12/04/2014
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KESUBURAN TANAH Terdapat 4 Faktor Penting Dalam Pengaturan Keseimbangan Kesuburan Tanah
UNSUR HARA
1. OKSIGEN 2. AIR
Pertemuan Ke-4 dan 5
3. UNSUR HARA 4. UNSUR TOKSIK
C 47%
90% Air
H 7%
Tanaman, Termasuk Semua Jazad Hidup, Tanaman, Hidup, Membutuhkan Makanan Untuk Energi Dalam ProsesProsesproses Pertumbuhan. Pertumbuhan. Darimana tanaman mendapatkan makanan/ makanan/nutrisinya? nutrisinya? Sebagian besar biomasa tanaman TIDAK diperoleh dari tanah, umumnya < 5% berat kering tanaman berasal dari hara mineral di dalam tanah
O 44%
O2
CO2
10% Bhn Kering
H2O
N 0,2-2%
NO3-
Fe3+
NH4+
Mn2+
K+2+
H2O H2PO4-
HPO4-
Mg2+
Bo33-
O2
MoO42-
Ca2+
Co2+ SO4-
Cl-
Zn2+
1
12/04/2014
Klasifikasi Unsur Esensial Untuk Pertumbuhan Tanaman
Produktivitas Tanaman Dipengaruhi :
Atas dasar jumlah yang diperlukan tanaman (bukan jumlahnya dalam tanah ) – Unsur Makro
Defisiensi Unsur Hara Pembatas Utama Kelebihan Unsur Hara pada Kondisi Tertentu (Misalnya Lingkungan Tanah Masam), Konsentrasi Unsur Hara Esensial Dan Unsur Hara Lain Dalam Tanah Dapat Bersifat Toksik Untuk Pertumbuhan Beberapa Tanaman.
• Dari Udara dan Air: C, H, O • Dari Tanah: N, P, K, Ca, Mg, S PRIMER
SEKUNDER
– Unsur Mikro (dari tanah) • Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo, Cl
KRITERIA ESENSIAL
1. Tanaman Tidak Bisa Menuntaskan Siklus Hidupnya (stadium vegetatif dan reproduktifnya) Jika Tidak Ada Unsur Esensial. 2. Unsur Esensial Berperan Spesifik Yang Tidak Bisa Diganti Unsur Lain. 3. Unsur Hara Harus Terlibat Langsung Dalam Nutrisi Tanaman; Berperan Dalam Metabolisme Atau Paling Tidak Diperlukan Untuk Aktivitas Enzim.
BAGAIMANA UNSUR HARA TANAH MASUK KE TANAMAN ? 1.
Intersepsi Akar – Ion di ‘ambil’ oleh akar ketika akar tumbuh di dalam tanah
2.
Aliran Masa – Ion diangkut ke akar dalam aliran air yang saling berhubungan. Aliran air ini ada di dalam tanah disebabkan oleh tanaman yang menstranspirasikan air (yang semula diserap oleh akar) melalui daun via stomata
3.
Difusi – Pergerakan ion disepanjang kisaran konsentrasi dari titik konsentrasi tinggi ke titik konsentrasi rendah
2
12/04/2014
FUNGSI :
NITROGEN (N)
Memacu pertumbuhan daun dan batang. Memberikan warna gelap pada daun dan memperbaiki kualitas daun. Diperlukan untuk pembentukan protein sel dan khlorofil. Gejala kekurangan unsur N dapat dilihat dimulai dari daunnya, warnanya yang hijau agak kekuningan selanjutnya berubah menjadi kuning. Jaringan daun mati dan inilah yang menyebabkan daun selanjutnya menjadi kering dan berwarna merah kecoklatan. Pada tanaman dewasa pertumbuhan yang terhambat ini akan berpengaruh terhadap pembuahan sehingga buahnya tidak sempurna, umumnya kecil dan cepat matang.
UNSUR HARA (FUNGSI DAN GEJALA DIFISIENSI)
Bila terjadi kelebihan N, tanaman akan tampak terlalu subur, ukuran daun akan menjadi lebih besar, batang menjadi lunak dan berair (sekulensi) sehingga mudah rebah dan mudah diserang penyakit. Kelebihan juga dapat menyebabkan penundaan pembentukan bunga, bahkan mudah lebih mudah rontok dan pemasakan buah cenderung terlambat.
REAKSI N DALAM TANAH
FIKSASI NITROGEN
1. Amonium - NH4+ - kation yang dijerap oleh kompleks pertukaran dalam tanah (BO dan liat). Tahan pencucian selama dalam bentuk NH4+ . Tapi, pada kondisi tertentu amonium dikonversi menjadi nitrat. 2. Nitrat - NO3- - anion dan tidak dijerap dan bergerak dalam air tanah; dapat tercuci menyebabkan kehilangan N tanah dan masalah pencemaran
1.
SECARA BIOLOGI
2.
Fiksasi N simbiosissimbiosis mikroorganisme yang tumbuh beraosiasi dengan tanaman, keduanya memperoleh manfaat . Fiksasi N non non--simbiosissimbiosis bakteri dan ganggang hijau biru yang hidup bebas dalam tanah
SECARA FISIKOKIMIA
Oksidasi alami – panas petir mengkombinasikan N2 dan O2. Dibawa ke tanah oleh hujan atau salju Industri – pabrik pupuk o N2 + 3H+ ==> 2NH3 o Nitrogen dari udara o Hidrogen dari gas alam – harga minyak bumi mempengaruhi harga pupuk
3
12/04/2014
KALIUM (K)
PHOSPORUS (P) FUNGSI DALAM TANAMAN Memacu pemasakan, merangsang pertumbuhan akar yg baik, meningkatkan toleransi thd kekeringan, meningkatkan daya kecambah biji, penting untuk pembentukan biji dan buah Penting dalam cadangan dan transfer energi (ADP+ATP) Komponen asam nukleat (DNA dan RNA)
Posfat yang diserap tanaman dalam bentuk H2PO4-, HPO4= dan PO43atau tergantung kepada nilai pH tanah. Posfor sebagian besar berasal dari pelapukan bahan organik. Walaupun sumber posfor didalam tanah mineral cukup banyak, tanaman masih bisa mengalami kekurangan posfor. Sebagian posfor terikat secara kimia oleh unsur lain sehingga tidak tersedia bagi tanaman. Tanaman yang kekurangan P warna daunnya akan tampak tua dan sering tampak mengkilap kemerahan. Bagian tepi daun ada warna merah ungu yang lambat laun berubah menjadi kuning. Kalau tanaman berbuah, buahnya kecil, tampak jelek dan lekas matang. Tumbuhnya kerdil, hal ini terjadi karena pembelahan sel terganggu. Warna daun berubah menjadi keunguan atau coklat mulai dari ujung-ujung daun pada tanaman yang masih muda.
DEFISIENSI Ca Dicirikan oleh tepi daun muda yang mengalami klorosis. Gejala ini lambat laun akan menjalar diantara tulang-tulang daun. Kuncup-kuncup muda akan mati karena perakarannya yang kurang sempurna, malahan sering salah bentuk. Kalaupun ada daun yang muncul, warnanya akan berubah dan jaringan di beberapa tempat pada helai daun akan mati. Defisiensi Ca juga membatasi pertumbuhan akar, batang dan sebagainya. Akar tanaman yang kahatkalsium tidak mampu tumbuh memanjang dengan cepat, sehingga tidak dapat memperoleh air dan unsure hara. Defisiensi Ca menghalangi pertumbuhan serta mekarnya daun-daun muda dan pucuk-pucuk yang sedang tumbuh dan menghambat pertumbuhan bagian tepi daun, oleh karena itu daun-daunnya menjadi keriting.
CALCIUM (Ca) FUNGSI Unsur ini diserap dalam Ca++, terdapat sebagai kalsium pectinaat pada lamela-lamela tengah dari dinding-dinding sel, endapan-endapan dari kalsium oksalat dan kalsium karbonat dan sebagai ion didalam air-sel. Kebanyakan Ca terdapat di dalam daun dan batang. Pada biji-biji relatif kurang mengandung Ca, demikian juga pada akar-akaran. Pada akar-akaran banyak terdapat pada ujung-ujungnya dan bulubulu akar. Fungsi Ca mengatur permeabilitas dari dinding sel. Telah diketahui bahwa ion-ion kalium itu mempertinggi permeabilitas dinding sel dan ionion Kalsium adalah sebaliknya. Hal ini penting bagiorganisme, sebab bertambahnya permeabilitas yang disebabkan ion-ion Kalium dapat lebih dicegah. Peranan yang penting dari Ca terdapat pada pertumbuhan ujung-ujung akar dan pembentukan bulu-bulu akar. Bila Ca ditiadakan maka pertumbuhan keduanya akan terhenti dan bagianbagian yang telah terbentuk akan mati dan berwarna coklat kemerah-merahan
FUNGSI DALAM TANAMAN Katalisator berbagai reaksi; metabolisme karbohidrat, pati dan N Membantu resistensi terhadap penyakit Meningkatkan kualitas buah dan sayuran Penting dalam serapan dan kesimbangan air melalui pengaruhnya terhadappotensiual osmotik Kesimbangan kation untuk transpor anion
Kalium diserap dalam bentuk K+. kalium banyak terkandung pada abu. Abu daun teh yang mudamengandung sampai 50% K2O. Kalium K merupakan komponen dari bahan organik yang membentuk tanaman (Rinsema, 1993). Tanaman yang kekurangan Kalium cepat membentuk kayu dan gabus. Kalium berpengaruh pada pembentukan serat-serat seperti pada rosela, kapas dan rami, dindingdinding sel lebih baik keadaannya dan lebih baik kandungan airnya, sel-sel serat ini tumbuh lebih baik, lebih kuat dan lebih panjang.
GEJALA DEFISIENSI Ujung dan tepi daun menjadi coklat, terutama pada daun bagian bawah. Jerami tanaman berbiji menjadi lunak
MAGNESIUM (Mg)
FUNGSI Mg •
• •
•
Magnesium diserap dalam bentuk Mg++ dan merupakan bagian dari hijau daun yang tidak dapat digantikanoleh unsur lain, Mg terdapat pula sebagai ion dalam air-sel. Kadarnya di bagian vegetatif lebih rendah dari pada kadar Ca, tetapi pada bagian generatif adalah sebaliknya. Mg unsur yang mobile dalam tanaman, maka defisiensi Mg selalu terlihat pada daundaun tua. Daun berwarna kuning, hal terjadi karena pembentukan klorofil terganggu. Pada tanaman jagung defisiensi Mg terlihat pada daun adanya garis-garis kuning yang agak menonjol sedangkan pada daun-daun muda keluar lendir terutama bila defisiensi sudah lanjut.
DEFISIENSI Mg •
Gejala defisiensi mula-mula tampak pada daun klorosis dan tampak ada bercak-bercak coklat. • Daun menjadi kekuningan dan tampak pucat. Warna kekuningan timbul di antara tulang-tulang daun. Daun mengering dan seringkali langsung mati. Pada tanaman berbiji, sangat jelek pengaruhnya bila kekurangan Mg.
4
KEKURANGAN UNSUR HARA BELERANG (S) 1. Daun-daun muda mengalami klorosis (berubah menjadi kuning), perubahan warna umumnya terjadi pada seluruh daun muda, kadang mengkilap keputih-putihan dan kadang-kadang perubahannya tidak merata tetapi berlangsung pada bagian daun selengkapnya 2. Perubahan warna daun dapat pula menjadi kuning sama sekali, sehingga tanaman tampak berdaun kuning dan hijau, seperti misalnya gejala-gejala yang tampak pada daun tanaman teh di beberapa tempat di Kenya yang terkenal dengan sebutan”Tea Yellow” atau”Yellow Disease” 3. Tanaman tumbuh terlambat, kerdil, berbatang pendek dan kurus, batang tanaman berserat, berkayu dan berdiameter kecil 4. Pada tanaman tebu yang menyebabkan rendemen gula rendah 5. Jumlah anakan tanaman terbatas.
Kekurangan unsur hara Tembaga (Cu) acapkali ditemukan pada tanah-tanah organik yang agak asam, tanda-tandanya dapat dilihat sebagai berikut: Pada bagian daun, terutama daun-daun yang masih muda tampak layu dan kemudian mati (die back), sedang rantingrantingnya berubah warna pula menjadi coklat dan mati pula Ujung daun secara tidak merata sering ditemukan layu, malah kadang-kadang klorosis, sekalipun jaringan-jaringannya tidak ada yang mati Pada tanaman jeruk kekurangan unsur hara tembaga ini menyebabkan daun berwarna hijau gelap dan berukuran besar, ranting berwarna coklat dan mati, buah kecil dan berwarna coklat Pada bagian buah, umumnya kecil-kecil warna coklat dan bagian dalamnya ada sejenis perekat (gum).
ZINC (Zn) . CUPRUM (Cu)
Young leaves are small and permanently wilt. Multiple buds at stem tips.
Defisiensi (kekurangan) zat besi sesungguhnya jarang terjadi. Terjadinya gejala-gejala pada bagian tanaman (terutama daun) kemudian dinyatakan sebagai kekurangan tersedianya zat besi adalah karena tidak seimbang tersedianya zat Fe dengan zat kapur (Ca) pada tanah yang berlebihan kapur dan yang bersifat alkalis. Jadi masalah ini merupakan masalah pada daerah-daerah yang tanahnya banyak mengandung kapur. 1. Gejala-gejala yang tampak pada daun muda, mula-mula secara setempat-setempat berwarna hijau pucat atau hijau kekuning-kuningan, sedangkan tulang daun tetap berwarna hijau serta jaringan-jaringannya tidak mati 2. Selanjutnya pada tulang daun terjadi klorosis, yang tadinya berwarna hijau berubah menjadi kuning dan ada pula yang menjadi putih 3. Gejala selanjutnya yang lebih hebat terjadi pada musim kemarau, daun-daun muda banyak yang menjadi kering dan berjatuhan 4. Pertumbuhan tanaman seolah terhenti akibatnya daun berguguran dan akhirnya mati mulai dari pucuk.
SULFUR (S)
Fungsi : Helps in the use of iron, Helps respiration.
GEJALA DEFISIENSI
FERRUM (Fe)
Promotes root growth and vigorous vegetative growth. Essential to protein formation.
to mix oxygen with other elements.
FUNGSINYA
Fungsinya : Essential for chlorophyll production, Helps carry electrons
12/04/2014
Fungsi : Plant metabolism, metabolism, Helps form growth hormones, hormones, R Reproduction eproduction..
KEKURANGAN UNSUR SENG (ZN) Terjadi penyimpangan pertumbuhan pada bagian daundaun yang tua, yaitu: Bentuknya lebih kecil dan sempit daripada bentuk umumnya. Klorosis terjadi di antara tulang-tulang daun Daun mati sebelum waktunya, kemudian berguguran dimulai dari daun-daun yang ada di bagian bawah menuju ke puncak ---------------------------------1. Pada padi sawah gejala terlihat 2 – 4 minggu setelah tanam, yaitu adanya pemutihan di bagian tengah daun. Kekurangan yang parah menyebabkan daun tidak mau terbuka 2. Pada tanaman jagung gejala terlihat 1 – 2 minggu setelah bibit muncul di permukaan tanah, daundaun muda menunjukkan garis-garis kuning dan terus menguning sampai ke dasar daun, sedang tepi daun tetap hijau 3. Pada kacang tanah gejala terlihat setelah tanaman berumur 1 bulan, mula-mula jaringan di antara uraturat dan nampak menguning dan akhirnya hanya pada urat-urat daun saja akan tetap hijau. Tanaman kerdil dan polong sedikit.
5
12/04/2014
Unsur B hanya sedikit diperlukan tanaman bagi pertumbuhannya, tetapi kalau unsur ini tidak tersedia bagi tanaman gejalanya cukup serius. 1. Daun-daun yang masih muda terjadi klorosis, secara setempat-setempat pada permukaan daun bawah yang selanjutnya menjalar kebagian tepitepinya. Jaringan daun mati 2. Daun yang baru muncul tumbuh kerdil, kuncup-kuncup mati dan berwarna kehitaman atau coklat 3. Dapat menimbulkan penyakir fisiologis, khususnya pada tanaman sayuran, tembakau dan apel. Malah pada jagung bisa menimbulkan tongkol tanpa biji sama sekali 4. Pada umbi-umbian pertumbuhannya kerdil, terdapat bercak-bercak atau lubang berwarna hitam pada umbi 5. Pada tanaman bayam dan selada pucuk tanaman tumbuh tidak sempurna dan berwarna hitam 6. Tangkai daun seledri membentuk celah-celah dan garis-garis tak teratur berwarna coklat. Anak-anak daun seledri berbercak-bercak coklat.
B O RO N ( B ) FUNGSI : Affects water absorption by roots. Translocation of sugars.
MOLYBDENUM (Mo) Kekurangan unsur hara Molybden (Mo) 1. Secara umum daun-daun mengalami perubahan, kadang-kadang mengalami pengkerutan terlebih dahulu sebelum mengering dan mati. Mati pucuk (die back) biasa pula terjadi pada tanaman yang kekurangan unsur hara Mo 2. Pertumbuhan tanaman tidak normal, terutama pada tanaman sayuran. Daun keriput dan mengering.
FUNGSI : Plant Development. Reproduction
MANGANESE (Mn) Gejala kekurangan Mangan (Mn) hampir sama dengan gejala kekurangan Besi (Fe) pada tanaman, yaitu: 1. Pada daun-daun muda di antara tulang-tulang dan secara setempat-setempat terjadi klorosis dari warna hijau menjadi warna kuning yang selanjutnya menjadi putih 2. Tulang-tulang daunnya tetap berwarna hijau, ada yang sampai kebagian sisi-sisi dari tulang 3. Jaringan-jaringan pada bagian daun yang klorosis mati sehingga praktis bagian-bagian tersebut mati, mengering, ada kalanya yang terus mengeriput dan ada pula yang jatuh sehingga daun tampak menggerigi 4. Pertumbuhan tanaman menjadi kerdil, terutama pada tanaman sayuran tomat, seledri, kentang dan lain-lain, begitu juga pada tanaman jeruk, tembakau dan kedelai 5. Pada tanaman gandum, bagian tengah helai daun berwarna coklat, kemudian patah 6. Pembentukan biji-bijian kurang baik (jelek).
KHLOR (Cl) Kekurangan unsur hara Khlor (Cl) 1. Dapat menimbulkan gejala pertumbuhan daun yang kurang normal terutama pada tanaman sayur-sayuran, daun tampak kurang sehat dan berwarna tembaga 2. Kadang-kadang pertumbuhan tanaman tomat, gandum dan kapas menunjukkan gejala seperti di atas.
FUNGSI : Plant metabolism. Nitrogen transformation.
FUNGSI – Essential to some plant processes. – Acts in enzyme systems.
6
12/04/2014
SUMBER HARA DALAM TANAH • • • • • • • •
Perombakan bahan organik tanah Pelapukan mineral tanah Pemupukan Pembenah organik : kompos, biosolid dll Penambatan N : legum Batuan : fosfat Pengendpan udara : N, S Pengendapan air : sedimen, erosi, banjir
7
