masukkan script iklan disini
Potret Pertanian - Kebutuhan unsur hara oleh tanaman diantara adalah Posfor sebagai unsur Makro atau dibutuhkan dalam jumlah yang relatif besar, sekalipun kebutuhanya lebih sedikit jika dibandingkan dengan Nitrogen dan Kalium, nah berikut keterangan yang lebih rinci, selamat membaca dan trimakasih telah berkunjung.
- P dibutuhkan tanaman dalam jumlah relatif besar, sedikit lebih kecil dibawah N dan K, setara dengan S, Ca dan Mg
- Fosfat: unsur P sangat reaktif, di alam ditemukan dalam bentuk gugus fosfat
- ATP : transfer energi
- NADP : fotosintesis
- Asam nukleat: bahan DNA, RNA
- Lemak fosfat (phospholipids): membran sel dan organ dalam sel
Unsur fosfor (P) sifatnya mobil dalam tanaman, mudah dipindahkan dari bagian daun yang tuda ke titik tumbuh. Gejala kekahatan: tanaman kerdil, pertumbuhan akar buruk, kedewasaan terlambat, warna daun hijau kelam, muncul warna keunguan misalnya pada jagung. Jika P berlebihan meskipun tidak secara langsung meracuni tanaman, akan menyebabkan merangsang pertumbuhan organisme perairan, mempercepat eutrofikasi, P tanah yang berlebih meningkatkan pengangkutan P dalam sedimen, air limpasan.
Sumber P
1. perombakan bahan organik: menyumbang 20-80% dari total P dalam tanah
2. rabuk, kompos dan biosolid
3. pelarutan mineral P : mineral primer dan sekunder, mineral primer sangat lambat tersedia menjadi sumber jangka panjang
4. pengendapan sedimen erosi
5. pupuk P
1. perombakan bahan organik: menyumbang 20-80% dari total P dalam tanah
2. rabuk, kompos dan biosolid
3. pelarutan mineral P : mineral primer dan sekunder, mineral primer sangat lambat tersedia menjadi sumber jangka panjang
4. pengendapan sedimen erosi
5. pupuk P
Bentuk P yang diserap tanaman
Kebanyakan P diserap dalam bentuk ion anorganik orthofosfat: HPO4 2- atau H2PO4 -. Jumlahnya tergantung pH larutan, pada pH 7,2 jumlahnya setara, HPO4 2- lebih banyak jika kondisi tanah alkalin, sedangkan H2PO4– lebih banyak jika kondisi tanah masam. Akar juga menyerap beberapa fosfat organik: asam nukleat, fitin, kontribusi terhadap keseluruhan hara P masih kecil.
Penyerapan H2PO4– lebih cepat dibanding HPO4 2- , hal ini terkait dengan muatan divalen vs. monovalen. Keseimbangan kation/anion : penyerapan fosfat meningkatkan penyerapan Ca, Mg, K, keseimbangan muatan, pengakutan kooperasi; penyerapan fosfat dapat menghambat penyerapan nitrat dan sulfat, penghambatan kompetisi. pH risosfer: akar melepas HCO3 - (OH )
Kebanyakan P diserap dalam bentuk ion anorganik orthofosfat: HPO4 2- atau H2PO4 -. Jumlahnya tergantung pH larutan, pada pH 7,2 jumlahnya setara, HPO4 2- lebih banyak jika kondisi tanah alkalin, sedangkan H2PO4– lebih banyak jika kondisi tanah masam. Akar juga menyerap beberapa fosfat organik: asam nukleat, fitin, kontribusi terhadap keseluruhan hara P masih kecil.
Penyerapan H2PO4– lebih cepat dibanding HPO4 2- , hal ini terkait dengan muatan divalen vs. monovalen. Keseimbangan kation/anion : penyerapan fosfat meningkatkan penyerapan Ca, Mg, K, keseimbangan muatan, pengakutan kooperasi; penyerapan fosfat dapat menghambat penyerapan nitrat dan sulfat, penghambatan kompetisi. pH risosfer: akar melepas HCO3 - (OH )
Gerakan P menuju akar
Ion HPO4 2- atau H2PO4 – terutama bergerak menuju akar karena difusi:
● kadar dalam tanah rendah : sekitar 0,05 ppm
● adanya reaksi penjerapan, presipitasi di dalam tanah
● ion fosfat bergerak < 1 mm dalam satu musim tanamn
● ukuran dan kerapatan sistem perakaran sangat penting dalam proses penyerapan P
Ion HPO4 2- atau H2PO4 – terutama bergerak menuju akar karena difusi:
● kadar dalam tanah rendah : sekitar 0,05 ppm
● adanya reaksi penjerapan, presipitasi di dalam tanah
● ion fosfat bergerak < 1 mm dalam satu musim tanamn
● ukuran dan kerapatan sistem perakaran sangat penting dalam proses penyerapan P
Transformasi P di dalam tanah
Unsur P di dalam tanah akan mengalami proses alihrupa : mineralisasi, immobilisasi, penjerapan-pelepasan pada permukaan mineral: lempung, oksida Fe dan Al, karbonat, pengendapan-pelarutan mineral sekunder: Ca, Al, Fe fosfat atau pelapukan mineral tanah primer: Apatit.
Unsur P di dalam tanah akan mengalami proses alihrupa : mineralisasi, immobilisasi, penjerapan-pelepasan pada permukaan mineral: lempung, oksida Fe dan Al, karbonat, pengendapan-pelarutan mineral sekunder: Ca, Al, Fe fosfat atau pelapukan mineral tanah primer: Apatit.
Mineralisasi
Kandungan P dalam bahan organik tanah sekitar 1% P organik melepaskan fosfat anorganik yang tersedia bagi tanaman. Ensim fosfatase yang dihasilkan oleh berbagai mikrobia, melepas ion orthofosfat. P organik dalam tanah, hampir 50% berupa fosfat inositol, lemak fosfat (fosfolipid) dan asam nukleat sekitar 10%. Hampir 50% P organik belum dikenali dengan baik. Fofat Inositol merupakan rangkaian ester fosfat : C6H6(OH)6 OH digantikan oleh fosfat, terutama dalam bentuk= inositol, gugus asam pitat (phytic acid). Inositol hexaphosphate: memiliki 6 gugus fosfat, merupakan hasil aktivitas mikrobia, sisa perombakan.
Imobilisasi (asimilasi)
Kandungan P dalam bahan organik tanah sekitar 1% P organik melepaskan fosfat anorganik yang tersedia bagi tanaman. Ensim fosfatase yang dihasilkan oleh berbagai mikrobia, melepas ion orthofosfat. P organik dalam tanah, hampir 50% berupa fosfat inositol, lemak fosfat (fosfolipid) dan asam nukleat sekitar 10%. Hampir 50% P organik belum dikenali dengan baik. Fofat Inositol merupakan rangkaian ester fosfat : C6H6(OH)6 OH digantikan oleh fosfat, terutama dalam bentuk= inositol, gugus asam pitat (phytic acid). Inositol hexaphosphate: memiliki 6 gugus fosfat, merupakan hasil aktivitas mikrobia, sisa perombakan.
Imobilisasi (asimilasi)
Proses ini merupakan kebalikan dari mineralisasi. Pengambilan P anorganik dari tanah (HPO4 2- or H2PO4 - ) kemudian diubah menjadi P organik oleh mikrobia. Ada keseimbangan antara proses mineralisasi dengan immobilisasi. Nisbah C:P menentukan laju perombakan bahan organik (seperti halnya nisbah C/N), mineralisasi P juga ditentukan oleh nsibah C/N. Nisbah C/P tinggi, mikrobia menggunakan P tersedia dari larta tanah, ketersediaan bagi tanaman berkurang. Jika kadar P dalam larutan tanah rendah maka pertumbuhan mikrobia terhambat, perombakan bahan organik juga lambat. Nisbah C/P bahan organik tanah sekitar 100:1. nisbah C:N:P sekitar 120:10:1.3.
● jika C:P > 300, P imobilisasi > P mineralization, residue <0 .2="" br="" p="">● jika C:P = 200-300, P imobilisasi = P mineralization
● jika C:P < 200, P imobilisasi < P mineralization, residue >0.3% P
● jika C:P > 300, P imobilisasi > P mineralization, residue <0 .2="" br="" p="">● jika C:P = 200-300, P imobilisasi = P mineralization
● jika C:P < 200, P imobilisasi < P mineralization, residue >0.3% P
Penyematan P
Penyematan P adalah proses pengambilan P anorganik dari larutan tanah. P hasil mineralisasi bahan organik, P yang diberikan sebagai pupuk terlarut, atau hasil pelarutan berbagai sumber dengan mudah mengalami reaksi di dalam tanah :
● Adsorpsi: retensi P pada permukaan mineral
● Presipitasi: pembentukan mineral P sekunder
Penyematan P adalah proses pengambilan P anorganik dari larutan tanah. P hasil mineralisasi bahan organik, P yang diberikan sebagai pupuk terlarut, atau hasil pelarutan berbagai sumber dengan mudah mengalami reaksi di dalam tanah :
● Adsorpsi: retensi P pada permukaan mineral
● Presipitasi: pembentukan mineral P sekunder
Penyematan P merupakan reaksi bersinambung, tidak ada batas yang tegas antara adsorpsi dan presipitasi amorf. Jenis penyematan bervariasi sesuai kondisi tanah: terutama pH tanah: kation terlarut, permukaan mineral; kadar fosfat dan kation: pada kadar rendah terjadi adsorpsi, pada kadar tinggi terjadi presipitasi.
Jerapan (adsorpsi)
Tanah masam: oksida dan hidroksida Al dan Fe, mineral lempung; permukaan mineral pada kondisi masam; kebanyakan dalam bentuk ion H2PO4 - . Terjadi pada permukaan oksida dan hidroksida. Muatan positif neto pada kondisi masam, lihat pertukaran dan jerapan anion. Muatan positif menarik anion: fosfat dan lainnya. Fosfat berinteraksi dengan gugus -OH dan -OH2 + di permukaan: jerapan istimewa (specific adsorpsi), chemisorpsi; mendesak –OH dan -OH2 dan mengikat Al dan Fe; menjadi Al-O-fosfat. P labil: fosfat diikat oleh satu ikata Al-O-P; segera terlepas dari permukaan untuk mengisi larutan tanah; juga disebut sebagai “P aktif” . P tidak labil: fosfat diikat oleh dua ikatan Al-O-P atau Fe-O-P; P tidak mudah terlepas dari mineral menuju larutan tanah. Permukaan lempung: tepian mineral lempung yang pecah; gugus -OH yang terbuka; serupa dengan pertukaran -OH di permukaan oksida Al dan Fe; jerapan lempung 1:1 (kaolinit) >> lempung 2:1 (monmorillonit).
Jerapan (adsorpsi)
Tanah masam: oksida dan hidroksida Al dan Fe, mineral lempung; permukaan mineral pada kondisi masam; kebanyakan dalam bentuk ion H2PO4 - . Terjadi pada permukaan oksida dan hidroksida. Muatan positif neto pada kondisi masam, lihat pertukaran dan jerapan anion. Muatan positif menarik anion: fosfat dan lainnya. Fosfat berinteraksi dengan gugus -OH dan -OH2 + di permukaan: jerapan istimewa (specific adsorpsi), chemisorpsi; mendesak –OH dan -OH2 dan mengikat Al dan Fe; menjadi Al-O-fosfat. P labil: fosfat diikat oleh satu ikata Al-O-P; segera terlepas dari permukaan untuk mengisi larutan tanah; juga disebut sebagai “P aktif” . P tidak labil: fosfat diikat oleh dua ikatan Al-O-P atau Fe-O-P; P tidak mudah terlepas dari mineral menuju larutan tanah. Permukaan lempung: tepian mineral lempung yang pecah; gugus -OH yang terbuka; serupa dengan pertukaran -OH di permukaan oksida Al dan Fe; jerapan lempung 1:1 (kaolinit) >> lempung 2:1 (monmorillonit).
Tanah kapuran: mineral karbonat; permukaan mineral dalam kondisi alkalin, karbonat stabil terbentuk pada pH 7.8 atau lebih; fosfat menggantikan gugus CO3 2-; ada juga yang terjerap pada permukaan Al(OH)3 dan Fe(OH)3 .
Tanah halus memiliki kapasitas jerapan yang lebih tinggi dibanding tanah kasar, karena luas permukaannya lebih besar. Tanah masam memiliki kapasitas jerapan lebih besar dibanding tanah netral atau kapuran.
Oksida Al dan Fe memiliki kapasias jerapan lebih besar dibanding karbonat. Oksida amorf memiliki kapasitas jerapan lebih besar dibandingkan bentuk kristalin, karena luas permukaan lebih besar dan terjadi sebagai partikel diskrit atau selaput atau lapisan film pada partikel tanah lainnya. Takaran pupuk lebih tinggi diperlukan untuk menjaga kecukupan P larutan tanah pada tanah yang memiliki kapasitas retensi yang besar
Persamaan jerapan digunakan untuk menggambarkan kapasitas jerapan tanah:
(1). persamaan Freundlich. Q=a.c^b . Jumlah P terjerap proporsional dengan kadar P dalam larutan tanah. a,b adalah konstanta empirik dari setiap jenis tanah. Persamaan ini bagus untuk kadar P rendah dalam larutan, tetapi tidak menunjukkan kapasitas jerapan maksimum.
(2). persamaan Langmuir. Q=abc/(1+ac) . Untuk menduga jika seluruh tapak jerapan sudah terisi, tidak akan terjadi lagi jerapan. b = jerapan maksimum, peningkatan P dalam larutan tidak akan meningkatkan jerapan
(1). persamaan Freundlich. Q=a.c^b . Jumlah P terjerap proporsional dengan kadar P dalam larutan tanah. a,b adalah konstanta empirik dari setiap jenis tanah. Persamaan ini bagus untuk kadar P rendah dalam larutan, tetapi tidak menunjukkan kapasitas jerapan maksimum.
(2). persamaan Langmuir. Q=abc/(1+ac) . Untuk menduga jika seluruh tapak jerapan sudah terisi, tidak akan terjadi lagi jerapan. b = jerapan maksimum, peningkatan P dalam larutan tidak akan meningkatkan jerapan
Eksistensi suatu jerapan P maksimum memiliki implikasi terhadap gerapan P terlarut. Tanah dapat menyemat banyak P dan mempertahankan P terlarut sedikit, tetapi kapasitas retensi tersebut dapat terlampaui misalnya dengan pemberian sinambung dengan rabuk yang memiliki kadar sangat tinggi (overload).
Presipitasi
Presipitasi
Pada tanah masam: dirajai kation terlarut Al dan Fe, menyebabkan presipitasi mineral Al-fosfat dan Fe- fosfat. Pada tanah netral dan kapuran: dirajai kation terlarut Ca, menyebabkan presipitasi mineral Ca-fosfat. Keadaan pH larutan dan kelarutan Al, Fe dan Ca fosfat menentukan kadar P dalam larutan tanah, perhatikan stabilitas mineral. Ketersediaan P maksimum pada pH 6 – 7, yaitu diantara zona Al dan Fe fosfat dengan Ca fosfat yang tidak terlarut. Reaksi presipitasi umumnya terjadi sangat lambat.
Pada tanah masam: FePO4 . 2H2O + H2O <–> H2PO4 - + H+ + Fe(OH)3, jika kemasaman meningkat (H+), keseimbangan bergerak ke kiri, Fe-fosfat mengendap dan P larutan menurun, jika kemasaman menurun, keseimbangan bergerak ke kanan, Fe-fosfat melarut dan P larutan meningkat, pada saat akar menyerap H2PO4 -, keseimbangan bergerak ke kanan, Fe-fosfat melarut untuk mengisi P dalam larutan tanah. Fe-fosfat padatan akan mempertahankan H2PO4 – tetap pada aras keseimbangan, hal ini tergantung pH tanah.
Pada tanah netral dan kapuran: CaHPO4 . 2H2O + H+ <–> Ca2+ + H2PO4 - + 2H2O, jika kemasaman menurun, keseimbangan bergerak ke kiri, Ca-fosfat mengendap dan P larutan menurun, jika kemasaman meningkat keseimbangan bergerak ke kanan, Ca-fosfat melarut dan P larutan meningkat, pada saat akar menyerap H2PO4 -, keseimbangan bergerak ke kiri, Ca-fosfat melarut, mengisi P dalam larutan tanah. Ca-fosfat padatan menjaga H2PO4 – pada aras keseimbangan, hal ini tergantung pH tanah.
