Salah satu komposisi polisakarida terbesar pada limbah tebu adalah selulosa yang dapat dimanfaatkan sebagai backbone dari hidrogel. Pemanfaatan ulang hidrogel tersebut dapat diaplikasikan sebagai matriks pupuk urea lepas lambat. Dalam memperoleh selulosa dan mengubahnya menjadi nanoselulosa fiber diperlukan delignifikasi dalam pemutusan ikatan ester pada lignoselulosa yang terkandung dalam limbah tersebut dengan hasil analisa komponen kimia selulosa yang ada pada limbah tebu berada pada 46,7 ± 1,6% setelah dilakukannya praperlakuan. Selulosa yang dihasilkan diultrasonikasi dan dilakukan penggilingan dengan menggunakan ultrafine grinder. Pengecilan ukuran dimaksudkan untuk memaksimalisasi potensi selulosa yang dihasilkan sehingga distribusi ukuran partikel berada pada 3,27825±0,1 nm. Nanoselulosa fiber disintesis melalui reaksi grafting dengan mencangkok radikal bebas monomer yang dihasilkan oleh inisiator ke selulosa nanofiber dengan bantuan ikat silang dari N’-N-metilenbisakrilamida melalui dua perlakuan berbeda yaitu autoklaf dan oven. Hasil uji karakterisasi TGA menunjukkan bahwa sampel hidrogel mengalami degradasi termal lebih baik dibandingkan dengan pupuk urea yang menyebabkan hidrogel lebih unggul. Hasil pembengkakan (swelling) hidrogel terbesar ada pada sampel dengan perlakuan autoklaf dan variasi selulosa nanofiber tertinggi serta crosslinker tertinggi pada 9175% dibandingkan dengan hidrogel dengan selulosa nanofiber tertinggi serta crosslinker tertinggi sebesar 2351%. Hasil aktivitas sebagai pupuk urea lepas lambat dalam air tidak berbeda besar dimana release terbesar ada pada hidrogel dengan metode autoklaf dengan variasi crosslinker dan selulosa nanofiber berada pada 0,25% dan 2 gram di angka 6,03% setelah perendaman selama 30 hari. Hasil pengaplikasian pada tanaman terbesar juga ada pada hidrogel autoklaf dengan variasi crosslinker dan selulosa nanofiber berada pada 0,25% dan 2 gram dengan tinggi tanaman 5,2 cm.
Kata Kunci:Pupuk Lepas Lambat;Hidrogel;Grafting