## Pengaruh Limbah Udang dan Arang Sekam dalam Formula Pupuk Lepas Lambat Urea-Organik Terhadap Pelepasan dan Serapan N di Lahan Marginal
Nur Indah Mansyur, Rocky Juliansen Sembiring, M. Alif Nur Ilham Jurusan Agroteknologi Fakultas Pertanian, Universitas Borneo Tarakan nurindah.ubt@borneo.ac.id

## Abstrak
Urea  merupakan  pupuk  pupuk  anorganik  sumber  nitrogen  yang  banyak  digunakan  untuk memenuhi kebutuhan hara nitrogen bagi tanaman. Disisi lain urea memiliki kekurangan yaitu mudah hilang  baik  melalui  pencucian  maupun  penguapan  menyebabkan  ketersediaannya  menjadi  rendah, sekitar 30-40%. Untuk mengurangi kehilangan unsur hara  N dari urea maka perlu dibuat  modifikasi dalam formula pupuk N-lepas lambat (PLL) dengan menggunakan bahan organic sebagai pendukung formula. Penelitian ini bertujuan untuk menguji formula pupuk N lepas lambar Urea-organik  dalam melepaskan  unsur  hara  N  di  tanah  marginal.  Penelitian  dilaksanakan  dengan  2  tahapan  penelitian yang saling berkaitan, yaitu  Tahap 1. Uji pelepasan N dari PLL Urea-organik, percobaan inkubasi RAL 7 formula PLL (P1: urea-limbah udang 1:1, P2: urea-limbah udang 1:2,5, P3: urea-limbah udang 1:5, P4: urea-arang  sekam  1:1,  P5:  urea-arang  sekam  1:2,5,  P6:  urea-arang  sekam  1:5,  kontrol  (K):  Urea. Pengambilan  data  berdasarkan  lama  inkubasi  0,  7,  14,  21,  28,  35,  42,  49,  52  hari.    Tahap  2.  Uji Serapan  N  PLL  Urea-organik  oleh  Jangung,  percobaan  lapangan  terdiri  dari  6  takaran  PLL  formula urea-limbah udang (F0: Tanpa pupuk, F1: Urea 4,5,  F2: PLL 20, F3: PLL 40,  F4: PLL 60,  dan F5: PLL 80 gr/polybag). Pengamatan dilakukan terhadap tanah, tanaman dan serapan hara N oleh Jagung.  Hasil penelitian  menunjukkan  bahwa  limbah  udang  dan  arang  sekam  sangat  baik  sebagai  bahan pendukung  formula  PLL  urea-organik.  Formula  urea-organik  1:5  (P3  dan  P6)  sangat  baik  dalam mengontrol  pelepasan  NH 4 + .  Formulasi  urea-limbah  udang  1:5  (P3)  sangat  baik    mengontrol pelepasan  NH 4 + berdasarkan  persamaan  kinetika  First  order.  Serapan  hara  nitrogen  tertinggi diperoleh pada aplikasi PLL formula urea-limbah udang 1:5 (F5).
Kata Kunci : PLL , Arang Sekam, Limbah udang , NH 4 +

## Abstract
Urea  is  an  inorganic  fertilizer  source  of  nitrogen  that  is  widely  used  to  meet  the  nitrogen nutrient  needs  of  plants.  On  the  other  hand,  urea  has  the  disadvantage  that  it  is  easily  lost  either through washing or evaporation, causing its availability to be low, around 30-40%. To reduce the loss of the N nutrient from urea, modifications need to be made to the slow-release N fertilizer formula (SRF) by using organic materials as formula support. This research aims to test the Urea-organic slow- release N fertilizer formula in releasing N nutrients in marginal soil. The research was carried out in 2 interrelated  research  stages, namely  Stage  1.  N  release  test  from  Urea-organic  PLL,  RAL incubation experiment 7 SRF formula (P1: urea-shrimp waste 1:1, P2: urea-shrimp waste 1:2, 5, P3: urea-shrimp waste  1:5,  P4:  urea-charcoal  husk  1:1,  P5:  urea-charcoal  husk  1:2.5,  P6:  urea-charcoal  husk  1:5, control (K): Urea . Data collection based on incubation duration 0, 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 52 days. Stage 2.  Urea-organic N  SRF  Uptake Test  by  Jangung,  field  experiment  consisting  of  6  doses  of  PLL urea-organic shrimp waste formula  (F0: Without  fertilizer,  F1:  Urea  4.5,  F2:  SRF  20,  F3: SRF  40,  F4: SRF 60, and F5: SRF 80 gr/polybag) Observations were made on the soil, plants and N nutrient uptake by Corn Produce Research shows that shrimp waste and husk charcoal are very good as supporting materials for the urea-organic SRF formula. The 1:5 urea-organic formula (P3 and P6) is very good at controlling  the  release  of  NH 4 + .  The  1:5  urea-shrimp  waste  formulation  (P3)  is  very  good  at controlling the release of  NH 4 + , NH 4 + release  based  on  the  First  order  kinetic  equation.  The  highest nitrogen nutrient uptake was obtained in the application of SRF urea-shrimp waste formula 1:5 (F5).
Keywords: PLL, husk charcoal, shrimp waste, NH4+

## PENDAHULUAN
Nitrogen  merupakan  unsur  hara  yang paling  paling  dibutuhkan  oleh  tanaman, sekaligus  menjadi  unsur  hara  yang  sering membatasi  produksi  tanaman.  Ketersediaan unsur  hara  dalam  tanah  sangat  rendah terutama pada tanah-tanah tergolong marginal,  sehingga  tidak  mampu  memenuhi kebutuhan nitrogen bagi tanaman. Pemupukan adalah  upaya  penambahan  bahan  yang mengandung  unsur  hara  ke  dalam  tanah  dan daun  untuk  memenuhi  kebutuhan  unsur  hara bagi  tanaman  [1],  sehingga  produksi  tanaman menjadi meningkatkan [2].
Urea sebagai  pupuk sumber unusr hara nitrogen sangat banyak digunakan oleh petani karena  memiliki  kandungan  unsur  hara nitrogen tinggi sekitar 46%  dan cepat tersedia. Unsur  hara  N  bersifat  labil  sehingga  aplikasi pupuk  nitrogen  anorganik  sering  kali  kurang efisien.  Hasil  penelitian  [3]  menunjukkan bahwa  efisiensi  penggunaan  pupuk  nitrogen anorganik  umumnya  sangat  rendah  dan tergantung  pada  sistem  budidaya  yang dilakukan, umumnya sekitar 30-40%.
Selanjutnya  [4]  menyatakan  bahwa    efisiensi serapan  nitrogen  oleh  jagung  sangat  rendah sekitar  28%,  atau  sekitar  51-53  kg  N/ha  saja nitrogen  yang  dapat  diserap  oleh  jagung  dari 180  kg  N-urea  yang  diaplikasikan.  Rendahnya efisiensi dan serapan nitrogen disebabkan oleh ketersediaan  nitrogen  dalam  tanah,  karena hilang baik melalui pencucian, aliran permukaan,  denitrifikasi,  maupun  volatilisasi
amonia [2], dan terangkut oleh panen [5].
Upaya  peningkatan  keterediaan  unsur hara  nitrogen  dan  produkstivitas  lahan marginal  dapat  dilakukan  melalui  teknologi pemupukan  yang  efisien  dan  efektif    [6,  4], melalui  rekayasa  pemupukan  pupuk  yang lambat  lepas  ( Slow  Release  Fertilizer) [7,  8].
Mekanisme  kerja  dari  pupuk  nitrogen  lepas lambat  adalah  mengontrol  pelepasan  serta mengurangi  kehilangan  hara  N  dari  formulasi pupuk  nitrogen  anorganik  [4].  Penggunaan pupuk  nitrogen  lepas  lambat  sangat  potensial menurunkan  penggunaan  pupuk  konvensional (anorganik)  karena  mampu  menurunkan kehilangan nitrogen dan meningkatkan efisiensi  serapan  nitrogen  sekitar  20-30%  dari takaran  pupuk  anorganik  yang  diberikan  [7]. Formulasi pupuk nitrogen lepas lambat terbuat dari campuran pupuk anorganik dengan bahan pendukung  berupa  polimer  yang  mampu meretensi nitrogen. Penelitian yang memanfaatkan bahan organik sebagai pendukung  formula  pupuk  nitrogen  lepas lambat,  yaitu  biochar  [3,  9],    senyawa  kitosan yang  diekstrak  dari  limbah  udang  [10].  Hasil kajian  [11]  menunjukkan  bahwa  penggunaan Zeolit bersama pupuk urea mampu meningkatkan efisiensi urea, sehingga mengurangi kehilangan urea karena pencucian. Menurut  [4]  menyatakan  bahwa  pengunaan arang  biochar  dan  limbah  udang  sebagai pendamping  pupuk  anorganik  dalam  formula pupuk  lepas  lambat  mampu  mengurangi kehilangan  nitrogen,  serta  meningkatkan
ketersediaan  dan  serapannya  oleh  jagung sekitar 45%..
Komposisi bahan utama dan pendukung dalam  formula  pupuk  nitrogen  lepas  lambat menentukan  efekifitas  dari  pupuk  N  lepas lambat tersebut. Komposisi tersebut juga akan berbeda  tergantung  bahan  yang  digunakan. Komposisi  bahan  pupuk  lepas  lambat  yang menggunakan Zeolit adalah 13:8:10 (Zeolit:pupuk anorganik: binder/perekat)  [12]. Komposisi  pupuk  N  lepas  lambat  yang menggunakan biochar adalah 1 :1, 1 : 2,5 dan 1 :  5  (Urea  :  Biochar)  [9].  Berdasarkan  kajian tersebut,  maka  efektifitas  penggunaan  limbah udang  dan  arang  sekam  dalam  formula  Urea- organik  pupuk  N  lepas  lambat  dapat  juga ditentukan oleh komposisinya, sehingga sangat perlu  dikaji  pengaruh  bahan  organik  sebagai pendukung  dan  komposisinta    dalam  formula pupuk  N  lepas  lambat.  Pelepasan  terbaik  dari formula  PLL  dapat  diketahui  berdasarkan kinetika pelepasan N-Amonium dengan
persamaan First Order [13].

## METODE PENELITIAN
Penelitian  dilaksanan  Tarakan  mulai bulan Maret sampai November 2023.
Penelitian terdiri dari 2 sub penelitian (tahapan penelitian)  yang  saling  berkaitan,  sebagai berikut :

## Tahap 1. Uji pelarutan N dari Pupuk Lepas Lambat Urea-Organik
Penelitian menggunakan rancangan acak lengkap  (RAL)  dengan  1  faktor,  yaitu  formula
PLL:  P1:  urea-limbah  udang  1  :  1  (w/w),  P2: urea-limbah  udang  1:2,5  (w/w),  P3:  urea- limbah udang 1:5 (w/w), P4: urea-arang sekam 1:1  (w/w),  P5:  urea-arang  sekam  1:2,5  (w/w), P6:  urea-arang  sekam  1:5  (w/w),  sebagai kontrol  (K):  Urea  (w),  dan  merupakan percobaan inkubasi. Pengambilan data berdasarkan  lama  inkubasi  perlakuan  yaitu  0, 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 52 hari.  Analisis sifat tanah  dan  bahan  dilakukan  sebelum  dan selama inkubasi antara lain pH tanah, C-organik tanah,  C-terikat,  N-total  tanah,  dan  N- Amonium.  Pupuk  lepas  lambat  dibuat  dari campuran  urea  dan  limbah  udang,  dan campuran  urea-arang  sekam.  Untuk  melihat pola  pelarutan  hara  N  yang  baik  dari  PLL  yang dibuat  maka  di  uji  menggunakan  rumus kinetika  pelarutan  dengan  persamaan First Order [13].
Tahap 2. Uji Serapan Nitrogen Pupuk Lepas

## Lambat Urea-Organik oleh Jangung
Percobaan uji serapan nitrogen menggunakan  PLL  yang  di  formulasi  dari  urea- limbah  udang,  merupakan  formula  yang terbaik dalam pelepasan N dari hasil percobaan tahap 1. Menggunakan rancangan acak lengkap (RAL)  terdiri  dari  6  perlakuan  takaran  pupuk  : F0:  Tanpa  pupuk,    F1:  Urea  4,5  g/polibag,  F2: PLL 20 gr/polibag, F3: PLL 40 gr/polibag, F4: PLL 60  gr/polybag,  dan  F5:  PLL  80  gr/polibag. Parameter yang diukur : 1) Tinggi tanaman , 2) Jumlah  daun,  3)  Berat  kering  oven ,  4) Kandungan  N  Jaringan [14].  Perhitungan serapan N oleh jagung dengan persamaan [4]:
S (N) = BK x ka. N S : Serapan hara N (g),  BK: Bobot biomassa (g), dan Ka. N : Kadar N jaringan (%)
Data  dianalisis dengan  menggunakan  uji F  atau analisis  of  varian (Anova).  Jika  hasil analisis  menujukkan  pengaruh  yang  signifikan, maka  akan  dilanjutkan  dengan  uji  beda  nyata antar  perlakuan  dengan  menggunakan  uji DMRT pada taraf  5%.

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

## Karakteristik Tanah dan Bahan Organik
Tanah merupakan salah satu faktor yang sangat  penting  untuk  diperhatikan  peranan tanah  sebagai  media  petumbuhan  tanaman. Pada  Tabel  2  merupakan  hasil  analisis beberapa  karakteristik  tanah,  limbah  udang dan  arang  sekam  yang  digunakan  pada penelitian.
Tabel 1. Nilai beberapa karakteristik tanah, limbah udang dan arang sekam
Karateristik Tanah Limbah udang Arang sekam pH-H2O (1:5) 4,5 6,82 5,8 C-organik (%) 0,46 21 - C-terikat (%) - - 56 N – total (%) 0,70 0,74 0,22
Sumber : Hasil penelitian (2023)
Berdasarkan  hasil  karakteristik  tanah, menunjukkan  bahwa  tanah  yang  digunakan memiliki tingkat kesuburan yang rendah. Tanah yang  memiliki  tingkat  kesuburan  yang  tidak dapat  menyokong  pertumbuhan  tanaman secara  optimal.  Kesuburan  tanah  sangat berkaitan  erat  dengan  kemampuan  tanah menyedian  unsur  hara  bagi  tanaman,  serta
faktor  pertumbuhan  lainnya,  seperti  tata  air udara, aktivitas mikroorganisme dan penetralisir suhu.
Untuk  meningkatkan  penyediaan  unsur hara bagi tanaman perlu dilakukan penambahan  pupuk,  baik  organik  maupun anorganik.  Penambahan  pupuk  anorganik terutama  Urea  pada  tanah  seringkali  tidak efisien,  karena  sifat  urea  yang  cepat  larut  dan berubah, menyebabkan banyak terjadi kehilangan  baik  melalui  penguapan  maupun pencucian.  Teknologi  untuk  memaksimalkan penyediaan  dan  penyerapan  pupuk  urea  oleh tanaman  adalah  teknologi  pupuk  lepas  lambat (PLL) atau slow release fertilizer (SRF) .
Beberapa  hasil  penelitian  menunjukkan bhwa  terdapat  beberapa  bahan  organik  cukup potensi  sebagai  bahan  pendukung  PLL  yaitu limbah  udang.  Menurut  [4],  limbah  udang mengandung protein (15,60%-23,90%), kalsium karbonat  (53,70  %  -  78,40  %),  dan  kitin  (18,70 %  -  32,20  %).    [15]  Pane  et  al.  (2014) menyatakan  bahwa  arang sekam    mengandung SiO2  (52%),  C  (31%),  K  (0,3%),  N  (0,18%),  P (0,08%),  dan  Ca  (0,14%).  Hasil  analisis  limbah udang  dan  arang  sekam  dalam  penelitian menunjukkan potensi  yang baik sebagai bahan pendukung  formula  PLL.  Hal  ini  disebabkan karena  limbah  udang  dan  arang  sekam memiliki  kandungan  karbon  organik  yang relative  tinggi.  Selain  itu  limbah  udang  dan arang  sekam  memiliki    pH  yang  mendekati netral.  Dengan  potensi  tersebut  limbah  udang dan arang sekam tidak hanya dapat digunakan
sebagai bahan pendukung formula SRF, namun juga dapat memperbaiki kesuburan tanah.
Perubahan  Kemasaman  Tanah  (pH  Tanah) Marginal  Pada  Aplikasi  Pupuk  Lepas  Lambat (PLL) Urea-Organik
Selama  masa  inkubasi  pH  tanah  pada aplikasi  urea  relative  sama,  walau  terjadi peningkatan namun tidak signifikan dengan pH tanah  sebelum  inkubasi,  disajikan  pada Gambar  1.  Nilai  pH  tanah  pada  aplikasi  PLL formula  urea-limbah  udang  dan  formula  urea- arang  sekam  sangat  tinggi  apa  awal  aplikasi, dan  mengalami  penurunan  hingga  mencapai keadaan  yang  konstan  mengikuti  masa inkubasi,  namun  formula  PLL  urea-limbah udang (P3) cenderung menunjukkan perubahan  pH  yang  relative  baik  dari  nilai  pH yang  diukur  maupun  selisih  perubahan  yang sangat  kecil,  sehingga  lebih  baik  dari  formula PLL urea-arang sekam (P6).
Secara  umum  formulasi  PLL  dengan komposisi  bahan  pendukung  dan  urea  yang berbeda mempengaruhi perubahan kemasamana  tanah.  Hal  ini  diduga  pengaruh dari bahan pendukung yang ditambahkan, yang mana  limbah  udang  memiliki  pH  sekitar  6,82 dan  arang  sekam  meiliki  pH  sekitar  5,8.    Pada semua  pengamatan,  PLL  formula  urea-limbah udang 1:5 (P3) mampu meningkatkan pH tanah yang paing tinggi dari perlakuan lainnya, karena diduga  pengaruh  dari  pH  bahan  pendukung yang  berbeda  yang  mana  pH  limbah  udang lebih tinggi dari pH arang sekam.
Gambar  1.  Perubahan  pH  tanah  selama  masa inkubasi  akibat  aplikasi  PLL  formula urea-limbah  udang  dan  urea-arang sekam
Menurut  [16],  bahwa  limbah  udang mengandung  kalsium  karbonat  (CaCO 3 )  yang berpotensi  sebagai  bahan  pengganti  kapur pada  tanah  untuk  meningkatkan  pH  tanah. sedangkan arang sekam padi mengandung K, P, Ca  dan  Mg  sebagai  pengganti  kapur  yang mampu  meningkatkan  pH  tanah  [17,  4]. Menurut  [18],  terjadi  peningatan  pH  pada pemberian arang sekam padi sebanyak 20 t/ha. Penambahan bahan organik baik limbah udang maupun arang sekam pada tanah yang bersifat masam  dapat  meningkatkan  pH  tanah  karena mengandung  karbon  organik,  yang  berperan penting  dalam  siklus  karbon  dan  hara  serta perubahan pH tanah [19, 20].
Perubahan  C-organik  Tanah  Marginal  Pada Aplikasi  Pupuk  Lepas  Lambat  (PLL)  Urea- Organik
Pola  perubahan  C-Organik  pada  PLL formula  urea-limbah  udang  dan  urea-arang sekam disajikan pada Gambar 2. Tampak bahwa pola  perubahan  C-organik  akibat  penambahan perlakuan  PLL  formula  urea-limbah  udang  dan
urea-arang  sekam  cenderung    sama.  Pada semua  perlakuan,  kandungan  C-organik  tanah meningkat  dengan  semakin  lama  waktu inkubasi  kecuali  pada  perlakuan  control  (K). Peningkatan  C-organik  yang  signifikan  terlihat pada  aplikasi  PLL  baik  formula  urea-limbah udang  maupun  formula  urea-arang  sekam adala  pada  lama  inkubasi  35  dan  52  hari. Formula  urea-limbah  udang  1:5  (P3)  dan formula  urea-arang  sekam  1:5  (P6)  memiliki kandungan tertinggi, namun P3 lebih tinggi dari P6.
Gambar  2.  Perubahan  kandungan  C-organik selama  masa  inkubasi  akibat  aplikasi PLL  formula  urea-limbah  udang  dan urea-arang sekam
Pada  penelitian  ini  dipeoleh  bahwa semakin banyak jumlah bahan pendukung yang ditanbahkan  baik  limbah  udang  maupun  arang sekam dalam formula PLL berpotensi meningkatkan  kandungan  karbon  organik. Menurut  [4]  bahwa  semakin  tinggi  jumlah bahan  organik  yang  ke  dalam  tanah  akan meningkatkan  kandungan  C-organik  yang diikuti oleh peningkatan aktifitas mikroorganisme  tanah  sehingga  memberi peningkatan terhadap C-organik. Kandungan C-
organik  yang  diberi  PLL  formula  urea-limbah udang  lebih  tinggi  dari  arang  sekam,  diduga karena  pengaruh  langsung  dari  kandungan karbon  organik  dalam  bahan  pendukung  yang di  gunakan.  Hasil  analisis  kadundungan  karbon organik  limbah  udang  lebih  tinggi  dari  pada arang  sekam.  Dengan  kandungan  C-organik yang  tinggi  apabila  ditambahkan  ke  dalam tanah  dalam  jumalah  yang  lebih  banyak  akan meningkatkan  kandungan  C-organik  yang  lebih tinggi.
Total  Pelepasan  Hara  N  (N-Amonium)  dari Pupuk Lepas Lambat (PLL) Selama Inkubasi
Secara  umum  formulasi  PLL  dari  bahan pendukung  limbah  udang  dan  arang  sekam memberikan  pengaruh  yang  sama  terhadap jumlah N-Amonium yang di lepas. Kemampuan melepaskan  N-NH 4 + berbanding  lurus  dengan jumlah  C-organik  dalam  tanah.  Hal  ini  diduga ada peranan yang sangat penting dari C-organik dalam memegang dan melepaskan N-NH 4 + .
Selama  masa  inkubasi  biochar  jumlah  N- NH 4 + yang  tercuci  semakin  menurun  dengan semakin  lamanya  waktu  inkubasi,  seperti  yang terlihat  pada  Tabel  2.  Penurunan  jumlah  N- Nitrat  selama  masa  inkubasi  diduga  adanya perubahan  jumlah  gugus  fungsional  yang dihasilkan oleh aktivitas mikroorganisme. Selain itu  adanya  aktivitas  mikroorganisme  tersebut dapat meningkatkan jumlah nitrogen. Menurut [20],  biochar  sangat  baik  sebagai  bahan pembenah tanah, memiliki sifat tahan terhadap perombakan  mikroorganisme  sehingga  lebih stabil, dapat menjadi habitat bagi
miroorganisme  tanah,  dan  semakin  lama berada  dalam  tanah  akan  semakin  baik  dalam memperbaiki  sifat  tanah  dan  meningkatkan kesuburan tanah.
Tabel  2.  Jumlah  hara  nitrogen  (N-Amonium) yang lepas dari formula PLL pada setiap waktu pengamatan lama inkubasi (hari) Form ula PLL N-NH 4 + yang dilepaskan (mg/kg), lama inkubasi (hari) 0 7  14  21  28 35 42  49  56 K 35 10, 2  6,8  12  17  1,8  5,2 13, 6  9,4 P1 33 13, 2  8,8  15  22  1,8  6,2 17, 6 11, 9 P2 42 18, 2 14, 8  16  25  5,8  9,2 21, 6 15, 4 P3 53 25, 5 17, 5 25, 5 41, 5 1,5  9,5 33, 5 21, 5 P4 43 16, 4 13, 7 21, 3 21, 8  13,2  15,9 19, 1 17, 5
P5 43 19, 6 16, 4  26  26  16,4  19,6 22, 8 21, 2
P6 51 21, 6 19, 4 98, 6  26  19,4  21,6 23, 8 22, 7
Sumber : Hasil penelitian (2023).
Keterangan  :  Data  hasil  analisis  Laboratorium Ilmu Tanah, UBT (2023)
Terjadinya penurunan kehilangan nitrogen  tanah  disebabkan  oleh  meningkatnya proses  biokimia  dalam  tanah  akibat  aktivitas mikroba  tanah  yang  tinggi  yang  menghasilkan asam-asam organik. Asam-asam organik tersebut  merupakan  sumber  muatan  dalam tanah yang berperan didalam memegang unsur hara,  seperti  unsur  hara  nitrogen.  Selain  itu aktivitas mikroorganisme mempengaruhi perubahan  ammonium  menjadi  nitrat  dengan cepat [21].
Selama  masa  inkubasi  pola  perubahan kandungan  N-Amounium  tanah  pada  aplikasi PLL  baik  menggunakan  limbah  udang  maupun
arang  sekam  hampir  sama.  Berdasarkan persamaan  kinetika  pelepasan  unsur  hara nitrogen First  Order bahwa  semua  formula PLL baik formula urea-limbah udang maupun urea- arang  sekam  memiliki  kemampuan  yang  sama dan  baik  dalam  pelepasan  unsur hara  nitrogen dalam hal ini N-Amonium seperti yang disajikan pada Gambar 3.
Gambar  3.  Kinetika  pelarutan/pelepasan  N- Amonium  dari  formula  PLL,  beradasarkan persamaam kinetika Fisrt Order
Pada  aplikasi  urea,  total  N-Amonium lebih  rendah  dari  PLL  padahal  jumlah  nitrogen yang  diberikan  sama,  hal  ini  dipengaruhi  oleh sifat  hara  nitrogen  yang  mobil  dan  mudah hilang melalui pencucian, nitrifikasi, denitrifikasi dan volatilisasi [16], sehingga perlu ada  bahan  yang  dapat  mengurangi  kehilangan. Formula  PLL  urea-limbah  dang  dan  urea-arang sekam mampu menurunkan kehilangan nitrogen,  yang  ditunjukkan  dengan  total  N- Amonium  yang  tersedia.  Kandungan  gugus fungsional aktif pada permukaan limbah udang dan  arang  sekam  menentukan  kemampuan biochar meretensi unsur hara. Gugus
fungsional  permukaan  tersebut  didominisasi oleh  gugus  karbosilat  dan  kelompok  fenolat memiliki  kapasitas  yang  cukup  besar  untuk menyerap  unsur  hara  nitrogen  [20],  sehingga menurunkan kehilangan N tersedia (N-NH 4 + dan N-NO 3 - )  [4].  Mekanisme    retensi  hara  nitrogen oleh  gugus  fungsional  bahan  pendukung formula  PLL  baik  limbah  udang  maupun  arang sekam diilustrasikan pada Gambar 4.
Gambar  4  Mekanisme  pengikatan  unsur  hara nitrogen  (N)  oleh  gugus  fungsional  yang ada di permukaaan bahan organik sebagai pendukung  dalam  formula  pupuk  lepas lambat [22]
Pengaruh  Aplikasi  PLL  Urea-Limbah  Udang

## Terhadap Pertumbuhan Tanaman Jagung
Pada  Tabel  3  menunjukan  bahwa  pada tanaman berumur 1 dan 2 MST, perlakuan urea dan  PLL Urea-limbah  udang tidak memberikan pengaruh  yang  signifikan  terhadap  tinggi tanaman jagung. Pada umur tanaman 3, 4 dan 5  MST  menunjukkan  bahwa  pemberian  urea dan PLL urea-limbah udang signifikan meningkat  tinggi  tanaman  dari  kontrol  (F0). Walaupun terjadi peningkatan  tinggi tanaman, namun  tinggi  tanaman  pada  aplikasi  PLL  urea- limbah  udang  takaran  20  (F2),  40 (F3), dan  60 g/polibag  (F4) tidak signifikan  dengan   aplikasi Urea  (F1),  sedangkan  aplikasi  PLL  urea-limbah udang  80  g/polibg  (F5)  memberikan  tinggi tanaman  yang  tertinggi  dan  signifikan  dengan
perlakuan  lain  kecuali  dengan  PLL  urea-limbah udang takaran 60 g/polibag (F4).
Tabel  3.  Rerata  Tinggi  Tanaman  (cm) Akibat  Aplikasi  Pupuk  Lepas Lambat  (PLL)  Urea-Limbah Udang
Takaran PLL Urea- Limbah Udang Tinggi tanaman pada umur…… minggu setelah tanam (MST) 1 2 3 4 5 F0 18,0 a 35,8 a 56,0 a 69,6 a 81,1 a F1 18,1 a 32,4 a 65,8 b 96,4 b 126,6 c F2 18,2 a 34,5 a 64,6 b 85,0 b 112,1 bc F3 18,4 a 31,8 a 65,2 b 86,9 b 109,8 b F4 18,9 a 31,9 a 69,0 bc 94 b 119,8 bc F5 21,3 a 38,1 a 77,5 c 108,1c 139 d
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata dan angka yang dikuti huruf berbeda menunjukkan berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf  5%
Secara  umum  tinggi  tanaman  semakin tinggi  dengan  bertambahnya  umur  tanaman. Pada  umur  pengamatan  ke  5  MST,  tinggi tanaman  tertinggi  diperoleh  pada  aplikasi  PLL urea-limbah  udang  takaran  80  g/polibag  (F5), yaitu  sebesar    139  cm.  Pada  Tabel  4 menunjukan  bahwa  jumlah  daun  tanaman pada  semua  perlakuan  semakin  bertambah dengan  semakin  bertambah  umur  tanaman. Jumlah  daun  pada  kontrol  (F0)  lebih  rendah dari perlakuan lainnya. Pada awal pertumbuhan,  jumlah  daun  pada  semua perlakuan  tidak  berbeda  nyata,  hal  yang  sama pada  umur  3  dan  4  MST,  yang  mana  aplikasi PLL  takaran  20  (F2),  40  (F3),  60  (F4),  dan  80
g/polibag  (F5)  tidak  signifikan  dengan  aplikasi urea (F1). Sedangkan jumlah daun jagung pada umur  tanaman  2  dan  5  MST  menunjukkan bahwa perlakuan PLL takaran 80 g/polybag (F5) signifikan  dengan  perlakuan  lainnya  dan merupakan  nilai  yang  tertinggi  dari  perlakuan lainnya.
Tabel  4.  Rerata  Jumlah  Daun  (helai)  Akibat Aplikasi  Pupuk  Lepas  Lambat  (PLL) Urea-Limbah Udang
Takaran PLL Urea- Limbah Udang Jumlah daun pada umur…… minggu setelah tanam (MST) 1 2 3 4 5 F0 4,6 a 6,1 a 6,9 a 7,1 a 9,7 a F1 4,7 a 7,1 c 8,7 b 9,4 b 10,5 b F2 4,6 a 6,9 bc 8,4 b 9,0 b 10,0 a F3 4,8 a 6,5 b 8,4 b 9,4 b 10,4 ab F4 4,4 a 6,7 b 8,2 b 9,2 b 10,3 ab F5 4,4 a 7,1 c 8,9 b 10 b 12,0 c
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata dan angka yang dikuti huruf berbeda menunjukkan berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf  5%
Aplikasi  PLL  urea-limbah  udang  80 g/polibag  (F5)  mampu  meningkatkan  tinggi tanaman  dan  jumlah  daun  jagung  karena pemberian  pupuk  dalam  bentuk  lepas  lambat dapat  mengoptimalkan  penyerapan  nitrogen oleh  tanaman  sehingga  dapat  meningkatkan pertumbuhan  tanaman.  Hal  ini  juga  berkaitan dengan  tersedianya  unsur  hara  nitrogen  yang terkandung  dalam  PLL  formula  urea-limbah udang  yang  berperan  sebagai  penyusun protein  untuk  memacu  pembelahan  sel-sel meristem  dan  meningkatkan  pertumbuhan
vegetatif  tanaman,  antara  lain  meningkatkan pertumbuhan  akar,  meningkatkan  sintesis protein, pembentukan klorofil yang menyebabkan  warna  daun  menjadi  lebih  hijau sehingga  menyebabkan  pertumbuhan  pada tinggi  tanama,  lebar  tajuk,  serta  panjang  akar dapat meningkat.
Serapan  Hara  Nitrogen  oleh  Jagung  pada Aplikasi  PLL  Urea-Limbah  Udang  pada  Tanah Marginal
Pada  Tabel  5  menunjukan  bahwa semakin  tinggi  takaran  PLL  urea-limbah  udang maka  berat  total  jaringan  semakin  tinggi, sehingga  berimplikasi  pada  meningkatnya serapan unsur hara nitrogen. Total berat kering jaringan  jagung  dan  serapan  unsur  hara nitrogen  oleh  jagung  diperoleh  pada  aplikasi PLL  takaran  80  g/polibag  (F5)  dengan  nilai 202,4  dan  263,12  g,  sedangkan  terendah diperoleh  pada  perlakuan  kontrol  (F0)  yaitu dengan nilai 21,4 dan 14,98 g, yang dikuti oleh perlakuan  urea  (F1)  yaitu  sebesar  71,7  dan 57,56 g.
Tabel 5. Serapan hara nitrogen oleh jagung (mg) pada aplikasi PLL formula urea- limbah udang
Takaran PLL Urea-Limbah Udang Berat Total Jaringan Jagung (g) Serapan N Jagung (mg) F0 21,4 a 14,98 a F1 71,7 b 57,56 b F2 94,2 c 84,78 c F3 92,7 c 101,97 c F4 166 d 198 d F5 202,4 e 263,12 e Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata dan angka yang dikuti huruf berbeda menunjukkan
berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf  5%
Serapan  hara  sangat  dipengaruhi  oleh kondisi hara di dalam tanah, dan tanah sebagai media  pertumbuhan  tanaman  diharapkan mampu  mensuplai  hara  bagi  tanaman  yang tumbuh  di  atasnya.  Jika  suplai  hara  kurang maka perlu dilakukan pemupukan,dan sebelum hara  diserap  oleh  bulu-bulu  akar,  hara  yang ditambahkan  dalam  bentuk  pupuk  hara  akan berubah menjadi ion-ion melalui 3 mekanisme yaitu  (1)  aliran  massa  ( mass  flow );  (2)  diffuse dan  (3)  pertukaran  kation  ( cation  exchange ) yaitu  pertukaran  antara  ion  dalam  larutan tanah dengan akar [23, 24]. Jumlah total unsur hara yang diserap oleh tanaman jagung selama pertumbuhannya  dapat  digunakan  sebagai indikator  kebutuhan  hara  tanaman  tersebut selama hidupnya.
Jika  unsur  hara  makro  yang  terdapat dalam  tanah  meningkat  maka  jumlah  yang dapat  diabsorpsi  oleh  tanaman  juga  akan meningkat,  disertai  dengan  pembentukan senyawa-senyawa  organik  dalam  jaringan tanaman.  Selain  itu  volume  fotosintat  yang mampu  dihasilkan  tanaman  tidak  hanya ditentukan  oleh  penyerapan  sinar  matahari, tetapi  juga  oleh  tingkat  ketersediaan  bahan baku  dalam  riboson  yang  diperoleh  melalui absorpsi unsur hara dari dalam tanah  [25].

## SIMPULAN
Rekayasa  pupuk  lepas  lambat  (PLL) formula  urea-limbah  udang  dan  urea-arang
sekam sangat baik dalam mengontrol pelepasan  unsur  hara  nitrogen  dari  pupuk urea. Pupuk lepas lambat formula urea-limbah udang  1:5  (P3)  dan  urea-arang  sekan  1:5  (P6) sangat  baik  dalam  mengontrol  pelepasan  N- Amonium.  Berdasarkan  kinetika  pelepasan  N- Amonium  dengan  persamaan First  order ,  PLL formulasi  urea-limbah  udang  1:5  (P3)  mampu mengontrol  pelepasan  N-Amonium  yang  lebih baik  dari  formula  urea-arang  sekam  (P6). Perlakuan  PLL  formula  urea-limbah  udang mampu meningkatkan pertumbuhan tinggi dan jumlah  daun  tanaman  jaung  serta    serapan hara nitrogen oleh jagung. Serapan unsur hara nitrogen  tertinggi  diperoleh  pada  aplikasi  PLL urea-limbah  udang  1:5  takaran  80  g/polibag (F5).

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terimakasih kepada  Lembaga  Penelitian  dan  Pengabdian Kepada Masyarakat (LPPM), Universitas Borneo  Tarakan  atas  dukungan  moril  dan material  yang  diberikan  dalam  pelaksanaan penelitian dan publikasi hasil penelian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]      Xu N., G. Tan, H. Wang, and X. Gai. Effect of  biochar  additions  to  soil  on  nitrogen leaching, microbial biomass and bacterial community  structure.  European  Journal of Soil Biology, 74,  1-8. 2016.
[2]      Zhou,  M.,  and K.  B.,  Bahl .  Assesment  of
Nitrate  leaching  loss  on  a  yield-  scaled basis  from  maize  and  wheat  cropping systems.  Plant  and  Soil,  374, 977-991 . Springer Science , 1. 2014
[3]    Gonzalez,  P.  M.,  Iglesias,  C.  M.,  and Mazzarino,  J.  M.  Managing  the  Value  of Compost  as  Organic  Amandements  and Fertilizersin  Sandy  Soils. Agriculture Ecosystemand  Enviroment ,  224:  29-38.
2015
[4]     Mansyur, N.I., E. Hanudin, B.H. Purwanto, and  S.N.H.  Utami.  The  Nutritional  Value of  Shrimp  Waste  and  Its  Response  to Growth and N Uptake Efficiency by Corn. IOP  Conference  Series:  Earth  and Environmental  Science.  IOP  Conf.  Ser.: Earth Environ. Sci. 748 012013, 1-8. 2021
[5]          Hortan-Hartwig,  L.,  and  Bockman. Ammonia  exchenge  between  crops  and air. Nonvegian  1.  Agric.  Sci ,  5-40. Doi:10.36987/Agr. V 672-675. 1994
[6]      Mansyur N.I, E Hanudin, B.H Purwanto, and S.N.H Utami. Morphological characteristics  and  classification  of  soils formed from acidic sedimentary rocks in North  Kalimantan.  IOP  Conf.  Series:
Earth  and  Environmental  Science  393
(2019) 012083. IOP Publishing. doi:10.1088/1755-1315/393/1/012083 (1-9). 2019
[7]    Jarosiewicz,  A.,  and  Tomaszewska,  M. Controlled  -  Release  NPK  Fertilizer Enscapsulated by Polymeric Membranes. Journal  of  Agricultural  and  Food
Chemistry , 413-417. 2003
[8]          Trenkel  ,  M.  E.  Slow  and  Controlled  - release  and  stabilized  fertilizers  :  an option  for  enchancing  nutrient  use efficiency  an  agriculture  . International Fertilizer  Industry  Association  (IFA) .3.
2010
[9]    Mansyur  N.I.  Perbaikan  Sifat  Kimia  Tanah Suboptimal dan Efisiensi Serapan N Oleh Jagung  Yang  di  beri  Pupuk  N  Bermatrik Biochar.  Disertasi  Tidak  diterbitkan.
Fakultas  Pertanian.  Universitas  Gadjah Mada: Yogjakarta. 2019
[10[  Handayani,  L.  Formulasi  Pupuk  Lepas Terkendali Menggunakan Pelapisan
Akrilik  dan  Kitosan  serta  Aplikasinya pada  Pembibitan  Acacia  crassicarpa.
Intstitut Pertanian Bogor. 4. 2014
[11]      Ahmed,  H.  O.,  Yap, B.,  and  Muhammad, A.  M.  Enchancing  the  Urea-N  use Efficiency on maize (Zea Mays) cultivation  on  acid  soils  amended  with zeolite  and  TSP.  American  Journal  of Applied Sciences , 829-833. 2009
[12]  Saleh,  M.,  Zulmanwardi,  Z.,  and Pasanda, O.  S.  Pembuatan  Pupuk  SRF  (Slow Release Fertilizer) Dengan Menggunakan Polimer   Amilum.   In Seminar   Nasional Hasil  Penelitian  &  Pengabdian  Kepada Masyarakat (SNP2M). 2018
[13]  DONG,  Y.,  and  WANG,  Z.  Y.  Release Characteristics of Different N Forms in an
Uncoated Slow/Controlled Release
Compound FertiIizer. Agricultural
Sciences  in  China,  6(3),  330-337.
ScienceDi rect. 2007
[14]  Balai  Penelitian  Tanah.    Petunjuk  Teknis
Analisis  Kimia  Tanah,  Tanaman,  Air  dan Pupuk  Balai  Penelitian  Tanah.  Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Departemen Pertanian. Bogor. 2009
[15]  Pane,  M.,  Damanik,  M.,  and  Sitorus,  B. Pemberian bahan organik kompos jerami padi  dan  abu  sekam  padi  dalam memperbaiki  sifat  kimian  tanah  ultisol serta  pertumbuhan  tanaman  jagung.  J Agroekoteknologi  Univ  Sumatera  Utara.
2(4). 2014
[16]      Kim,  S.  O.  F.    Physicochemical  and Functional Properties of Crawfish
Chitosan  As  Affected  By  Different Processing Protocols. A Thesis Submitted to  the  Graduate  Faculty  of  the  Lousiana State  University  and  Agricultural  and Mechanical  College  in  Partial  Fulfillment of  the  Requirements  For  The  Degree  of Master  of  Science .  Seoul  National
University. Korea.p 2. 2004
[17]    Tarigan,  E.,  Hasanah,  Y.,  and  Mariati. Respons  Pertumbuhan  Dan  Produksi Bawang  Merah  (Allium  Ascalonicum  L.) Terhadap  Pemberian  Abu  Vulkanik
Gunung Sinabung Dan Arang Sekam Padi. J Online Agroekoteknologi. 3(3):956–962. 2015
[18]     Harahap, F.S., Walida, H., Harahap, DA., and  Wicaksono,  M.  Pemberian  abu sekam  padi  dan  jerami  padi  untuk pertumbuhan  serta  serapan  tanaman jagung  manis  (Zea  mays  L.)  pada  tanah ultisol  di  kecamatan  rantau  selatan.  J Agroplasma. 6(2):12– 18. 2019
[19]    Wang, Y., Liu, X., Butterlym C., Tang, C., and  Xu  J.  Ph  Change,  carbon  and nitrogen mineralization in paddy soils as affected  by  chinese  milk  vetch  addition and soil water regime. J Soils Sediments.
13(4):654-663. 2013
[20]      Mansyur,  NI.,  E  Hanudin,  BH.  Purwanto, and  S.N.H.  Utami.  Chemical  Properties and Micromorphology of Biochars
Resulted  from  Pyrolysis  of  Agricultural
Waste at Different Temperature. AGRIVITA, Journal of Agricultural Science 44 (3), 431-446. http://www.agrivita.ub.ac.id/. 2022
[21]   Shaviv, A., and Mikkelsen, R. L. Controlled Release  Fertilizers  to  Increase  Efficiency of Nutrient Use and Minimize Enviromental  Degradation  A. Fert rES ,  1- 12. 1993
[22]  Lehmann,  J.,  and  Joseph,  S.  Biochar  for environmental  management.  Science and  Technology.  Earthscan,  London- Sterling, VA. pp: 416. 2015
[23]  Balai  Penelitian  Tanah.  Pengertian pemupukan berimbang.
2013.
http://balittanah.litbang.
pertanian.go.id/pupuk/index.php/publik
asi/102-pengertian-pemupukan- berimbang,  diakses  tanggal  14  Februari 2022
[24]  Mansyur,  NI,,  EH  Pudjiwati,  and  A.
Murtilaksono.  Pupuk  dan  Pemupukan
(Book).  Syiah  Kuala  University  Press. Cetakan Pertama, 2021 ix + 122 (15,5 cm X 23 cm). ISBN: 978-623-264-326-0 ISBN:
978-623-264-327-7 (PDF). 2021
[25] Mengel, K., E. A. Kirkby, H. Kosegarten and T. Appel. Principles of Plant Nutrition. 5th Ed.,  Kluwer  Academic  Publ.,  London. 2001