kuliah 3. -kesuburan tanah

HUBUNGAN TANAH DAN TANAMAN

1. FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KEPEKATAN HARA LARUTAN TANAH - Reaksi Tanah - Potensial Redoks (Redox Potensial)2. KOLOID TANAH DAN PERANANNYA - Sifat dan Ciri Koloid Tanah - Sifat dan Ciri Humus - Peranan Koloid Tanah3. PERGERAKAN HARA KE AKAR TANAMAN - Pertukaran Kontak - Difusi Ion Dalam Larutan Tanah - Aliran Massa4. SERAPAN HARA OLEH AKAR TANAMAN

1.1. Reaksi Tanah dipengaruhi oleh ion H+ dan OH-

Basa : H+ < OH- Netral : H+ = OH-

Masam : H+ > OH-

Nilai pH sangat menetukan terhadap kelarutan unsur hara dalam tanah

Contoh : Al(OH) dan Fe(OH) Al(PO4), Fe(PO4), MoO4, SO4

Group Dipengaruhi Reaksi Umum yang Terjadi 1. Hydroksida & xAl3++3xOH-- AlXOHY+

(3X-Y) xAl(OH)3

Oksida xFe3++3xOH-- FeXOHY+(3X-Y) xFe(OH)3

½xFe2O3 + 3xH2O

2. Carbonat CaCO3 + 2H+ Ca2+ + CO2 + H2O

3. Compleks CuCh + 2H+ Cu2+ + H2Ch

4. Fosfat (prinsip Fe(OH)2H2PO4 + OH-- Fe(OH)3 + H2PO4--

yg sama utk MoO3 Al(OH)2H2PO4 + OH-- Al(OH)3 + H2PO4--

& SO42—yg terikat Ca10(PO4)6(OH)2 + 14H+ 10 Ca2+

+ 6H2PO4--

pd Fe & Al) + 2H2O

5. Silikat Pengaruh bervariasi tergantung pd komposisi Mg2SiO4 + H+ 2 Mg2+ + Si(OH)4

SiO2 + H2O + OH-- OSi(OH)2—

Group Dipengaruhi Reaksi Umum yang Terjadi6. KTK (tgt pH) MXX-- + H+ M+ + HX

7. Pertukaran =Si =Si Pinggir pd O½ + H+ OH½+ Silikat =Al =Al

Al-OH½ + H+ =Al-OH21/2+

8. System Redoks Mn2+ + H2O + O2 2H2+ + MnO2

2Fe2+ + 5H2O + O2 4H2+ + 2Fe(OH)3

H2S + 2O2 2H2+ + SO2

NH4 + 2O2 2H2+ + NO3 + H2O

9.Ion-Ion dalam H2PO4--3 + H+ H2PO4

--

Tanah H2CO3 HCO-- + H+ CO32-- + 2H+

Cu2+ + OH-- CuOH+

10. Mikroorganisme Pengaruhnya beragam tergantung spesies

Dipengaruhi : - pH - Mikroba tanah Reaksi-reaksi yang terjadi pada tanah:

1. Denitrifikasi ion Nitrat (NO3)

2. Reduksi MnO2 menjadi Mn2+

3. Reduksi Cu2+

4. Reduksi SO42- menjadi H2S

5. Produksi CH4

6. Produksi H2

Koloid tanah merupakan bahan aktif yang tersusun dari mineral

dan humusKoloid mineral : liat dengan ukuran < 1 mikron

- Terdiri dari silikat (tipe 1:1, 2:1) dan bukan silikat (gibsit, geotit, limonit dan alofan - Tipe 1:1 ------- 1 silikat tetraeder dan 1 aluminium oktaeder (Kaolinit, Anauksit, Haloisit) - Tipe 2:1 ------ 2 silikat tetraeder dan 1 aluminium oktaeder (Monmorilonit, Vermikulit,

Beidellit

Koloid humus : hasil pelapukan dari bahan organik

- Tempat terjadinya pertukaran ion dengan adanya muatan positif (+) dan negatif (-)

- KTK= kapasitas tukar kation kemampuan permukaan koloid tanah dalam mempertukarkan kation - KTA= kapasitas tukar anion kemampuan permukaan koloid tanah dalam mempertukarkan anion- Dinyatakan dalam miliekuivalen (me) per 100 g

berat tanah kering oven (me/100g)- KTK koloid tipe 1:1 = 10 – 20 (me/100g) 2:1 = 40 – 80 (me/100g) Koloid organik = 100 -200 (me/100g)

Sifat dan ciri kaolinit1. Sumber muatan negatifnya berasal

dari ionisasi hidrogen dari gugus hidroksil pada pinggiran kristal yang patah

2. Tidak mempunyai permukaan dalam yang dapat mempertukarkan ion

3. KTK relatif kecil (10-20 me/100g)4. Unit kristal diikat oleh hidrogen (H),

sehingga terikat sangat kuat5. Tidak mengembang bila basah dan

tidak menciut bila kering

Sifat dan ciri 1. Sumber muatan negatif utama

adalah dari subsitusi isomorfik 2. Mempunyai permukaan dalam yang

dapat mempertukarkan ion3. KTK relatif besar (40-100 me/100g)4. Unit kristal diikat oleh oksigen (O),

sehingga ikatan kristalnya sangat lemah

5. Mengembang bila basah dan menciut bila kering

1. -Tersusun dari senyawa lignin, poliuroida dan protein

- tersusun dari tiga macam asam: humin, humik, vulfik (dari kelarutannya)

2. Muatan negatif, berasal dari gugus karboksil

(-COOH) dan Fenolik (-OH) yang dinetralkan dan berionisasi dengan unit-unit pusat humus. Mempunai KTK sangat besar (150-300 me/100 g) dan daya jerap air yang besar

Perbandingan antara kation basa (Ca, Mg, K dan Na) dengan KTK total dalam persen

KB = me (Ca + Mg + K + Na)/100 g x 100 %

KTK total/100 g

Kejenuhan Al Perbandingan Al dengan KTK efektif dalam persen

Kejenuhan Al = me Al/100 g X 100%

me KTK efektif/100 g

KB = jumlah kation basa (Ca+Mg+K+Na)me/100g X100%

KTK total me/100g = (2+0,5+0,12+2,57) me/100g X 100% = 19,96% 26 me/100gCa-dd = 2me/100g Al-dd = 1,7 me/100GMg-dd =0,5me/100g H-dd = 0,9 me/100gNa-dd =0,12me/100g K-dd = 2,57me/100gKTK =26 me/100g

K-Al = Kandungan Al me/100g X100%

KTK efektif (Ca+Mg+K+Na+Al+H)me/100g = 21,82%

PERGERAKAN HARA KE AKAR TANAMAN

Unsur hara diserap tanaman : - secara aktif dan fasif - secara selektif dan tidak selektif - berbentuk kation dan anion

Kecepatan Pengambilan dipegaruhi : - faktor fisik dan kimia - stadia/fase tumbuh tanaman - kecepatan tumbuh tanaman - cahaya/penyinaran matahari - suhu - air

Proses penyerapan hara oleh akar melalui : - intersepsi akar - aliran masa - difusi

INTERSEPSI AKAR

Sistem perakaran menyerap unsur hara karena kontak langsung antara bagian aktif akar (sebagian bulu-bulu akar) dengan unsur hara tanaman.

- Serapan aktif

- ditentukan oleh pertumbuhan dan perkembangan akar

- Tanah dan akar tanaman mempunyai KTK

- contoh ion yang terserap - NO3 dan SO4= di dalam larutan tanah

- Ca++, Mg++ dan K+ pada koloid tanah

ALIRAN MASSA Unsur-unsur yang terlarut dalam air tanah berbentuk larutan tanah terserap oleh sistem perakaran karena adanya aliran atau gerakan air tanah menuju perakaran tanaman yang disebabkan oleh serapan air oleh akar tanaman

- Sangat dipengaruhi oleh transpirasi

DIFUSI ION Pergerakan unsur hara melalui gerakan yang disebabkan adanya perbedaan konsentrasi.

- Konsentrasi larutan sangat berpengaruh pada difusi

Tabel 1. Jumlah Rata-rata intersepsi Akar, Mass Flow, Difusi pada

Jagung yang ditanam pada Tanah Subur (Alfisol Silt Loam)

UnsurHara

Jumlah yangDibutuhkan

untuk9500 kg biji/ha

Jumlah Rata-rata yang Disuplai dari

Intersepsi akar Mass Flow Difusi

…………… Kg.ha-1 dan (%) ………….

NPK

19040

195

2 (1)1 (3)4 (2)

150 (79)2 (5)

35 (18)

38 (20)37 (93)

156 (80)

Pengangkut (Carrier) atau senyawa metabolisme yang menarik ion

Linear dengan waktu Ion yang diambil tergantung pada

metabolisme dan permeabilitas sel Ion berada pada vakuola

TERIMA KASIH