08 Hara Tanah dan Tanaman

(1)

BAB VIII

HARA TANAH DAN

TANAMAN

OLEH:

DR. IR. TETI ARABIA, M.S.

DR. IR. SYAKUR, M.P.

IR. MANFARIZAH, M.SI.

•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

P

ENDAHULUAN



Untuk pertumbuhan dan perkembangan suatu

tanaman dipengaruhi oleh faktor-faktor tanah,

iklim, dan tanamannya sendiri, yang semuanya

saling berkaitan erat satu sama lain.



Beberapa faktor ada yang dapat dikontrol oleh

manusia ada yang tidak dapat dikontrol sama

sekali.



Sebagai contoh yaitu faktor cahaya, tmperatur

dan udara hanya sedikit saya yang dapat

dikontrol manusia. Sedangkan faktor unsr hara

dapat ditingkatkan kesediaannnya dalam tanah

dengan jalan memperbaiki kondisi tanah

sedemikian rupa atau dengan pemupukan.

Peranan Suhu Tanah terhadap Pertumbuhan

Tanaman



Terdapat hubungan yang erat antara

pertumbuhan akar bertambah dengan

naiknya suhu dari minimum sampai minimum

dan selanjutnya menurun dengan naiknya

suhu. Di samping itu suhu juga berpengaruh

terhadap absorpsi air dan hara. Pada suhu

rendah absorpsi air akan terhalang,

demikian juga bila suhu tinggi. Walaupun

hal ini tidak sama untuk semua jenis

tanaman.

Peranan Udara Tanah terhadap Pertumbuhan

Tanaman



Untuk pernafasannya akar membutuhkan

oksigen yang berasal dari tanah. Ttpi tidak

semua tanaman membutuhkan oksigen dari

tanah, karena mereka dapat mengambil

oksigen dari reduksi nitrat ataupun sulfat.



Selanjutnya terdapat hubungan erat antara

aerasi tanah dengan absorpsi air tanah.

Aerasi yang jelek akan menyebabkan

berkurangnya absorpsi air. Hal ini dsebabkn

oleh karena bertambahnya tekanan parsial

CO

2

.

Peranan Air Tanah terhadap Pertumbuhan

Tanaman



Air yang diambil tanaman dari dalam tanah

sebagian besar ditranspirasikan, sebagian

ditahan dalam bentuk cairan sel dan sebagian

dipecahkan untuk mengambil hidrogennya dan

mungkin juga sebagian oksigennya untuk

menyusun karbohidrat. Di dalam sel tanaman,

air ini berfungsi untuk mempertahankn turgor

sel. Tekanan turgor dapat memberikan energi

untuk memperpanjang sel. Dngn demikian jika

terjadi kekurangan air maka proses

perpanjangan sel akan terganggu, karena

berkurangnya proses pembesaran sel.

•

Peran Tanah sebagai Faktor Tumbuh



Tanaman tingkat tinggi mempunyai

kebutuhan primer yang sama untuk tumbuh,

yaitu: (1) cahaya, (2) panas, (3) udara, (4)

air, dan (5) unsur-unsur tertentu. Tanah

juga memegang peranan dalam hal

pengaturan suhu baik di sekitar tanaman

maupun pada bagian atas tanaman.

(2)



Peranan Tanah sebagai Faktor Tumbuh

Tanaman memegang peranan dalam hal pengaturan temperatur baik di sekitar akar maupun pada bagian atas tanaman. Peranan Suhu Tanah terhadap Pertumbuhan Tanaman :

Pertumbuhan akar akan meningkat dengan naiknya suhu dari minimum hingga optimum dan selanjutnya akan menurun kembali dgn naiknya suhu. Suhu juga mempengaruhi absorpsi air dan hara (Hubungan parabolik) Suhu tanah juga berhubungan dengan proses respirasi akar dan aktivitas mikrobia tanah.

Hubungan tersebut tidak sama antara jenis tanaman.

Peranan Udara Tanah :

Oksigen sangat diperlukan pada proses respirasi akar, sehingga tanah perlu aerasi yang baik.

Tidak semua tanaman membutuhkan oksigen dari tanah, karena dapat juga mengambil oksigen dari reduksi nitrat atau sulfat, yaitu :

NO3+ H2O -- NO2 + O2 + 2H+

SO4 + H2O -- SO3 + O2 + 2H+

Suhu dan aerasi tanah juga berhubungan erat dengan absorpsi air. Hal ini disebabkan oleh karena

bertambahnya tekanan parsial CO2di

sekitar akar.

Udara tanah yang baik dapat merangsang aktivitas organisme tanah

Peranan Air Tanah :

Air yang diambil oleh tanaman dari tanah, sebagian akan :

- Ditranspirasikan

- Ditahan dalam bentuk cairan sel - Sebagian dipecahkan untuk diambil

Hidrogen dan oksigen untuk menyusun karbohidrat.

Di dalam sel tanaman, air berfungsi untuk mempertahankan turgor sel

Kekurangan air, perpanjangan sel terganggu

Kekurangan air akan terjadi kerusakan sangat parah karena sekitar 75% jaringan tanaman terdiri dari air.

Air juga perlu untuk fotosintesis Sebagai pelarut ion dan hara

Kebutuhan air brbeda-beda antar tanaman



P

RINSIP

F

AKTOR

P

EMBATAS

Pertumbuhan : adalah suatu perkembangan yang progresif dari suatu organisme.

Pertumbuhan tanaman dapat diukur misalnya dengan :

- Mengukur tinggi tanaman

- Dinyatakan dengan bobot kering tanaman - Panjang batang, jumlah daun, diameter batang, dll.

Pertumbuhan tanaman yang baik dapat tercapai jika faktor keliling yang mempengaruhi tanaman berada dalam optimum (seimbang dan menguntungkan)

Jika salah satu faktor berada dalam keadaan tidak seimbang dengan faktor lain, maka faktor ini dapat menekan atau menggangu pertumbuhan

tanaman (Law of minimum –Leibiz).

Hukum ini disebut sebagai PRINSIP FAKTOR PEMBATAS (LIMITING FACTOR).

I

LUSTRASI

P

RINSIP

F

AKTOR

P

EMBATAS

1 2

3

4 7

5 8

9

6

Keterangan:

1

–

udara

2

–

air

3

–

sulfur

4

–

fosfor

5

–

nitrogen

6

–

kalsium

7

–

kalium

8

–

suhu

9 - cahaya

Faktor pembatas

utama adalah yang

berada dalam kondisi

paling minimum.

Faktor pembatas

utama adalah no-4

yaitu fosfor,

sedangkan pembatas

berikutnya adalah

no-5 (nitrogen), dan

seterusnya.

Pertumbuhan tanaman

tidak akan maksimal

jika faktor minimum

diabaikan



P

ERANAN

U

NSUR

H

ARA

Tumbuhan akan menyerap

unsur hara dalam bentuk

ion yang terdapat di

sekitar daerah perakaran

(rizosfir).

Unsur-unsur ini harus

berada dalam bentuk

tersedia (

available

) dan

dalam konsentrasi

optimum bagi

pertumbuhan.

Unsur-unsur tersebut

juga harus berada dalam

suatu keseimbangan.

(3)

TABEL.BENTUK2 ION& MOLEKUL UNSUR HARA YG DPT DISERAPTANAMAN

Unsur hara Bentuk yang dapat diserap Keterangan

C H O

CO2(melalui daun) H+_{, H}

2O (H dari air) O2, CO2(melalui daun)

Diserap dari udara & air

N P K Ca Mg S Fe Mn B Mo Cu Zn Cl

NH4+, NO3 -H2PO4-, HPO4 2-K+

Ca2+ Mg2+ SO42+ Fe2+_{, Fe}3+ Mn2+

BO33-, H2BO3-, B(OH)4 -MoO4

2-Cu2+ Zn2+ Cl

-Diserap dari tanah

U

NSUR

H

ARA

E

SENSIAL UNTUK

T

ANAMAN

Simbol Berat Bentuk Konsentrasi berat Unsur Hara kimia atom diserap tanaman ____ kering____ Unsur Hara Makro

Nitrogen N 14.01 NO3-, NH4+ 4.0 % Phosphorus P 30.98 PO43-, HPO42-, H2PO4- 0.5 %

Potassium K 39.10 K+ _{4.0 %}

Magnesium Mg 24.32 Mg2+ _{0.5 %}

Sulfur S 32.07 SO42- 0.5 %

Calcium Ca 40.08 Ca2+ _{1.0 %}

Unsur Hara Mikro

Iron Fe 55.85 Fe2+, Fe3+ 200 ppm

Manganese Mn 54.94 Mn2+ _{200 ppm}

Zinc Zn 65.38 Zn2+ _{30 ppm}

Copper Cu 63.54 Cu2+ 10 ppm

Boron B 10.82 BO32-, B4O72- 60 ppm

Molybdenum Mo 95.95 MoO42- 2 ppm

Chlorine Cl 35.46 Cl- _{3000 ppm}

Essential But Not Applied

Carbon C 12.01 CO2 40 %

Hydrogen H 1.01 H2O 6 %

Oxygen O 16.00 O2, H2O 40 %

________________________________________________________________

Plant tissues also contain other elements (Na, Se, Co, Si, Rb, Sr, F, I) which are not needed for the normal growth and development.



Nitrogen

Nitrogen dalam tanah berasal dari:

1.Bahan organik tanah

BO halus, N tinggi,C/N rendah

BO kasar, N rendah, C/N tinggi

2. Pengikatan oleh mikroorganisme dari N udara

Simbiosis dgn tanaman legum, yaitu bakteri

bintil akar atau Rhizobium, bakteri yg hidup

bebas (non simbiotik) yaitu Azotobacter

(aerobik) Clostridium (anaerobik)

3. Pupuk, pupuk ZA, urea

4. Air hujan

Fungsi:

-Memperbaiki pertumbuhan vegetatif tanaman.

-Pembentukan protein



Gejala kekurangan N

-

Tanaman kerdil

-

Pertumbuhan akar terbatas

-

Daun-daun kuning dan gugur

Gejala kebanyakan N

-

Memperlambat kematangan tanaman

-

Batang-batang lemah, mudah roboh

-

Mengurangi daya tahan tanaman thp penyakit

Hilangnya N dari tanah

-

Digunakan oleh tanaman

-

N dlm btk NH4+ dapat diikat oleh mineral liat

-

N dlm bentuk nitrat (NO3-) mudah dicuci olh

air hujan



Fosfor (P)

Unsur P di dalam , tanah berasal dari:

- Bahan organik (pupuk kandang, sisa tanaman)

-

Pupuk buatan (TSP)

-

Mineral di dalam tanah (apatit)

Jenis P didalam tanah; P organik (pospolipid) &

Panorganik

Fungsi P:

-

Pembelahan sel

-

Pembentukan pembungaan, buah dan biji

-

Mempercepat pematangan

-

Memperkuat batang, tidak mudah roboh

-

Perkembangan akar

-

Memperbaiki kualitas tanaman.

-

Penyusun DNA, RNA

-

Metabolisme karbohidrat

-

Menyimpan dan memindahkan energi (ATP)

•



Sebab-sebab kekurangan P di dalam tanah:

-

Jumlah P di dalam tanah sedikit

-

Sebagian besar terdapat dalam bentuk yg tdk

dpt diambil tanaman

-

Terjadi pengikatan (fiksasi) oleh Al pada tanah

masam dan oleh Ca pada tanah salin

Gejala kekurangan P

-

Pertumbuhan tanamn terhambat (kerdil),

karena pembelahan sel terganggu

-

Daun-daun menjadi ungu atau coklat mulai dari

ujung daun

-

Terlihat jelas pada tanaman yg msh muda.

(4)

Kalium (K)

Unsur K dalam tanah berasal dari: -Mineral primer tanah (felspat, mika,dll) -Pupuk buatan (KCl)

Fungsi K

- Pbentukan pati, mengaktifkan enzim, pembukaan stomata

- Proses fisiologis tanaman - Proses metabolik sel

- Mempertinggi daya tahan terhadap kekeringan, penyakit

- Perkembangan akar

K didalam tanah dibedakan:

- Tidak tersedia bagi tanaman, terdapat dlm min primer tanah,misalnya felspar

- Tersedia: K dd dan K dlm larutan (ion K) - Tersedia tapi lambat K tidak dd

Hilangnya K dari tanah dpt karena diserap tan.legum, dan pencucian oleh air hujan.



Gejala kekurangan K:

-

K bersifat mobil di dlm tanaman, shg kekurangan

K terutama terlihat pada daun tua karena

disedot oleh daun muda.

-

Ruas pada jagung memendek & tanaman tdk

tinggi

-

Pinggir daun berwarna coklat, mulai dari daun

tua

Kalsium (Ca)

Asal Ca di dalam tanah: mineral primer, karbonat,

garam sederhana.

Fungsi Ca:

-

Untuk penyusunan dinding sel tanaman

-

Pembelahan sel



Gejala kekurangan Ca:

-

tunas`dan akar tidak dapat tumbuh karena

pembelahan sel terhambat

-

Pada jagung ujung daun menjadi coklat dan

melipat serta terkulai ke bawah saling

melekat dengan daun dibawahnya.

Magnesium (Mg)

Asal Mg dalam tanah: min kelam seperti

biotit, garam, kapur

Fungsi Mg:

-

Pembentukan klorofil, sistem enzim,

pembentukan minyak

Gejala kekurangan Mg:

- Bersifat mobil, shg defisiensi pada daun tua

- Daun menguning karena pembentukan klorofil terganggu - Pada jagung terlihat garis kuning pada daun

- Pada daun muda keluar lendir Belerang (S)

Asal dalam tanah: -min primer FeS2, pirit - atmosfir SO4 Fungsi:terutama untuk pembentuk protein

Hilangnya dalam tanah: diambil tanaman, pencucian dan penguapan.

Gejala kekurangan:

- S mobil, defisensi pada daun tua

- Tanaman kerdil, pematangan lambat

- Daun kuning(seperti kekurangan N) •Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

Fungsi Unsur Hara Makro

Fungsi dan gejala kekurangan unsur hara esensial adalah sebagai berikut:

Unsur Peranan Akibat kekurangan

N

•Merangsang pertumbuhan vegetatif

•Merupakan bahan penyusun khlorofil, protein dan lemak

•Membuat tanaman lebih hijau

•Daun hijau kekuningan sampai kuning seluruhnya

• Pertumbuhan lambat dan kerdil

P

•Memacu pertumbuhan akar

•Mempercepat pembuangan dan pembuahan

•Sebagai bahan penyusun inti sel, lemak dan protein

•Meningkatkan % pembentukan bunga menjadi buah

•Perakaran sangat kurang dan tidak berkembangKekurangan phospor yang banyak menyebabkan daun, cabang dan batang berwarna ungu

•Hasil tanaman merosot : seperti pada Jagung > batang menjadi lemah dan anakan padi menjd sedikt

K

•Memperlancar fotosintesa & pembentukan protein

•Sebagai katalisator dalam transformasi pati, gula, dan lemak

•Meningkatkan kualitas rasa dan warna.

•Meningkatkan daya tahan tanaman terhadap serangan hama, penyakit dan kekeringanan

•Pertumbuhan lambat dan kerdil

•Permukaan daun seperti terbakar pada tepi dan ujungnya kemudian rontok sebelum waktunya

•Daun mengkerut dan mengkilap. Selanjutnya bagian ujung dan tepi daun mulai menguning

•Antara tulang daun, kemudian tampak

bercak-bercak merah coklat & mati

Ca

• Merangsang pembentukn

bulu-bulu akar dan biji–

bijian

• Mprkuat jaringn tanamn

• Daun-daun muda dan titik

tumbuh keriput & akhirnya mengering

• Tanaman lemah

Mg

• Bahan penyusn khlorofil

Mengaktifkan enzim yg brperan pd metabolisme karbohidrat

• Dapat meningkatkan kdr

mnyk tanmn hasil minyk

• Warna hijau tua dari

daun- daun tua (bagian bawh keats menghilang) Lapisan lilin daun brkurang mngurangi dy ecambah biji

S

• Sbg pnyusun utama ion

sulfat

• Mnambah kndgn protein

• Menambah pembentukan

bintil-bintil akar kacang

• Menambah butir-butir

hijau daun shg lbh hijau

• Daun wrna hijau kkuningn,

ptumbuhn trhmbt & kerdl

• Batang tanamn berserat,

bkayu & berdiameter kcil serta jmlh anakn trbatas

• Pd tanaman tebu,

(5)

Unsur mikro

Dlm tanah berasal dari mineral dalam bahan induk tanah, BO. Tanah-tanah yang kekurangan unsur mikro:

- Tanah pasir yang mengalami pencucian lanjut

- Tanah organik, Cu diikat kuat oleh bahan organik

- Tanah pH sangat tinggi

- Tanah yang ditanami tanaman sangat intensif dan banyak

dipupuk dengan pupuk makro

Faktor yang menentukan ketersediaan unsur mikro:

- pH tanah, sangat masam Mo tidak tersedia, unsur mikro lain

mudah larut shg meracuni tanaman. Tanah alkalis unsur mikro tidak tersedia kecuali Mo.

- Drainase tanah, fe dan Mn dalam reduksi mudah larut dalam

air, dalam oksidasi sukar larut

- Jerapan liat dan reaksi kimia, kation seperti Zn, mn, Co dan Fe

terdapat dalam komplek jerap yang mudah diserap tanaman. Kalau terikat oleh mineral liat 2 : 1 sulit diserap.

- Ikatan dengan BO.Contoh Cu dan Zn. Khelat yaitu ikatan atr

logam dengan BO dalam struktur cincin. Contoh Fe, Mn, Zn & Cu. _•_{Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt}

Fungsi Unsur Hara Mikro

B

• Meningkatkan kualitas daun dan tanaman (sayur dan buah-buahan)

• Meningkatkan produksi kacang - kacangan

•Pada tanaman umbi - umbian pertumbuhannya kerdil.

•Jaringan dalam akar jadi pecah & memberikan warna coklat yang disebut hati coklat atau hitam

Cl

• Mningkatk kualitas & prod

• Bila brlebihn akn mnurunkn kualitas (daya bakar turn)

•Pertumbuhan tidak normal

•Timbul warna tembaga pada daun

•Pada percobaan Kultur jaringan Cl menekan perkembangan akar

Cu

• Penting dalam pengaturan sistem enzim

tanaman dan pembentukan khlorofil

•Pada jagung, daun muda kuning sampai pucat dan tertekan

•Timbul bercak hijau kebiruan, khlorotik, mngeriting dan bunga tidak berbentuk

Fe

• Sangat penting dalam pembentukan khlorofil •

Timbul wrn kkuninga pd daun muda

•Tulang daun menjadi kuning kmdn putih

•Pertumbuhan tanaman terhenti, daun gugur dan akhirnya mati mulai dari pucuk (die back) •Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

Fungsi Unsur Hara Mikro

Mn

•Penting dalam penyusunan khlorofil dan proses fotosintesa

•Perkecambahan biji

• Warna daun muda berubah, beberapa jaringan daun mati

• Pertumbuhan menjadi kerdil dan pembentukan biji kurang baik

Mo

•Penting dalam proses fiksasi Nitrogen dan untuk tanaman kacang - kacangan

• Timbul gejala khlorosis di tulang daun.

• Pada tanaman polong - polongan daun menj kuning pucat & tumbuh tertekan

• Kekurangan Mo mengganggu fiksasi N, asimilasi N & reduksi nitrat menjadi asam amino & protein

Zn

•Penting dalam pengaturan sistem enzim tanaman dan dalam pembentukan khlorofil

• Terlihat pada daun muda, ada khlorosis diantara tulang daun dan perlambatan pertumbuhan tunas

• Pada padi terjadi pemutihan ( white bud) di tengah daun

• Pada kacang-kacangan, jaringan diantara urat daun menguning dan hanya daun yang hijau

• Tanaman kerdil dan polong sedikit •Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

K

ESEIMBANGAN UNSUR HARA

1.

Kelebihan Cu atau sulfat akan menghambat

penyerapan Mo

2.

Terlalu banyak Zn, Mn, dan Cu dapat

defisiensi Fe

3.

Terlalu banyak P dapat kekurangan Zn, Fe

dan Cu

4.

Terlalu banyak N, kekurangan Cu

5.

Klebihn N atau K mmpersulit penyerapn Mn

6.

Banyak kapur menghambat penerapan B

7.

Kelebihan Fe, Cu dan Zn mengurangi

penyerapan Mn

S

EKIAN