Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 1

Kesuburan Tanah(PT 1182)

Pertemuan Ke-11Hubungan Tanah dan Tumbuhan

Nama Dosen : Ir.Didi Saidi, MSi : Eko Amiadji SP MPE-mail : didisaidi @ yahoo.com

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 2

Deskripsi Materi yang diajarkan pada pertemuan ini

adalah membahas tentang Hubungan Tanah dan Tumbuhan

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 3

Tujuan Instruksional Khusus (TIK)Tujuan materi yang akan diajarkan yaitu;

Setelah mengikuti kuliah ini, mahasiswa akan dapat menjelaskan Hubungan Tanah dan Tumbuhan

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 4

ISI Isi materi yang

diajarkan slide berikutnya

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 5

HUBUNGAN TANAH & TUMBUHAN Pertukaran ion dalam tanah Kejenuhan basa Kapasitas Pertukaran Kation Pertukaran ion Gerakan ion dari tanah ke akar tanaman Faktor yg berpengaruh perpindahan ion Penyerapan ion oleh tumbuhan

Ruang bagian dalam (inner space )Ruang bagian luar (outer space )

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 6

Pertukaran ion dlm tanah Mrpk proses balik suatu ion atau kation

terikat pada fase padat tertukar oleh anion atau kation lain dlm fase cair.

Tanah : fase padat, cair, gas Fase padat : organik, anorganik Organik: sisa tumb dan hewan, humus Tempat pertukaran ion: Organik dan

mineral

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 7

PERTUKARAN KATION Kation mrpk muatan +, mereka akan

tertarik kepermukaan yg bermuatan - Dlm fraksi organik, muatan timbul dr

disosiasi ion H+ dari gugus fungsional, dr gugus karboksilat (-COOH) dan gugus fenolat (-COH)

- COOH -- -COO- + H+

Gugus fenol (-COH-CH), Amida (-NH2)

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 8

Muatan – fraksi lempung 1. Penggantian isomorfik pd lapisan mineral

silikat ( smektit), 2 : 1 dan 2:1:1 Contoh Mg2+ untuk Al3+, Al 3+ untuk Si4+ 2. Deprotonasi a. Dari gugus OH hidroksil terikat atom

silikon pd ujung patahan tetrahedral lp (1:1)

B. Tersingkapnya gugus AlOH lapisan silikat

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 9

KAPASITAS PERTUKARAN KATION Jumlah kation dinyatakan dalam

miliequivalen tiap 100 gr tanah kering oven

KEJENUHAN BASA Persentase total KPK yg diduduki oleh

kation basa (Ca, Mg,K, Na)

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 10

KPK akar tanaman Akar memp sifat KPK KPK akar : 10 – 100 meq /100 gr Sifat pertukaran akar ditandai pd gugus

karboksil (-COOH) dlm senyawa pektat Penyerapan ion tertukar dianggap pasif Rumput lebih efektif menyerap K dr pd

Legum, shg rumput tetap hidup

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 11

GERAKAN ION DR TANAH KE AKARCara ion hara mencapai permukaan akar:1. Sergapan akar (intersepsi akar)2. Difusi ion dlm larutan tanah3. Gerakan ion oleh gerakan massa dg

larutan tanah (mass flow)

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 12

Penyergapan akar (intersepsi) Penyergapan akar dan pertukaran

persinggungan serapan ion ditingkatkan oleh pertumbuhan akar baru melewati masa tanah, dan oleh mikoriza.

Kuantitas`hara dlm persinggungan dg akar = jumlah volume tanah setara dg volume akar, akar menduduki 1 % tanah

Akar akan bersinggungan max 3 % dr hara tersedia dlm tanah.

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 13

Aliran massa (mass flow) Tjd bila ion hara tumbuhan dan senyawa

terlarut diangkut dlm aliran air ke akar yg merp akibat penyerapan air secara transpirasi oleh tumbuhan

Aliran masa ditentukan oleh laju aliran air atau konsumsi air oleh tumbuhan dan rata-rata kadar hara dlm tanah

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 14

Difusi Trjd bila suatu ion bergerak dari daerah berkadar

tinggi ke daerah berkadar rendah oleh gerak panas acak

Akibat akar tumb menyerap hara dr larutan sekitar sel

Faktor yg berpengaruh thd difusi1. Koefisien difusi(Volume air, ketidakaturan, pori

tanah,kap.penyangga)2. Konsentrasi hara dlm larutan tanah3. Kapasitas penyangga fase padat tanah

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 15

Pengaruh ion pelengkap Mrp pengaruh ion yg terjerap terhadap

pelepasan ion yg lain dr permukaan koloid Kation terikat koloid tanah menjadi

tertukar Amonium dlm larutan bertukar dg Kalsium

pd koloid`tanah, pertukaran berjalan lebih mudah bila kation pelengkap pd komplek pertukaran : Al dr pd Na,. Amonium akan mendesak lebih banyak Na dr pd Al

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 16

Kesenggangan Penggantian kation pd sistem tanah didominasi

bahan organik dan monmorilonit adalah: Na>K>NH4>Mg>Ca>Al

Na paling mudah dilepas, Al paling sukar Kation valensi tiga terikat lebih kuat dr pd kation

valensi satu Pemupukan akan meningkatkan difusi dan terjadi

peningkatan gerakan ion kepermukaan akar, mempertahankan kadar hara dlm larutan tanah.

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 17

FAKTOR YG MEMPENGARUHI PERPINDAHAN ION Tekstur tanah, kadar lengas, suhu tanah mengubah penghantaran

ion ke permukaan akar oleh difusi dan aliran masa Tanah tekstur halus, gerakan lengas`tanah dan difusi ion lewat air

akan berkurang cepat. Lengas`tanah berkurang, gerakan air jadi lambat (optimal pd

kapasitas lapang) Laju difusi sebanding dg temperatur dikuadratkan, gerakan ion

hara oleh aliran masa akan turun pd suhu rendah dr pada suhu tinggi

Peningkatan suhu 10 C akan menyebabkan laju serapan ion meningkat 2 x lebih besar

Aliran air dr tanah ke akar melalui sitoplasma endodermis tergantung suhu dalam metabolisme.

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 18

Penyerapan ion oleh tumbuhan Mekanisme penyerapan ion bahwa ion masuk

akar oleh pertukaran, oleh difusi dan oleh kegiatan pembawa atau senyawa pengikat ion metabolik.

Dua penyusun sistem perakaran 1. Ruang bagian luar (outer space ) 2. Ruang bagian dalam ( inner space) Penyerapan ion kedalam ruang bagian luar diatur

oleh proses difusi sederhana dan jerapan pertukaran

Penyerapan ke dalam ruang bagian dalam mrp proses metabolisme, sebagian besar tidak kembali (irreversibel)

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 19

RUANG BAGIAN DALAM (INNER SPACE) Senyawa pengikat ion/ pembawa/ carrier Mrp senyawa yg dihasilkan secara metabolik dg ion bebas. Komplek pembawa ion melintas dinding penghalang yg tdk

dpt meloloskan ion bebas, komplek pembawa ion pecah, ion dilepaskan ke dalam ruang bagian dalam sel.

Mrp proses yg sangat selektif, Pembawa mrp senyawa antara yg mengandung nitrogen

terfosforilasi dlm sintesa protein Mitokondria sbg pembawa ion, kation dan anion

terlonggokan dlm badan tsb

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 20

RUANG BAGIAN LUAR (OUTER SPACE )

Volume total akarsbg media penyerapan ion pasip. Mrp ruang bebas, tempat difusi dan pertukaran ion terjadi,

terletak dalam diding sel epidermis dan kortek akar dan dlm lapisan tipis (film) lengas ruang antar sel.

Dinding sel korteks mrp tempat utama ruang bagian luar Ruang ekstraseluler bagian luar, selaput paling luar, plasmolema

mrp penghalang difusi dan pertukaran ion. Hara mencapai ruang bagian luar daun meliputi pembuluh xylem

dr akar Ion mineral hujan, air pengairan, pupuk daun menerobos lewat

stomata (mulut daun) dan kutikula untuk mencapai bagian dalam daun

Gerakan ion dr akar ke batang ditentukan oleh laju serapan air dan transpirasi, aliran masa sangat berperan.

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 21

Ringkasan Materi Hubungan tanah dan tumbuhan ditentukan oleh:Pertukaran ion

dalam tanah, Kejenuhan basa, Kapasitas Pertukaran Kation, Pertukaran ion, Gerakan ion dari tanah ke akar tanaman, Faktor yg berpengaruh perpindahan ion, Penyerapan ion oleh tumbuhan,

Ruang bagian dalam (inner space ), Ruang bagian luar (outer space )

Dlm fraksi organik, muatan timbul dr disosiasi ion H+ dari gugus fungsional, dr gugus karboksilat (-COOH) dan gugus fenolat (-COH)

Cara ion hara mencapai permukaan akar: 1. Sergapan akar 2. Difusi ion dlm larutan tanah 3. Gerakan ion oleh gerakan masa dg larutan tanah Penyerapan ion kedalam ruang bagian luar diatur oleh proses

difusi sederhana dan jerapan pertukaran Penyerapan ke dalam ruang bagian dalam mrp proses

metabolisme, sebagian besar tidak kembali (irreversibel)

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 22

Ringkasan Materi lanjutanLatihan Soal:1. Jelaskan sumber muatan pada organik

dan anorganik !2. Jelaskan bagaimana cara ion sampai ke

permukaan akar !

Kesuburan Tanah 11 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk 23

Referensi Wajib : 1. Goesmono Soepardi, 1979. Masalah

Kesuburan Tanah di Indonesia. Departemen Ilmu Tanah Fakultas Pertanian IPB, Bogor.

2. Suryanto dan Afany M.R. 1997. Kesuburan tanah dan Pemupukan. Fakultas Pertanian UGM. Yogyakarta.

Tambahan : 1. Tisdale, S.L., and W.L. Nelson, 1975.

Soil Fertility and Fertilizers. Macmillan Publishing Co. Inc. 694 h.