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.