KESUBURAN TANAH DAN NUTRISI TANAMAN III (KTNT III)-2010

A. DEFINISI UHADALAH : Unsur kimia yg dibutuhkan tnm untuk pertumb & proses metabolismenya.

B. CIRI-CIRI UH ESSENSIAL 1. DEFISIENSI HARA siklus hidup tnm tdk sempurna 2. Defisiensi tsb SPESIFIK/khas, HANYA DPT DIGANTI OLEH UH YG SAMA 3. UH tsb langsung terlibat dlm proses METABOLISME 4. Dibutuhkan utk PERTUMBUHAN tnm yg umum

UH MAKRO C H O N P K S Ca Mg

UH YG DIPERLUKAN DLM JUMLAH BANYAK

KOMPONEN PROTEIN

UH MIKRO

UH YG DIPERLUKAN DLM JUMLAH SEDIKIT

Fe,Mn,Cu,Zn,Mo,B,Cl

Na,Si,Co,V

ESSENSIAL u/ BEBERAPA TANAMAN TERTENTU

Klasifikasi Unsur hara menurut Sillopad (1972) dan Havlin dkk. (2005)

(Handreck & Black 1984 )

(Mengel & Kirkby,1978)NO1 2

U.H N PHidroksi apatit Fluorapatit Dicalcium phosphat Tricalcium phosphat Variscit

(SUMBER)N2 (udaara) : pada permukaan bantuan; sediman : Ca5 (PO4)3 OH : Ca5 (PO4)3 F : Ca H PO4 : Ca3 (PO4) 3 : Al H2 PO4 (OH) 2

3 4 5 6 7

S K Ca Mg Fe

Strengit : Fe H2 PO4 (OH) 2 CaSO4 ; MgSO4 ; NA2SO4 ; FeS2 ; FeS2 (Pyrite) ; H2S Alkali feldspar ; Ca Na feldspar ; Muskovit (K-mika) ; Biotit (Mg Mika) ; lllite, vermikulit ; khlorit. Al-Si Silikat (feldspar & amphibol) ; Ca-fosfat ; Ca-karbonat (kalsit) ; Dolomit (CaCO3 . Mg CO3) ; akumulasi gipsum (CaSO4 . 2H2O) Mineral liat sekunder; khlorit,vermikulit, illte, montmoriillonit, Mg CO3

Dlm kisi kristal mineral silikat, mis: Olivin, augit, hornblende & biotit,biotit mika, Fe-oksida primer, mis: hematit (Fe2O3),

8

Mn

Mineral primer, ferrogmanesia, pyrolusit (MnO2), Manganite (MnO(OH)

9 10 11

Zn Mo Cl

Mineral Feromagnesia, augit, hornblende, biotit, ZnS, sphalerit (ZnFe) S,zincintmitthsonit (ZnCO3) Oxycomplex (MoO42-) Tidak diabsorpsi oleh mineral, salah satu ion yang sangat mobil, mudah tercuci

PADA UMUMNYA SBG :

1

(1) Senyawa kompleks sukar larut

2

(2) Btk sederhana larut dlm air & mudah tersedia bg tanm

(1) BENTUK YG MUDAH TERSEDIA Bentuk sederhana&mudah larut dlm air Hilang/tercuci melalui drainase atau digunakan oleh jasad mikro&tnm

BENTUK-BENTUK ION DAN MOLEKUL YANG DISERAP TANAMANUH C H O N P K Ca Mg S Fe Mn B Mo Bentuk yg dapat diserap CO2 (melalui daun) H, H2O (H dari air) O2 , CO2 (melaui daun) NH4+, NO3H2PO4-, HPO4K+ Ca++ Mg++ SO4++ Fe++, Fe+++ Mn++ BO33-, H2BO3-, B(OH)4MoO4- (molibdat) Diserap dari tanah Keterangan Diserap dari udara dan air

(2) BENTUK ORGANIK PELAPUKAN B.O melepaskan UNSUR HARA Hampir seluruh N,P,S berada dlm. BENTUK ORGANIK (3)BENTUK ANORGANIK Sebag besar K,Ca,Mg terdpt dlm bentuk ANORGANIK dgn tingkat ketersediaan yg berbeda K dan Mg diikat dlm bentuk KURANG TERSEDIA dlm tanah dan K-dd dan Ktersed tdk lebih dr. 1% Di daerah BASAH jml GARAM ANORGANIK ex: KCl, NaCl, Na SO

1) NITROGEN (N): Terdpt banyak sebagai senyawa dlm tanaman ex: AS.AMINO,ENZIM-ENZIM, CHLOROPHYL,GEN. Dibutuhkan dlm. KOSENTRASI TINGGI dlm. bag. Aktif tumbuh ex: daun muda/tunas, buah,&ujung2 akar. FUNGSI N : 1.DLM. PEMBENTUKAN SINTESIS/ PROTEIN 2.BAGIAN DR. MOLEKUL CHLOROPHYL 3.KOMPONEN VITAMIN

2) PHOSPHOR (P)Penting utk FOTOSINTESIS, PEMBENTUKAN PROTEIN, & SEL-SEL. Termasuk U.H. pokok (MAJOR NUTRIENT ELEMENT) Kand. P dlm tnh LBH RENDAH dr. N dan K. Pd. pH MASAM lbh banyak diserap dlm btk H2PO4Dpt. Diserap dlm. btk PHOSPHAT ORGANIK TERLARUT ex : AS.

FUNGSI P :Unsur pokok AS.NUCLEAT,PHYTIN & PHOSPHOLIPID Berhub erat dgn FASE AWAL PEMATANGAN terutama utk TANAMAN SEREALIA Essensial dlm pembentukan BIJI Meningkatkan PERTUMBUHAN AKAR Meningkatkan KETAHANAN REBAH JERAMI Meningkatkan ketahanan tnm terhdp. SERANGAN HAMA & PENYAKIT

Essensial dlm proses ENERGI & tdpt pd seluruh jaringan tnm Essensial utk : PHOTOSYNTHESIS, GLYCOLISIS, METABOLISME AS.AMINO, METABOLISME S DAN OKSIDASI BIOLOGIS P MOBIL dlm tnm krn P dari jar tnm. yg. lbh tua ditransfer ke bag MERISMATIK AKTIF

3) KALIUM (K)K unsur pokok ke tiga untuk pertumbuhan tanaman. Diserap dalam bentuk ion K+ Kandungan K dlm. Tanah bervariasi ex: KANDUNGAN K-TOTAL> K-DD, KANDUNGAN K-TERSEDIA JAUH LEBIH RENDAH (1-2%) DARI K-TOTAL. Kebutuhan tnm akan K tinggi shg harus selalu tersedia dlm seluruh fase pertumbuhan, bila hanya tersedia satu periode,maka akan terjadi def. K Bersifat MOBIL dalam tanaman K TIDAK MEMBENTUK BAGIAN

FUNGSI K:Mengatur TURGOR SEL TANAMAN MENGAKTIFKAN ENZIM (aktivator enzim) Berperan dlm LAJU PHOTOSINTAT &pergerakan diantara sel tanaman Terlibat dlm proses sintesis dan reaksi transfer energi (KATALISATOR) Dpt ketahanan terhdp SERANGAN HAMA &PENYAKIT Dibutuhkan dlm PERPANJANGAN BATANG, MEMPERTEBAL DINDING SEL, SHG MELINDUNGI TNM TERHDP SERANGAN HAMA &PENYAKIT Sering terjadi DEF.K tp gejalanya tdk

4) CALSIUM (Ca)FUNGSI: Sbg komponen DINDING SEL TNM, dlm bentuk Ca-PEKTAT Dalam TRANSPOR ION & PROSESPROSES FISIOLOGI Mempengaruhi NITRAT REDUKTASE dlm. NODULASI & FIKSASI N Dibutuhkan oleh BAKTERI RHIZOBIUM utk membentuk NODULA dlm akar legum Dibutuhkan dalam sistem ENZIM (AMYLASE, ATP-ASE, PHOSPHOLIPASE-

4) MAGNESIUM (Mg)FUNGSI: Merupakan pusat molekul KLOROFIL, bila tidak ada Mg maka zat hijau daun tidak ada essensial untuk PROSES FOTOSINTESIS

6) FUNGSI SULFUR (S) :Sebagai KOMPONEN PROTEIN

Dalam SINTESIS AS. AMINO mengandung S Mengaktifkan ENZIM PROTEOLITIK PENYUSUN VITAMIN A ; KOENZIM A Dibutuhkan dalam FIKSASI N; KOMPONEN Fe-Mo

7) FUNGSI Fe :Esensial dalam pembentukan KLOROFIL (DAN PENGGUNAAN NITRAT) TIDAK MOBIL dlm. Tanaman KOMPONEN STRUKTURAL dlm MOLEKUL PORPHYRIN, CYTOCHROME, HEMATIN,FERRICHROME,LEGHEMOG LOBIN Terlibat dlm REAKSI REDOKS pd FOTOSINTESIS & RESPIRASI KOMPONEN STRUKTURAL dlm. FEREDOXYN

8). FUNGSI MANGAN (Mn) :Dibutuhkan dlm PROSES FOTOSINTESIS &PEMBENTUKAN PROTEIN TRANSPORT ELEKTRON DLM PHOTOSYSTEM II DALAM SISTEM ENZIM : -IKATAN CHROMATIN RNA POLYMERASE -SINTESIS T-RNA OLIGODENYLATE -SINTESIS PHOSPHATIDYL INOSITOL -KOMPONEN ENZIM NAD-MALIC DARI ASPARTAT PD TNM TIPE C4.

9). FUNGSI KLOR (Cl) : Terutama dlm REAKSI FOTOSINTESIS, DALAM FOTOSISTEM I & II PD REAKSI HILL 10) FUNGSI BORON (B) : DALAM TRANSLOKASI KARBOHIDRAT (GULA) METABOLISME PHENOL METABOLISME RNA AKTIVITAS GA DALAM ALFA-AMYLASE

11)FUNGSI MOLYBDENUM (Mo)Dibutuhkan utk KONVERSI GAS N2 dari udara menjadi senyawa N TERLARUT oleh M.O. PEMFIKSASI LEGUM secara khusus butuh Mo. Terdpt PROTEIN METALLO FAD (PROTEIN Fe Mo) Berperan dlm REAKSI REDUKSI (NO3NH4+) Komponen struktural NITRAT REDUKTASE

21) FUNGSI ZYNCPeranan penting dlm PRODUKSI Dalam METABOLISME : ENZIM DEHIDROGENASE Pyridin nucleotide, glukosa G-P, triose phosphate. Komponen enzim phosphodiesterase dari Avena. Meningkatan SINTESIS CYTOCHROME-C Menstabilkan FRAKSI RIBOSOMAL.

13)FUNGSI CUPRUM (Cu)Dlm enzim oksidase :tyrosinase, laccase dan

GEJALA DEFISIENSI UNSUR HARA MAKRO ESENSIAL 1.UNSUR N Pertumbuhan LAMBAT DAUN HIJAU KEKUNINGAAN DAUN SEMPIT PENDEK, TEGAK DAUN TUA CEPAT MENGUNING DAN MATI 2. UNSUR P Pembentukan BIJI/BUAH berkurang PERTUMBUHAN TANAMAN KERDIL

3. UNSUR KBatang /daun jadi LEMAS MUDAH REBAH Daun HIJAU GELAP KEBIRUAN tidak hijau segar dan tidak sehat Ujung daun MENGUNING dan KERING

4. UNSUR CaPertumbuhan SISTEM PERAKARAN TERHAMBAT Daun muda KERIPUT dan BERUBAH WARNA Ujung tepi daun KHLOROSIS (berubah jadi kuning), pada beberapa tanaman mati (warna ini menjalar diantara tulang daun) KUNCUP BUNGA MATI PERTUMBUHAN LEMAH DAN MENDERITA :

5.UNSUR MgGejala KHLOROSIS terlihat pada DAUN TUA KHLOROSIS terjadi pada bagian DIANTARA TULANG DAUN sedangkan tulang daun tetap berwarna HIJAU. Secara teratur daun berubah menjadi KUNING dengan BERCAK MERAH KECOKLATAN. DAUN MUDAH TERBAKAR karena tidak punya lapisan lilin dan akan berubah warna jadi coklat tua kehitaman dan mengkerut . Akan berpengaruh pada PERTUMBUHAN BIJI terutama untuk TANAMAN SEREALIA

6. UNSUR SGejala KHLOROSIS terutama pada DAUN MUDA PERUBAHAN WARNA MENYELURUH, tdk setempat-setempat WARNA HIJAU MAKIN PUDAR akan berubah menjadi sangat muda/kadang mengkilap keputihan. Kadang PERUBAHAN WARNA TIDAK MERATA tetapi berlangsung pada keseluruhan bagian daun Perubahan warna dpt menjadi sama sekali kuning dan hijau shg tnm tampak berdaun

1. UNSUR Fe : KENAIKAN kadar ASAM AMINO DAUN PENURUNAN drastis jumlah RIBOSOM PENURUNAN KADAR PIGMEN DAN PROTEIN PENURUNAN AKTIVITAS SEMUA ENZIM 2. UNSUR Mn : PD TNM BERDAUN LEBAR, interveinal klorosis pd daun muda mirip kekahatan Fe tp lebih banyak menyebar ke daun tua PADA SERELIA bercak keabu-abuan sampai kecoklatan dan garis-garis pd. bag.

GEJALA DEFISIENSI UH MIKRO ESSENSIAL

3. UNSUR Zn :Tanaman tumbuh KERDIL Ruas batang MEMENDEK DAUN MENGECIL dan MENGUMPUL RESETTING KHLOROSIS pada daun muda dan intermedier serta NEKROSIS 4. TEMBAGA (Cu) PEMBUNGAAN DAN PEMBUAHAN TERGANGGU WARNA DAUN MUDA KUNING DAN KERDIL DAUN LEMAH LAYU, LAYU & PUCUK

5. UNSUR Mo :Hampir sama dengan GEJALA DEFISIENSI N Daun menjadi KERING LAYU, TEPI DAUN MENGGULUNG, PD UMUMNYA DAUN SEMPIT Bila defisiensi berat LAMINA hanya TERBENTUK SEDIKIT TULANG DAUN terlihat lebih DOMINAN MENGHAMBAT PERTUMBUHAN TANAMAN, DAUN PUCAT MATI, PEMBENTUKAN BUNGA TERHAMBAT

6.UNSUR BPERTUMBUHAN TERHAMBAT pd JARINGAN MERISMATIK (pucuk,akar) MATI PUCUK DIE BACK MOBILITAS RENDAH BUAH YG SEDANG BERKEMBANG SANGAT RENTAN, mudah terserang penyakit

7. UNSUR ClPOLA PERCABANGAN AKAR ABNORMAL GEJALA WILTING (DAUN LEMAH DAN LAYU) WARNA KEEMASAN (BRONZING) PADA

AKIBAT KATIDAKSEIMBANGAN JUMLAH UNSUR HARA DLM TANAH YG. DISERAP TANAMAN A. L : KELEBIHAN Cu menyebabkan penyerapan Mo TERHAMBAT TERLALU BANYAK Zn, Mn DAN Cu dapat menyebabkan def. (KEKURANGAN Fe) Terlalu BANYAK P menyebabkan kekurangan Zn, Fe& Cu KELEBIHAN N &K dpt menyebabkan MEMPERSULIT PENYERAPAN Mn

PERUBAHAN BENTUK N DALAM TANAH DARI BAHAN ORGANIK N-TERSEDIA MELALUI BBR PROSES YAITU :

NITRIFIKASI AMINISASI AMONIFIKASI

AMINISASI PEMBENTUKAN SENYAWA AM DR B.O DGN BANTUAN M.O HETEROGENOUSPROTEIN + ENZIM R-NH2 + CO2 + E

AMONIFIKASI PEMBENTUKAN AMONIUM DARI SENYAWA- SENYAWA AMR-NH2 + HOH NH2 + HOH R-OH + NH3 + E NH4OH NH4+ + OH-

NIRIFIKASI

PERUBAHAN DARI AMONIUM (NH4+ ) ENJADI NITRIT (OLEH BAKTERI NITROSOMONAS DIAN MENJADI NITRAT (OLEH BAKTERI NITROBA2 NH4+ 3O2 2NO2 + O2 2NO2 + 2H2O + 4H++E NITROSOMONAS 2NO3 + E NITROBACTER

Digunakan TANAMAN dan M.O N dlm. Bentuk NH4+ dpt DIIKAT MINERAL LIAT ILLIT N dlm. Bentuk NO3- (nitrat) MUDAH TERCUCI PROSES DENITRIFIKASI : Proses reduksi nitrat (NO3) N2 (gas) DISEBABKAN : (MIKROORGANISME DAN PROSES REDUKSI KIMIA)

PERUBAHAN BENTUK P-ORGANIK MENJADI ANORGANIK (P-TERSEDIA) DILAKUKAN OLEH M.OPHYTIN +O2 AS FOSFAT + SENYAWA LAIN

(SECARA ENZIMATIK)

AS. FOSFAT DIAMBIL AKAR TANAMAN, DIAMBIL JASAD RENIK DIFIKSASI OLEH Al, Fe DAN Ca

PERUBAHAN BENTUK P-ORGANIK

PADA UMUMNYA TERIKAT OLEH DLM. BENTUK SENYAWA DGN Ca, Al DAN FeBEBERAPA SENYAWA P DGN Ca Ca (H2PO4)2 Monokalsium fosfat CaHPO4 Dikalsium fosfat Ca3(PO4)2 Trikalsium fosfat Ca3(PO4)2 CaO Oksiapatit Ca3(PO4)2.Ca(OH)2 Hidroksiapatit Ca3(PO4)2.CaCO3 Karbonatapatit Ca3(PO4)2CaF2 Fluorapatit

Yang Paling MUDAH LARUT MONOKALSIUM FOSFAT yg paling SUKAR LARUT FLUORAPATIT Senyawa P dgn Fe, Al (fiksasi Poleh Fe dan Al)

SENYAWA P DGN Fa, Al1.P dgn Fe: Strengit Fe (OH)2 H2PO4) 2.P dgn Al: Varisit Al(OH)2H2PO4 P yang difiksasi oleh Fe, Al SANGAT SUKAR LARUT faktor yg. mempengaruhi ketersediaan p adalah pH TANAH, p paling banyak diserap tanamn pd pH SEKITAR 67 A. P DIIKAT OLEH ION-ION Al3+ ATAU Fe3+ YG LARUT DLM AIR Al3+ + H PO + 2H O Al(OH) HPO + 2H+Ion terlarut2 4

mudah larut

2

varisit sukar larut

2

4

B. PENGIKATAN OLEH HDROKSIDA-HIDROKSIDA Al DAN Fe

OH Al OH + H2PO4 OH Al

OH OH + OH OH

C. PENGIKATAN OLEH MINERAL LIAT Al + H2PO4 + 2H2O Mineral iat 2H+ + Al(OH)2 H2PO4 sukar larut

ADA TANAH ALKALIS, PUPUK TSP YG. DIBERIKA AKAN DIIKAT OLEH CA ATAU CACO31. P DIKAT Ca Ca H2(PO4) + 2Ca2+ Monokalsium fosfat 2. P DIKAT Ca Ca(H2PO4) +2CaCO3 Ca3(PO4) +2CO2 + 2H2O Ca3(PO4)3 + 4H+ Trikalsium fosfat

PERUBAHAN BENTUK /TRANSFORMASI K K ditemukan dlm jml banyak di dlm tnh,tetapi hanya sebagian kecil yg digunakan oleh tanaman yaitu yg larut dlm air atau yg dpt dipertukarkan (dlm koloid tnh). K DALAM TANAH DAPAT DIBEDAKAN MENJADI : TIDAK TERSEDIA bagi tanaman Terdapat dalam MINERAL-MINERAL PRIMER tanah spt feldspar (ortoklas, leusit) mika dan lain-lain. Jumlahnya 90 98 % dari total K

Jumlah 1-2 % TOTAL K di dalam tanah. TERSEDIA TAPI LAMBAT K yang tidak dapat dipertukarkan, diikat (DIFIKSASI) OLEH MINERAL LIAT ILLIT ( MONTMORILLONIT). TIDAK TERCUCI OLEH AIR HUJAN, dapat berubah menjadi bentuk yang tersedia. Jumlah tergantung banyaknya mineral illit yang ada di dalam tanah

MEKANISMENYA MELIPUTI :

INTERSEPSI AKAR ALIRAN MASA DIFUSI

(1) KEBUTUHAN TANAMAN AKAN UNSUR HARA (2) KONSENTRASI UNSUR HARA (3) VOLUME TANAH YG DITEMPATI AKAR (1) KEBUTUHAN TANAMAN AKAN UNSUR HARA (2) KONSENTRASI HARA DALAM LARUTAN TANAH (3) JUMLAH AIR YANG DIUAPKAN SETIAP BERAT

HUKUM FICKS: Q/t = -DA (C/X)

KETERANGAN : Q/t = Jumlah ion yang berdifusi pada waktu t A = Luas penampang area tempat terjadinya difusi C = Konsentrasi larutan X = Jarak bergeraknya ion