Post on 17-Sep-2018
© Foto: Bruno Verbist
Reading Materials:
•Brady NC and Weil RR, 2002. The Nature and Properties of Soils
•Supardi G., 1989. Sifat dan Ciri Tanah (hal 12-26)
(Edaphology)
• Cahaya
• Udara
• Air
• Unsur hara
• Tunjangan
mekanik
Faktor Pertumbuhan Tanaman
Tanaman tumbuh
butuh:
Cahaya+ air + hara
1. Kloroplas menyerap
energi dari cahaya
Energi
cahaya
2. Air masuk
ke daun
3. CO2 masuk ke
daun melalui
stomata
Air dan hara
FOTOSINTESIS
4. Produksi gula (didistribusikan ke
seluruh bagian tubuh tanaman)
O2
http://www.doga.metu.edu.tr/yeeproject/photosynthesis.jpg
http://shs.starkville.k12.ms.us/~kb1/images/photosynthesis.gif
CO2
1. Media tempat tumbuh
perakaran
2. Pengatur ketersediaan air
3. Penyedia udara (O2)
4. Penyedia unsur hara
5. Penyangga (soil buffer), bila
ada perubahan yang kurang
menguntungkan misalnya
temperatur dan pH
6. Filter, bila ada kontaminan
FIS
IKA
K
IMIA
B
IO-K
IMIA
T
A
N
A
H
Kimia:
•Unsur hara tersedia
•Penyangga
Akar
P
e
r
t
u
m
b
u
h
a
n
Fisika:
• Air tersedia
• O2 (aerasi)
Biologi:
• BOT
Komponen Tanah
Mineral
45%
Udara 25 %
Air
25 %
BO 5%
Optimal bagi tanaman
Tanah permukaan bertekstur sedang
(berdasarkan volume)
AIR & UDARA TANAH selalu dinamis
Uap air
4.7>pF>2.5
KR =
100%
Air
kapiler
Kering
Mengapa?
Air bebas
2.5>pF>0
KR = 100%
Tt = T0
= 100C
Biota
Basah
Aerasi Tanah
Penambahan O2 selalu
diperlukan untuk kegiatan
biologik, ….pada waktu
yang bersamaan kegiatan
biologik melepaskan CO2 …
TETAPI konsentrasi CO2
tidak boleh meningkat! …
N (79%), O2 (18-20%)
and CO2 (1-10%).
Volume and continuity of pores
Pentingnya Aerasi Tanah
• Pertumbuhan akar
• Pertumbuhan mikroba
• Kecepatan dekomposisi
bahan organik
• Mengendalikan
terbentuknya senyawa
beracun
KEBUTUHAN O2 PERTUMBUHAN TANAMAN
• Tumbuh baik bila [O2] >10%v
• Terganggu bila [O2] <10%v
• Tanah beraerasi baik bila [O2] : 18
- 21%v
• Laju difusi O2 harus 30x10-8 g/cm2
- menit
• Kadar CO2 dalam tanah : 0,1 - 5 %
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
Hambatan Fisik Tanah
Batu kapur Warna kebiruan aerasi buruk
pada ultisol lap. bawah
Tanah
Kering
Tanah
diirigasi
Sumber Unsur Hara dalam Tanah dan perpindahannya ke
Akar Tanaman
Permukaan
Jerapan
Tanah Larutan
Tanah
Matrik Mineral
Ca2+,Mg2+ dan
kation lain,
Phosfat
Bahan
organik:
NPS
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
Unsur hara makro dan mikro Atmosfir dan Air C, H, O
Tanah
Hara makro
N, P, K, Ca, Mg, S
Unsur hara Mikro Fe, Mn, Cu, Zn, B, Mo, Cl, Ni
Hara yang
menguntungkan
Co, Na, Si, F, Br, Sr, Sc, Va, J
• 94 - 99.5 % 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
Perpindahan unsur hara ke tanaman
“Contact between root surface and nutrient”
①Root interception
②Mass flow
③Diffusion
1. Root Interception
“Ion diserap ketika bersinggungan
dengan permukaan akar. Peningkatan kapasitas serapan ion seiring dengan
perkembangan akar dalam tanah”
Intersepsi: Akar tanaman tumbuh dan memanjang sehingga
memperluas jangkauan akar >> memperpendek jarak
dengan keberadaan unsur hara
2. Mass Flow
Ion di transportasikan ke akar melalui aliran air
Aliran air penyerapan air oleh tanaman akibat transpirasi
Water + Nutrient
H2O H2O
H2O
H2O
H2O
Aliran massa Gerakan unsur hara di dalam tanah menuju permukaan akar
tanaman bersama-sama gerakan massa air
3. Diffusion
“Pergerakan disepanjang kisaran titik
konsentrasi, dari konsentrasi
tinggi ke rendah”
Ringkasan Pergerakan Unsur Hara
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
Air dalam tanah yang mengandung ion-ion hara terlarut yang tersedia bagi
tanaman
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.
Hambatan Tanah terhadap Pertumbuhan
Akar: Kimia
• Kekurangan
• Kelebihan
Bentu
k U
nsu
r M
akro
dala
m T
anah Bentuk kompleks dan tidak
tersedia
Bentuk sederhana
Mudah tersedia
Bentuk
ion-
ionnya
N: senyawa organik, protein,
asam amino, dll; bentuk koloidal
dan peka terhadap dekomposisi
Garam ammonium
Garam nitrit
Garam nitrat
NH4+
N02-
NO3-
P: apatit, Ca,Fe dan Al-fosfat,
Senyawa organik: fitin, asam
nukleat dll
Ca,K, Mg Fosfat, senyawa
P organik yang larut
HPO4-2
H2P04-1
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
Ca2+
Mg: mineral mika, hornblen,
dolomit, serpentin liat
Mg dalam kompleks
jerapan garam
Mg2+
S: mineral pirit dan gips, bentuk
organik, bentuk koloidal dan
peka terhadap dekomposisi
Berbagai sulfit dan sulfat
dari Ca, K, Mg dll
SO32-
SO42-
Bentuk Unsur yang Digunakan Tanaman
Nitrogen
Fosfor
Kalium
Kalsium
Magnesium
Belerang
Besi
NH4+, N02
-,
NO3-
HPO4-2,
H2P04-
K+
Ca2+
Mg2+
SO32- SO4
2-
Fe+2 Fe+3
Molibdenium
Mangan
Tembaga
Seng
Boron
Klor
Air
MoO4-2
Mn+2 Mn+4
Cu+ Cu+2
Zn+2
BO3-3
Cl-
H+ OH-
OPTIMAL
SEDANG SEDANG
EXTRIM EXTRIM
Kahat Keracunan
Konsentrasi hara esensial
Sangat
rendah
Sangat
tinggi
Pert
um
bu
han
rela
tif,
%
90% max prod
Mn
Prinsip Faktor Pembatas
“Besarnya produksi tanaman ditentukan oleh unsur
yang paling rendah ketersediaannya”
(The law of the minimum, Liebig)
Nit
rog
en
Po
tas
ium
•Kahat unsur hara mikro pertumbuhan tanaman
terhambat.
•Umumnya terjadi pada: tanah berpasir, tanah
organik, dan tanah sangat alkalin
Kimia:
• Konsentrasi Al yang tinggi, berhubungan dengan pH yang rendah
• Penyediaan unsur hara yang rendah
• Bahan kimia phytotoxic dalam kondisi anaerobik
Keracunan Al
Forest Soil
Agicultural soil
compact soil
Fertile Soil:
High SOM : ~ > 2.5 – 4.0 %
Low Bulk Density: ~ < 1.3 g cm-3
High biota activity
Generally dark colored
SOM maintain soil bulk density
Foto: Kurniatun Hairiah
Soil Macro pore
• High OM input soil
organisms more active
more soil macro pore
• Thickness of litter layer is
an indicator for healthy
soil
Siklus
Unsur
Hara
di
Lahan