I.
KONSEP KESUBURAN TANAH
Didunia ini tanah dikelompokkan berdasarkan perbedaan jenis
bahan induk menjadi tiga ordo yaitu:
a.
Kelompok tanah pelican / mineral dengan bahan
induk yang berasal dari batuan terdiri dari : alfisol, aridisol, entisol,
inseptisol, mellisol, oksisol, spodosol, ultisol, vertisol.
b.
Kelompok ordo tanah organic, dengan bahan induk
sisa tumbuhan yang terakumulasi pada tempat tertentu, terdiri fari Histosol.
c.
Kelompok ordo timbunan abu vilkan, terdiri dari
alofan.
Tubuh tanah, merupakan medium tempat berjangkarnya perakaran
tanaman (solum tnah) sehingga tanaman dapat tumbuh tagak dan kokoh, sebagai
wadah dan sumber anasir hara dan air, dan sebagai pengendali keadaan-keadaan
lain yang diperlukan untuk menunjang pertumbuhan tanaman.
Produktifitas tanah, diberi batasan sebagai kemampuan suatu
tanah untuk menghasilkan suatu tanaman yang diusahakan dengan system
pengelolaan tertentu. Produktifitas merupakan perwujudan dari semua factor
(tanah dan bukan tanah) yang mempengarui hasil tanaman.
Tiga
segi yang dimasukkan dalam penyusuna konsep produktivitas tanah adalah:
a.
Masukan (system pengelolaan tertentu)
b.
Keluaran (hasil suatu tanaman)
c.
Tipe tanah
Suatu tanah dikatakan produktif
harus mempunyai azas kesunauran tertentu yang menguntungkan bahi pertumbuhan
tanaman. Tanah yang subur tidak selalu produktif, tanah yand subur akan
produktif bila dikelola dengan tepat menggunakan tekhnik pengelolaan dan jenis
tanaman yang gayut.
Telaah keterkaitan anasir unsur hara dengan pertumbuhan
tanaman dapat dilakukan dengan:
1.
Teknik seleksi, dapt memberi gambaran anazir
hara yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh tanaman untuk menunjang
pertumbuhannya.
2.
Dianalisis secara kuantitatif melalui ttelaah
produksinya (bagian batang, buah, minyak)
3.
Analisis jaringan tanaman
Kesuburan tanah adalah masalah setempat dan pemahamannya
membutuhkan telaah kasus perkasus supaya dapat diberi penyelesaian tuntas,
sehingga tidak ada kesuburan tanah mutlak.
II.
SEJARAH PENEMUAN HARA TANAMAN
Horodatus (2000 S.M.) menuliskan penduduk mesoptamina
memperoleh hasil panen lluar biasa dari bercocok tanamn ditanah subur dikawasan
yang sering banjir.
Theophratus (300 SM) menyatakan kotoran wallet yang dibawa
yang dibawa air sungai tigris diendapkan didaerah itu sabagai alluvium subur.
Theophratus juga mengatakan bahwa tanah miskin perlu
pemupukan banyak, tanah subur hanya menbutuhkan sedikit pupuk, tanaman yang
memerlukan hara banyak juga memerlukan banyak air. Urutan dari yang unggul dari
kotoran adalah: kotoran manusia, kotoran babi, kotoran kambing, kotoran domba,
kotoran sapi, kotoran kuda.
Homer (300 SM) telah mengenal usaha pemakaian pupk kandang
bagi tanaman anggur, pupuk kandang yang digunakan dikomposkan terlebih dahulu.
Van helmont (1577-1644) mengatakan bahwa air merupakan hara
tanaman
III.
FAKTOR TUMBUH TANAMAN
Tanaman tingkat tinggi mempunyai kebutuhan primer yaitu:
matahari, udara, air, tanah.
Matahari hanya 25% energy matahri yang sampai ke permukaan bumi,
dan bumi selanjutnya meradiasi kembali sebagian dari panas itu dengan panjang
gelombang lebih panjang.
Suhu berpengaruh terhadap aktifitas metabolism akar,
metabolism ion-ion, mempengaruhi kepekatan protoplasma dan pertukaaran pada
permukaan akar, peranan cahaya terutama membuka dan menutupnya stomata, bila
stomata membuka maka CO2 masuk sampai ke parenchym dan berfungsi
untuk fotosinteses.
Udara, diperlukan tanaman baik didalam maupun dipermukaan
tanah. Mengisi pori-pori yang tidak ditempati air. Pada tanah kering, udara
menempati hamper seluruh ruang pori-pori kira-kira setengah dari volume tanah.
Pada tanah tergenang air menempati seluruh ruang pori (anaerobic) terjadi
kekurangan oksigen sehingga mengurangi perkembangan akar tanaman kecuali padi.
Air, penyerapan lengas oleh vegetasi diatas permukaan bumi
lebih bannyak dikendalikan oleh ketersediaan air, daerah dengan curah hujan dan
hari hujan tersebar rata sepanjang tahun akan menunjang vegetasi yang lebat.
Keberhasilan usaha pertanian sangat ditentukan oleh sampai berapa jauh kita
dapat menduga ketersediaan air didalam tanah bagi tanaman sepanjang masa
pertumbuhannya, hal ini ditunjukkan dengan kenampakan muka llahan yang berbeda,
yaitu adanya gurun, savanna, praire, htan yang merupakan identitas ketersediaan
lengas tanah berbeda-beda
Air tersedia : merupakan kondisi air antara kapasitas lapang
dan titik layu
Kapasitas lapang : kondisi air tanah setelah air yang jatuh
dari hujan bergerak karena gaya grafitasi.
Titik layu : kondisi air tanah yang menyebabkan tanaman
dalam keadaan lay uterus menerus
Tanah, sebagai sumber unsur hara dan jiga berfungsi untuk
mengatur suhu tanah menyediakan air, selain berjangkarnya akar sehingga tanaman
dapat berdiri tegak, tekstur tanah menentukan kemampuan tanah memegang air dan
unsur hara
IV.
PERGERAKAN HARA DALAM TANAH
Untuk mencapai akar, hara dapat bergerak melalui tiga
mekanisme yang meliputi:
1.
Aliran massa (mass flo), merupakan pergerakan
unsur-unsur hara atau ion-ion yang terangkut bersama air dalam proses aliran karena transpirasi,
jadi bersama –sama air karena perbedaan tekanan air dengan atmosfir sehingga
air bergerak dalam tanaman yang menyebabkan terangkutnya unsur-unsur hara
seperti , Ca, NO3 sulfat dan magnesium keakar dari daerah yang jauh
dari jangkauan air. Proses ini penting peranannya untuk ion-ion yang
konsentrasinya tinggi dalam larutan tanah, missal NO3-
dan Ca++
2.
Difusi, merupakan transportasi nutrient atau
ion-ion yang terjadi karena danya pergerakan panas akibat adanya perbedaan
konsentrasi (dari lingkungan yang berkonsentrasi tinggi kerendah) maka jarak
tempuh dari larutan tanah ke akar sangat berperan
3.
Intersepsi akar atau pertukaran melalui
persinggungan/kontak langsung, merupakan pergerakan unsur hara atau ion dari
komplek pada tanah, langsung ke permukaan akar (dinding sel) tanpa melalui fase
larutan.
Komplek cadangan
Merupakan komplek bekal, karena pada komplek ini akan
mengalami pelapukan sejumlah mineral sehingga menjadi unsur yang dapat tersedia
bagi tanaman, meskipun prosesnya lambat tetapinjuga penting dalam penyediaan
hara yang panjang dan komplek ini berada dalam keseimbangan.
Komplek fiksasi
Menyangkut pengikatan hara oleh zarah pada tanah menjadi
bentuk yang sukar tersedia bagi tanaman. Sukar tersedia bukan berarti tidak
tersedia tetapi tersediannya sangat lambat, seperti penyematan P dan K dalam
tipe mineral 2:1 (mika) dan fiksasi Cu oleh bahan organic
Komplek imobilitas
Merupakan perubahan dari bentuk anorganik menjadi organic
seperti adanya mikroba tanah yang mengambil ion dari falam tanah dan
menyediakannya sebagai penyusun tubuhnya sehingga tersedia bagi tanaman, jadi
disebut perubahan anorganik ke organic.
V.
STATUS UNSUR HARA
Ubsur hara ada yang termasuk esensial dan nonesensial
Arnon, 1950, mengajukan yang termasuk esensial sebagai
berikut:
1.
Tanaman harus tidak dapat melengkapi daur
hidupnya bila unsur tersebut tidak terpenuhi.
2.
Peranan atau efek unsur tersebut harus khas dan
tidak dapat diganti oleh lainnya, sifat ini tidak mutlak, karena ternyata ada
unsur hara yang dapat digantikan secara partial, missal: K dapat diganti oleh
Na
3.
Efek unsur tersebut dalam tanah harus langsung,
missal: Si memperkuat resistensi tanaman
Graham, 1975, memperjelas kriteria esensial sebagai berikut:
1.
Apabila elemen dibuan, pertumbuhan tanaman
terhambat
2.
Apabila elemen disuplai kembali, pertumbuhan
kembali proporsional dengan sejumlah elemen yang disuplai tersebut
3.
Apabila pertumbuhan sangat terhambat,
karakteristik gejala defisiensi tampak
4.
Tidak ada suplai nutrisi, mengakibatkan siklus
hidupnya tidak sempurna
5.
Fungsi biokimia secara spesifik pada elemen
tersebut harus ada dan fungsinya tidak dapat sepenuhnya diganti oleh elemen
lain
Elemen esensial benda hidup adalah:
C, H, O (dari udara dan air)
N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, Zn, Cu, Cl, Mo
Sedangkan esensial bagi tanaman tingkat tinggi adalah: B,
Co, Rb, Se, Si, Al
Nutrisi fungsional, adalah elemen yang tidak mempunyai lima
kriteria esensial yang dikemukakan oleh GRAHAM(1975), sehingga dapat dikatakan
unsur hara fungsional adalah unsur hara yang berfungsi dalam metabolism
tumbuhan tanpa menghitaukan apakah peranannya khusus atau tidak.
Kebutuhan kuantitatif unsur hara dibedakan menjadi tiga
golengan:
1.
Unsur hara makro, unsur hara yang konsentrasinya
didalam jaringan tanaman >0,1% dari berat kering, yaitu
-
C, H, O
-
N, P, K, Ca, Mg, S, Na, Si
2.
Unsur hara mikro, merupakan unsur hara yang
dibutuhkan tanaman dalam jumlah relative sedikit yaitu <0,01% (100ppm): Fe,
Mn, Zn, Cu, Mo, B, Cl, Co
3.
Unsur toxic (meracun)dapat memberikan efek
meracun tanaman atau dianggap sebagai limbah industry, mesalnya:
-
Fe, Mn, Cu, B, Zn dapat meracun tanaman bila
berlebihan
-
Fa, Al, Ni, Pb, Cd sering ditemukan dalam limbah
industry
-
Br, J, Cr, Se juga dapat meracu tanaman
Konsentrasi kritis, yaitu konsentrasi dalam jaringan paling
rendah untuk mencapai pertumbuhan maksimum/mendekati maksimum, yang memisahkan
antara daerah respond an daerah kecukupan unsur hara, dimana tanaman tidak akan
tanggap terhadap pemberian hara yang bersangkutan. Hal ini dapat dijadikan
indicator dari status keharaan/penambahan unsur hara.
Unsur hara mobil, yaitu senyawa yang sangat dibutuhkan
tanaman, yang apabila tanaman tidak dapat memperolehnya dengan cukup untuk
pertumbuhannya maka daun yang tua akan mengalami autolysis
Sufficiency zone, penyerapan hara tetap jalan, tetapi tidak
menunjukkan peningkatan hasil
YFEL (youngest fully expanded leaf) yaitu merupakan
indicator hara tanaman (daun ke3 dan ke4 dari pucuk tangkai) yang digunakan
untuk analisa jaringan, untuk mengetahui kadar unsur yang ada dengan anggapan
mempunyai umur fisiologis sama.
VI.
HUBUNGAN ANTARA LARUTAN TANAH DENGAN
KETERSEDIAAN UNSUR HARA DIDALAM TANAH
1
Factor yang mempengaruhi suplai ketersediaan
unsur hara didalam tanah ada tiga factor:
a.
Suplai dari fase padat
b.
pH tanah
c.
suplai air
2.
pergerakan unsur hara dari larutan tanah
kepermukaan akar
akar tumbuh menjelajah tanah dan mereka
tumbuh menuju ke daerah yang larutan tanahnya mengandung unsur hara dari
larutan tanah ke permukaan akar dengan cara, yaitu aliran massa dan diffuse,
sedangkan absorbs/kontak lalngsung terjadi pada unsur hara didekat permukaan
akar.
VII.
MEKANISME SERAPAN DAN TRANSPORTASI UNSUR HARA
YANG DISERAP MELALUI AKAR
Serapan ion, yaitu proses masuknya unsur hara dari larutan
tanah yang mengandung ion-ion kedalam akar tanaman.
1.
Teori pertukaran kontak, akar mengeluarkan H+
yang kemudian masuk kedalam misel lempung dan kemudian misel lempung
mengeluarkan K+ yang kemudian akan diserap oleh akar.
2.
Teori pertukaran asam karbonat, akar
mengeluarkan CO2 yang kemudian akan bereaksi dengan H2O
menghasilkan H+,HCO3 kemudian didalam misel lempung bereakssi
dengan ion k+ yang menghasilkan K+HCO3 yang
kkemudian dapat diserap oleh akar.
3.
Teori keseimbangan donnan, yaitu secara normal
akan terjadi keseimbangan antara kation dan anion didalam sel.
Nasib usur hara dalam tanah
Sumber unsur hara -
pelapukan mineral tanah
§
Dekomposisi bahan organic
§
Pemupukan
Pencucian dan erosi
Volatilisasi/penguapan, unsur hara berbentuk gas (NH4)
maka perlu dibenamkan
Denitrifikasi, nitrogen bentuk nitrat pada tanah yang O2
kurang/tanah tergenang
Fiksasi, kehilangan UH melalui fiksasi yaitu
pengendapan/pengubahan menjadi bentuk yang tidak tersedia bagi tanaman.
VIII.
MEKANISME SERAPAN UNSUR HARA MELALUI DAUN
Penyerapan har lewat daun
Melalui : 1. Stimata –
pertukaran gas O2 dan CO2 dengan atmosfir
-
Hara bentuk gas SO2 NH3 NO2
3.
Ekstodesmata, sulfur SO2 yang
diberikan lewat daun/bagian atas tanaman lebih cepat deserap tanaman daripada
bentuk SO4 lewat akar.
Pentingnya pupuk lewat daun
-
Hasil yang tinggi memerlukan tanaman pupuk lewat
daun : makro, mikro, ZPT
-
Tanah reaksi alkalis : grumososl, rendzina,
sodik Fe tidak larut, pupuk daun Fe-EDTA lebih ekonomis
-
Mengatasi fixation unsur dalam tanah terutama
unsur mikro
-
Meningkatkan kualitas makanan ternak dan
buah-buah
Masalah yang dihadapi pupuk lewat daun
-
Penetrasi lambat bila kutikula tebal
-
Unsur tercuci air hujan
-
Lapisan air hidropolik--> larutan tidak
menempel
-
Kecepatan pemindahan unsur dari daun ke organ
lain terbatas (Ca)
-
Perlu tenaga, alat, biaya lebih besar
-
Adanya kerusakan pada daun bila konsentrasinya
tinggi
IX.
EVALUASI KESUBURAN TANAH
1.
Langkah pendahuluan dalam evaluasi keesuburan
dapat digambarkan sbb:
a.
Mendefinisikan masalah
Untuk mengetahui dan merinci factor-faktor yang dapat menghambat
pertumbuhan tanaman atau menurunkan produksi tanaman.
b.
Unsur-unsur yang menjadi masalah
Factor yang menentukan kesuburan tanah:
1.
Kemampuan tanah untuk memasok unsur hara
esensial dalam jumlah yang cukup bagi tanaman
2.
Ada tidakknya akumulasi suspensi toksin yang dapat terdiri ion anorganik (AL Mn) atau organik seperti metan
menyangkut sifat-sifat fisik yang mempengarui sistem perkembangan akar seperti aerasi, drainase, karakteristik pengikat air
penentuan unsur hara yang terlibat, langkahnya:
a. menggunakan pengetahuan tentang lungkungan tempan tan pengetahuan melalui pengamatan-pengamatan sederhana
b. mengamati sifat geologi dan tipe tanah setempat
c. mengamati keadaan vegetasi
d. mengamaati gejala-gejala daun
1. gejala khas (leaf simptons)
2. metode fisiologi
3. uji biokimia
evaluasi kesuburan tanah menuju ke rekomendasi pemupukan
dengan cara:
1. uji tanah
2
. analisis jaringan tanaman
3. percobaan pemupukan
a.