2. Tanah Sebagai Media 2. Tanah Sebagai Media Tumbuh TanamanTumbuh Tanaman

© Foto: Widianto

Reading Materials: •Brady NC, 1990. The Nature and Properties of Soils

•Supardi G., 1989. Sifat dan Ciri Tanah

• Cahaya• Suhu• Udara• Air• Unsur hara• Tunjangan

mekanik

Faktor Pertumbuhan Faktor Pertumbuhan TanamanTanaman

Tanaman tumbuh butuh:

Peranan Tanah dalam Menyokong Peranan Tanah dalam Menyokong Pertumbuhan TanamanPertumbuhan Tanaman

1. Jangkar bagi perakaran2. Penyedia air3. Penyedia udara (O2)4. Penyedia unsur hara5. Penyangga sebagai

akibat perubahan yang kurang menguntungkan misalnya temperatur dan pH

Fertilizer

H2O

Retention within Soils

• Soils act as a storage, bank for plant nutrients

• Retain water

• Filter contaminants

Nutrients

SOIL COMPONENTSSOIL COMPONENTS

Mineral 45%

Air 25 %

Water 25 %

organic 5%

For optimum plant growth

representative, medium-textured surface soil (by volume)

Fisik:• Gangguan mekanis ~

bobot isi (BI) tinggi di lapisan yang mengalami pemadatan

• Tidak ada rekahan tanah

• Kekurangan oksigen ~ genangan air

• Tanah kering

• Temperatur, terlalu rendah atau tinggi

Hambatan Pertumbuhan Akar Hambatan Pertumbuhan Akar oleh Tanaholeh Tanah

Faktor yang mempengaruhi Faktor yang mempengaruhi penyediaan air bagi tanamanpenyediaan air bagi tanaman

Sifat Hujan• Hujan tahunan• Panjang musim hujan• Jumlah hari diantara hari hujan• Intensitas hujan• Variabilitas hujan dari tahun ke tahun• Kondisi musim dalam kaitannya dengan musim tanam

Sifat Tanah• Kedalaman profil tanah• Penyimpanan air oleh tanah (air tersedia antara kapasitas

lapang dan titik layu permanen)• Kecepatan inflitrasi air kedalam tanah• Kedalaman perakaran

Aerasi TanahAerasi Tanah

Sampel pada kedalaman tsnsh (cm)

CO2W O2W CO2S O2S

30

61

91

122

152

1.2

2.4

6.6

9.6

10.4

19.4

11.6

3.5

0.7

2.4

2.0

3.1

5.2

9.1

11.7

19.8

19.1

17.5

14.5

12.4

Komposisi udara tanah pada tanah lempung berdebu berdrainase jelek

Boynton and Reuther, 1938. W=winter, S = Summer

• Diffusi O2 dan CO2 karena perbedaan konsentrasi di atmosfer dan tanah

• Volume udara tanah tergantung volume air dalam tanah

• Aerasi tanah yang cukup (>10 % O2, CO2 tdk tinggi)

Kesuburan Tanah dan Nutrisi Kesuburan Tanah dan Nutrisi TanamanTanaman• Unsur hara esensial vs unsur

hara Fungsional• Unsur hara makro dan unsur

hara mikro• Jumlah unsur hara makro

yang terdapat dalam tanah• Bentuk-bentuk unsur hara

makro dalam tanah• Perubahan bentuk unsur hara

tidak tersedia menjadi tersedia

• Larutan tanah• Arti pH tanah bagi perharaan• Bentuk-bentuk unsur yang

digunakan tanaman• Hubungan tanah dan tanaman

Kimia:

• Konsentrasi Al yang tinggi, berhubungan dengan pH yang rendah

• Penyediaan unsur hara yang rendah

• Bahan kimia phytotoxic dalam kondisi anaerobik

Hambatan Pertumbuhan Akar Hambatan Pertumbuhan Akar oleh Tanaholeh Tanah

Keracunan Al

Unsur hara esensial VS Fungsional

• Unsur hara esensial: unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman

• Unsur hara fungsional: unsur yang berfungsi dalam tanaman, walaupun peranannya tidak jelas.

Bu CHO daN PaK Cahyo hari Minggu Shopping dengan Bu Clara yang Cukup FeMiNin, Molek dan

Zensual Mo digantikan Va di Azotobacter Cl digantikan Br pada konsentrasi tinggiNa tidak esensial tapi dapat meningkatkan produksi bit

gula, seldri, lobakSi dibutuhkan tanaman padi-padian

Unsur hara makro dan mikroDari Atmosfir dan Air C, H, O

Dari Tanah

Unsur hara makro N, P, K, Ca, Mg, S

Unsur hara Mikro Fe, Mn, Cu, Zn, B, Mo, Cl, Ni

Unsur yang menguntungkan

Co, Na, Si, F, Br, Sr, Sc, Va, J

• 94 - 99.5 % jaringan tanaman segar terdiri dari C H O• O.5 –5 / 6 % dari tanah, tetapi sebagai penghambat

pertumbuhan dan pekrembangan tanaman• Unsur-unsur pupuk = NPK (S)• Unsur kapur = Ca, Mg

Kandungan Unsur Hara Mikro dalam Tanah

Hara Kisaran Normal (%)

Hasil analisis (ppm)

Kons. dlm jaringan

kering (ppm)

Fe

Mn

Zn

B

Cu

Mo

Cl

0.500-5.000

0.020-1.000

0.001-0.025

0.001-0.015

0.0005-0.015

0.00002-0.0005

0.001-0.1

5 000-50 000

200-10 000

10-250

5-150

5-150

0.2-5

10-1 000

100

50

20

20

6

0.1

100

Penghambatan pertumbuhan tanaman karena unsur hara mikro kemungkinan besar terjadi pada: tanah berpasir, tanah organik, tanah sangat alkalin

Prinsip Faktor Prinsip Faktor PembatasPembatas

Besarnya produksi tanaman ditentukan oleh unsur yang paling rendah ketersediaanya

(The law of the minimum, Liebig)

Mengapa Kekurangan Mengapa Kekurangan Unsur Hara?Unsur Hara?

1. Berapa jumlah unsur hara makro dalam tanah?

2. Dalam bentuk apa unsur hara diserap tanaman?

3. Bagaimana mekanisme ketersediaannya?

4. Bagaimana kaitan larutan tanah dan pH dengan unsur hara?

Jumlah Unsur Hara Makro Jumlah Unsur Hara Makro dalam Tanahdalam Tanah

Penyusun Tanah

Kisaran kandungan

(%)

Daerah Basah (%)

Daerah Kering (%)

Kons. di jar Kering Tnm (%)

BO

N

P

K

Ca

Mg

S

0.40-10.00

0.02-0.50

0.01-0.20

0.17-3.30

0.07-3.60

0.12-1.50

0.01-0.20

4.00

0.15

0.04

1.70

0.40

0.30

0.04

3.25

0.12

0.07

2.00

1.00

0.60

0.08

-

1.5

0.2

1.0

0.5

0.2

0.1

Bentuk Unsur Makro dalam TanahBentuk Unsur Makro dalam TanahBentuk kompleks dan tidak

tersediaBentuk sederhana

Mudah tersediaBentuk

ion-ionnya

Nitrogen: senyawa organik, protein, asam amino, dll; bentuk koloidal dan peka terhadap dekomposisi

Garam ammoniumGaram nitritGaram nitrat

NH4+

N02-

NO3-

Fosfor: apatit, Ca,Fe dan Al-fosfat, Senyawa organik: fitin, asam nukleat dll

Ca,K, Mg Fosfat, senyawa P organik yang larut

HPO4-2

H2P04-1

Kalium: Mineral felspat dan mika; liat alluminium silikat, ilit

K pada kompleks jerapan, K-sulfat, karbonat dll

K+

Kalsium: mineral felspat, hornblen, kalsit dan dolomit

Ca dalam kompleks jerapan garam kalsium

Ca2+

Magnesium: mineral mika, hornblen, dolomit, serpentin liat

Mg dalam kompleks jerapan garam

Mg2+

Belerang: mineral pirit dan gips, bentuk organik, bentuk koloidal dan peka terhadap dekomposisi

Berbagai sulfit dan sulfat dari Ca, K, Mg dll

SO32-

SO42-

Bentuk Unsur yang Bentuk Unsur yang Digunakan TanamanDigunakan Tanaman

Nitrogen

Fosfor

Kalium

Kalsium

Magnesium

Belerang

Besi

NH4+, N02

-, NO3

-

HPO4-2, H2P04

-

K+

Ca2+

Mg2+

SO32- SO4

2-

Fe+2 Fe+3

Molibdenium

Mangan

Tembaga

Seng

Boron

Klor

Air

MoO4-2

Mn+2 Mn+4

Cu+ Cu+2

Zn+2

BO3-3

Cl-

H+ OH-

Sumber Unsur Hara dalam Tanah Sumber Unsur Hara dalam Tanah dan perpindahannya ke Akar dan perpindahannya ke Akar

TanamanTanaman

Permukaan JerapanTanah

Larutan Tanah

Matrik MineralCa2+,Mg2+ dan kation lain,

Phosfat

Bahan organik:NPS

Akar tanaman

Siklus Siklus Unsur Unsur Hara Hara di di LahanLahan

Larutan TanahLarutan Tanah

• Definisi: air dalam tanah yang mengandung ion-ion

hara terlarut yang tersedia bagi tanaman• Adanya pori-pori besar (makro) dan kecil (mikro)

menyebabkan larutan tanah tidak kontinue dan tidak

mudah bergerak dalam tanah• Jumlah, susunan kimia dan sifat larutan tanah

berubah-rubah• Bila terjadi penguapan kepekatan garam larutan

tanah naik• Kadar garam daerah kering lebih tinggi dari pada

daerah basah. Kadar 0.5 % = 10 ton garam di lapisan

olah / ha sudah berbahaya bagi tanaman.

S o i l C h e m i s t r yReaksi Larutan TanahReaksi Larutan Tanah

Hubungan Tanah dan Hubungan Tanah dan TanamanTanaman

CCCC

C (ION)C (ION)

Energi Dari respirasi

ION (dalamLarutan tanah)

Permukaan luarPermukaan luar (Larutan tanah)(Larutan tanah)

ION (dalam akar)

Permukaan dalam (Bagian dalam

sel akar)

SELAPUT SELSELAPUT SEL

Butirtanah

Akar tanaman

Larutan Larutan tanah

Hilang melalui drainase