bahan kuliah kesuburan_dan_pemupukan-2

IV. NITROGEN TANAH DAN

TANAMAN

Sumber Nitrogen Tanah 1. Sumber Primer atmosfer

2. Sumber sekunder aktivitas mikrobia

dalam tanah (Azotobacter, Clostridium dll)

Penambatan Nitrogen :

a. Simbiotis (tanaman legum + Rhizobium)

b. Non simbiotis (petir oksidasi N atmosfir

Turun bersama air hujan ke tanah).

c. Nitrogen organik (protein tanaman).

Ketersediaan Nitrogen Tanah

• Faktor-faktor Yang Mempengaruhi : • 1. Pengaruh Iklim dan Vegetasi

• 2. Pengaruh Tofografi

• 3. Pengaruh Komponen Mineral tanah.

• 4. Pengaruh distribusi profil.

Bentuk Nitrogen dalam Tanah : NH4+, NO3

-, NO2-, N2O,

NO, N dan bentuk lain : NH2OH.

Keseimbangan Nitrogen dalam Tanah :

N-organik Mineralisasi

Bahan Mineral Imobilisasi.

Segagian Nitrogen terangkut panen, residu tanaman,

menguap ke atmosfer.

PERANAN AGRONOMI NITROGEN • Pengaruh Nirogen terhadap :pertumbuhan dan produksi:

1. Pembentukan asam amino, asam nukleat, protein.

2. Pembentukan Enzim-enzim, vitamin.

3. Pembentukan Klorofil

4. Perpanjangan sel, pembesaran sel batang dan daun.

5. Meningkatkan mutu hasil tanaman.

Gejala Kekurangan Nitrogen :

1. Pertumbuhan tanaman sangat lambat, tanaman kurus dan kerdil.

2. Warna daun pucat, hijau kekuningan, ukurannya kecil-kecil.

3. Batang tipis dan lusuh.

4. Akar lateral sedikit yang tumbuh.

Gejala Kelebihan Nitrogen :

1. Warna gelap pada daun, batang berair (sukulen) mudah diserang

penyakit.

2. Memperpanjang pertumbuhanMasa Generatif tertunda.

3. Tanaman lembek dan mudah rebah.

V. FOSFOR TANAH DAN TANAMAN

• Sumber Fosfor Tanah :

– Sumber utama (primer) Mineral Apatit (kadar 15-30 %).

- Sumber sekunder bahan organik, guano, dll.

Bentuk Fosfor Tanah sebagai Ortofosfat.

Dalam Hubungannya dengan Pertumbuhan Bentuk P tanah :

1.P larutan tanah ( ion H2PO4-, HPO4

2-).

2.P anorganik tanah (Apatit, Gorcexite, Florecencite,vivianite,

Walvellite, Crandalite).

3.P organik tanah ( asam nukleat, fosfolipid, inositolfosfat).

Nisbah C: N : P tanah yang ideal adalah : 100 : 10 : 1

Bila Nisbah C : P = 200 : 1 proses mineralisasi P akan terjadi.

Bila Nisbah C : P = 300 : 1 proses Imobilisasi P akan terjadi.

Fraksi-fraksi P tanah

• Ada beberapa fraksi P tanah :

1. P-larut air (dapat diekstrak NH4Cl 1N).

2. Al-P (diekstraksi dengan NH4F 0,5 N).

3. Fe-P (diekstraksi dengan NaOH 0,1 N).

4. Ca-P (diekstraksi dengan campuran Na-sitrat + Na-

ditionat).

Faktor-Faktor Mempengaruhi Ketersediaan P :

1. Tipe liat

2. Reaksi tanah (pH).

3. Waktu reaksi.

4. Temperatur.

5. Bahan Organik Tanah.

6. Status P tanah mula-mula.

Neraca Fosfor : merupakan keseimbangan antara P

yang bertambah dan P yang hilang dari tanah.

Peranan P bagi Tanaman :

1. Pembentukan nukleo protein, phytin, fosfolipid penting

dalam pembelahan sel.

2. Pembentukan bunga, buah dan biji.

3. Pertumbuhan akar rambut.

4. Perbanyakan anakan padi.

5. Pembawa energi dalam Respirasi dan photosintesis.

6. Ketahanan terhadap penyakit.

Tanda-Tanda Defisiensi P :

1. Daun hijau tua kebiruan, warna ungu diantara tulang daun.

2. Tanaman kerdil, batang tipis, daun kecil-kecil, daun tua gugur.

3. Membukanya tunas lambat, pembungaan lambat dan berkurang.

• Tabel. Pengaruh Dosis P thd.Pertumbuhan dan Berat 100 btr

Kacang Tanah pada tanah bekas alang-alang.

___________________________________________

Dosis Ppk P Berat Kering/Tanaman Berat 100 butir

(P2O5/kg) (g) (g)

-------------------------------------------------------------------------

0 62,67 48,0

50 74,67 51,6

100 78,33 53,3

150 76,67 55,1

__________________________________________

Sumber : Erfandi (1984).

VI. UNSUR KALIUM TANAH

Sumber K Tanah :(kerak bumi mengandung 3,11 % K2O)

Mineral Utama mengandung K : Felsfar, Muscovite, Biotit.

Bentuk Kalium Tanah :

1. K mineral primer

2. K terfiksasi mineral Sekunder

3. K dapat dipertukarkan

4. K dalam larutan tanah

Berdasarkan Ketersediaannya terhadap Tanaman bentuk K ada 3:

a. K relative tidak tersedia (K mineral primer) (90-98 %)

b. K lambat tersedia ( K terfiksasi min. sekunder) (1-10 %)

c. K segera tersedia (K-dd dan K larutan) (1-2 %)

Faktor-faktor yang Mempengaruhi K-tersedia dalam Tanah

• Mineral liat (tipe dan sifat koloid liat)

• Reaksi Tanah (pH) (hubungan berlawanan pH dengan K-dd).

• Tempratur (tropis, sub tropis) (Suhu meningkat K-dd meningkat).

• Pembasahan dan Pengeringan (K-dd meningkat pada tanah kering)

• Pelapukan (dipengaruhi : curah hujan, suhu, waktu, biologi).

Neraca K : Keseimbangan antara Pertambahan dan Kehilangan K Tanah.

Pertambahan K : Kehilangan K :

-residu tanaman K-tersedia -terangkut tanaman

-Pupuk - tercuci

-air irigasi - tererosi

-Pel. Min. Primer - fiksasi

Peranan K bagi tanaman :

• Meningkatkan kesehatan tanaman (tahan thd penyakit)

• Mencegah bahaya rebah (menguatkan diding sel).

• Meningkatkan mutu dan hasil buah dan biji.

• Translokasi karbohidrat hasil photosintesa.

• Sebagai katalisator dalam proses metabolisme.

• Penting dalam pertumbuhan pucuk dan tinggi tanaman.

• Penting dalam reaksi enzimatik.

Tanda-tanda Defisiensi K :

1. Pinggir daun coklat, mengkerut ke atas, kering dari ujung daun.

2. Gejala mulai dari daun tua.

3. Menurunnya kadar gula tebu, umbi kentang kecil-kecil.

4. Tanaman padi mudah rebah.

5. Mutu kapas rendah (seratnya pendek).

VII.UNSUR KALSIUM DAN MAGNESIUM TANAH

• UNSUR Ca dan Mg 2 kation utama pada kompleks pertukaran.

cocok untuk mengurangi kemasaman tanah.

Ca komponen struktural dinding sel, permiabelitas

sitoplasma, ketahanan membran akar.

Mg penyusun utama kloropil, reaksi enzimatik.

Sumber Unsur Ca dan Mg Tanah :kerak bumi 3,6 % Ca; 1,93 % Mg

Mineral yang mengandung Ca dan Mg :Apatit,Amfibol, Biotit,Dolomit,

Kalsit, Olivin dll.

Ketersedian Ca dan Mg bagi Tanaman :

Ca dan Mg diserap Ca+2 dan Mg2+ dari Ca, Mg-dd atau larutan .

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Ca, Mg tersedia :

1. Derajat Kejenuhan Ca dan Mg pada kompleks pertukaran.

2. Tipe Koloid liat tanah.

3. Sifat Ion komplementer yang dijerap oleh liat.

4. Jumlah Ca dan Mg yang dapat ditukar.

Peranan Agronomi Ca dan Mg Jaringan tanaman tingkat tinggi mengandung : 5 – 30 mg Ca/g BK.

• Peranan Ca bagi Tanaman :

1. Memacu pembentukan akar.

2. Meningkatkan ketegaran dan kekakuan jerami.

3. Perpanjangan sel, sintesis protein, pembelahan sel.

4. Pengangkutan air dan hara lain.

5. Mengatur pengangkutan karbohidrat, permiabelitas

dinding sel dan kemasaman.

6. Meningkatkan hasil padi dan biji tanaman.

7. Menetralkan asam organik yang bersifat racun.

8. Untuk membantu Rhizobium membentuk bintil akar.

• Defisiensi Ca menunjukkan Gejala-Gejala :

a. Gejala nampak dari titik tumbuh dan daun muda.

b. Daun muda rusak, klorosis, nekrosis pada tepi daun.

c. Daun dan akar muda sering melekuk, pendek, berlekatan.

• Peranan Mg bagi tanaman :

1. Penyusun utama klorofil (kloroplas 10 % Mg).

2. Sebagai Carrier Fosfor terutama dalam biji.

3. Membantu pembentukan : gula, protein, minyak, lemak.

4. Memperlancar translokasi karbohidrat.

5. Aktivator aktive enzim (transfosforilase,dehidrogenase,

karboksilase).

Gejala-gejala Defisiensi Mg a.l. :

a. Photosintesis terhambat.

b. Hilangnya warna hijau diantara tulang daun.

c. Klorosis pada pucuk daun dan pinggir daun.

d. Daun mengalami nekrosis, dan kriting dan rontok lebih awal.

• Tabel . Rata-rata jumlah Ca dan Mg pada Tanaman Legum, non legum.

________________________________________________________

Tanaman Kalsium Magnesium Nisbah Ca:Mg

________________________________________________________

……….kg/1.000 kg Berat Kering….

Kedelai 12,29 3,88 3,2 : 1

Alfalfa 13,91 3,55 3,8 : 1

Gandum 1,45 0,87 1,7 : 1

Jagung 2,24 0,86 2,6 : 1

________________________________________________________

Sumber : Thompson dan Troeh (1978).

VIII. UNSUR SULFUR TANAH

Kandungan sulfur tanaman hampir sama dengan fosfor (0,1- 0,3%)

Sumber Sulfur Tanah :

Mineral Tanah ( kerak bumi 0,06 % S sulfida, sulfat, dll)

Gas sulfur atmosfer (kadar S udara 0,05 ppm SO2)

Bahan Organik (Protein Dekomposisi H2S O2 Sulfat.

Ketersediaan Belerang Bagi Tanaman : ada 3 tipe

1. Senyawa S-organik (asam amino Metionin, Sistein, Sistin,Lipida).

2. Belerang sulfat anorganik (senyawa sulfat dgn Ca, K, Mg, Na,NH4)

Fiksasi Sulfat pada :

a. Tanah dengan pH tinggi banyak Ca, Mg.

b. Tanah tua (pH rendah) banyak Oksida Al,Fe (Oxisol,Ultisol).

c. Tanah vulkanik banyak Alofan, Imogolit (Andisol)

• Pada Tanah dengan draenase baik S dalam bentuk Sulfat (SO4=)

• Sulfat tersedia dan dapat diserap oleh tanaman.

• S-elementer dan sulfidaoksidasi Sulfat.

Oksidasi Belerang (S) dipengaruhi oleh :

1. Mikrobia tanah (Bakteri Thiobacillus tiooxidans, T.ferrooxidans,dll).

S + 3/2 H2O H2SO4

2. Temperatur (temperatur 27-35oC Oksidasi Maksimal).

3. Lengas Tanah (Oksidasi Mak. pada lengas tanah FC).

4. pH tanah (Oksidasi Mak. pada pH agak masam-masam).

5. Kehalusan tepung belerang yang ditambahkan.

Peranan Belerang Bagi Tanaman :

1. Sintesis asam amino (sistein, sistin, metionin) protein.

2. Mengaktifkan enzim proteolitik (papainase)

3. Untuk sintesis Vitamin (tiamin,biotin) dan koenzim A.

4. Membentuk minyak glukosida, ikatan sulfida, gugus sulfihidril.

• Tanaman Yang Membutuhkan S banyak :

Kubis, Kubis Bunga, Turnip, Bawang, Asparagus.

Kacang-kacangan, Kapas, Tembakau.

Gejala-gejala Defisiensi S antara lain :

1. Tanaman menguning, kerdil,

2. Batang kurus, kaku, dan rapuh.

3. Untuk tanaman padi, tinggi dan anakan tertekan,

berat jerami, akar, dan hasil gabah rendah. Tabel. Pengaruh Pemupukan S terhadap hasil Kopi pada Latosol.

________________________________________________

Dosis Pupuk S (kg S/ha) Hasil Kopi rata-rata 10 th (kg/ha)

-------------------------------------------------------------------------------

0 1.320

33 2.341

66 2.400

132 2.172

_______________________________________________

Sumber : De Freitas et.al. dalam (Sanchez, 1976).

XI. UNSUR HARA MIKRO

• Jenis Unsur Mikro :

1. Besi (Fe) 5. Boron (B)

2. Mangan (Mn) 6. Molibdenum (Mo)

3. Seng (Zn) 7. Klor (Cl)

4. Tembaga (Cu)

Meningkatnya Kebutuhan Unsur Mikro akibat :

1. Persediaan dlm tanah rendah terangkut panen.

2. Penggunaan bibit unggul dan N,P,K dosis tinggi.

3. Penggunaan pupuk makro Murni.

4. Meningkatnya pengetahuan petani akan unsur mikro.

5. Desakan meningkatkan efisiensi berproduksi.

• Tabel. Status Kadar Hara Mikro Tanaman dan Batas Kritis

Hara Mikro dalam Tanah.

_____________________________________________________

Unsur Kekurangan Cukup Keracunan Batas Kritis Pengekstrak

------------------------------------------------------------------------------------------

………………..ppm……………………………..

Mo < 0,1 0,5 - 0,04 – 0,2 (NH4)2C2O4

B < 15 20 – 100 > 200 0,1 – 0,7 H2O panas

Fe < 50 50 – 250 - 2,5 – 4,5 DTPA+CaCl2

Mn < 20 20 - 500 > 500 5 – 9 0,05 HCl

Cu < 4 5 – 20 > 20 0,75 0,5M EDTA

Zn < 20 25 – 150 > 400 1 – 7,5 0,05N/0,1N HCl

0,5 – 1,0 DTPA+CaCl2

___________________________________________________________

Sumber : Soepardi (1987).

• Sumber Unsur Mikro Tanah :

Batuan Beku, Batuan Endapan.

Fe, Mn, Zn, Cu sbg senyawa Oksida, Sulfida, dan Silikat.

B sbg Silikat. Mo sbg Silikat, Molibdat dan Cl sbg Klorida.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Ketersediaan Unsur Mikro :

1. Reaksi Tanah (B, Cu, Zn : pH 5 – 7), (Mn : pH 5 – 6,5), (Fe : 4 -6,5)

(Mo : 7 – 8,5), ( Cl : tidak dipengaruhi).

2. Tingkat Oksidasi ( Oksidasi rendah pada aerasi, draenase buruk).

3. Reaksi Anorganik lainnya (Dosis P tinggi menekan Unsur Mikro).

4. Kombinasi Organik (senyawa kompleks organik-logam).

5. Adanya Antagonisme antar unsur Mikro.

Peranan Unsur Mikro Bagi Tanaman :

Mo diserap MoO4= : Komponen Enzim Nitrogenase dan Reduktase.

Kekurangan Mo : klorosis, pinggiran daun menggulung.

Boron diserap BO3-3 : pembentukan Uracil komponen RNA, selaput sel,

sintesa protein, asam rebonukleat, pembentukan vibosa.

Gejala Kekurangan : Mengganggu aktivitas Meristematik akar, pucuk.

Besi diserap Fe+3, Fe-kelat, Ferri-sitrat : pembentukan Klorofil,

Metabolisme protein, Enzim katalase, peroksidase.

Gejala Kekurangan : daun klorosis sampai keputihan.

Mangan diserap Mn2+ dan Mn4+ : mengaktifkan Enzim, Oks. IAA.

Gejala Kekurangan : klorosis pada tulang daun, bercak kuning.

Seng diserap Zn2+, Zn(OH)+ : mengaktifkan ensim, kloroplas.

Gejala Kekurangan : urat daun hijau pucat, kuning-putih, pucuk

mati, daun mudah gugur, roset.

Tembaga diserap Cu+, Cu2+ : aktivitas ensim, kloroplas, klorofil.

Gejala Kekurangan : ujung daun putih, daun sempit, memudar,

gagal membentuk malai.

X. UNSUR HARA PENUNJANG

• Unsur Hara Penunjang : unsur hara non essensial yang dapat

meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman tertentu.

U.H. Penunjang : Si, Na, Co, I, Al, F, dan V.

Silika (Si) : sumber utama Silikatbanyak pada tanah masam,

Peranan Si : meningkatkan kualitas dan hasil.

Natrium (Na) : sumber utama NaCl, banyak pada tanah Salin,Alkali.

peranannya hampir sama dengan Kalium (K).

Iodine ( I ) : sumber utama : Air laut (10-25 ppm), Mata air

(10-318 ppm), Batuan (0,1-70 ppm), Tumbuhan Laut,dll.

peranannya meningkatkan kualitas hasil buah.

Fluorine (F) : sumber utama : Fluorit (48,9 %), Biotit (4,23 %),

Apatit (1,31-3,86 %), Muscovit, Flogopit, Tourmalin.

Perananya : meningkatkan pertumbuhan.

Cobalt (Co) : sumber Batuan ultra basik :Dunit, Peridotit, Serpentin.

Peranannya : penting bagi Rhizobium dlm. Fixasi N.

Aluminium (Al) : sumber Min. Primer : Velspart, Piroksin, Ampibol,

Mika. Min. Sekunder : mineral Liat.

Kelarutan Al meningkat dengan menurunnya pH.

Vanadium (V) : sumber Biotit, Horblende, Augit, Muscovit, dll.

V diserap ion Vanadat. Penting bagi Azotobacter.

XI. EVALUASI KESUBURAN TANAH

Kesuburan Tanah

Status Hara Tanah

Citra Tanaman Uji Tanaman Uji Biologi Uji Tanah

UJI TANAH

Tujuan

1. Memelihara Status Kesuburan Tanah

2. Meramal Respon Pemupukan

3. Mendapat Rekomendasi Pemupukan

4. Mengevaluasi Status Kesuburan Tanah

Studi Kepustakaan

Tumpang Tindih Peta

Satuan Pengambilan Sampel

Survei Lapang

Sampel Tanah

Analisis Laboratorium

KTK, KB,

PPT.,1983 Analisis Data Kimia Tanah P-tot, K-tot

C-Organik

KELAS STATUS KESUBURAN TANAH

PPT.1983