Pasar fertigation/chemigation senilai ~$11 miliar pada 2021 dengan ~8% CAGR hingga 2027, tapi larutan agresif bisa memangkas umur alat dari tahunan jadi hitungan minggu. Pilihan material dan disiplin flushing menjadi pembeda utama.
Fertigation/chemigation (injeksi pupuk larut, asam, disinfektan, atau pestisida ke aliran irigasi) tumbuh cepat: estimasi pasar global ~$11 miliar pada 2021 dengan ~8% compound annual growth rate/CAGR ke 2027 menurut BIS Research. Namun, ekspose ke larutan korosif mempercepat kerusakan rumah pompa, valve, dan seal.
Data lapangan menegaskan risikonya. Cahoon (2002) mengukur korosi baja karbon dalam larutan pupuk UAN 28‑0‑0: pada pH netral–sedikit asam (3–8,5) lajunya ~2 mm/tahun, tetapi naik tajam hingga ~92 mm/tahun pada pH ≈1 (ResearchGate). Banyak pupuk/asam memang bernuansa asam atau mengandung klorida; beberapa pestisida berbasis minyak atau bersifat pengoksidasi. Bahkan material “tahan” pun dapat mengalami pitting, retak, atau pembengkakan elastomer seiring waktu. Kuncinya: pemilihan material yang tepat dan flushing agresif.
Kinerja baja tahan karat 300‑series
SS 300‑series (304/316) lazim pada pompa dan fitting. Kandungan Cr/Ni tinggi memberi ketahanan umum yang baik. Garam amonium/nitrat pada dasarnya jinak: 304 SS diberi rating “A (no effect)” untuk NH₄NO₃ atau (NH₄)₂SO₄ encer menurut chart Darwin Microfluidics. Sebaliknya, klorida dan asam kuat bermasalah; kalsium klorida dapat menyerang 304 SS secara agresif (Purdue Extension). Dalam praktik, 316 SS (dengan Mo) dipilih untuk media asam/berklorida; 316L direkomendasikan untuk aliran panas atau sangat asam (Purdue Extension).
Secara kuantitatif, pitting akibat klorida/galvanik pada austenitik SS dapat terjadi jika ada klorin bebas/garam. Hipoklorit (bleach) encer mungkin “efek ringan”, tetapi pada konsentrasi lebih tinggi dapat memicu stress‑corrosion cracking (Darwin Microfluidics; UGA Extension). Titik lemahnya: weld/crevice. Di sebuah pabrik pupuk, intercooler 304 SS gagal dalam ~6 bulan akibat serangan ammonia‑CO₂ dan kopel galvanik (ResearchGate).
PVC untuk jalur injeksi
Pipa PVC dominan di saluran irigasi/injeksi. Ketahanannya terhadap bahan anorganik menonjol: kebanyakan asam, basa, dan garam bisa ditangani (Vinidex). Artinya, pupuk garam terlarut dan asam konsentrasi rendah relatif aman. Namun PVC diserang pelarut organik/keton/ester/aromatik—implikasinya, pestisida berbasis minyak bisa memicu pembengkakan/pelemahan (Vinidex). PVC juga sensitif UV jika di atas tanah kecuali distabilisasi.
Elastomer Viton vs EPDM
Seal/diaphragm pompa biasanya FKM/Viton® atau EPDM (keduanya elastomer). Kekuatan keduanya saling melengkapi. Viton unggul untuk minyak/bahan organik dan banyak asam kuat; EPDM unggul untuk air, uap, basa, dan asam encer (Rubber & Seal). Dalam irigasi, kaidah praktis: pilih Viton untuk kimia berbasis minyak/hidrokarbon dan EPDM untuk pupuk berbasis air serta oksidator; panduan industri menekankan EPDM untuk herbisida air seperti glyphosate/atrazine dan Viton wajib untuk pestisida carrier minyak (Pump & Meter). Viton juga kompatibel dengan HCl dan H₂SO₄, sementara EPDM perlahan degradasi (Rubber & Seal).
Catatan: hipoklorit menyerang kebanyakan karet; bahkan Viton hanya “moderate” untuk klorin basah—rating B di chart kompatibilitas (Darwin Microfluidics). Seal yang terekspos perlu segera dibilas/diganti. Pada sisi pompa injeksi, penggunaan dosing pump dengan pilihan seal/diaphragm yang tepat menjadi kontrol pertama.
PTFE (Teflon) hampir inert
PTFE/Teflon® praktis inert: tahan “kebanyakan asam, alkohol, deterjen, dan pelarut” dan umum dipakai untuk kimia reaktif/korosif (Darwin Microfluidics). Pengecualian nyata hanya spesies sangat reaktif (alkali cair/fluor elemental), yang tidak relevan di fertigation. PTFE untuk tubing/lining memberi kompatibilitas nyaris universal, meski biaya lebih tinggi.
Rekomendasi material per jenis kimia
- Pupuk terlarut (nitrat, fosfat, garam K): umumnya larutan garam netral. Jalur PVC atau polietilena dan pompa 304 SS umumnya memadai. O‑ring EPDM cocok untuk media berbasis air; Viton dipilih bila ada surfaktan petroleum. 304 atau 316 SS lazim untuk metering valve/pompa; selalu lakukan flushing setelah injeksi.
- Asam injeksi (fosfat, sulfat, muriatic): butuh ketahanan sangat tinggi. Hindari baja karbon atau kuningan. Pilihan: 316 SS atau CPVC untuk pipa; head pompa PVDF/PTFE; seal/diaphragm Viton atau PTFE (Purdue Extension). PTFE tubing ideal pada pH sangat rendah. 316L lazim untuk asam fosfat/sulfat 30–50%.
- Oksidator/bleach: natrium hipoklorit menyerang hampir semua logam (bahkan 316 SS pada akhirnya) dan mengurai elastomer. Praktik terbaik: jalur non‑logam (PTFE atau PVC mampu menangani ~10% bleach) dan langsung flushing setelahnya. Jika logam tak terhindarkan, pakai 316 SS atau material lebih tinggi; seal Viton lebih cocok dibanding EPDM.
- Pestisida berbasis minyak/organik: EPDM akan membengkak; gunakan Viton atau PTFE untuk hose, valve, dan seal pompa. Badan plastik (PVC/PE) biasanya memadai untuk larutan semprot encer pada tekanan rendah; gantikan fitting kuningan dengan SS/plastik saat memakai herbisida beramonia (kuningan rentan stress‑cracking).
- Kimia alkali/deterjen: pilih EPDM atau Viton sesuai kandungan pelarut; logam bisa baja/SS. Amonium hidroksida/kaustik menyerang tembaga/kuningan—hindari kedua material itu pada unit injeksi.
Data korosi dan biaya material
Data Cahoon menyiratkan bahwa menjaga pH di atas ~6 pada jalur pupuk membuat baja nyaris pasif (~0,002 mm/tahun); penurunan ke pH 2–5 meningkatkan laju ke beberapa mm/tahun (ResearchGate). Dalam praktik, housing pompa berkarat atau kegagalan gasket menciptakan kebocoran dan macet mendadak.
Biaya upgrade kerap sepadan: 316 SS kira‑kira 30–50% lebih mahal dari 304 per berat (harga scrap ~$0,78 vs $0,56/lb; McHone). Namun pada servis asam/klorida, umur pakai 316 umumnya mengimbangi premium. Hal serupa untuk PTFE/Viton yang lebih mahal tetapi menghindari penggantian PVC/nitril berulang.
Jadwal flushing dan pembersihan sistem
- Flush segera setelah fertigation: di akhir injeksi, buka emiter hilir dan alirkan air bersih sampai pipa benar‑benar jernih (UGA Extension). Jalankan pompa irigasi dengan pompa injeksi padam saat flushing.
- Flush harian/mingguan: setelah irigasi, flush submain dan lateral periodik. Capai kecepatan ≥0,5 m/detik di submain dan ≥0,3 m/detik di lateral (Rivulis), karena flush yang kurang memadai menyebabkan sedimentasi dan kegagalan sistem (Rivulis). Sesi 5–10 menit aliran tinggi tiap pekan lazim dilakukan. Komponen filtrasi seperti strainer perlu ikut dibersihkan agar endapan tak tercampur kimia.
- Perlakuan asam (bulanan atau sesuai kebutuhan): injeksikan larutan pH rendah untuk melarutkan kerak karbonat. Riset penyuluhan merekomendasikan ~45–60 menit injeksi asam untuk menurunkan pH ke ~4–5 (UGA Extension). Biarkan berendam (semalaman bila memungkinkan) lalu flush tuntas (UGA Extension). Asam fosfat 10–20% umum dipakai; volumenya ditetapkan via titrasi (UGA Extension). Pengasaman ringan berkala (cukup untuk menjaga ~pH 6–7) juga memperlambat pembentukan kerak (UGA Extension).
- Klorinasi (musiman atau tergantung sumber air): injeksikan natrium hipoklorit 5–6 ppm dan sirkulasikan 30–60 menit (UGA Extension), lalu flush. Pertahankan ~1–2 ppm klorin bebas di bawah titik injeksi untuk efektivitas (UGA Extension). Catatan: hipoklorit dapat mengkorosi logam; komponen stainless harus segera dibilas atau sistem dikeringkan setelahnya.
Inspeksi rutin dan konservasi musiman
Periksa diaphragm pompa, valve, dan seal untuk gejala pembengkakan/discoloration. Ganti bagian Viton/EPDM saat mulai getas atau bocor. Bersihkan/ganti filter dan strainer secara berkala agar debris tidak bercampur kimia—unit seperti cartridge filter memudahkan pemeliharaan segmen polishing. Saat inaktif/musim dingin, lakukan flushing dan penutupan rapat untuk menghindari retak beku.
Ringkasan operasional
Pemetaan material terhadap kimia (misal, PVC/304 SS untuk nutrien berbasis air; PTFE/Viton untuk organik/agresif) plus rezim “flush‑segera‑setelah‑injeksi” adalah fondasi umur pakai panjang. Data menunjukkan pengendalian pH dan flushing disiplin dapat menurunkan korosi ke level nyaris nol (ResearchGate). Sebaliknya, pembiaran asam/klorin menggenang dapat mengikis komponen dalam hitungan minggu. Di lini injeksi, pengaturan laju dan kompatibilitas seal melalui dosing pump yang tepat, serta kebersihan saringan strainer, menjadi pengaman pertama sistem.
Sumber yang dirujuk: BIS Research; ResearchGate (korosi UAN); Purdue Extension; Pump & Meter; Vinidex; UGA Extension (acid control); UGA Extension (flushing); UGA Extension (interval klorin); Darwin Microfluidics (PTFE); Darwin Microfluidics (SS chart); Darwin Microfluidics (Viton); Rivulis (kecepatan flush); Rivulis (dampak flush buruk); McHone (biaya 304 vs 316); ResearchGate (kegagalan 304 di pabrik).
