Reading Materials: Brady NC and Weil RR, The Nature and Properties of Soils Supardi G., Sifat dan Ciri Tanah (hal 12-26)

Transkripsi

1 (Edaphology) Reading Materials: Brady NC and Weil RR, The Nature and Properties of Soils Supardi G., Sifat dan Ciri Tanah (hal 12-26) Foto: Bruno Verbist

2

3 Faktor Pertumbuhan Tanaman Tanaman tumbuh butuh: Cahaya Udara Air Unsur hara Tunjangan mekanik

4 CO 2 O 2 FOTOSINTESIS Cahaya+ air + hara 1. Kloroplas menyerap energi dari cahaya 2. Air masuk ke daun Energi cahaya Air dan hara 3. CO 2 masuk ke daun melalui stomata 4. Produksi gula (didistribusikan ke seluruh bagian tubuh tanaman)

5 BIO-KIMIA KIMIA FISIKA 1. Media tempat tumbuh perakaran 2. Pengatur ketersediaan air 3. Penyedia udara (O 2 ) 4. Penyedia unsur hara 5. Penyangga (soil buffer), bila ada perubahan yang kurang menguntungkan misalnya temperatur dan ph 6. Filter, bila ada kontaminan

6 Fisika: P Air tersedia e O2 (aerasi) r T A N A H Kimia: Unsur hara tersedia Penyangga Akar t u m b u h Biologi: a BOT n

7 Komponen Tanah Optimal bagi tanaman Udara 25 % Air 25 % BO 5% Mineral 45% Tanah permukaan bertekstur sedang (berdasarkan volume)

8

9 AIR & UDARA TANAH selalu dinamis Mengapa? Uap air Biota Air bebas T t = T 0 = 10 0 C KR = 100% 2.5>pF>0 Basah 4.7>pF>2.5 Kering KR = 100% Air kapiler

10 Aerasi Tanah

11 Penambahan O 2 selalu diperlukan untuk kegiatan biologik,.pada waktu yang bersamaan kegiatan biologik melepaskan CO 2 Volume and continuity of pores TETAPI konsentrasi CO 2 tidak boleh meningkat! N (79%), O 2 (18-20%) and CO 2 (1-10%).

12 Pentingnya Aerasi Tanah Pertumbuhan akar Pertumbuhan mikroba Kecepatan dekomposisi bahan organik Mengendalikan terbentuknya senyawa beracun

13 KEBUTUHAN O 2 PERTUMBUHAN TANAMAN Tumbuh baik bila [O 2 ] >10%v Terganggu bila [O 2 ] <10%v Tanah beraerasi baik bila [O 2 ] : 18-21%v Laju difusi O 2 harus 30x10-8 g/cm 2 - menit Kadar CO 2 dalam tanah : 0,1-5 %

14

15

16 Hambatan Fisik Tanah Fisik: Gangguan mekanis: pemadatan ~bobot isi (BI) tinggi ~ Lapisan padat Tidak adanya rekahan tanah Kekurangan oksigen ~ genangan air Tanah kering Temperatur: terlalu rendah atau tinggi

17

18 Warna kebiruan aerasi buruk pada ultisol lap. bawah Batu kapur

19 Tanah Kering Tanah diirigasi

20

21 Sumber Unsur Hara dalam Tanah dan perpindahannya ke Akar Tanaman Matrik Mineral Ca 2+, Mg 2+ dan kation lain, Phosfat Bahan organik: NPS Permukaan Jerapan Tanah Larutan Tanah

22 Unsur hara esensial VS fungsional Unsur hara esensial: unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman Unsur hara fungsional: unsur yang berfungsi dalam tanaman, walaupun peranannya tidak jelas. Bu CHO dan PaK Cahyo hari Minggu Shopping dengan Bu Clara yang Cukup FeMinin, Molek dan Zensual Mo digantikan Va di Azotobacter Cl digantikan Br pada konsentrasi tinggi Na tidak esensial, tapi meningkatkan produksi bit gula, sledri, lobak Si dibutuhkan tanaman padi-padian

23 Unsur hara makro dan mikro Atmosfir dan Air Tanah Hara makro Unsur hara Mikro Hara yang menguntungkan C, H, O N, P, K, Ca, Mg, S Fe, Mn, Cu, Zn, B, Mo, Cl, Ni Co, Na, Si, F, Br, Sr, Sc, Va, J % dari total berat segar tanaman, adalah C H O yang diambil dari udara. O.5 6 % hara dalam jaringan tanaman diserap dari tanah. Kecil proporsinya, perannya sangat penting bagi pertumbuhan tanaman Unsur-unsur pupuk = NPK (S) Unsur kapur = Ca, Mg

24 Perpindahan unsur hara ke tanaman Contact between root surface and nutrient 1Root interception 2Mass flow 3Diffusion

25 1. Root Interception Ion diserap ketika bersinggungan dengan permukaan akar. Peningkatan kapasitas serapan ion seiring dengan perkembangan akar dalam tanah

26 Intersepsi: Akar tanaman tumbuh dan memanjang sehingga memperluas jangkauan akar >> memperpendek jarak dengan keberadaan unsur hara

27 2. Mass Flow H 2 O H 2 O H 2 O H 2 O H 2 O Water + Nutrient Ion di transportasikan ke akar melalui aliran air Aliran air penyerapan air oleh tanaman akibat transpirasi

28 Aliran massa Gerakan unsur hara di dalam tanah menuju permukaan akar tanaman bersama-sama gerakan massa air

29 3. Diffusion Pergerakan disepanjang kisaran titik konsentrasi, dari konsentrasi tinggi ke rendah

30 Ringkasan Pergerakan Unsur Hara

31 Air dalam tanah yang mengandung ion-ion hara terlarut yang tersedia bagi tanaman Larutan Tanah Adanya pori-pori besar (makro) dan kecil (mikro) larutan tanah tidak kontinue dan tidak mudah bergerak dalam tanah Jumlah, susunan kimia dan sifat larutan tanah berubah-rubah

32 Larutan Tanah Bila terjadi penguapan kepekatan garam larutan tanah naik Kadar garam daerah kering lebih tinggi dari pada daerah basah. Kadar 0.5 % = 10 ton garam di lapisan olah / ha sudah berbahaya bagi tanaman.

33 Hambatan Tanah terhadap Pertumbuhan Akar: Kimia Kekurangan Kelebihan

34 Bentuk Unsur Makro dalam Tanah Bentuk kompleks dan tidak tersedia Bentuk sederhana Mudah tersedia Bentuk ionionnya N: senyawa organik, protein, asam amino, dll; bentuk koloidal dan peka terhadap dekomposisi Garam ammonium Garam nitrit Garam nitrat NH 4 + N0 2 - NO 3 - P: apatit, Ca,Fe dan Al-fosfat, Senyawa organik: fitin, asam nukleat dll Ca,K, Mg Fosfat, senyawa P organik yang larut HPO 4-2 H 2 P0 4-1 K: Mineral felspat dan mika; liat alluminium silikat, ilit K pada kompleks jerapan, K-sulfat, karbonat dll K + Ca: mineral felspat, hornblen, kalsit dan dolomit Ca dalam kompleks jerapan garam kalsium Ca 2 + Mg: mineral mika, hornblen, dolomit, serpentin liat Mg dalam kompleks jerapan garam Mg 2 + S: mineral pirit dan gips, bentuk organik, bentuk koloidal dan peka terhadap dekomposisi Berbagai sulfit dan sulfat dari Ca, K, Mg dll SO 3 2- SO 4 2-

35 Bentuk Unsur yang Digunakan Tanaman Nitrogen Fosfor NH 4 +, N0 2 -, NO 3 - HPO 4-2, H 2 P0 4 - Molibdenium Mangan Tembaga MoO 4-2 Mn +2 Mn +4 Cu + Cu +2 Kalium K + Seng Zn +2 Kalsium Ca 2 + Boron BO 3-3 Magnesium Mg 2 + Klor Cl - Belerang SO 3 2- SO 4 2- Air H + OH - Besi Fe +2 Fe +3

36 Pertumbuhan relatif, % Kahat Keracunan 90% max prod SEDANG OPTIMAL SEDANG EXTRIM EXTRIM Sangat rendah Konsentrasi hara esensial Sangat tinggi

37

38 Mn

39

40 Nitrogen Potasium Prinsip Faktor Pembatas (The law of the minimum, Liebig) Besarnya produksi tanaman ditentukan oleh unsur yang paling rendah ketersediaannya

41 Kahat unsur hara mikro pertumbuhan tanaman terhambat. Umumnya terjadi pada: tanah berpasir, tanah organik, dan tanah sangat alkalin

42 Kimia: Konsentrasi Al yang tinggi, berhubungan dengan ph yang rendah Penyediaan unsur hara yang rendah Keracunan Al Bahan kimia phytotoxic dalam kondisi anaerobik

43

44 SOM maintain soil bulk density Forest Soil Fertile Soil: High SOM : ~ > % Low Bulk Density: ~ < 1.3 g cm -3 Agicultural soil compact soil High biota activity Generally dark colored

45 High OM input soil organisms more active more soil macro pore Thickness of litter layer is an indicator for healthy soil Soil Macro pore Foto: Kurniatun Hairiah

46 Siklus Unsur Hara di Lahan