Hubungan Tanah Dan Tanaman (III) - PPT [PDF]

Citation preview

HUBUNGAN TANAH DAN TANAMAN



-Interaksi sejumlah sifat fisik, kimia dan biologi dalam tanah dapat mengendalikan ketersediaan hara bagi tanaman. - Suplai hara untuk akar2 tan. Mrpk proses dinamik (gb. Dibawah)



- Gb. Diagram berbagai komponen tnh yg mempengaruhi konsentrasi hara tanaman didalam larutan tanah



- Unsur2 hara (kation dan anion) diserap dari lrt.tnh dan melepaskan sejumlah kecil ion2 (H+,OH- dan HCO3-) kembali ke dalam lrt. Tnh (Reaksi 1 dan 2) - Dg adanya serapan hara mk konsent. Hara dalam lrtn tnh menurun tjd reaksi kimia dan biologi dlm tnh untuk menyangga dan meresuplai ion2 ke dalam lrt. Tnh - Ion-ion yg terjerap pada kompleks tanah akan dilepas ke dalam lrtn tnh. PERTUKARAN ION. (reaksi 3) - Pertukaran Ion (adsorption dan desorption) dlm tnh mrpk reaksi kimia yg penting dlm ketersediaan unsur hara bagi tan.



• Tanah jg mengandung mineral yg larut yang menyuplai kmbali ion2 di dlm lrt tnh (reaksi 6). • Penambahan hara melalui pemupukan atau input yg lain meningkatkan konsentr. Ion dlm lrt tnh. • Meskipun bbrp ion yg ditmbhkan tetap berada dlm lrt. Tnh, namun bbrp ion akan dijerap oleh pmk mineral (reaksi 4) • Atau sebagian mengalami presipitasi (mengendap) sbg mineral padatan (reaksi 5)



• M.O tnh akan menghancurkan sisa2 tan. Dlm proses ini MO menyerap UH dr lrt.tnh untuk pertumb. Jar. MO tsb (reaksi 7) • Bila MO tsb mati, mrk akan melepaskan UH kembali ke dlm lrt.tnh. • Reaksi2 mikrobial ini penting jg dlm hub. Dg ketersediaan hara tan. Dan produktivitas tanah. • Aktivitas mikrobial ini tgt pd ketersediaan energi dari C-organik (sisa2 tan), Ketersediaan ion an organik, dan kondisi lingkungan. • Akar-akar tan. Dan MOT menggunakan O2 dan melepaskan CO2 melalui aktivitas metabolik ( reaksi 9 – 10). Konsentrs. CO2 dlm udara tnh lebih besar drpd di atm.



• Faktor lingk. Dan aktivitas man. Dpt mempengaruhi konsentrs. Ion dlm lrt tnh, yg mana hal ini berinteraksi dg mineral dan proses biologi dlm tnh (reaksi 11-12) Berilah contoh aktivitas yg dilakukan oleh man. Yg mempengaruhi bbrp reaksi2 tsb diatas ! • Seluruh proses dan reaksi ini penting untuk ketersediaan hara bagi tan. Namun bersifat spesifik hara (nutrisi) dan bbrp proses lbh penting drpd yg lain untuk hara ttt. • Contoh Proses mikrobial penting utk ketersediaan N dan S drpd reaksi pertukaran ion. Sebaliknya reaksi pertukaran ion penting utk ketersediaan hara K, Ca, Mg.



KAPASITAS PENYANGGA TANAH • Ketersediaan hara tanaman tergantung pada konsentrasi hara dalam larutan • yang lebih penting adalah kapasitas tanah untuk mempertahankan konsentrasi hara tersebut. • Kapasitas penyangga tanah menunjukkan kemampuan tanah menyuplai kembali ion ke dalam larutan tanah. • melibatkan seluruh komponen tanah dalam system tanah, termasuk kation dan anion yang yang ada dalam tanah sebagai komponen padatan tanah, yang dijerap oleh oleh tapak pertukaran dan unsur hara yang berasal dari bahan organik.



KAPASITAS TUKAR KATION AKAR (KTK AKAR)



• Akar-akar tanaman memiliki nilai KTK berkisar antara 10 – 30 mEq/100 g pada tanaman monokotil (tanaman rumputrumputan) dan 40 – 100 mEq/100 g untuk tanaman dikotil (legume dan tanaman berdaun lebar)



Tabel 3.1. KTK Akar beberapa tanaman Species Gandum



KTK (mEq/100g Akar kering) 23



Jagung



29



Kacang



54



Tomat



62



Kelarutan hara mineral (anorganik) dalam tnh • Kelarutan suatu mineral menunjukkan konsentrasi unsur atau ion dlm lrt yg ditahan oleh mineral spesifik. Sbg contoh bila Gypsum ( CaSO4.2 H2O) ditambahkan ke dlm air, maka seny. Ini akan terurai mengikuti reaksi sbb : CaSO4.2 H2O Ca2+ + SO42- + 2 H2O Hasil kelarutan 2 ion Ca2+ dan SO42- disebut dengan Hasil kali kelarutan (Ksp) dimana Ksp = (Ca2+) (SO4) Nilai Ksp = Nilai Konstanta Bila Hasil kali kelarutan ion < Ksp mk mineral tsb dpt larut. Ttp bila hasil kali kelarutan ion > Ksp mk mineral tsb akan mengendap Reaksi ke arah kanan diatas mrpk reaksi pelarutan (dissolution) dan yg ke arah kiri pengendapan (precipitation). - Tdp banyak mineral dlm tnh yang dpt mempengaruhi konsentrasi ion dan hara tanaman dlm lrtn tnh. Contoh pd tnh asam mineral FePO4.2 H2O dapat mempengaruhi ketersediaan P .



Suplai hara dari BO • Aktivitas MO dan siklus hara melaui BOT mempengaruhi ketersediaan hara bagi tan. • Konsentrasi hara N, P dan S serta bbrp unsur mikro dlm lrtn tnh berhub. Erat dengan fraksi organik dlm tnh. • Pd tnh Virgin (tnh yg blm diolah) Kand. BO ditent. Oleh tekstur tnh, topografi, dan kondisi iklim yg sangat mempengaruhi kuantitas CO2 yg diikat oleh tan. Dan recycle (daur ulang) nya dlm tnh. • Kand. BO lbh besar pd tnh yang bertekstur halus drpd tnh tekstur kasar • Kand. BO lbh besar pd Tnh dg iklim dingin drpd iklim panas • Kand BO tnh lebih tinggi pada lahan padang rumput drpd yg tertutup vegetasi hutan. Ini tjd pd tnh yg kondisi drainasenya baik. Tp bila drainasenya jelek sebaliknya. • Tanah dg kand. BOT tinggi lebih produktif drpd tnh dg kand BOT rendah.



Tanaman dan Hewan Permukaan Hara



Residu organik yang dapat didekomposisi (10 – 20%)



Biomass heterotropik (1-8 %)



Hasil mikrobial



HUMUS TANAH (50 – 85 %)



Organik resistan



Proses mikrobia yg penting yg melibatkan sisa residu tanaman dan turnover humus atau siklusnya dlm tnh adalah Mineralisasi dan immobilisasi Hara dlm bent



Mineralisasi



Seny. Organik kompleks



Immobilisasi



Hara2 anorganik dlm lrt. tnh



Reaksi ini bersama-sama dengan faktor lingkungan, fisik dan kimia mrpk hal yg penting dlm stabilitas BO dan ketersediaan hara dlm tnh



Pergerakan Ion dari tanah menuju ke akar



• Intersepsi akar • Aliran massa • Difusi Serapan ion oleh tanaman : 1. Serapan ion dan air oleh akar tanaman 2. Serapan ion aktif dan pasif oleh sel2 akar



Persentase Hara Yang Disuplai Melalui Intersepsi Akar, Aliran Massa Dan Difusi Didalam Transport Ion Ke Akar-Akar Tanaman Jagung Hara



Persentase (%) yang disuplai oleh Intersepsi Akar



Aliran Massa



Difusi



N



1



99



0



P



2



4



94



K



2



20



78



Ca



120



440



0



Mg



27



280



0



S



4



94



2



Cu



8



400



0



Zn



25



30



45



B



8



350



0



Fe



8



40



52



Mn



25



130



0



Intersepsi akar • pertukaran ion melalui kontak fisik antara akar dan permukaan mineral • Ion-ion seperti H+ yang dijerap oleh permukaan rambut-rambut akar dapat mempertukarkan dengan ion-ion yang ditahan pada permukaan liat dan bahan organik karena adanya kontak yang sangat dekat antara akar dan partikel tanah. • Ion-ion yang ditahan karena gaya elektrostatis pada tapak jerapan mengalami osilasi (perputaran) di dalam suatu volume tanah tertentu



Aliran Massa • terjadi ketika ion-ion dalam larutan tanah ditransportasikan ke akar akibat serapan air tanaman karena adanya proses transpirasi, evaporasi dari permukaan tanah dan perkolasi air di dalam profil tanah. • merupakan faktor penting dalam penyediaan unsur hara bagi tanaman • Jumlah hara yang mencapai akar melalui aliran massa ditentukan oleh laju aliran air atau konsumsi air tanaman dan konsentrasi hara rata-rata di dalam air tanah. • Aliran massa dapat juga menyediakan Ca2+, Mg2+, beberapa unsur mikro, dan sebagian besar hara-hara yang mudah larut seperti NO3-, Cl- dan SO42• Bila kadar air tanah menurun (tegangan air tanah meningkat), maka transport air ke permukaan akar tanaman menurun. Aliran massa juga berkurang pada temperatur rendah karena kebutuhan air transpirasi tanaman dan evaporasi air dari permukaan tanah menurun



Difusi • suatu ion bergerak dari suatu tempat dengan konsentrasi ion tinggi menuju ke tempat dengan konsentrasi rendah. • Bila akar-akar menyerap hara dari larutan tanah di sekelilingnya, maka konsentrasi hara di permukaan akar menurun dibandingkan dengan konsentrasi di permukaan tanah. • Dengan adanya perbedaan konsentrasi hara tersebut menyebabkan ion-ion dapat berdifusi menuju ke akarakar tanaman. • Kebutuhan hara tanaman yang tinggi menghasilkan gradient konsentrasi hara yang besar. • Kondisi seperti ini menyebabkan laju difusi ion tinggi dari larutan tanah ke permukaan akar tanaman



ABSORBSI ION OLEH TANAMAN



• LIHAT Gb. Hal 48



TUGAS INDIVIDU Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi besarnya KTK tanah ? 2. Jelaskan pengaruh-pengaruh berikut ini terhadap KTK tanah : a. peningkatan pH dari 6,0 menjadi 7,5 b. peningkatan intensitas pelapukan dalam jangka waktu lama c. penambahan basa-basa seperti Ca dan Mg 3. Apa perbedaan serapan hara aktif dan pasif ? 4. Jelaskan mekanisme penyediaan hara dalam tanah menuju ke permukaan akar? 1.



5.Jelaskan pentingnya intersepsi akar, difusi, dan aliran massa dalam transport hara menuju ke permukaan akar tanaman ? 6.. Dalam skema hubungan berbagai komponen tanah dengan serapan hara tanaman sebagai bentuk hubungan antara tanah, tanaman dan atmosfer, terdapat 2 proses umum yang terjadi yaitu penambahan dan kehilangan. Proses-proses apa saja yang merupakan penambahan dan kehilangan ? 7. Suatu tanah mengandung 1000 ppm Ca2+. Hitung konsentrasi Ca2+ dalam satuan berikut ini, bila kedalaman tanah 20 cm : a. gram Ca2+ / 1000000 g tanah b. gram Ca2+/ 100 g tanah c. % Ca2+ d. mg Ca2+ / kg tanah 8. 20 gram tanah diekstrak dengan NH4OAc dan ekstrak tersebut diencerkan menjadi 1 liter. Larutan dianalisis kandungan kationnya diperoleh hasil sebagai berikut : 38 ppm Ca2+, 9 ppm Mg2+, 7 ppm K+, 4 ppm Na+, 3 ppm Al3+, dan 2 ppm H+. Hitung KTK dan KB tanah tersebut ?.