Headlines News :
Home » » KESUBURAN TANAH

KESUBURAN TANAH

Written By BUDI PRASETYO on Rabu, Agustus 24, 2011 | 01.08


DEFINISI KESUBURAN TANAH
Tanah yang subur lebih disukai untuk usaha pertanian, karena menguntungkan. Sebaliknya terhadap tanah yang kurang subur dilakukan usaha untuk menyuburkan tanah tersebut sehingga keuntungan yang diperoleh meningkat.
Kesuburan Tanah adalah kemampuan suatu tanah untuk menghasilkan produk tanaman yang diinginkan, pada lingkungan tempat tanah itu berada. Produk tanaman tersebut dapat berupa: buah, biji, daun, bunga, umbi, getah, eksudat, akar, trubus, batang, biomassa, naungan atau penampilan.
Tanah memiliki kesuburan yang berbeda-beda tergantung faktor pembentuk tanah yang merajai di lokasi tersebut, yaitu: Bahan induk, Iklim, Relief, Organisme, atau Waktu. Tanah merupakan fokus utama dalam pembahasan kesuburan tanah, sedangkan tanaman merupakan indikator utama mutu kesuburan tanah.

URGENSI MENJAGA KESUBURAN TANAH
Jumlah penduduk Indonesia terus meningkat, sehingga kebutuhan pangan terus bertambah. Sebaliknya luas lahan produktif relatif tetap atau bahkan menyusut. Lahan-lahan yang bagus di Jawa dialihfungsikan menjadi pemukiman atau kawasan industri. Peningkatan produksi dapat dilakukan melalui intensifikasi untuk meningkatkan produktivitas atau ekstensifikasi untuk mendapatkan lahan baru. Kunci utama dari kedua hal tersebut adalah bagaimana memelihara atau meningkatkan status kesuburan tanahnya.
Konsep pembangunan berkelanjutan terus digalakkan agar kegiatan pertanian senantiasa menguntungkan, aman, lestari dan ramah lingkungan. Perlu penyusunan rekomendasi pemupukan terpadu yang bersifat spesifik lokasi disesuaikan dengan komoditas yang diusahakan dan lahan tempat usahanya. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan efisiensi pemupukan dan mengurangi dampak pencemaran terhadap lingkungan.
Beberapa alasan kenapa harus memupuk:
1. Aplikasi pupuk terhadap hara yang diketahui menjadi faktor pembatas, akan meningkatkan hasil.
2. Pengusahaan tanaman dengan hasil tinggi (high yielding), membutuhkan tanah yang subur secara berkesinambungan.
3. Hara yang diserap oleh tanaman harus digantikan.
4. Penggunaan pupuk yang tepat akan meningkatkan keuntungan ekonomi.
Hubungan antara kesuburan tanah dengan keadaan lingkungan dapat digambarkan sebagai berikut. Hara dapat bergerak menuju badan air permukaan atau air dalam tanah. Hal ini disebabkan bentang lahan saling berhubungan, lahan pertanian tidak terpisah dari lingkungan di sekitarnya. Pengelolaan hara yang buruk, misalnya pemupukan yang berlebihan, pengelolaan rabuk yang sembarangan, akan menimbulkan beaya lingkungan.
Pertanian –> interaksi : manusia – tanaman – tanah (lingkungan)
Tanaman –> proses: hidup – tumbuh – berkembang
Indonesia negara agraris –> sebagian penduduk menjadi petani atau buruh tani. Kepemilikan lahan sempit.
Iklim tropika –> CH tinggi, kelembaban tingggi, temperatur hangat sepanjang tahun maka perkembangan tanah intensif.
1. Tanah kurang subur : tanah mineral masam, gambut.
2. Tanah dekat volkan tetap subur (ada tambahan material baru).

BENTUK HARA DALAM TANAH
Jika tanah digambarkan selaku sistem, maka dapat dipilahkan adanya komponen masukan dan komponen keluaran. Di dalam tanah unsur hara memiliki berbagai bentuk dan kelincahan untuk bergerak. Hara dapat mengalami alih rupa dan alih tempat.


Sumber hara dalam tanah
1. Perombakan bahan organik tanah.
2. Pelapukan mineral tanah.
3. Pemupukan.
4. Pembenah organik: rabuk, kompos, biosolid.
5. Penambatan N : legum.
6. Batuan: batuan fosfat, greensand.
7. Buangan industri: kapur, gipsum.
8. Pengendapan udara: N, S.
9. Pengendapan air: sedimen, erosi, banjir.

Pangkalan hara (nutrient pool)
Tanpa melihat darimana asalnya, semua hara akan mengelompok dalam pangkalan yang tertentu. Unsur hara berinteraksi dengan sifat fisik, kimia dan biologi tanah, kemudian diserap tanaman atau berpindah antar pangkalan hara dalam tanah. Pangkalan hara dalam tanah adalah:
1. Larutan tanah: bentuk hara terlarut dalam lengas tanah dan sifatnya tersedia segera untuk diserap oleh akar bagi tanaman.
2. Bahan organik: selalu mengalami proses perombakan dan oleh karena itu akan melepaskan hara.
3. Organisme tanah: hara diambil untuk metabolisme atau menjadi komponen penyusun tubuhnya, sehingga mengalami imobilisasi sementara.
4. Mineral tanah: hara yang berada dalam pangkalan ini memeiliki sifat antara cukup terlarut sampai sedikit terlarut.
5. Permukaan jerapan: hara dipegang permukaan tanah oleh berbagai mekanisme, berkisar antara cepat tersedia sampai sangat lambat tersedia.
6. Pertukaran kation: tipe yang sangat penting dari jerapan permukaan tanah.

KUANTITAS DAN INTENSITAS HARA
Pengertian daya sangga (buffering capacity) adalah:
1. kemampuan tanah untuk mempertahankan kadar hara dalam larutan tanah, atau
2. kapasitas fasa padatan untuk mengisi kembali (replenishment) hara dalam larutan yang diserap oleh akar tanaman.
Kebanyakan uji tanah dirancang untuk mengukur kapasitas (daya sangga) tersebut.
Hubungan kuantitas dan intensitas hara dinyatakan sebagai:

BC = ΔQ/ΔI
ΔQ = faktor kuantitas (kapasitas), meliputi ion yang terjerap dan mineral yang melarutkan secara cepat untuk memasok hara diatas kebutuhan satu musim tanam.
ΔI = faktor intensitas, perubahan konsentrasi hara dalam larutan.
Penyerapan oleh tanaman –> ΔI (menurunkan konsentrasi dalam larutan).
ΔQ yang tinggi menjaga konsentrasi hara dalam larutan, ΔI neto menjadi kecil.
ΔQ rendah tidak mampu menjaga konsentrasi hara dalam larutan, ΔI neto menjadi besar.

GERAKAN HARA DALAM TANAH
Ion di dalam tanah tanah akan bergerak menuju permukaan akar dengan mekanisme berikut: root interception, mass flow atau diffusion.
Pemasokan dan pengangkutan hara:
1. intersepsi akar semata-mata berkaitan dengan pemasokan hara (solely a supply mechanism).
2. aliran massa dan difusi merupakan pemasokan dan pengangkutan hara (mechanisms of supply and transport).
3. memahami bagaimana hara bergerak, sangat penting untuk memahami dampaknya bagi lingkungan, juga dalam penyerapan hara.


Intersepsi akar
Akar tumbuh menembus tanah, bersinggungan dengan permukaan partikel tanah, permukaan akar bersinggungan dengan ion hara yang terjerap, kemudian terjadi pertukaran secara langsung (contact exchange). Meskipun angkanya kecil, tetapi sumbangannya penting agar hara mencapai akar. Hal ini nampak jelas terutama bagi hara dengan kadar tinggi dalam tanah misalnya Ca dan Mg, atau hara yang dibutuhkan dalam jumlah kecil bagi tanaman seperti Zn dan Mn dan hara mikro lainnya.
Intersepsi dipengaruhi oleh semua yang mempengaruhi pertumbuhan akar: tanah yang kering, tanah mampat, pH tanah yang rendah, keracunan Al dan Mn, kekahatan hara, kegaraman, aerasi buruk, penyakit akar, serangga, nematoda, temperatur sangat tinggi atau sangat rendah. Pertumbuhan tanaman berpengaruh paling besar terhadap proses intersepsi, meskipun juga berpengaruh terhadap dua mekanisme lainnya.
Hara yang masuk melalui intersepsi tergantung pada kadar hara dalam tanah, volume tanah yang dijelajahi akar, akar menempati 1 – 2% volume tanah, pada permukaan tanah akar lebih rapat.
Proses intersepsi atau pertukaran langsung dapat digambarkan sebagai berikut:
• [rambut akar] H+ dengan K+ [lempung/BO]
• pertukaran => => =>
• [rambut akar] K+ dengan H+ [lempung/BO]
Hal ini terjadi karena akar juga memiliki KPK yang berumber dari gugus karboksil (seperti dalam bahan organik): COOH <–> COO- + H+. Besarnya kpk akar pada monokotil 10 – 30 meq/100 g dengan sifat kation monovalen lebih cepat diserap, sedangkan akar dikotil memiliki KPK 40 – 100 meq/100 g dengan sifat kation divalen lebih cepat diserap.

Aliran masa (mass flow)
Hara terlarut terbawa bersama aliran air menuju akar tanaman, aliran air dipengaruhi oleh transpirasi, evaporasi dan perkolasi. Jumlahnya proporsional dengan laju aliran (volume air yang ditranspirasikan) dan kadar hara dalam larutan tanah.
Aliran masa memasok hampir seluruh hara mobil yang diperlukan tanaman yaitu: NO3-, SO42-, Cl-, and H3BO3. Seringkali memasok hara Ca dan Mg yang berlebihan. Dengan demikian dapat memenuhi kebutuhan Cu, Mn, and Mo, serta memenuhi sebagian kebutuhan Fe and Zn.
Faktor yang mempengaruhi aliran masa adalah :
1. kadar lengas tanah: tanah yang kering tidak ada gerakan hara,
2. temperatur: temperatur yang rendah mengurangi transpirasi dan evaporasi,
3. ukuran sistem perakaran: mempengaruhi serapan air.
Pengaruh kerapatan akar terhadap pasokan hara oleh aliran masa lebih ringan dibanding terhadap intersepsi akar dan difusi.

Difusi (diffusion)
Ion bergerak dari wilayah yang memiliki kadar hara tinggi ke wilayah yang lebih rendah kadar haranya. Akar menyerap hara dari larutan tanah. Kadar hara di permukaan akar lebih rendah dibandingkan kadar hara tersebut larutan tanah di sekitar akar. Ion bergerak menuju permukaan akar. Mekanisme ini sangat penting bagi hara yang berinteraksi kuat dengan tanah. Terutama untuk memasok hara P dan K, juga hara mikro Fe dan Zn.
Laju difusi proporsional dengan gradien konsentrasi, koefisien difusi dan wilayah yang tersedia untuk terjadinya difusi. Persamaan difusi “Hukum Fick”:
dC/dt = De. A.dC/dX
dC/dt = laju difusi (perubahan konsentrasi antar waktu)
De = koefisien disfusi efektif
A = luas penampang difusi
dC/dX = gradien konsentrasi (perubahan konsentrasi antar jarak)
Koefisien difusi efektif (effective diffusion coefficient)


De=Dw.Θ(1/T).(1/b)
Dw = koefisien difusi dalam air
Θ = kadar air tanah volumetrik
T = faktor kelikuan (tortuosity)
b = daya sangga tanah (soil buffering capacity)
Koefisien difusi dalam air dipengaruhi temperatur, jika dingin difusi lebih lambat. Kadar air tanah, jika kering difusi lebih lambat, kurang air, wilayah yang dilewati difusi lebih sempit. Kelikuan (tortuosity), jalur dalam tanah tidak lurus, tetapi melalui sekeliling partikel tanah yaitu lapisan air yang sangat tipis. Hal ini dipengaruhi oleh tekstur tanah dan kadar airnya. Jika lebih banyak lempung maka jalur difusi lebih panjang. Lapisan air lebih tipis, jalur difusi lebih panjang. Daya sangga tanah (buffering capacity): hara dapat diambil melalui jerapan tanah selama bergerak tersebut, hal ini akan menurunkan laju difusi.
Jarak difusi hara sangatlah pendek yaitu: K ~ 0,2 cm, sedangkan P ~ 0,02 cm. Ukuran dan kerapatan akar sangat mempengaruhi pasokan hara oleh mekanisme difusi. Hal ini harus menjadi pertimbangan dalam penempatan pupuk.

MEKANISME PENYERAHAN HARA OLEH AKAR
Kebanyakan unsur diserap akar tanaman dalam bentuk an organik. Setelah mencapai akar, ion hara diangkut sampai ke bagian daun melalui serangkaian tahapan, yaitu penyerapan pasif (passive root uptake), penyerapan aktif (active root uptake), alih tempat (translocation).

Struktur akar
Ion harus bergerak melewati atau mengelilingi sejumlah lapisan jaringan akar.
• epidermis = lapisan terluar dari sel
• korteks = sel besar ukuran tidak beraturan dengan ruang antara sel diantara mereka
• endodermis = lapisan sel dengan suberin band, casparian strip, menjadi penghalang gerakan ion masuk ke stele.
• stele = mengandung pembuluh xylem yang mengangkut air dan ion menuju batang.

Gerakan pasif
• Difusi dan pertukaran ion
• epidermis –> menembus kortek –> ke endodermis
• Apoplast (apparent free space)
• ruang di antara sel (extracellular within and between cell walls)
• KPK akar ada pada dinding sel

Gerakan aktif
• Harus menembus membran sel
• Symplast: Intracellular interconnected cytoplasmic pathway between cells
• pengangkutan aktif melewati membran
• pengambilan unsur hara secara selektif

Pengambilan ion secara aktif
• diperlukan energi untuk melewati membran sel
• konsentrasi di dalam sel lebih besar dibanding di luar sel
• gerakan untuk mengatasi gradien elektrokimia
• energi berasal dari metabolisme sel
Ion carriers
• pengangkutan melewati membran dijembatani oleh karier
• karier berada di dalam membran
• mengikat ion di bagian luar dari batas –> bergerak melewati membran –> melepas ion ke dalam sitoplasma
• karier bersifat selektif, masing-masing ion punya karier tersendiri
Pengangkutan aktif (active transport)
Memungkinkan tanaman memilih hara yang masuk ke akar, menjaga netralitas muatan di dalam sel akar, akar melepas H+ and OH- . Pengambilan kation: melepas H+, pengambilan anion: melepas OH- . Pengambilan kation umumnya >> dibanding pengambilan anion sehingga pH risosfer turun.
Memungkinkan tanaman menimbun hara esensial, tanaman memiliki kemampuan yang berbeda dalam menimbun hara pada tanah yang memilik kadar hara yang rendah. Sifat genetik mempengaruhi pengambilan hara, alih tempat, pertumbuhan akar, metabolisme akar, lingkungan risosofer.

Rhizosphere (rhizo = akar)
Wilayah tanah yang bersinggungan langsung dengan akar, jaraknya 1-4 mm. Tempat kegiatan mikrobia: eksudat organik dari akar merupakan cadangan makanan. Suasana pH risosfer dan aktivitas mikrobia mempengaruhi ketersediaan hara melalui proses pelarutan dan khelasi, pH lebih rendah dan adanya asam organik meningkatkan kelarutan. Akar dan mikrobia di risosfer dapat menghasilkan khelat, akar dan aktivitas mikrobia juga mampu menurunkan redoks potensial sehingga meningkatkan ketersediaan hara.
Akar tanaman tidak terlihat karena tersembunyi dalam tanah dan sukar untuk diteliti, sehingga sering diabaikan. Sifatnya tidaklah pasif, tetapi aktif mengangkut hara dan mengambil secara selektif dengan mengubah suasana tanah di sekitarnya sehingga meningkatkan ketersediaan hara tersebut.

FAKTOR PENENTU PERTUMBUHAN TANAMAN

“Growth is defined as the progressive development of an organism”
Setiap syarat tumbuh dapat membatasi hasil. Aturan minimum dari Liebig berlaku unsur hara, tetapi dapat pula diterapkan bagi syarat tumbuh yang lainnya. Pertumbuhan tanaman dibatasi oleh keberadaan hara yang paling terbatas jumlahnya, tanpa memperhatikan besarnya sediaan hara yang lainnya. Tugas petani adalah mengidentifikasi semua faktor pembatas hasil, dan menghilangkan atau meminimalkannya sehingga usahanya menguntungkan.
Faktor penentu pertumbuhan tanaman dapat dipilahkan menjadi 2 bagian yaitu: Genetik (dakhili=internal) dan Lingkungan (khariji=eksternal).

Faktor Genetik
Perbaikan genetik dengan munculnya hibrida, varitas atau galur telah menunjukkan adanya peningkatan hasil panen pada tanaman jagung, gandum atau komoditas lainnya.
Tabel. Hasil panen jagung di USA pada tahun 1971-1973
Hibrida tahun Panen buruk (kg/ha) Panen baik (kg/ha)
1930 3.709 6.538
1940 4.464 7.544
1950 4.778 7.670
1960 4.902 8.550
1970 5.972 8.990
Tabel. Hasil panen gandum berbagai varitas
Varitas Panen (kg/ha)
1926 (Marquis) 2.028
1935 (Thatcher) 2.230
1958 (Lee) 2.425
1967 (Chris) 2.735
1971 (Era) 3.623
Tanaman dengan hasil panen tinggi (high yielding) mengambil hara lebih banyak dibandingkan tanaman biasa. Tanaman demikian bersifat menguras hara. Jika ditanam pada tanah yang memiliki ketersediaan hara terbatas, maka hasil panen akan lebih rendah dibandingkan tanaman biasa.
Pada masa lampau dilakukan pemilihan varitas tanaman untuk berbagai tingkat kesuburan tanah yang berbeda. Sekarang hal tersebut tidak dikerjakan lagi, karena pada tanah yang tidak subur dapat ditambahkan pupuk. Meski demikian tetap dilakukan upaya pemilihan tanaman misalnya: tahan terhadap pH rendah atau keracunan Al, atau terhadap kondisi garaman, atau tahan terhadap kekeringan.

Faktor lingkungan
“Environment is defined as the aggregate of all the external conditions and influences affecting the life and development of the organism.”
Yang termasuk dalam faktor lingkungan adalah : Temperatur, Lengas, Sinar matahari, Susunan udara, Struktur tanah, Reaksi tanah, Biotik, Penyediaan hara dan Senyawa penghambat pertumbuhan.
1. Temperatur: Temperatur merupakan ukuran intentitas panas. Kisaran temperatur secara umum untuk makluk hidup: -35 0C – +75 0C; Tanaman pertanian : 25 – 40 0C. Temperatur ini mempengaruhi: fotosintesis, respirasi, permeabilitas dinding sel, penyerapan air dan hara, transpirasi, aktivitas ensim dan koagulasi protein.
2. Lengas tanah : kadarnya dalam tanah sangat bervariasi: Jenuh air (saturated)– kapasitas lapangan (field capacity) – layu permanen (wilting point). Fungsi lengas antara lain sebagai : pelarut, media transportasi, bahan dasar H2O.
3. Sinar matahari: aspek yang terkait dengan pertumbuhan adalah: proses fotosintesis, lama penyinaran dan periode tumbuh.
4. Udara: diperlukan untuk respirasi dan sebagai bahan dasar CO2 dalam proses fotosintesis.
5. Struktur tanah : mempengaruhi ruang tumbuh akar dan imbangan udara-lengas.
6. Reaksi tanah: berkaitan dengan ketersediaan hara, unsur meracun dan kehidupan mikrobia.
7. Biotik: antagonisme atau sinergisme, jasad pengganggu: hama, penyakit, gulma
8. Penyediaan hara: mineral, tekstur, struktur, pH, bahan organik tanah, pemupukan, pengolahan tanah. Perakaran tanaman dapat dangkal, dalam, atau menyebar.
9. Senyawa penghambat pertumbuhan: adanya limbah atau bahan beracun.

tani modern
Share this article :

0 komentar:

 
Support : Creating Website | Johny Template | Mas Template
Proudly powered by Blogger
Copyright © 2011. POTRET PERTANIAN - All Rights Reserved
Template Design by Creating Website Published by Mas Template