Kesuburan Tanah (PT 1182)

1. Kesuburan Tanah(PT 1182) Pertemuan Ke-11 Hubungan Tanah dan Tumbuhan Nama Dosen : Ir.Didi Saidi, MSi : Eko Amiadji SP MP E-mail : didisaidi @ yahoo.com Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk

2. Deskripsi • Materi yang diajarkan pada pertemuan ini adalah membahas tentang Hubungan Tanah dan Tumbuhan 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 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk

4. ISI • Isi materi yang diajarkan slide berikutnya 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 ) 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 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) 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 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) 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 Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk

11. GERAKAN ION DR TANAH KE AKAR Cara ion hara mencapai permukaan akar: 1. Sergapan akar (intersepsi akar) 2. Difusi ion dlm larutan tanah 3. Gerakan ion oleh gerakan massa dg larutan tanah (mass flow) 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. 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 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 drlarutan sekitar sel • Faktor yg berpengaruh thd difusi 1. Koefisien difusi (Volume air, ketidakaturan, pori tanah,kap.penyangga) 2. Konsentrasi hara dlm larutan tanah 3. Kapasitas penyangga fase padat tanah 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 kationpelengkap pd komplek pertukaran : Al dr pd Na,. Amonium akan mendesak lebih banyak Na dr pd Al 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. 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. 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) 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 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. 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) Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk

22. Ringkasan Materi lanjutan Latihan Soal: • Jelaskan sumber muatan pada organik dan anorganik ! • Jelaskan bagaimana cara ion sampai ke permukaan akar ! 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. Jurusan Ilmu Tanah - UPN[V]Yk