Nutrisi Makro

Nutrisi makro



Nutrisi makro dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu nutrisi primer dan nutrisi

sekunder (Anonim, 2004c). Nutrisi primer meliputi: nitrogen (N), fosfor

(P), dan potasium (K). Nutrisi ini biasanya paling cepat habis di dalam tanah,

karena tanaman menggunakannya dalam jumlah besar untuk perkembangan

dan pertahanannya.



Nutrisi sekunder meliputi: kalsium (Ca), magnesium (Mg), dan belerang (S).

Biasanya nutrisi ini cukup banyak di dalam tanah, namun di beberapa tempat

diperlukan tambahan kalsium dan magnesium, misalnya pada tanah yang

asam. Kalsium dan magnesium diperlukan untuk meningkatkan keasaman

tanah. Pada bab ini akan dibahas semua unsur yang termasuk di dalam nutrisi

makro, ditambah karbon (C).



Nitrogen

Nitrogen (N) merupakan salah satu dari 13 unsur utama (esensial) yang dibutuhkan

oleh tanaman. Ketigabelas unsur utama ini disebut sebagai nutrients

(makanan). Tanaman membutuhkan makanan ini untuk pertumbuhannya.

Untuk menumbuhkan segantang (1 bushel) jagung dibutuhkan lebih kurang

16 lbs nitrogen. Fungsi nitrogen ini merupakan komponen struktural dari protein,

DNA, dan enzim (Anonim, 2004a; 2004b).



Jumlah unsur yang ada pada pupuk biasanya dinyatakan dalam rasio NP-

K. Rasio ini selalu tercantum pada kantong suatu pupuk buatan. Sebagai

contoh, pada suatu kantong pupuk tertulis .15-30-15., berarti pada pupuk

tersebut mengandung 15 persen nitrogen. Nomor ini mengindikasikan persen

berat dari nitrogen, fosfor oksida, dan potasium oksida pada pupuk.



Ada beberapa fungsi nitrogen pada tanaman adalah sebagai berikut (Anonim,

2004c):



_ Nitrogen merupakan suatu bagian dari sel hidup dan bagian utama dari

semua protein, enzim dan proses metabolik yang disertakan pada sintesa

dan perpindahan energi.



_ Nitrogen merupakan bagian dari klorofil, pewarna hijau dari tanaman

yang bertanggung jawab terhadap fotosintesis.



_ Nitrogen membantu tanaman mempercepat pertumbuhannya,

meningkatkan produksi bibit dan buah serta memperbaiki kualitas

daun dan akar.



Sumber nitrogen

Nitrogen bersumber dari pupuk dan udara (tumbuhan memperolehnya dari

atmosfer). Sumber nitrogen yang digunakan pada pupuk buatan sangat

banyak, seperti amonia (NH3), diamonium fosfat ((NH4)2HPO4), amonium nitrat

(NH4NO3), amonium sulfat ((NH4)2SO4), kalsium cyanamida (CaCN2),

kalsium nitrat (Ca(NO3)2), natrium nitrat (NaNO3), dan urea (N2H4CO). Sumber utama nitrogen secara geologi adalah kelompok mineral nitrat, seperti nitratit

dan niter (saltpeter).



Nitratit (NaNO3) mempunyai struktur kristal yang mirip dengan kalsit dan

mudah larut dalam air, sehingga hanya dapat ditemukan pada daerah kering.

Nitratit mempunyai kekerasan rendah (1 . 2 skala Mohs) dan berat jenis 2,29

gr/cm3. Mineral ini banyak dijumpai di bagian utara Chile, yang juga dikenal

sebagai sumber nitrogen (Klein, 1993; 2004).



Berbeda dengan nitratit, niter (KNO3) mempunyai struktur yang sama dengan

aragonit dan memiliki kembaran heksagonal semu. Seperti halnya nitratit,

mineral ini juga sangat mudah larut dalam air. Niter lebih sedikit dijumpai di

alam dibandingkan nitratit, namun di beberapa negara merupakan sumber

dari nitrogen untuk pupuk.



Sumberdaya geologi

Distribusi nitrogen di alam dapat dibagi menjadi tiga, yaitu nitrogen dari

mantel, sedimen dan atmosfer. Kontribusi nitrogen dari mantel berkisar dari

9 . 30% (Sano, dkk., 2001). Ini terdiri atas, nitrogen yang berasal dari busur

kepulauan sebesar 6,4 x 108 mol/tahun; cekungan belakang busur (5,6 x

108 mol/tahun), dan punggungan tengah samudera (2,8 x 109 mol/tahun)

(Gambar 5.1). Jadi, total fluks volkanik nitrogen pertahun adalah sebesar

2,8 x 109 mol/tahun berdasarkan nilai yang diambil dari punggungan tengah

samudera, pusat-pusat panas dan zona penunjaman. Sehingga selama kurang

lebih 4,55 milyar tahun umur bumi, akumulasi nitrogen mencapai 1,3 x1019

mol. Nilai ini lebih kecil 10 kali jumlah nitrogen saat ini di permukaan bumi

1,8 x 1020 mol.



Siklus nitrogen

Siklus nitrogen cukup komplek, 79 persen atmosfer tersusun atas nitrogen bebas

dan paling tidak sejumlah yang sama nitrogen terikat pada litosfer . Resevervoir

yang besar ini tidak dapat digunakan secara langsung oleh tanaman.

Pada konteks ini, mikroorganisme memegang peranan penting. Tanaman menggunakan nitrogen sebagian besar hanya sebagai ion amonium dan nitrat (Sengbusch, 2003). Pada material organik, nitrogen biasanya digunakan untuk menghasilkan grup-amino yang ditemukan pada protein atau asam nukleus. Bakteri nitrat dan nitrit merubah grup-amino kembali menjadi nitrat atau nitrit. Bakteri ini hidup di dalam tanah.



Produksi ikatan amonium dan nitrat merupakan suatu faktor pembatas pada

pertumbuhan tanaman. Litosfer mengandung nitrat dalam jumlah tak terbatas,

namun itu terjadi umumnya pada lapisan dalam sehingga tidak dapat

dicapai oleh akar tanaman. Hal ini karena ikatan nitrogen sangat mudah larut

dalam air, sehingga sebagian besar darinya hilang karena pelarutan.



GAMBAR 5.1: Sumber nitrogen dari bumi (Sano, dkk., 2001)



Fosfor

Fosfor merupakan bahan makanan utama yang digunakan oleh semua organisme

untuk energi dan pertumbuhan. Secara geokimia, fosfor merupakan 11

unsur yang sangat melimpah di kerak bumi (Benitez-Nelson, 2000). Seperti

halnya nitrogen, fosfor merupakan unsur utama di dalam proses fotosintesis.



Fosfor biasanya berasal dari pupuk buatan yang kandungannya

berdasarkan rasio N-P-K. Sebagai contoh 15-30-15, mengindikasikan bahwa

berat persen fostor dalam pupuk buatan adalah 30% fosfor oksida (P2O5).

Fosfor yang dapat dikonsumsi oleh tanaman adalah dalam bentuk fosfat,

seperti diamonium fosfat ((NH4)2HPO4) atau kalsium fosfat dihidrogen

(Ca(H2PO4)2).



Fosfat merupakan salah satu bahan galian yang sangat berguna untuk pembuatan

pupuk. Sekitar 90% konsumsi fosfat dunia dipergunakan untuk pembuatan

pupuk, sedangkan sisanya dipakai oleh industri ditergen dan makanan

ternak (Suhala & Arifin, 1997).



Mineral-mineral fosfat

Fosfat adalah batuan dengan kandungan fosfor yang ekonomis. Kandungan

fosfor pada batuan dinyatakan dengan BPL (bone phosphate of lime) atau TPL

(triphosphate of lime) yang didasarkan atas kandungan P2O5.



Sebagian besar fosfat komersial yang berasal dari mineral apatit

(Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)) adalah kalsium fluo-fosfat dan kloro-fosfat dan sebagian

kecil wavelit (fosfat aluminium hidros). Sumber lainnya berasal

dari jenis slag, guano, krandalit (CaAl3(PO4)2(OH)5 .H2O), dan milisit

(Na,K)CaAl6(PO4)4(OH)9 . 3H2O).



Apatit memiliki struktur kristal heksagonal (Gambar 5.2) dan biasanya

dalam bentuk kristal panjang prismatik. Sifat fisik yang dimilikinya: warna

putih atau putih kehijauan, hijau, kilap kaca sampai lemak, berat jenis 3,15 .

3,20, dan kekerasan 5. Apatit merupakan mineral asesori dari semua jenis

batuan.beku, sedimen, dan metamorf. Ini juga ditemukan pada pegmatit

dan urat-urat hidrotermal. Selain sebagai bahan pupuk, mineral apatit yang

transparan dan berwarna bagus biasanya digunakan untuk batu permata.





GAMBAR 5.2: Apatit dengan sistem kristal heksagonal





Siklus fosfor

Siklus fosfor sangat mudah terganggu oleh kultivasi tanah yang intensif. Fosfor

masuk ke laut melalui sungai (Gambar 5.3). Pelapukan kontinen dari materi

kerak bumi, yang mengandung rata-rata 0,1% P2O4 merupakan sumber

utama dari fosfor sungai.






GAMBAR 5.3: Siklus fosfor marin



Froelich et al. (1982, dalam Benitez-Nelson, 2000) menggunakan laju penurunan

permukaan tahunan untuk menghitung masukan maksimum fosfor ke

laut, yaitu sebesar 3,3 x 1011 mol P th􀀀1. Jika aktivitas manusia (anthropogenic),

seperti perusakan hutan dan penggunaan pupuk dimasukkan, maka

jumlah fosfor yang masuk ke laut akan meningkat sebesar 3 kali lipat, yaitu

7,4 - 15,6 x 1011 mol P th􀀀1 (Froelich et al., 1982; Howarth et al., 1995 dalam

Benitez-Nelson, 2000).



Sumberdaya geologi

Reservoir fosfor berupa lapisan batuan yang mengandung fosfor dan endapan

fosfor anorganik dan organik. Fosfat biasanya tidak atau sulit terlarut dalam

air, sehingga pada kasus ini tidak dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Kehadiran

mikroorganisme dapat memicu percepatan degradasi fosfat (Sengbusch,

2003). Sumber fosfor organik dalah perbukitan guano.

Di dunia, cadangan fosfat berjumlah 12 milyar ton dengan cadangan dasar

sebesar 34 milyar ton (Suhala & Arifin, 1997). Cadangan fosfat yang ada di Indonesia adalah sekitar 2,5 juta ton endapan guano (0,17 - 43% P2O5) dan

diperkirakan sekitar 9,6 juta ton fosfat marin dengan kadar 20 - 40% P2O5.



5.3 Potasium

Potasium adalah salah satu dari tiga serangkai pupuk buatan yang esensial,

yang lainnya adalah fosfor dan nitrogen (Skinner, 1984) dan merupakan satu

dari 17 unsur kimia yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan reproduksi

tanaman, serta sering dianggap sebagai regulator, karena bergabung dengan

60 sistem enzim yang bekerja pada tanaman (CPHA, 2003). Potasium membantu

tanaman untuk tahan terhadap pengaruh suhu dan meningkatkan daya

tahan tanaman terhadap penyakit.



Semua tanaman membutuhkan potasium, khususnya tanaman yang kaya

karbohidrat seperti kentang. Hasil penyelidikan menunjukkan, konsumsi

potasium dalam jumlah yang tepat dapat menyebabkan pertumbuhan serat

kapas yang panjang dan kuat; meningkatkan daya tahan kulit buah, memperpanjang

dahan bunga mawar; memperkuat warna hijau dan pertumbuhan

helai rumput; dan meningkatkan ukuran dan kualitas buah, butiran, dan sayuran.



Potasium dalam tanah dan tanaman

Potasium cukup melimpah di tanah, biasanya berkisar antara 0,5 sampai 4,0%.

Dari jumlah ini, hanya sebagian kecil yang hadir dalam larutan dan siap untuk

dipergunakan oleh tanaman, umumnya kurang dari 1% dari total potasium

dalam tanah (IF, 2001). Tanah pasiran mengandung paling rendah potasium,

tanah lempung dan aluvial mempunyai kandungan potasium tertinggi. Potasium

dalam tanah sangat mudah mengalami pelepasan (leaching).



Potasium dibutuhkan paling banyak oleh tanaman, selain nitrogen. Dalam

beberapa tanaman, kebutuhannya akan potasium melampaui kebutuhan akan

nitrogen, seperti pisang dan kapas. Potasium diserap dalam bentuk ion potasium

(K+). Potasium bukan merupakan suatu komponen dari ikatan organik

pada tanaman. Unsur ini penting pada proses fisiologis, termasuk

di dalamnya fotosintesis dan pengangkutan gula, efesiensi penggunaan air,

metabolisme karbonat dan protein, aktivasi ensim, dan menjaga kualitas tanaman

(Harben & Kuflvart, 1996). Konsentrasi optimum potasium pada jaringan

tanaman adalah berkisar antara 1,5 sampai 4,5 % K pada berat kering.



Mineral-mineral potasium

Potasium adalah tujuh unsur yang paling banyak di dalam kerak bumi, dan

hanya 1-2 persen terdapat pada tanaman. Sisanya terikat pada mineralmineral

yang tidak dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Petani biasanya memanfaatkan

pupuk buatan potasium untuk mengoptimisasi pertumbuhan

tanaman.



Ada beberapa macam mineral yang mengandung potasium

yang dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu kelompok silikat,

seperti: ortoklas (KAlSi6O8), biotit (K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2),

dan muskovit (KAl2(AlSi3O10)(OH)2); dan kelompok garam,

seperti: arkanit (K2SO4), glaserit (3K2SO4 .N2SO4), kainit

(4KCl .4MgSO4 . 11H2O), karnalit (KCl . MgCl2 . 6H2O), langbeinit

(K2SO4 .2MgSO4), leonit (K2SO4 . 2MgSO4 .4H2O), niter (KNO3), polihalit

(K2SO4 .MgSO4 . 2CaSO4 . 2H2O), dan silvit (KCl). Dari semua mineral ini,

yang paling banyak dijumpai adalah silvit.



Silvit (KCl) merupakan mineral garam yang mempunyai struktur kristal

isometrik dengan kombinasi kubik atau oktahedron. Secara fisik mineral ini

berwarna transparan, putih atau merah; mempunyai belahan yang sempurna,

kekerasan 2, dan berat jenis 1,99. Umumnya mineral ini berbentuk kristalkristal

granular yang menunjukkan bentuk kubik.

Silvit mempunyai kesamaan proses pembentukan dan asosiasi dengan

garam halit (NaCl), tetapi lebih sedikit dijumpai. Mineral ini merupakan sumber

utama potasium, yang digunakan terutama untuk pupuk.



Sumberdaya geologi

Seperti telah dijelaskan di atas, bahwa potasium merupakan salah satu dari

tujuh unsur yang paling melimpah di kerak bumi. Kadar potasium (dalam

bentuk K2O) pada kerak benua mencapai 1,9 persen berat (Rudnick, 1995).

Namun sebagian besar dari senyawa ini terikat pada mineral-mineral silikat.

Jadi, meskipun sumberdaya geologi potasium sangat melimpah di kerak benua,

tidak semuanya dapat dimanfaatkan untuk tanaman.



Aspek lingkungan

Unsur potasium terdiri atas tiga isotop: 30 (93,10 %), 40 (0,0119 %), dan 41 (6,88

%). Isotop potasium 40 (40K) merupakan isotop radioaktif, yang mudah mengalami

peluruhan menjadi 40Ca melalui emisi _ (40K!40Ca) dan 40Ar melalui

penangkapan elektron (40K!40Ar) (Vidal, 1994). Peluruhan ini menyebabkan

kenaikan jumlah argon pada atmosfer yang tetap (Krauskopf & Bird, 1995).



5.4 Karbon

Karbon merupakan unsur primer dari semua kehidupan organik yang terbentuk

di bumi. Karbon juga tersebar pada material geologi, laut dan atmosfer.

Pembentukan karbon dioksida yang sangat cepat di atmosfer . yang

meningkat lebih dari 3 milyar ton per tahun (Rice, 2002). Karbon dioksida

merupakan suatu gas yang menyerap panas, sehingga menyebabkan efek

rumah kaca (greenhouse effect).



Perkembangan keilmuan, terutama ilmu tanah, menempatkan karbon sebagai

sesuatu yang atraktif, misalnya mengikat karbon. Kita dapat mengelola

pertumbuhan tanaman untuk meningkatkan kapasitasnya menangkap karbon

dioksida. Pertumbuhan tanaman dapat diatur sehingga tanah dapat menyimpan

karbon dalam jangka waktu yang panjang.



Kebutuhan tanaman dan tanah akan karbon

Penyerapan karbon pada tanah terjadi melalui produksi tanaman. Tanaman

mengubah karbon dioksida menjadi jaringan melalui fotosintesa. Setelah tanaman

mati, komponennya mengalami dekomposisi oleh mikroorganisme, dan

sebagian karbon pada komponen tanaman akan dilepaskan melalui respirasi

(pernapasan) ke dalam atmosfer sebagai karbon dioksida.

Iklim berpengaruh terhadap penyerapan karbon pada tanah dalam dua

cara. Pertama adalah produksi material organik memasuki tanah. Iklim

yang panas dan basah umumnya mempunyai produktivitas tanaman yang

tinggi. Iklim yang lebih dingin membatasi produksi tanaman. Iklim yang

panas barangkali membatasi produksi, karena ketersediaan air yang terbatas,

menyebabkan air sebagai faktor pembatas. Iklim juga mempengaruhi kecepatan

dekomposisi mikrobial dari materi tanaman dan material organik

tanah.



Kehadiran material lempung pada tanah akan menstabilkan karbon organik

melalui dua proses. Pertama, karbon organik secara kimia terikat pada

permukaan lempung. Lempung yang mempunyai kapasitas adsorpsi tinggi,

seperti montmorilonit dapat menyimpan molekul organik. Kedua, tanah

yang mempunyai kandungan lempung tinggi berpotensi tinggi untuk membentuk

agregat, yang menangkap karbon organik dan secara fisik dapat melindunginya

dari degradasi mikrobial.



Siklus karbon

Terminologi .siklus karbon. mempunyai makna bermacam-macam bagi

banyak orang. Bagi pemerhati tentang perkembangan CO2 di atmosfer, karena

pembakaran/penembangan hutan dan pembakaran bahan bakar fosil. Pada

kasus ini, siklus karbon memuat sumber dan masukan yang memperukarkan

karbon pada atmosfer selama rentang waktu manusia. Ini termasuk biosfer,

laut, dan tanah (Berner, 1999).





GAMBAR 5.4: Aspek permukaan siklus karbon jangka panjang (Berner, 1999).



Proses yang berpengaruh terhadap CO2 dapat dibagi menjadi dua sub siklus

(Berner, 1999). Pertama, subsiklus silikat.karbonat, yang termasuk di dalamnya

pengambilan CO2 atmosfer (diproses sebagian besar oleh fotosintesa dan

respirasi untuk membentuk CO2 tanah dan asam organik) selama pelapukan

mineral silikat kaya Ca dan Mg. Selanjutnya, pelapukan anortit (feldspar Ca)

dipercepat oleh kehadiran karbon dioksida, yang laju pelarutannya tergantung

kepada pH dan PCO2 (Berg & Banwart, 2000; Gaillardet, dkk., 1999). Suatu



reaksi umum yang representative untuk Ca adalah:



2CO2 + H2O + CaSiO3 ! Ca2+ + 2HCO3- + SiO2 (5.1)



Ca2+ dan HCO3- terlarut dibawa oleh sungai menuju samudera, dimana keduanya

terpresipitasi sebagai CaCO3 dalam sedimen, melalui reaksi berikut

ini:



Ca2+ + 2HCO3 ! CaCO3 + CO2 + H2O (5.2)



(Mg dibebaskan dari laut dengan terbentuknya dolomit (CaMg(CO2)2)

atau oleh pertukaran Ca dengan basalt, Ca akan terpresipitasi sebagai kalsit

(CaCO3).



Kedua reaksi di atas dapat disederhanakan menjadi (Ebelmen, 1845;

Urey, 1952 dalam Berner, 1999):



CO2 + CaSiO3 ! CaCO3 + SiO2 (5.3)



Dengan cara ini, CO2 dibebaskan dari atmosfer dan membentuk batugamping.

Pelapukan karbonat Ca dan Mg, tidak menghasilkan CO2 dalam jumlah

yang sama ketika terbentuknya batuan, hal ini dapat dilihat pembalikan persamaan

reaksi 5.2. Untuk menggantikan CO2 yang hilang pada rekaman batuan,

pelepasan gas terjadi sebagai suatu hasil dari penghancuran termal dari

karbonat karena volkanisme, metamorfisme, atau diagenesis dalam.



Proses

ini melengkapi subsiklus silikat-karbonat dan dapat direpresentasikan secara

sederhana sebagai berikut:



CaCO3 + SiO2 ! CO2 + CaSiO3 (5.4)



yang merupakan pembalikan reaksi 5.3.



Subsiklus karbon yang lain adalah untuk material organik. Subsiklus ini

berpengaruh baik pada CO2 maupun O2. Tertimbunnya material organik

dalam sedimen mewakili kelebihan fotosintesis daripada pernapasan dan dapat

dinyatakan dengan reaksi yang biasanya diterapkan pada fotosintesa:



CO2 + H2O ! CH2O + O2 (5.5)



Reaksi ini menjelaskan bagaimana material organik tertimbun bisa menghasilkan

O2 atmosfer. Untuk melengkap subsiklus organik, O2 dikonsumsi

dan CO2 dihasilkan dari oksidasi material organik pada sedimen tua yang

tersingkap di permukaan:



CH2O + O2 ! CO2 + H2O (5.6)



Sumberdaya geologi CO2

Estimasi karbon yang tersimpan pada tanah dunia adalah sekitar 1.100 sampai

1.600 petagram (satu petagram sama dengan satu milyar ton), lebih dari dua

kali karbon pada tumbuhan (560 petagram) atau di atmosfer (750 petagram).

Sehingga, meskipun perubahan karbon tiap satuan luas pada tanah sangat kecil,

ini akan memberikan dampak pada kesetimbangan karbon secara global.



5.5 Kalsium

Tanaman juga membutuhkan kalsium untuk membuat protein (Anonim,

2004b). Kalsium merupakan bagian esensial dari struktur dinding sel tanaman,

menyediakan pengangkutan dan retensi unsur-unsur yang lain di dalam

tanaman. Kalsium juga diketahui sebagai unsur yang dapat melawan garam

alkali dan asam organik di dalam suatu tanaman.



Kalsium dalam tanah

Kalsium yang dapat diekstraksi dari tanah dapat berkisar antara 200 ppm

(pasir) sampai 1,6% (kotoran). Kemampuan pertukaran kalsium dalam tanah

sangat tergantung kepada kandungan lempung pada tanah. Semakin tinggi

kapasitas pertukaran kation (CEC, Cation Exchange Capacity), semakin tinggi

kandungan lempung dan semakin tinggi kadar kalsiumnya. Kalsium pada

larutan tanah berkisar antara 30 sampai 300 ppm. Kesetimbangan kalsium pada

tanah pasiran bisa menjadi kritis khususnya jika laju pemakaian potasium

tinggi (Cowan, 2004).



Persentase kejenuhan kation pada tanah dengan pH <7,0 100x936 =" lbs" 100x240 =" lbs" 100x400 =" lbs"

GAMBAR 5.5: Magnesit berstruktur trigonal



5.7 Belerang

Belerang adalah bahan galian non-logam yang banyak digunakan di berbagai

sektor industri, baik dalam bentuk unsur maupun dalam bentuk senyawa.

Meskipun belerang hanya sebagai bahan baku penolong, perannya sangat

penting dalam menghasilkan berbagai produk industri, seperti: industri gula,

kimia, pupuk, ban, karet, dan korek api (Suhala & Arifin, 1997). Lebih kurang 40% dari produksi belerang dunia, dipakai untuk pembuatan superfosfat dan

amonium sulfat, yang kedua-duanya merupakan pupuk yang penting.



Semua jenis pemakaian belerang mencapai 60,7 juta ton pada periode 2002

(naik dari 58,8 juta ton pada periode 2001). Keberhasilan pemasaran belerang

sangat tergantung kepada industri pupuk fosfat. Penggunaan belerang pada

sektor industri pupuk (2/3 dari total kebutuhan fosfat) sangat bergantung

kepada kebutuhan akan fosfat (Bain, 1997; 2003; Harben & Kuflvart, 1996).



Belerang pada tanaman dan dalam tanah

Belerang digunakan oleh tanaman untuk mengelola warna hijau tua pada

tanaman atau untuk membentuk protein utama (esensial). Secara ringkas,

fungsi belerang pada tanaman adalah sebagai berikut (Anonim, 2004c):

_ Bahan makanan utama untuk memproduksi protein

_ Membentuk enzim dan vitamin

_ Membantu pembentukan khlorofil

_ Memperbaiki pertumbuhan akar dan produksi bibit

_ Membantu pertumbuhan cepat tanaman dan tahan terhadap dingin



Belerang barangkali disuplai ke dalam tanah dari air hujan. Ini juga ditambahkan

dari beberapa pupuk buatan sebagai pengotor, terutama pada pupuk

level rendah. Penggunaan gipsum (CaSO4 .2H2O) juga dapat meningkatkan

kadar belerang dalam tanah.



Mineralogi belerang

Belerang secara mineralogi dapat sebagai belerang murni (native sulfur),

ataupun terikat dalam suatu senyawa, seperti mineral-mineral golongan sulfat

(gipsum, anhidrit, dan barit) dan sulfida (pirit, pirotit, dan kalkopirit).



Belerang murni (Gambar 5.6) mempunyai sistem kristal ortorombik, biasanya

dijumpai dalam bentuk massa tak teratur dan kristal tak sempurna.

Secara fisik, belerang murni memiliki berat jenis 2,05 . 2,09 gr/cm3 dan kekerasan

1,5 . 2,5 skala Mohs. Belerang merupakan konduktor panas yang jelek

(Klein, 1993; 2004). Belerang jenis ini banyak dijumpai di sekitar aktivitas gunungapi

dan biasanya terbentuk oleh kegiatan solfatara yang melewati zona

patahan atau rekahan (Suhala & Arifin, 1997) dan air permukaan (bioreduksi

ion sulfat) (Hibbard, 1993).


GAMBAR 5.6: Belerang murni dalam bentuk kristal ortorombik



Sekitar 50% produksi belerang dunia merupakan belerang murni, sisanya

berasal dari pemisahan belerang dari bijih sulfida. Belerang digunakan sebagian

besar untuk industri kimia, seperti asam sulfat (H2SO4), dan H2S. Sebagian

besar belerang murni digunakan untuk insektisida, pupuk buatan, dan

vulkanisir ban/karet (Klein, 1993; Hibbard, 2002).

Selain belerang murni, pirit (FeS2) dari kelompok sulfida, merupakan mineral

yang kaya akan belerang. Mineral ini mengandung 53,3 % belerang. Secara

fisik mineral ini mempunyai sistem kristal kubik, berwarna kuning, kilap

logam. Mineral yang mengandung belerang yang lain adalah dari kelompok

sulfat, seperti anhidrit (CaSO4) dan gipsum (CaSO4 . 2H2O, Gambar 5.7). Kedua

mineral ini terbentuk pada lingkungan arid.



GAMBAR 5.7: Kristal gipsum dengan struktur kristal monoklin



Sumberdaya geologi

Hanya terdapat 2 sumber belerang murni yang penting. Yang pertama, terutama

dieksploitasi di Jepang, yang berasal dari gunung-gunung berapi, yang

mengeluarkan gas yang mengandung belerang dan yang mengkristal dalam

jalur-jalur dekat permukaan. Sumber yang lain, yang secara kuantitatif lebih

besar, berasal dari konsentrasi sekunder CaSO4.



Sumberdaya belerang pada endapan evaporit dan volkanik dan belerang

yang berasosiasi dengan gas alam, minyak bumi, dan sulfida logam sekitar 5

milyar ton. Belerang pada gipsum dan anhidrit sangat terbatas. Sumberdaya

belerang terbesar (600 milyar ton) terdapat pada batubara, serpih minyak, material

organik yang kaya serpih. Namun belum ada teknologi yang ekonomis

untuk memisahkan belerang dari material ini (Ober, 2003).