KESUBURAN TANAH DAN NUTRISI TANAMAN III 2010

PENGERTIAN UMUM Tanah sebagai sumberdaya alam untuk pertanian mempunyai dua fungsi utama : A. Sebagai matriks tempat akar tumbuhan berjangkar dan air tanah tersimpan B. Sebagai sumber unsur hara bagi tumbuhan.

TANAH SEBAGAI MEDIA TANAMMEDIA TANAM : tempat tumbuh tanaman yang menyediakan unsur hara dan air bagi kebutuhan aktivitas fisiologis dan pertumbuhan tanaman. TANAH : yang paling lazim dan berperan sangat luas. Sedangkan media tanam lainnya : larutan hara dalam MEDIA HIDROFONIK dan AEROFONIK di rumah kaca/plastik / growth chamber

EDAFIKBEBERAPA SIFAT TUBUH TANAH

A S P E K P R O D U K S I

KESUBURAN TANAHLINGKUNGAN TEMPAT TUMBUHNYA

SIFAT DAN POTENSI GENETIK TANAMAN YANG DIUSAHAKAN

Dilihat dari ASPEK TANAH, faktor-faktor yang mempengaruhi tanah sebagai media tanaman adalah : KESUBURAN FISIK, KESUBURAN KIMIA dan, KESUBURAN BIOLOGI TANAH.

KESUBURAN FISIK TANAH KESUBURAN FISIK TANAH ditentukan oleh sifat fisika : tekstur, berat jenis (bulk density), struktur, porositas dan drainase, kelembaban, dan suhu tanah. (Sudah dibahas di KTNT I) TEKSTUR TANAH Tekstur tanah : persentase susunan butir primer tanah pembentuk agregat tanah yang terdiri atas liat (ukuran 2 ), debu ( 2 50 ) dan pasir (50 2mm)

BULK DENSITY BULK DENSITY menunjukkan berat tanah kering

per satuan volume tanah (termasuk pori-pori tanah). Bulk density biasanya dinyatakan dalam satuan

g/cc.

KELEMBABAN TANAH ATAU KEADAAN AIR TANAH Sifat-sifat tanah banyak mempengaruhi keadaan

dan perilaku air di dalam tubuh tanah. HAL-HAL YANG DIPENGARUHINYA ITU ANTARA LAIN: 1. Gerakan air masuk ke dalam tanah dan gerakannya di dalam tanah; 2. Kemampuan tanah untuk menahan (retensi) dan menyimpan air; dan 3.Tersedianya air tanah untuk tanaman tingkat tinggi.

KAPASITAS LAPANG : Jika pemberian air pada

permukaan tanah dihentikan, atau hujan terhenti, atau air irigasi dihentikan, maka gerakan air ke bawah akan lebih cepat. Sesudah satu atau dua hari kecepatan gerakan menurun, dan akan terhenti sama sekali TRANSPIRASI : Gerakan air yang dihisap oleh akar

tanaman akan sampai ke permukaan daun dan sebagian akan menguap oleh pengaruh radiasi matahari terhadap stomata

EVAPORASI : Proses kehilangan air karena

penguapan dari permukaan tanah. EVAPOTRANSPIRASI : Dalam kejadian alam kedua

proses berlangsung bersama-sama, sehingga kehilangan itu menjadi gabungan TITIK LAYU PERMANEN : Kandunganair tanah

dimana akar-akar tanaman mulai tidak mampu lagi menyerap air dari tanah sehingga tanaman menjadi layu.

LINGKARAN PEREDARAN AIR

KLASIFIKASI KELEMBABAN TANAH Berdasarkan kemampuan tanah menahan air,

maka dapat diklasifikasikan keadaan kelembaban tanah ke dalam tiga bagian, yaitu: AIR BEBAS, AIR KAPILER DAN AIR HIGROSKOPIS. Sifat umum dari ketiga keadaan air adalah sebagai berikut : 1. AIR BEBAS (AIR DRAINASE) a. Air dalam tanah yang berada di atas kapasitas lapang atau terbuang karena banyak pori drainase. b. Terikat tidak kuat, tegangannya kurang dari 0,1 0,5 atmosfer.

c. Tidak berguna, hilang oleh drainase. d. Bergerak sebagai akibat tegangan selaput dan gaya gravitasi. e. Unsur hara tercuci bersama air drainase.

KEADAAN JENUH AIR DAERAH KETERSEDIAAN AIR BAGI TUMBUHAN EROBIK AIR KAPILER AIR HIGROSKOPIS

KAPASITAS LAPANG 30%

KOEFISIEN LAYU 20%

KOEFISIEN HIGROSKOPIS 5%

0%

(KEADAAN AIR TANAH PADA TANAH BERTEKSTUR LIAT)

2. AIR KAPILER : Air dalam tanah di mana daya kohesi (tarik menarik antara butir-butir air) dan daya adhesi (antara air dan tanah) lebih kuat dari gravitasi. a. Terikat kuat oleh butir liat dalam pori mikro. b. Tegangan dalam selaput berkisar 1 31 atmosfer. c. Tidak semua tersedia bagi tumbuhan. d. Bergerak dengan cara penyusutan selaput dari tebal menjadi tipis. e. Berfungsi sebagai larutan tanah.

3. AIR HIGROSKOPIS : Air yang diserap tanah sangat kuat sehingga tidak dapat digunakan oleh tanaman (adhesi antara tanah dan air) a. b. c. d. e. Terikat pada koefisien higroskopis. Tegangannya berkisar dari 31 10.000 atmosfer. Terikat kebanyakan oleh koloid-koloid tanah. Kebanyakan bukan cairan. Bergerak umumnya dalam bentuk uap.

GERAKAN AIR TANAH Air hujan yang jatuh ke atas permukaan tanah

akan terbagi ke dalam beberapa bagian, yaitu: AIR INFILTRASI : air yang meresap ke dalam

lapisan atas tanah, kemudian menjadi air perkolasi di lapisan bawahnya (subsoil). AIR PERKOLASI : air infiltrasi yang bergerak ke dalam lapisan bawah tanah (sub soil) atau profil tanah karena pengaruh gaya gravitasi.

AIR ALIRAN PERMUKAAN (RUNOFF) :

air yang mengalir di atas permukaan tanah karena tidak lagi terjadi infiltrasi atau perkolasi yang dapat mengimbangi besarnya air yang menimpa permukaan tanah.

KAPASITAS MENGEMBANG DAN MENGKERUT (SHINK SWELL CAPACITY) ATAU DAYA MENGEMBANG LINIER (LINIER EXTENSIBILITY) Sifat mengembang dan mengkerut tanah

disebabkan oleh kandungan liat montmorillonit yang tinggi. Besarnya pengembangan dan pengkerutan tanah dinyatakan dalam nilai COLE (Coifficient of Linier Extensibility) atau PVC (potential Volume Change = Swell Index). Istilah COLE banyak digunakan dalam bidang pedologi, sedang PVCC dugunakan dalam bidang engineering (pembuatan jalan, gedung-gedung, dan sebagainya).

PENTINGNYA NILAI COLE Jika COLE > 0,09 (tinggi), menunjukan bahwa tanah mengembang dan mengkerut dengan nyata, kandungan montmorillonit tinggi. Jika COLE 0,03-0,09 (sedang), menunjukan bahwa di dalam tanah ditemukan mineral liat montmorillonit cukup banyak. Jika COLE < 0,03 (rendah), menunjukan bahwa tanah sedikit atau tidak mengandung montmorillonit. LE atau liniar extensibility (pengembangan linier) = tebal lapisan (cm) x COLE LE tanah = jumlah LE dari masing-masing lapisan.

KESUBURAN KIMIA TANAH KESUBURAN KIMIA : ditentukan oleh beberapa sifat kimia seperti : KAPASITAS TUKAR KATION (KTK) Kapasitas tukar kation menunjukan kemampuan tanah untuk menahan kationkation dan mempertukarkan kation-kation tersebut.

KATION DAPAT DIPERTUKARKAN DAN EXCHANGE ACIDITY Asam-asam dapat dipertukarkan:

H+, Al 3+, keduanya banyak terdapat pada tanah masam dan disebut EXCHANGE ACIDITY. Exchange acidity sebenarnya hampir

seluruhnya di sebabkan oleh Al, meskipun exchangeable hydrogen sering digunakan sebagai padanan untuk exchange acidity. Karena itu KTK efektif = jumlah basa (NH4OAc) + Aldd (IN KCl) tanpa memperhitungkan Hdd.

ASAM-ASAM DAPAT DIPERTUKARKAN MEMBERI PETUNJUK TENTANG :1. Exchange acidity bertambah dengan

bertambahnya pencucian dan pelapukan tanah terutama di daerah humid. 2. Bila Al dapat dipertukarkan lebih dari 60 % KTK,maka merupakan racun bagi tanaman. 3. H+ dapat dipertukarkan terdapat dalam jumlah dan besar hanya bila banyak ditemukan asam yang mudah larut dan biasanya mempunyai pH kurang dari 4.

SUMBER-SUMBER HIDROGEN DALAM TANAH ADALAH: 1. H2SO4 hasil oksidasi sulfide di daerah-daerah pantai, misalnya akibat perbaikan drainase tanahtanah rawa pantai sehingga terbentuk tanah sulfat masam (cat clay). 2. Bahan-bahan organik masam, misalnya dari pohon cemara (conifer). 3. Pupuk ammonium pada tanah pasir. Akibat hidrolisis dari pupuk ammonium. 4.Tanah-tanah organik masam.

pH TANAH Biasanya diukur dengan air dengan perbandingan

tanah air 1:1 (pH H2O).PENTINGNYA pH TANAH : A. Menentukan mudah tidaknya UH dapat diserap tanaman B. Menunjukkan kemungkinan adanya unsur-unsur beracun C. Mempengaruhi perkembangan mikroorganisme

RENTANG pH TANAH

PENGARUH pH TERHADAP KETERSEDIAAN HARA DI DALAM TANAH

KEJENUHAN BASA Untuk tujuan klasifikasi tanah kejenuhan basa

biasanya dihitung dengan dua cara yaitu :

Jumlah basa-basa didapat dari ekstraksi dengan

NH4 OAc pH 7, sedang extractable acidity didapat dari ekstraksi dengan BaCl2 trietanolamin, pH 8,2. Berdasarkan atas pengukuran KTK dan basa-basa dengan ekstraksi NH4 OAc pH 7. (KB NH4 OAc)

KEGUNAANNYA : Kejenuhan basa mununjukan tingkat pencucian.

Kejenuhan basa sub-soil dari horizon B dan bagian atas horison C merupakan petunjuk sejauh mana pencucian basa-basa dari tanh telah terjadi. Digunakan untuk membedakan tanah-tanah ordo Ultisol dengan Alfisol. Daerah dengan curah hujan tinggi, dan landscape tua umumnya mempunyai KB (jumlah kation) kurang dari 35% pada horizon B (biasanya tanah dengan horison argilik = ultisol).

Di daerah humid temperate dan landform lebih

muda di daerah tropika dan subtropika tanah mempunyai KB > 35% (Alfisol). KB lebih dari 50% (pada pH 7), adalah penciri atau epipedon mollik (penciri untuk ordo Mollisol).

KESUBURAN BIOLOGI TANAH

Ditentukan oleh sifat biologi tanah dalam hal ini semakin banyak jenis dan jumlah mikroba dalam tanah maka tanah semakin subur. Materi ini lebih lanjut akan dibahas dalam MK Mikrobiologi tanah

LAIN-LAIN BESI BEBAS (EXTRACTABLE) :

adalah besi dalam bentuk hidroksida, reductant soluble (mudah larut dalam keadaan reduksi), dan tidak merupakan bagian dari struktur mineral silikat. PENTING UNTUK GENESIS DAN KLASIFIKASI TANAH KARENA : Konsentrasi meningkat, dengan meningkatnya pelapukan. Mempengaruhi warna Aktif dalam fiksasi P. Memperbaiki kemantapan agregat.

KEGUNAANNYA Pada tanah dengan mineral mudah lapuk yang

mengandung Fe, kadar besi bebas meningkat dengan meningkatnya pelapukan. Besi bebas berkurang, bila drainase tanah semakin jelek. Kandungan besi bebas, Al dan karbon digunakan untuk menentukan hiroson spodik (terjadi iluviasi/akumulasi Fe, Al dan C).

DAYA HANTAR LISTRIK EKSTRAK TANAH JENUH AIR (SATURATION EXTRACT CONDUCTIVITY) Daya hantar listrik dari ekstrak tanah jenuh

menunjukan kadar garam mudah larut di dalam tanah. Kandungan garam mudah larut dari ekstrak tanah jenuh air tersebut ditentukan dengan Wheatstone bridge conductivity cell, dan dinyatakan dalam ds/m pada suhu 250C. Daya hantar listrik dari saturation extract > ds/m (250C) dibagian atas profil tanah adalah salah satu cirri untuk ordo Ardisol. Daya hantar listrik > 4 ds/m (250) petunjuk untuk tanah salin (bergaram).

SIFAT-SIFAT MINERALOGI Mineral tanah dapat dibedakan menjadi dua

kelompok yaitu :(1) Mineral skeletal; mineral primer (mineral pasir dan debu), agregat mikro kristalin, dan fragment, yang semuanya berasal dari bahan induk dan (2) Mineral liat dan liat amorf.

KEGUNAAN 1. Homogenitas horizon tanah. 2. Lithologic discontinuities (perbedaan susunan mineral dari masing-masing horizon nyata). 3. Cadangan mineral. 4. Tingkat pelapukan. 5. Asal mineral liat (misalnya mika sebagai asal dari mineral liat ilit). 6. Melihat adanya mineral-mineral tertentu yang mempengaruhi sifat-sifat tanah yang khusus. 7. Penciri untuk famili tanah. 8. Menentukan jenis bahan induk tanah.

6. Melihat adanya mineral-mineral tertentu yang mempengaruhi sifat-sifat tanah yang khusus. 7. Penciri untuk famili tanah. 8. Menentukan jenis bahan induk tanah.

MINERAL LIAT DAN LIAT AMORF TERDIRI DARI: 1. Layer aluminium silicate clay (liat aluminium silikat berkisi/berlapis). 2. Hidrous iron oxide (hidroksida besi), gibbsite (hidroksida Al) (pada tanah-tanah dengan pelapukan lanjut). 3. Allophan (Alluminosilicate amorph) (pada tanah dari abu volkan di daerah humid). Ditentukan dengan X-ray, DTA, Spesific surface (luas permuksan mineral), mikroskop electron.

KEGUNAANNYAJenis-jenis mineral liat yang terdapat dalam tanah dapat merupakan petunjuk untuk beberapa hal : 1. SIFAT-SIFAT FISIK : Potensi mengembang dan mengkerut, plastisitas tinggi (montmorilloint), daya menahan air tinggi (allophan), permeabilitas baik (kaolinit). 2. KTK (Kapasitas Tukar Kation) : Montmorilloint KTK tinggi, kaolinit, oksida-oksida, KTK rendah. 3. KEMUNGKINAN TERJADI FIKSASI : K+ dan NH4+ oleh mineral liat ilit, P oleh allophan.

4. TINGKAT PELAPUKAN. Tanah tua liat banyak mengandung oksida-oksida atau kaolinit. 5. KRITERIA UNTUK FAMILI TANAH (kaolinit, montmorillonitik, dan lain-lain).