satu metode produksi sintetik memerlukan penggunaan gas alam dan udara. Komponen fosfor dibuat menggunakan belerang, batubara, dan rock fosfat. Sumber kalium berasal dari kalium klorida, komponen utama dari garam abu.
Nutrisi sekunder ditambahkan ke beberapa pupuk untuk membantu membuat mereka lebih efektif. Kalsium yang diperoleh dari batu kapur, yang berisi kalsium karbonat, kalsium sulfat, dan karbonat kalsium magnesium. Sumber magnesium dalam pupuk berasal dari dolomit. Sulfur merupakan bahan yang ditambang dan ditambahkan ke pupuk. Bahan tambang lainnya termasuk besi dari besi sulfat, tembaga, dan molibdenum oksida molibdenum dari.
Manufaktur
Proses
Pabrik terintegrasi telah dirancang untuk memproduksi pupuk majemuk. Tergantung pada komposisi sebenarnya dari produk akhir, proses produksi akan berbeda dari produsen ke produsen.
Nitrogen pupuk komponen
* 1 Amonia adalah salah satu pupuk N komponen yang dapat disintesis dari in-mahal bahan baku. Sejak nitrogen porsi signifikan dari atmosfer bumi, proses yang dikembangkan untuk menghasilkan amonia dari udara. Dalam proses ini,
Pupuk
* 2 Sementara amonia itu sendiri kadang-kadang digunakan sebagai pupuk, sering diubah menjadi zat lain untuk kemudahan penanganan. Asam nitrat dihasilkan oleh amonia pencampuran pertama dan udara dalam tangki. Dengan adanya katalis, reaksi terjadi yang mengubah amonia menjadi nitrit oksida. Oksida nitrat selanjutnya bereaksi dengan adanya air untuk menghasilkan asam nitrat.
*
3 asam nitrat dan amonia digunakan untuk membuat amonium nitrat. Bahan ini adalah komponen pupuk yang baik karena memiliki konsentrasi tinggi nitrogen. Kedua bahan dicampur dalam tangki dan reaksi netralisasi terjadi, memproduksi amonium nitrat. Bahan ini kemudian dapat disimpan sampai siap untuk pasir dan dicampur dengan komponen pupuk lainnya.
Pupuk fosfor komponen
* 4 Untuk mengisolasi fosfor dari batuan fosfat, diperlakukan dengan asam sulfat, menghasilkan asam fosfat. Beberapa bahan ini bereaksi lebih lanjut dengan asam sulfat dan asam nitrat untuk menghasilkan superfosfat triple, sumber yang sangat baik dari fosfor dalam bentuk padat.
* 5 Beberapa asam fosfat juga bereaksi dengan amonia dalam tangki terpisah. Reaksi ini menghasilkan amonium fosfat, pupuk lain primer yang baik.
Kalium pupuk komponen
* 6 Kalium klorida biasanya dipasok ke produsen pupuk dalam jumlah besar. Pabrik mengubahnya menjadi bentuk yang lebih dapat digunakan oleh granulasi itu. Ini membuat lebih mudah untuk mencampur pupuk dengan komponen lain pada langkah berikutnya.
Granulasi dan pencampuran
* 7 Untuk memproduksi pupuk dalam bentuk yang paling bermanfaat, masing-masing senyawa yang berbeda, amonium nitrat, kalium klorida, amonium fosfat, dan superfosfat triple pasir dan dicampur bersama-sama. Salah satu metode granulasi melibatkan menempatkan bahan padat menjadi drum berputar yang memiliki sumbu miring. Sebagai drum berputar, potongan pupuk padat mengambil bentuk bola kecil. Mereka melewati sebuah layar yang memisahkan partikel-partikel berukuran memadai. Sebuah lapisan debu inert yang kemudian diterapkan pada partikel, menjaga setiap retensi kelembaban satu diskrit dan menghambat. Akhirnya, partikel-partikel kering, menyelesaikan proses granulasi.
* 8 Berbagai jenis partikel ini dicampur bersama dalam proporsi yang sesuai untuk menghasilkan pupuk komposit. Pencampuran ini dilakukan dalam drum yang berputar pencampuran besar jumlah tertentu bergantian untuk menghasilkan campuran terbaik. Setelah pencampuran, pupuk dikosongkan ke ban berjalan, yang mengangkut ke mesin pengepakan.
Bagging
* 9 Pupuk biasanya dipasok ke petani di tas besar. Untuk mengisi kantong pupuk pertama kali disampaikan ke dalam gerbong besar. Jumlah yang tepat dilepaskan dari hopper ke dalam kantong yang diselenggarakan terbuka dengan perangkat menjepit. Tas adalah pada permukaan yang bergetar, yang memungkinkan kemasan lebih baik. Ketika mengisi selesai, tas diangkut tegak untuk sebuah mesin yang segel tertutup. Tas yang kemudian conveyored ke palletizer, yang tumpukan tas ganda, menyiapkan mereka untuk pengiriman ke distributor dan akhirnya ke petani.
Quality Control
Untuk memastikan kualitas pupuk yang dihasilkan, produsen memantau produk pada setiap tahap produksi. Bahan baku dan produk jadi semua mengalami serangkaian tes fisik dan kimia untuk menunjukkan bahwa mereka memenuhi spesifikasi yang telah dikembangkan sebelumnya. Beberapa karakteristik yang diuji meliputi pH, penampilan, kepadatan, dan titik leleh. Sejak produksi pupuk governmentally diatur, komposisi tes analisis dijalankan pada sampel untuk menentukan kandungan nitrogen total, kadar fosfat, dan elemen lain yang mempengaruhi komposisi kimia. Berbagai tes lain juga dilakukan, tergantung pada sifat tertentu dari komposisi pupuk.
Produk samping / Limbah
Sebuah jumlah yang relatif kecil dari nitrogen yang terkandung dalam pupuk diterapkan untuk tanah sebenarnya berasimilasi dengan tanaman. Banyak dicuci ke sekitar badan air atau filter ke dalam air tanah. Ini telah menambahkan sejumlah besar nitrat pada air yang dikonsumsi oleh masyarakat. Beberapa penelitian medis menunjukkan bahwa gangguan tertentu dari sistem kemih dan ginjal adalah hasil dari nitrat yang berlebihan pada air minum. Hal ini juga berpikir bahwa hal ini sangat berbahaya untuk bayi dan bahkan dapat berpotensi karsinogenik.
Nitrat yang terkandung dalam pupuk tidak dianggap berbahaya dalam diri mereka. Namun, bakteri tertentu dalam tanah mengkonversi nitrat menjadi ion nitrit. Penelitian telah menunjukkan bahwa ketika ion nitrit yang tertelan, mereka dapat masuk ke aliran darah. Di sana, mereka ikatan dengan hemoglobin, protein yang bertanggung jawab untuk menyimpan oksigen. Ketika ion nitrit mengikat dengan hemoglobin, ia kehilangan kemampuannya untuk menyimpan oksigen yang berakibat pada masalah kesehatan yang serius.
Nitrosamin lain adalah produk sampingan potensi nitrat dalam pupuk. Mereka adalah hasil dari reaksi kimia alami nitrat. Nitrosamin telah terbukti menyebabkan tumor pada hewan laboratorium, memberi makan rasa takut bahwa hal yang sama bisa terjadi pada manusia. Ada, bagaimanapun, belum ada studi yang menunjukkan hubungan antara penggunaan pupuk dan tumor manusia.
Masa Depan
Penelitian pupuk saat ini berfokus pada pengurangan dampak lingkungan harnful penggunaan pupuk dan menemukan baru, sumber lebih murah dari pupuk. Hal-hal seperti yang sedang diselidiki untuk membuat pupuk lebih ramah lingkungan ditingkatkan metode aplikasi, penyediaan pupuk dalam bentuk yang kurang rentan terhadap limpasan, dan membuat campuran lebih terkonsentrasi. Sumber-sumber baru pupuk juga sedang diselidiki. Telah ditemukan bahwa lumpur limbah mengandung banyak nutrisi yang diperlukan untuk pupuk yang baik. Sayangnya, juga mengandung zat tertentu seperti timah, kadmium, dan merkuri dalam konsentrasi yang akan membahayakan tanaman. Upaya sedang dilakukan untuk menghapus elemen yang tidak diinginkan, membuat bahan ini pupuk yang layak. Sumber lain yang sedang dikembangkan adalah pupuk. Yang pertama adalah pupuk pupuk, namun mereka yang tidak digunakan dalam skala besar karena penanganan mereka telah terbukti terlalu mahal. Ketika meningkatkan teknologi dan biaya berkurang, bahan ini akan menjadi pupuk baru yang layak.
No comments:
Post a Comment