Kalium Poliakrilat - Polimer Superabsorben untuk Tanaman

Polimer superabsorben (SAP) adalah bahan penyerap fisik canggih yang mampu menyerap air dalam jumlah besar dengan cepat dan menguncinya dengan kuat. Ketika jenuh, mereka bertransisi dari bentuk bubuk atau butiran menjadi hidrogel.

Umumnya, SAP dapat menyerap ratusan, atau bahkan ribuan, kali lipat dari beratnya sendiri di dalam air. Bahan ini ramah lingkungan, tidak beracun, tidak berbahaya, dan tidak berpolusi.

Apa itu Kalium Poliakrilat?

Potassium polyacrylate adalah jenis SAP yang digunakan untuk tanaman sebagai agen penahan air. Dibandingkan dengan SAP biasa, kalium poliakrilat tingkat pertanian telah mengalami pemrosesan pasca, seperti pencangkokan, sehingga sangat cocok untuk aplikasi pertanian.

Keuntungan Utama dari Kalium Poliakrilat di bidang pertanian:

Perubahan Kation: Kalium poliakrilat menggantikan ion natrium dengan ion kalium, menghilangkan risiko salinisasi tanah dan menyuburkan tanah dengan ion kalium setelah penguraian.

Penyerapan Air yang Lebih Baik: Secara signifikan meningkatkan kapasitas penyerapan tanah untuk cairan ionik konsentrasi tinggi (lindi tanah) di bawah tekanan tanah.

Waktu Penguraian yang Diperpanjang: Sementara SAP biasa terurai dalam waktu sekitar satu bulan, kalium poliakrilat pertanian dapat berulang kali menyerap dan melepaskan air di dalam tanah selama berbulan-bulan.

Perbaikan Tanah: Setelah terurai secara alami, pupuk ini terurai menjadi amonium nitrogen, air, dan sejumlah kecil ion kalium, yang secara efektif meningkatkan kualitas tanah.

Keunggulan ini secara efektif mengubah kalium poliakrilat menjadi "waduk mini", menyerap dan menyimpan air selama musim hujan atau irigasi dan secara terus menerus menyediakan air untuk tanaman selama musim kemarau.

Manfaat Praktis dari Kalium Poliakrilat di bidang pertanian:

• Meningkatkan perkecambahan dan kemunculan benih, mendorong pertumbuhan tanaman yang lebih awal dan sehat.
• Bertindak sebagai pupuk lepas lambat.
• Meningkatkan kapasitas penyimpanan air tanah, terutama bermanfaat untuk tanah berpasir di mana retensi air dapat ditingkatkan hingga 85%.
• Meningkatkan produksi tanaman dan buah secara signifikan, seperti yang ditunjukkan oleh peningkatan hasil panen melon sebesar 70% di California.

Singkatnya, kalium poliakrilat menawarkan manfaat yang besar bagi pertanian, berkontribusi pada peningkatan pengelolaan air, kualitas tanah, dan produktivitas tanaman.

Bagaimana cara kerjanya?

SAP (Superabsorbent Polymer) untuk pertanian terdiri dari jaringan rantai polimer yang disusun sejajar satu sama lain dan saling terhubung oleh agen penghubung silang. Ketika air bertemu dengan salah satu rantai ini, air ditarik ke dalam molekul melalui osmosis. Air dengan cepat meresap ke bagian dalam jaringan polimer, tempat air disimpan. Proses ini mengubah bubuk SAP menjadi gel air.

Karena kapasitas penyerapannya yang lebih besar dibandingkan dengan tanah tetapi lebih kecil dari akar tanaman, air yang diserap oleh SAP dilepaskan ke tanaman ketika tanah di sekitarnya menjadi kering.

Catatan: Retensi spesifik SAP pertanian adalah 1,3-1,4 MPa, sedangkan retensi spesifik akar sekitar 1,6-1,7 MPa.

Uji Kapasitas Penampungan Air Kalium Poliakrilat

Tujuan: Studi kinerja di berbagai klasifikasi tanah untuk menilai kapasitas retensi air SAP di tanah yang berbeda.

Volume Sampel yang Digunakan:

Tanah: 500ml

Air: 750ml

SAP: 5 gram

Uji 01 - Jenis Tanah: Pasir 100%

Item tes	Kelompok Kontrol (tanpa SAP) - 762g	Kelompok Uji (dengan SAP) - 768g
Air yang lewat (ml)	425	150
Penahan air (ml)	325	600
Penahan %	43.3	80
Peningkatan %	-	85

---

Uji 02 - Jenis Tanah: Pasir 37% + Lanau 40% + Tanah Liat 25%

Item tes	Kelompok Kontrol (tanpa SAP) - 615g	Kelompok Uji (dengan SAP) - 626g
Air yang lewat (ml)	275	100
Penahan air (ml)	475	650
Penahan %	63.3	86
Peningkatan %	-	36

---

Uji 03 - Jenis Tanah: Pasir 30% + Lumpur 48% + Tanah Liat 22%

Item tes	Kelompok Kontrol (tanpa SAP) - 407g	Kelompok Uji (dengan SAP) - 400g
Air yang lewat (ml)	352	200
Penahan air (ml)	398	550
Penahan %	53.1	73.3
Peningkatan %	-	38

Bagaimana cara menggunakan kalium poliakrilat?

Menggunakan Kalium Poliakrilat

Untuk Tanaman Tahunan

• Metode utama untuk tanaman tahunan (seperti pohon buah-buahan, teh, hutan, pisang, murbei, tebu, tanaman obat, dan rebung) melibatkan teknik yang dikenal sebagai "mencelupkan akar + aplikasi dasar."
• "Aplikasi akar celup + dasar" memerlukan pencelupan akar bibit ke dalam hidrogel (terdiri dari kalium poliakrilat + air) yang dicampur dengan bahan penahan air berbutir halus. Setelah penyerapan air, bahan gel berbutir besar ditambahkan selama penimbunan lubang tanam.

Metode ini mencegah bibit mengalami dehidrasi selama penanaman dan menyediakan sumber air yang mudah diserap selama periode kritis perakaran bibit, sehingga memperpendek periode pembibitan yang lambat.

Transplantasi

• Celupkan Akar
• Campurkan bahan penahan air kalium poliakrilat (80100 mesh) dengan tanah halus dengan perbandingan 1:51:10 dan letakkan ke dalam wadah non-logam yang besar.
• Untuk memastikan penyerapan air yang cukup oleh bahan penahan air, tambahkan sekitar 100-150 kali berat air kalium poliakrilat (bubuk perakaran dapat ditambahkan secara bersamaan) 6-20 jam sebelum mencelupkan akar. Campur dan aduk hingga membentuk gel atau lumpur koloid.

Kemudian, gunakan campuran ini untuk mencelupkan akar bibit untuk penghijauan. Saat mencelupkan akar, satu atau beberapa tanaman dapat digunakan, dengan tidak lebih dari 50 tanaman sekaligus. Pastikan akar bibit benar-benar terbenam ke dalam gel atau lumpur agar-agar untuk mencelupkannya sepenuhnya.

Bibit Cuttage di Persemaian

A. Penggunaan Langsung

Campurkan 5 ~ 15 g partikel kalium poliakrilat per meter persegi secara merata di persemaian. Ratakan persemaian dan tutupi dengan lapisan tipis tanah halus. Celupkan pangkal cabang ke dalam akar, lalu potong di persemaian, dan sirami.

B. Aduk dengan Air untuk Membentuk Hidrogel Sebelum Digunakan

Campurkan bahan gel sebanyak 1/5~3/5 dari total massa tanah matriks ke dalam tanah matriks di persemaian dan aduk rata. Ratakan persemaian dan tutupi dengan lapisan tipis tanah halus. Celupkan pangkal cabang ke dalam akar, lalu letakkan potongan di persemaian, dan siram.

Bibit Kantong Kultur

A. Penggunaan Langsung

Tambahkan 0,1% ~ 0,3% produk kering agen penahan air ke dalam media kultur, campur secara merata, dan masukkan ke dalam kantong. Segera siram. Cocok untuk menabur, bertunas, mencangkok, dan membesarkan bibit.

B. Bangunan Sel

Tambahkan agen gel yang menyumbang 1/5 ~ 3/5 dari total massa media kultur ke dalam media kultur, campur secara merata, dan masukkan ke dalam kantong. Siram secara teratur. Cocok untuk menabur, menguncup, dan memindahkan bibit.

Aplikasi Dasar

A. Penggunaan Langsung

Taburkan partikel kalium poliakrilat langsung ke dalam lubang yang telah digali. Aduk rata dengan tanah halus di dasar lubang. Kemudian pindahkan anakan yang telah berakar, tutup dengan tanah dalam bentuk cekung (untuk menampung air), dan segera siram dengan air secukupnya.

B. Aduk dengan Air untuk Membentuk Hidrogel Sebelum Digunakan

Gel dioleskan ke dalam lubang galian dan kemudian dicampur sepenuhnya dengan tanah halus di dasar lubang. Kemudian pindahkan anakan yang telah berakar dan tutup dengan bentuk cekung (untuk menampung air hujan). Segera siram kembali dengan air akar.

Menerapkan Kalium Poliakrilat

• Aplikasi Langsung

Taburkan partikel kalium poliakrilat langsung ke dalam parit yang telah digali, campurkan seluruhnya dengan tanah halus di dalam parit dengan perbandingan 1:1000. Tutupi tanah (jangan sampai terinjak) menjadi bentuk cekung untuk menampung air, lalu segera siram dengan air secara menyeluruh.

• Aplikasi Pra-Campuran

Siapkan gel dengan mencampurkan kalium poliakrilat dan air, lalu aplikasikan ke dalam parit yang telah digali. Campurkan gel dengan tanah halus di dalam parit dengan perbandingan 1:5. Tutup tanah (jangan diinjak) menjadi bentuk cekung untuk menampung air hujan. Kemudian siram dengan air sekali saja.

• Menggunakan Kalium Poliakrilat dengan Pupuk

Ketika menerapkan agen penahan air dan pupuk secara bersamaan, ada dua metode yang dapat digunakan:

• Metode Parit Terhuyung-huyung

Gali parit di tengah-tengah dua tanaman. Berikan bahan penahan air di satu sisi dan pupuk di sisi lain parit.

• Kedua Sisi Metode Tanaman

Gali parit di kedua sisi tanaman. Berikan zat penahan air di satu sisi dan pupuk di sisi lainnya.

Pada kedua metode tersebut, bahan penahan air ditempatkan di atas, sementara pupuk ditempatkan di dasar parit. Hal ini memastikan bahwa tanaman dapat menyerap nutrisi dan air secara efektif.

Catatan: Kedalaman parit harus lebih dari 40 cm untuk menampung bahan penahan air, yang dapat terurai karena mikroorganisme. Semakin dalam bahan penahan air dikubur, semakin dalam akar tanaman akan tumbuh, yang mengarah ke sistem akar yang lebih solid dan berkembang.

Untuk Tanaman Tahunan

Di bawah ini adalah metode penggunaan untuk tanaman tahunan (biji-bijian, sayuran, kapas, pakan ternak, melon, kacang-kacangan, tembakau, jamur, kacang tanah, dll.):

Pembalut Benih Dilapisi

Pelapisan Campuran Basah

Campur benih dengan bahan penahan air seperti gel (dibuat dengan mencampurkan bahan penahan air berukuran 80-100 mesh dengan air). Sebarkan campuran tersebut di dalam ruangan hingga kering di tempat teduh atau tumpuk selama 1 hingga 8 jam. Pastikan tidak ada adhesi di antara benih dan lapisan pelapis terbentuk di permukaan. Benih kecil seperti millet harus digosok perlahan agar menyebar setelah dikeringkan di tempat teduh atau dicampur dengan tanah halus. Rasio bahan penahan air, biji, dan air adalah 1:500:200.

Metode Perawatan Benih

• Pelapisan Campuran Kering

Rendam benih dalam air setidaknya selama 3 jam.

Angkat bijinya dan biarkan mengering hingga permukaannya lembab tetapi tidak lengket.

Taburkan bahan penahan air (80~100 mesh) ke permukaan benih dengan perbandingan 1:1000.

Lapisi benih secara menyeluruh dengan getaran atau gosokan berulang kali.

Taburkan benih yang sudah dilapisi ke dalam tanah.

• Penyemaian Cairan

Campurkan zat penahan air dan air dalam jumlah yang sesuai untuk membuat hidrogel dengan rasio 1:300.

Campurkan hidrogel dengan biji dan aduk rata.

Taburkan benih ke dalam tanah dengan menggunakan penyemai cairan khusus.

• Persiapan Persemaian

Campurkan bahan gel (produk kering 5 ~ 8g/m², sekitar 0,1% dari lapisan tanah) dengan 1/5 dari total berat lapisan tanam.

Oleskan campuran ini pada punggungan tanah yang membesarkan bibit (alur) dan tanah lapisan tanam.

• Campur gel dengan tanah halus setelah disemai.

Tutupi permukaan dengan tanah murni tanpa bahan penahan air.

• Aplikasi Dasar untuk Penanaman Tanaman

Oleskan 1~2kg gel kalium poliakrilat per meter persegi secara merata ke dalam parit tanam.

• Campur gel secara menyeluruh dengan tanah di dalam parit.

• Tutup dengan tanah setelah penanaman.

• Pemangkasan untuk Tanaman yang Sudah Ditanam

Gali parit paralel dengan jarak 5-20 cm dari batang utama tanaman, pastikan kedalamannya lebih dari 40 cm untuk mencapai lapisan distribusi akar.

Taburkan 1~2kg gel kalium poliakrilat per meter persegi secara merata ke dalam parit.

• Aduk rata dan tutup dengan tanah.

• Budidaya Jamur yang Dapat Dimakan

Siapkan bahan kultur jamur yang dapat dimakan sesuai dengan prosedur standar.

Tambahkan sekitar 50% bahan budidaya kering bersama dengan hidrogel penahan air, aduk rata.

Sebaiknya, timbun dan fermentasikan bahan budidaya sebelum dikantongi dan disterilkan untuk budidaya, atau langsung dibudidayakan.

Memanfaatkan hidrogel penahan air untuk menahan air di lapisan tanah penutup, meningkatkan pasokan air yang seimbang dan merangsang pertumbuhan jamur.

Memanfaatkan kemampuan bahan penahan air untuk menyerap dan melepaskan air untuk daur ulang dan budidaya limbah jamur yang dibudidayakan setelah fermentasi.

Teknik Berkebun

• Celupkan Akar

Sebelum menanam, rendam akar bibit bunga ke dalam gel yang dibuat dengan mencampurkan produk kering dari bahan penahan air berukuran 80-100 mesh dengan air.

Penanaman dalam Pot

• Campurkan 1 bagian gel dengan 2~5 bagian tanah, sesuaikan dengan kebutuhan air tanaman.
• Tempatkan sebagian kecil campuran di bagian bawah pot bunga.
• Tanam bibit dan isi pot hingga kapasitas 70%.
• Tutupi permukaan dengan lebih dari 2 cm tanah murni.
• Penataan atas dengan Tas dan Pot Tumbuh
• Bor lubang di sekitar akar hingga ke kedalaman konsentrasinya.
• Isi lubang dengan campuran bahan penahan air dan tanah halus dengan perbandingan 1:10.
• Tutupi dengan lapisan tipis tanah dan air secara menyeluruh.

Pohon dan Semak Belukar

• Oleskan 0,5 ~ 1 kg gel per meter persegi sesuai dengan area sabuk hijau, campurkan dengan tanah akar sebelum ditanam.
• Tutup dengan tanah dan air setelah menanam bibit.
• Pemangkasan Pohon dan Semak

Untuk Semak Bunga:

• Gali parit dengan lebar dan kedalaman lebih dari 20 cm sampai ke lapisan distribusi akar, 10 sampai 30 cm dari batang.
• Oleskan 0,5~1kg/m² gel kalium tinggi polipropilena, campurkan dengan sepertiga tanah yang telah digali, dan sebarkan secara merata. Tutup dengan tanah, membentuk cekungan untuk menampung air hujan.

Untuk Arbor:

• Gali 3 hingga 6 lubang di dalam garis tetes tajuk, masing-masing dengan lebar dan kedalaman lebih dari 20 cm.
• Oleskan rata-rata 0,5 hingga 5 kg bahan gel per tanaman. Tutup dengan tanah.

Transplantasi Pohon Jarak Jauh

Setelah pengangkutan jarak jauh selama belasan jam, gunakan bahan gel (produk kering penahan air berukuran 80~100 mesh) yang dicampur dengan air. Tambahkan humus dan zat perakaran dalam jumlah yang sesuai untuk membuat bubur yang kental. Celupkan akar sepenuhnya dan bungkus dengan film untuk menjamin tingkat kelangsungan hidup lebih dari 98%.

---

Aplikasi Dasar

Saat menanam, aplikasikan 5 ~ 100 kg gel ke dalam lubang. Tempatkan punjung yang akarnya telah dicelupkan ke dalam hidrogel kalium poliakrilat. Tutup dengan tanah dan air secara menyeluruh.

Untuk Lawn

Untuk Halaman Baru

• Campurkan kalium poliakrilat dengan air untuk membentuk hidrogel.
• Oleskan hidrogel secara merata di atas tanah datar dengan takaran 1~1,6 kg kalium poliakrilat per meter persegi.
• Campurkan hidrogel sepenuhnya dengan tanah halus dalam jumlah yang sama dan sebarkan secara merata.
• Tanamlah rumput setelah ditutup sedikit dengan tanah bersih.

Untuk Rumput yang Sudah Ada

• Gunakan paku bergigi banyak untuk menusuk rumput, menciptakan lubang kecil yang relatif seragam.
• Sebarkan secara merata 5 ~ 8g/m² partikel zat penahan air.
• Gunakan air yang sedikit bertekanan untuk menyiram butiran agen ke dalam lubang-lubang kecil.
• Siram dengan air secara menyeluruh untuk satu atau dua hari pertama.

Dengan Pupuk Pelepas Lambat

Pupuk Pelepasan Lambat

• Larutkan beberapa pupuk yang larut dalam air seperti urea, auksin, dan zat pengatur tumbuh (hindari produk asam dan basa yang kuat) ke dalam air.
• Tambahkan partikel kalium poliakrilat ke dalam larutan untuk menyerapnya, menciptakan pupuk yang lepas lambat.
• Metode ini mencegah hilangnya pupuk dan mencapai pasokan air, pemupukan, dan pengobatan yang seimbang, sehingga secara signifikan meningkatkan kemanjuran dan penghematan pupuk.

Aktivator Pupuk Bakteri

• Pupuk biologis membutuhkan kelembapan tanah untuk mengaktifkan dan memperbanyak bakteri.
• Campurkan agen ini dengan pupuk bakteri biologis untuk meningkatkan efektivitas dan efisiensi, serta menghemat pupuk.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apakah Kalium Poliakrilat Aman?

Bahaya Keamanan bagi Manusia, Kalium poliakrilat tidak beracun bagi tubuh manusia, dengan nilai pH netral 7.

Penting untuk diperhatikan, bahwa pembuatan poliakrilat kalium melibatkan polimerisasi kalium hidroksida dan asam akrilat. Namun demikian, produk jadi mengandung sangat sedikit residu akrilik.

Asam akrilat yang berlebihan dapat menyebabkan iritasi pada kulit manusia, terutama pada mata. Produsen menyediakan Lembar Data Keselamatan Bahan (MSDS) untuk kalium poliakrilat, yang memastikan bahwa jumlah residu asam akrilat memenuhi persyaratan keamanan.

Contoh Sertifikat Keamanan Bahan untuk Kalium Poliakrilat

Masalah Keamanan Lainnya

• Selain dari kekhawatiran yang terkait dengan asam akrilik, ada pertimbangan keamanan lainnya karena karakteristik kalium poliakrilat.
• Poliakrilat kalium, sebagai polimer penyerap super, memiliki karakteristik pembengkakan air dan harus digunakan secara hati-hati.
• Dalam bentuk partikel kecil, bubuk kalium poliakrilat dapat mengiritasi paru-paru dan saluran pernapasan bagian atas jika terhirup.
• Jika tertelan secara tidak sengaja, kalium poliakrilat dapat menyerap air dan membengkak di dalam lambung dan usus, yang menyebabkan gangguan pencernaan.
• Kalium poliakrilat, setelah menyerap air dan membentuk hidrogel, dapat menjadi licin jika dibiarkan di atas tanah.

Masalah Keamanan Lingkungan

Sebagai alat bantu penahan air pertanian, kalium poliakrilat tidak berbahaya bagi lingkungan. Meskipun tidak dapat terurai secara hayati dalam bentuk konvensionalnya, namun secara alami dapat terurai menjadi air, amonia, dan karbon dioksida di lingkungan.

Di negara-negara dengan peraturan lingkungan yang ketat, produsen dapat meningkatkan prosesnya dengan mencangkokkan pati ke kalium poliakrilat agar dapat terurai secara hayati.

Catatan:

Beberapa produsen yang tidak bertanggung jawab mungkin menjual natrium poliakrilat sebagai kalium poliakrilat karena harga pasar natrium poliakrilat yang lebih rendah. Sodium poliakrilat dapat menyebabkan pemadatan tanah dan salinisasi, jadi sangat penting untuk berhati-hati saat melakukan pembelian.

Kerugian dari Kalium Poliakrilat

• Kalium poliakrilat mungkin tidak cocok untuk semua lingkungan pertanian dan kehutanan yang gersang. Sebelum membeli, penting untuk mempertimbangkan faktor-faktor berikut:
• Dampak Kondisi Lingkungan: Penyerapan air dan kapasitas retensi kalium poliakrilat secara signifikan dipengaruhi oleh suhu lingkungan dan komposisi tanah. Suhu yang terlalu tinggi dan tanah yang mengandung garam dapat memengaruhi kemampuannya untuk menyerap dan melepaskan air. Oleh karena itu, disarankan untuk melakukan pengujian lapangan dengan sampel sebelum melakukan pembelian dalam skala besar.
• Pertimbangan Biaya: Sebagai alat bantu pertanian, biaya kalium poliakrilat harus diperhitungkan. Meskipun umumnya cocok untuk tanaman komersial dan beberapa tanaman umum, sangat penting untuk menilai apakah perkiraan biaya input dan manfaat ekonomi masuk akal. Manfaat finansial potensial meliputi:
• Meningkatkan perkecambahan dan pertumbuhan benih, sehingga menghasilkan tanaman yang lebih sehat.
• Peningkatan ketahanan terhadap kekeringan dan peningkatan hasil panen.
• Meningkatkan hasil panen dan mengurangi tingkat keretakan buah pada pohon buah.
• Meningkatkan tingkat kelangsungan hidup spesies pohon muda atau yang ditransplantasikan.
• Penghematan biaya dalam pemeliharaan lansekap dan lapangan golf dengan mengurangi frekuensi irigasi.

Bagaimana Cara Memproduksi Kalium Poliakrilat?

Kalium poliakrilat diproduksi melalui reaksi polimerisasi asam akrilat dan kalium hidroksida.

Harga Kalium Poliakrilat saat ini (2024)

Pada tahun 2024, harga kalium poliakrilat saat ini berkisar antara 2000 hingga 4500 dolar AS.