Ca 2+

1. K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ KALIUM Dadan Mulyana Dept. Silvikultur Fakultas Kehutanan IPB

2. Definisi • Kalium ditemukan pada tahun 1807 oleh Sir Humphrey Davy, yang dihasilkan dari potasy kaustik (KOH). Kalium merupakan logam pertama yang didapatkan melalui proses elektrolisis. • Kalium mempunyai simbol K (Bahasa Latin: "Kalium" daripada bahasa Arab: "alqali") dan nombor atom 19

3. Potassium in Plants • First or second in amount taken up by most plants (N is usually first) • Main functions • Osmotic control • Enzyme activation • Deficiencies • spotting, necrosis of leaf tips or edges, causes weak stems

4. K Deficiency Corn

5. K Deficiency Alfalfa Soybean

6. Potassium Fertility • K is most likely to be deficient under conditions of: • Acid, weathered soils • Sandy soils • With high K-use crops (e.g. alfalfa) • However, very high crop demand for K can sometimes create deficiencies in any soil

7. Cadangan K dunia Cadangan K terbanyak > 24.000x106 tonK2O adalah di delta S.Mekong

8. Pentingnya K - Kmerupakan anggota unsur ke 3 (NPK) - Cadangan K sedikit - Kadar K di Indonesia tergolong rendah Teknologi tinggi → untuk pengadaannya Bentuk K tanah K berdasarkan ketersediaanya bagi tanaman dapat digolongkan : - Kalium relatif tidak tersedia - Kalium lambat tersedia - Kalium segera tersedia

9. Diagram hubungan ke tiga bentuk K adalah sbb. K-relatif tidak tersedia (feldspar, mika dll: 90-98%dari total K) K-segera tersedia K-dapat dipertukarkan & K dalam larutan tanah (1-2 % K total) K-lambat tersedia K-tidak dapat dipertukarkan (l-10% dari K-total) 90 % 10 % K-larutan tanah K dapat ditukar K tidak dapat ditukar

10. Faktor yang mempengaruhi ketersediaan kalium tipe koloid tipe 2:1 → dapat fiksasi K, karena sifat mengembang dan mengerut tipe 1:1 → tidak dapat fisasi K suhu t↑ → jumlah kalium dapat ditukar ↑ → makin tinggi serapan K pembasahan dan pengeringan Kdd↑ → tanah kering kemasaman tanah fiksasi K↑ → pada pH tanah rendah, sehingga Kdd↓ pelapukan pelapukan lanjut ↑ → Kdd ↑

11. Environmental Factors Affecting K Availability to a Plant 78 % of K supplied to root via diffusion • Soil moisture • Low soil moisture results in more tortuous path for K diffusion – takes longer to get to root • Increasing K levels or soil moisture will increase K diffusion • Increase soil moisture from 10 to 28 % can increase total K transport by up to 175 % • Soil Aeration • High moisture results in restricted root growth, low O2 and slowed K absorption by the root

12. Environmental Factors Affecting K Availability to a Plant • Soil temperature • Low temperature restricts plant growth and rate of K uptake • Providing high K levels will increase K uptake at low temperatures • Soil pH • At low pH, K has more competition for CEC sites • As soils are limed, greater amount of K can be held on CEC and K leaching reduced. • Leaching • K leaching can occur on course textured or muck soils particularly if irrigated

13. K Sources – Inorganic

15. Sisa hewan tanaman Neraca kalium Pupuk unorganik Mineral Kalium Air Irigasi K-Tersedia Fiksasi Tercuci Tererosi Terangkut tanaman

17. Potassium in Soils • Almost all soil K is in inorganic forms: • Minerals • K-feldspars • Clays (often called “fixed” K): • Primary micas (biotite, muscovite) • Secondary clays (illite) • Exchangeable • K+ on cation exchange sites • Available: K+ in soil solution

18. from PPI

19. Interlayer (“fixed”) K in Illite

20. Planar position Inner position Hydrated and exchangeable cation Inner position Edge position Hydroxy Al (or Fe) islands K in soil clays

21. Potassium in Clays • The availability of K+ on clays to plants depends on position on the clay (micas, illite): • inner sites - low availability, “fixed” K in illite • edge sites - moderate availability • planar sites - high availability “readily exchangeable”

22. Potassium Equilibrium in Soils Soln. K+ Exch. K+ Fixed K+ Mineral K+ Solution planar sites inner sites feldspars edge sites K in solution is usually <1% of exchangeable K Exchangeable K is usually <1% of fixed K K availability to plants depends on adequate K reserves and fast reactions to replenish solution K

23. K-fixing Soils • The reverse process of K release from clays is called K “fixation”, and “fixed” K is essentially that in inner positions of 2:1 clays. • Some clays, especially illite (hydrous mica), and vermiculite, can trap or “fix” added K in inner positions, rendering it unavailable to plants. • Soils high in these clays are known as “K-fixing” soils, and pose special management problems

24. Pembebasan K dd (ppm) Biotit 0,1 0,08 Ilit 0,06 Muskovit 0,04 Ortoklas 0,02 5 10 Hari tanam 15

25. FIKSASI KALIUM Penurunan jumlah Kdd sebagai akibat interaksi antara K yang semula larut atau dapat ditukar dengan tanah atau mineral 1. Jumlah yang diikat • tanah ini mempunyai mineral liat tipe 2:1 yang mempunyai kemampuan fiksasi K. Sewaktu-waktu K dapat diperoleh kembali • bila montmorilonit basah → mengembang, jadi ruang antara kisi melebar

26. 2. macam mineral liat a. kaolinit mengikat sedikit K b. tipe 2:1 mengikat K -mika -ilit -vermikulit -montmorilonit 3. basah ↔ kering a.dalam keadaan basah montmorilonit tidak mengikat K. K terfiksasi bila keadaan kering b.ilit mengikat K dalam keadaan basah bila kering 3x lebih banyak c. mika telah mengalami hancuran dan vermikulit mengikat K dalam keadaan basah dan kering

27. 4. besarnya muatan antar lapisan mineral 2:1 a. makin besar muatan antar lapisan makin besar muatan antar lapisan makin besar kemampuan mengikat K (fiksasi K) b. makin terpotong-potong mineral 2:1 muatan antar lapisan kecil daya fiksasi K Muatan antar lapisan K +

28. faktor tanah yang mempengaruhi K tersedia 1. hancuran, tergantung dari a. kadar mineral K b. permukaan spesifik (tekstur) makin luas permukaan makin bnyak K dibebaskan c. jumlah mineral K primer berkurang cepat dengan mengecilnya ukuran zarah urutan menghilang : biotik, feldspat, muskovit d. pasir + debu penting untuk ketersediaan K dalam jangka panjang • liat + debu halus, suplayer K segera • untuk tanaman musiman mineral halus penting untuk ketersediaan K • untuk tanaman tahunan (pohon)pasir + debu penting untuk ketersediaan K

29. 2. jumlah dan tipe liat • Kdd diikat liat → gudang Kdd Lebih banyak liat, lebih banyak Kdd diikat b. Tipe liat • Muatan antar lapisan yang tinggi Mika, vermikulit K diretensi agak kuat → pengawetan K Makin besar muatan antar lapisan, makin sulit K dilepaskan • Mg → kation terbaik untuk mengekstrak K antar lapisan (K-terfiksasi) Hati-hati pada pemberian dolomit (mg) → memacu keluarnya K dari dalam antar lapisan • K lebih mudah dibebaskan dari biaotit daripada vermikulit

30. 3. kation lain a. aluminium • pada tanah masam Al banyak di jumpai • Al di pegang >> K pada tanah masam K tidak begitu kuat diretensi. Titik jerapan akan dimenangkan oleh Al sehingga K lepas • Antara K dan Ca K dapat menggantikan Ca dari jerapan liat. Kalau tanah didominasi Ca (kapur), maka pada tanah itu ada peluang besar akan terjadi retensi K lebih banyak pada liat

31. b. NH4+, Dapat menghalangi pembebasan K yang terikat, karena NH4+ terikat seperti K. Ini terjadi pada ilit atau vermikulit Makin banyak NH4+ ditambahkan makin sedikit K TDD diserap

32. K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Add a solution of ammonium acetate Note: Ammonium acetate extraction will remove only the K+ on planar and edge exchange sites, and K+ in solution. Soil with exchangeable cations Measure amount of K+ released

33. Kdd hilang oleh pencucian 100 80 60 40 20 4,5 5,5 6,5 pH tanah Gambar : Hubungan kehilangan Kdd dengan pH tanah

34. Tips for Managing K • Soil test first!!! Many soils don’t need K. • K loss is not usually a problem in most soils, except very sandy soils. • K does not cause environmental problems. • Beware of K-fixing soils! • K can be applied significantly in advance of plant needs, because of the low risk of loss.