manajemen kesuburan tanah humus bahan organik tanah prod dr ir soemarno ms 2 oktober 2013
DESCRIPTION
No.1 - 254. MANAJEMEN KESUBURAN TANAH HUMUS BAHAN ORGANIK TANAH Prod Dr Ir Soemarno MS 2 OKTOBER 2013 Selengkapnya di marno.lecture.ub.ac.id. KONSEP FLAIG ttg PEMBENTUKAN HUMUS - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
MANAJEMEN KESUBURAN TANAH
HUMUSBAHAN ORGANIK TANAH
Prod Dr Ir Soemarno MS2 OKTOBER 2013
Selengkapnya di marno.lecture.ub.ac.id
No.1 - 254
KONSEP FLAIG ttg PEMBENTUKAN HUMUS
Lignin, YANG DIBEBASKAN DARI IKATANNYA DNEGAN SELULOSE selama proses dekomposisi bahan organik, akan
mengalami reaksi pemecahan oksidatif menjadi unit-unit strukturalnya (derivasi dari phenyl-propane).
Rantai samping dari unit-unit lignin ini selanjutnya dioksidasi, terjadi proses demethylasi, dan menghasilkan poli-fenol. Selanjutnya poli-fenol ini diubah menjadi quinone dengan
bantuan ensim poly-phenol-oxidase.
Quinone ini bereaksi dengan senyawa yang mengandung N membentuk polimer yang berwarna gelap.
Peran mikroba tanah dalam pembentukan poli-fenol sangat penting. Substansi humik dibentuk oleh bakteri dekomposisi
selulose ( myxobacteria) sebelum dekomposisi lignin.
KONSEP FLAIG ttg PEMBENTUKAN HUMUS
Fase-fase pembentukan substansi humik dirumuskan sbb:
Fungi menyerang karbohidrat sederhana dan bagian-bagian dari protein dan selulose yang ada dalam bahan
organik residu tumbuhan.
Sellulose dari xylem di-dekomposisikan oleh myxobacteria aerobik. Poly-phenols yang disintesis oleh myxobacteria
dioksidasi menjadi quinones oleh ensim-ensim poly-phenol-oxidase , dan selanjutnya quinones bereaksi
dengan senyawa N membentuk substansi humik yang berwarna coklat.
Lignin mengalami dekomposisi. Phenol yang dilepaskan selama dekomposisi juga berfungsi sebagai sumber
material untuk sintesis humus.
FUNGSI BOT
BOT tanah mempunyai beberapa fungsi penting:
FUNGSI NUTRISI, BOT berfungsi sebagai sumber N, P, S untuk pertumbuhan tanaman
FUNGSI BIOLOGIS, BOT mempengaruhi aktivitas mikro-flora & mikro-fauna tanah
FUNGSI FISIK & FISIKO-KIMIA, memacu pembentukan struktur tanah yg baik , memperbaiki sifat olah tanah, aerasi &
penyimpanan air, meningkatkan daya penyangga & kapasitas pertukaran .
Humus juga mampu membantuk efisiensi aplikasi unsur mikro, pestisida dan bahan agrokimia lainnya.
BOT & KETERSEDIAAN HARA
BOT MEMPUNYAI EFEK LANGSUNG & TIDAK LANGSUNG thd ketersediaan hara bagi tanaman .
BOT berfungsi juga sebagai sumber hara N, P, S melalui proses mineralisasi oleh mikroba tanah.
BOT juga mempengaruhi suplai hara dari sumber lain, (misalnya BOT diperlukan sebagai sumber energi bagi bakteri
fiksasi N).
Kalau tanah baru dibuka dan diolah, kandungan humus akan menurun selama periode 10 - 30 tahun hingga tercapai
kesetimbangan baru.
Pada kondisi kesetimbangan ini, unsur hara yang dibebaskan oleh aksi-aksi mikroba tanah harus diimbangi dengan
sejumlah masukan yang sama ke dalam sistem-humus.
EFEK BOT thd KONDISI FISIK TANAH, EROSI TANAH & EFEK PENYANGGA & KAPASITAS PERTUKARAN ION
Humus mempunyai efek yg bagus thd struktur tanah. Kerusakan struktur tanah akibat pengolahan tanah yg intensif biasanya tidak
terlalu parah pada tanah yang kaya BOT.Kalau humus hilang, tanah akan menjadi keras, kompak dan
menggumpal. Aerasi, daya simpan air dan permeabilitas, semuanya diperbaiki
oleh adanya humus.Penambahan residu bahgan organik segar yang mudah-lapuk
mengakibatkan sintesis senyawa organik-kompleks yang mampu mengikat partikel-partikel tanah menjadi agregat.
Agregasi seperti ini membantuk tanah menjadi longgar, terbuka, dan granuler; sehingga air dapat menembus lapisan tanah yg lebih
dalam. Pori yang besar dalam tanah juga memacu pertukaran gas antara
udara tanah dengan atmosfer.
EFEK BOT thd KONDISI FISIK TANAH, EROSI TANAH & EFEK PENYANGGA & KAPASITAS PERTUKARAN
ION
Humus mampu meningkatkan kemampuan tanah untuk melawan erosi. Humus, memungkinkan tanah menyimpan lebih
banyak air. Even more important is its effect in promoting soil granulation
and thus maintaining large pores through which water can enter and percolate downward.
From 20 to 70% of the exchange capacity of many soils is caused by colloidal humic substances.
Total acidities of isolated fractions of humus range from 300 to 1400 meq/100g.
Humus juga mempunyai kemampuan untuk menyangga fluktuasi kisaran pH yang luas.
EFEK BOT PADA BIUOLOGI TANAH
Bahan organik berfungsi sebagai sumber energi bagi organisme makro dan mikro.
Numbers of bacteria, actinomycetes and fungi in the soil are related in a general way to humus content.
Earthworms and other faunal organisms are strongly affected by the quantity of plant residue material returned to the soil.
Substansi organik dalam tanah juga mempunyai efek fisiologis langsung thd pertumbuhan tanaman .
Senyawa asam-asam fenolat, mempunyai sifat phyto-toksik ; sedangkan senyawa auksin, bersifat dapat memacu
pertumbuhan tanaman .
EFEK BOT PADA BIUOLOGI TANAH
Faktor-faktor yang mempengaruhi kejadian organisme patogenik dalam tanah ternyata
dipengaruhi oleh bahan organik.
Misalnya, ketersediaan BOT yang mencukupi dapat memacu pertumbuhan organisme saprofitik yang memusuhi organisme parasitik, sehingga populasi parasitik ini
berkurang.
Biologically active compounds in soil, such as antibiotics and certain phenolic acids, may enhance the ability of certain
plants to resist attack by pathogens.
Kandungan humus pada horison akumupasi tanah-tanah utama di Polandia (Turski, 1996)
Division and order Type,genera and kind Humus content
%
Luvisols:
Grey brown soils formed from silt formations 1.9
1.4 - 2.4
Grey brown soils formed from loess and loesslike materials
1.8
1.0 - 2.5
Grey brown soils formed from light loam 1.6
1.0 - 2.6
Podzols: Podzolic soil formed from sands 1.5
1.1 - 2.0
Gleysols: Boggy soils formed from silts 1.6
1.2 - 2.1
Kandungan humus pada horison akumupasi tanah-tanah utama di Polandia (Turski, 1996)
Division and order Type,genera and kind Humus content
%
Gleysols:
Black earth formed from sands 2.8
1.2 - 4.1
Black earth formed from light and medium loams
2.61.2 - 5.7
Black earth formed from heavy loams and clays
4.92.5 - 5.6
Fluvisols:
Alluvial soils formed from sands 2.9
1.5 - 5.2
Alluvial soils formed from silts 3.5
1.7 - 5.8
Alluvial soils formed from clays 4.2
2.4 - 6.8
Kandungan humus pada horison akumupasi tanah-tanah utama di Polandia (Turski, 1996)
Division and order Type,genera and kind Humus content
%
Calcisols: Calcarious Rendzinas 3.4
2.1 - 6.3 4.4
Jurasic Rendzinas 1.5 - 7.0
Phaeozems: Haplic Phaeozems 2.81.8 - 4.0
Cambisols:
Brown soils formed from sands 1.50.9 - 2.2
Brown soils formed from light and medium loams
1.81.1 - 3.0
Brown soils formed from heavy loam 2.51.6 - 3.7
Brown soils formed from silt formations 1.71.3 - 1.9
Brown soils formed from loess and loesslike materials
1.91.4 - 2.6
Kadar Humus Tanah
Kandungan humus tanah dipengaruhi oleh faktor-faktor:
1. amount and quality of humus, which get at soil in given bioecological zone
2. tempo of humification process of organic matter 3. tempo of mineralization of humus, which is contain in
soil 4. Sifat-sifat kimia, fisika, dan fisiko-kimia tanah5. Jumlah dan kualitas senyawa-senyawa mineral dalam
tanah
BOT & PRODUKTIVITAS TANAMAN
Para ahli pertanian telah mengenali pentiungnya manfaat BOT bagi produktivitas tanaman.
Many of the benefits of SOM have been well documented scientifically, but some effects are so intimately associated with other soil factors that it is difficult to ascribe them uniquely to the organic matter. In fact, soil is a complex, multicomponent system of interacting materials, and the
properties of soil result from the net effect of all these interactions.
One of the major problems in communicating in the field of humic substances is the lack of precise definitions for unambiguosly specifying
the various fractions. Unfortunately, the terminology is not used in a consistent manner. The term humus is used by some soil scientists
synonymously with soil organic matter, that is to denote all organic material in the soil, including humic substances.
BOT & KOMPOSISINYA
Istilah BOT lazimnya digunakan untuk menyatakan komponen organik dalam tanah , termasuk sisa-sisa tumbuhan dan hewan yg belum terlapuk,
hasil-hasil dekomposisinya, dan biomasa tanah.
Sehingga BOT mencakup material organik yg teridentifikasi bobot molekulnya besar, seperti poli-sakarida dan protein; Senyawa organik
sederhana seperti gula, asam amino, dan senyawa organik lain yg bobot molekulnya kecil.
It is likely that SOM contains most if not all of the organic compounds synthesized by living organisms.
SOM is frequently said to consist of humic substances and nonhumic substances. Nonhumic substances are all those materials that can be placed in one of the
categories of discrete compounds such as sugars, amino acids, fats and so on. Humic substances are the other, unidentifiable components. Even this apparently
simple distinction, however, is not as clear cut as it might appear.
BOT & KOMPOSISINYASenyawa Organik Tanah - live organisms and their undecomposed, partly decomposed and completely decomposed remains as well as
products of their transformation.Living organisms alive - edaphon.
Bahan Organik Tanah - non-living components which are a heterogeneous mixture composed largely of products resulting from
microbal and chemical transformations of organic debris. Soil organic matter can exist in different morphological patterns, which are the
bases of the classification of so called forms and types of humus.
Material Segar - fresh and non-transformed components of older debris.
HUMUS & SUBSTANSI HUMIKHasil-hasil Dekomposisi - (humus) - bearing no morphological resemblance to the structures from which they were derived.
These transformed components are reffered to as the humification process products.
Substansi Humik - a series of relativelyhigh-molecular-weight, brown to black colored substances formed by secondary
synthesis reactions.
The term is used as a generic name to describe to colored material or its fractions obtained on the basis of solubility characteristics:
Asam Humat (HA) Asam Fulvat (FA)
Humin.
BOT & SUBSTANSI NON-HUMIK
Substansi Non-humik compounds belonging to known classes of biochemistry, such as:
Karbohydrat Lemak
Asam amino.
TIPE & BENTUK BOT
Substansi HumikSubstansi Non-Humik
Senyawa organik dalam tanah
Bahan organik tanah
Tipe & Bentuk
BOT
Produk transformasi(Humus)
KOMPONEN-KOMPONEN BOT
BiomasaMikroba tanah
Bahan Organik Tanah (BOT)Tanah
Partikel Mineral
Humus stabil70-90%
N dalam BOT
PERANAN BOT DALAM SIKLUS NITROGEN
Gas N278% atmosfir
Fiksasi atmosferik /Produksi Pupuk
Pencucian ke groundwater
NitratNO3-
AmoniumNH4+
Residu tanaman &
ternak
Fiksasi Nitrogen
Panen Tanaman
Denitrifikasi
Erosi & runoff
Serapan Tanaman
MENGAPA BAHAN ORGANIK SANGAT PENTING?
Bahan organik terlibat dalam berbagai peran-kunci untuk memacu pertumbuhan tanaman.
BO juga sangat penting dalam hubungannya dnegan siklus global dan regional.
A fertile soil is the basis for healthy plants, animals, and humans. Soil organic matter is the very foundation for healthy
and productive soils. Understanding the role of organic matter in maintaining a healthy soil is essential for developing ecologically sound
agricultural practices.
MENGAPA BAHAN ORGANIK SANGAT PENTING?
Kandungan BOT tanah lapisan atas lazimnya berkisar antara 1 hingga 6 persen.
A study of soils in Michigan demonstrated potential crop-yield increases of about 12 percent for every 1 percent
organic matter.
Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa hasil jagung meningkat sekitar 80 bushels per acre, kalau BOT
ditingkatkan dari 0.8 menjadi 2 persen.
Penambahan bahan organik ke tanah akan mengakibatkan berbagai perubahan
TANAMAN SEHAT
Penambahan bahan organik
Aktivitas biologis & Diversitas meningkat
Penyakit tanah, Nematoda parasitis
berkurang
Detoksifikasi Substansi berbahaya
Dekomposisi bahan organikAgregasi
meningkat
Perbaikan struktur pori
Perbaikan sifat-olah dan
Simpanan air
Humus dan Zat tumbuh lainnya
Hara dilepaskan
BOT & HARA TANAMAN
Tanaman memerlukan 18 unsur hara esensial untuk pertumbuhannya: carbon (C), hydrogen (H), oxygen (O), nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), sulfur (S), calcium (Ca), magnesium (Mg), iron (Fe), manganese (Mn), boron (B), zinc (Zn), molybdenum (Mo), nickel (Ni), copper (Cu), cobalt (Co), and chlorine (Cl). Plants obtain carbon as
carbon dioxide (CO2) and oxygen partially as oxygen gas (O2) from the air.
Unsur hara esensial ini diperoleh tanaman dari tanah . Ketersediaan unsur hara dalam tanah snagat dipengaruhi oleh
adanya bahan organik.The elements needed in large amounts carbon, hydrogen,
oxygen, nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sulfur are called macronutrients.
Unsur hara mikro dibutuhkan tanaman dalam jumlah sedikit.
UNSUR HARA DARI DEKOMPOSISI BOT.
Unsur hara dalam BOT tidak dapat digunakan oleh tanaman selama masih dalam bentuk molekul organik yang besar-besar.
As soil organisms decompose organic matter, nutrients are converted into simpler, inorganic, or mineral forms that plants can easily use.
This process, called mineralization, provides much of the nitrogen that plants need by converting it from organic forms. For example, proteins are
converted to ammonium (NH4+) and then to nitrate (NO3-).
Kebanyakan tanaman akan menyerap nitrogen dari tanah dalam bentuk nitrat dan ammonium.
Mineralisasi BOT juga merupakan mekanisme penting dalam mensuplai unsur hara bagi tanaman , seperti N, P dan S, serta unsur hara mikro.
BOT & PENAMBAHAN NITROGEN TANAH
Bacteria yang hidup dalam bintil akar tanaman legume mampu mengubah nitrogen (N2) dari atmosfer menjadi bentuk senyawa yang dapat
digunakan oleh tanaman secara langsung.
There are a number of free-living bacteria that also fix nitrogen.
BOT & PENYIMPANAN HARA
BO yang mengalami dekomposisi dapat memberi makanan langsung ke tanaman, tetapi ia juga dapat memberi keuntungan secara tidak langsung
pada nutrisi tanaman . Bahan organik mempunyai kemampuan menjerap kation dan masih
tersedia bagi tanaman, BO punya Kapasitas Tukar Kation (KTK) yang sangat besar.
Humus mempunyai banyak muatan negatif , sehingga mampu mengikat kation-kation seperti Ca++, K+, dan Mg++ .
This keeps them from leaching deep into the subsoil when water moves through the topsoil. Nutrients held in this way can be gradually released
into the soil solution and made available to plants throughout the growing season. However, keep in mind that not all plant nutrients occur as
cations. Misalnya, anion nitrate bermuiatan negatif (NO3-) dan ditolak oleh koloid tanah (KTK) yang bermuatan negatif. Oleh karena
itu, nitrat mudah tercuci dalam air yang bergerak melalui masa tanahke luar zone akar tanaman.
Kation-kation yang ditahan (diikat) pada bahan organik dan pada partikerl liat
Kation yang diikat humus Kation yang diikat
Partikel LiatKation yang diikat
khelat organik
BAHAN ORGANIK DAN SIKLUS-SIKLUS ALAMI
SIKLUS KARBON
BOT mempunyai peranan penting dalam siklus karbon secara global.
Siklus karbon menjadi semakin penting karena akumulasi CO2 dalam atmosphere dianggap sebagai penyebab terjadinya PEMANASAN
GLOKAL . Co2 juga dilepaskan ke atmosfer pada saat membakar bahan bakar,
seperti gas, minyak, dan kayu.
A simple version of the natural carbon cycle, showing the role of soil organic matter, is given in figure 4.6.
Carbon dioxide is removed from the atmosphere by plants and used to make all the organic molecules necessary for life.
Peranan bahan organik tanah dalam siklus karbon. Kehilangan karbon dari lahan dapat terjadi melalui respirasi tanaman,
dekomposisi BOT, Panen tanaman dan Erosi.
Karbon dalam
BOT Erosi & Runoff
Panen Tanaman
Fotosintesis
BOT & SIKLUS NITROGEN Bahan organik tanah juga mempunyai peranan sangat penitng dalam siklus nitrogen . Siklus N ini sangat penting dalam pertanian, karena biasanya kandungan N-tersedia
dalam tanah sangat terbatsa.
The nitrogen cycle and soil organic matter enters into the cycle. Some bacteria living in soils are able to "fix" nitrogen, converting nitrogen gas to
forms that other organisms, including crop plants, can use.
Inorganic forms of nitrogen, like ammonium and nitrate, exist in the atmosphere naturally, although air pollution causes higher amounts than normal. Rainfall and snow deposit inorganic nitrogen forms on the soil.
Inorganic nitrogen also may be added in the form of commercial nitrogen fertilizers. These fertilizers are derived from nitrogen gas in the atmosphere
through an industrial fixation process. Bacteria dan fungi mengubah N-organik menjadi ammonium dan bacteria lainnya
mengubah ammonium menjadi nitrat. Nitrat dan ammonium keduanya dapat diserap oleh akar tanaman.
Peranan bahan organik tanah dlaam siklus nitrogen.Kehilangan N dari lahan dapat terjadi melalui proses penguapan,
panen tanaman, Erosi tanah, Denitrifikasi, dan Pencucian
N dlm BOT
Gas N2 (78% atmosfir
NH4+ (ammonium)
NO3- (Nitrat)
Fiksasi atmosferik atau Produksi pupuk N
Pencucian ke Groundwater
Panen tanaman
Serapan tanaman
Volatilisasi
Fiksasi Nitrogen
Residu tanaman dan
ternak
BOT , SIKLUS HARA & KESUBURAN TANAH
Ada sekitar 18 unsur hara esensial bagi pertumbuhan tanaman. C, H, dan O, diperoleh tanaman dari udara dan
air. N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, dan Cl diperoleh
tanaman dari dalam tanah.
Semua unsur hara esensial sama pentingnya bagi kesehatan pertumbuhan tanaman, tetapi ada p[erbedaan jumlah yang
dibutuhkannya.
N, P, and K are primary macronutrients with crop requirements generally in the range of 50-150 lb. per acre. Ca, Mg, and S are
secondary macronutrients, required in amounts of 10-50 lb. per acre.
Kebutuhan unsur mikro (Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, dan Cl) biasanya kurang dari 1 lb. per acre.
BOT & SIKLUS HARA
Sumber unsur hara dalam tanah adalah:
1. Pelapukan mineral tanah, 2. decomposition of plant residues, animal remains, and soil
microorganisms, 3. application of fertilizers and liming materials, \4. application of manures, composts, biosolids (sewage sludge)
and other organic amendments, 5. Fiksasi N oleh legume, 6. ground rock powders or dusts including greensand, basalt, and
rock phosphate, 7. Limbah industri anorganik 8. Deposisi atmosferik, seperti N dan S dari hujan asam atau
fiksasi-N oleh radiasi9. Deposisi sedimen kaya hara dari erosi dan banjir.
BOT & SIKLUS HARAKehilangan hara dari tanah:
1. Runoff / LIMPASAN PERMUKAAN - loss of dissolved nutrients in water moving across the soil surface,
2. EROSI - loss of nutrients in or attached to soil particles that are removed from fields by wind or water movement,
3. PENCUCIAN - loss of dissolved nutrients in water that moves down through the soil to groundwater or out of the field through drain lines,
4. Gaseous losses to the atmosphere - primarily losses of different N forms through volatilization and denitrification, and
5. PANEN TANAMAN - plant uptake and removal of nutrients from the field in harvested products.
BOT & CADANGAN HARA DALAM TANAH
Cadangan hara dlaam tanah dapat berbentuk hara-terlarut, hara mudah-tersedia, hara terikat-lemah dan
berkesetimbangan dengan hara-terlarut, hara yg terikat kuat atau bentuk yg mengendap, tidak dapat larut, dan hanya
tersedia bagi tanaman dalam jangka panjang.
Nutrients in solution can be taken up immediately by plant roots, but they also move with water and can easily leach
below the plant root zone or be lost from farm fields. The ideal fertile soil has high nutrient concentrations in the soil solution when crop growth rates are high, but a large
storage capacity to retain nutrients when crop needs are low or there is no growing crop.
BOT & CADANGAN HARA DALAM TANAH
Kation tukar merupakan cadangan hara yang berkesetimbangan dnegan hara-terlarut.
Soil organic matter releases nutrients slowly as it decomposes, but is an important supply of N, P, S, and
micronutrients. Soil minerals and precipitates vary from fairly soluble types (carbonates, sulfates, chlorides) in equilibrium with the soil solution to rather insoluble forms (feldspars, apatite, mica)
that release nutrients through reactions with chemical agents such as organic acids.
Adsorbed anions, such as phosphate and iron oxides bound to clay and organic matter surfaces, are held strongly and released very slowly, but can contribute to the long-term
supply of plant-available nutrients.
BOT & KTK TANAH
Partikel liat dan bahan organik mempunyai tapak yg bermuatan negatif, yang dapat mengikat kation pd
permukaannya.
KTK melindungi ion-ion terlarut sehingga tidak tercuci dan hilang dari zone perakaran tanaman. Ion-ion ini dengan cepat dapat bertukar-tempat dengan ion-ion
terlarut, sehingga kalau akar menyerap ion terlarut maka ion-tukar ini dnegan cepat akan memperbarui ion-ion
terlarut.
Pertukaran kation merupakan sumber utama unsur hara K+, Ca2+, Mg2+, dan NH4+ , serta unsur mikro Zn2+,
Mn2+, dan Cu2+
BOT & KTK TANAH
Bahan organik tanah merupakan cadangan hara tanaman, ia mempunyai nilai KTK yang besar, mampu menyangga perubahan
pH tanah , dan membentuk khelate unsur mikro.
Berbagai bentuk bahan organik berada dlaam tanah, mulai dari organisme hidup, residu tumbuhan yg mudah terlapuk, hingga
humus yang sangat stabil dan tahan terhadap pelapukan.
Daur ulang hara tanaman melalui bahan organik tanah mampu mensuplai sejumlah besar hara yg dibutuhkan tanaman.
Stable humus is the organic matter fraction that has a high CEC. Cation exchange helps soils resist changes in pH in addition to
retaining plant nutrients. Chelation is the ability of soluble organic compounds to form complexes with micronutrient metals that
keep them in solution and available for uptake.
BOT & SIKLUS Nitrogen
Siklus Nitrogen merupakan siklus unsur hara yang sangat kompleks. Berbagai bentuk senyawa N, sehingga transformasi di antara bentuk-
bentuk ini mengakibatkan siklus N merupakan proses yang sangat kompleks.
Chemical transformations of N, such as nitrification, denitrification, mineralization, and N-fixation are performed by a variety of soil-inhabiting organisms. Physical transformations of N include several forms that are gases which move freely between soil and the atmosphere. Although the
N-cycle is very complex, it is probably the most important nutrient cycle to understand.
Ada dua alasan penting, yaitu: 1) N biasanya menjadi faktopr pembatas bagi pertumbuhan tanaman
dalam ekosistem darat, sehingga seringkali hasil tanaman sangat respon terhadap pemupukan N, dan
2) N-nitrat dalam tanah sangat mudah larut dan sangat mobil, sehingga mudah hilang dari lahan dan menjadi pencemar di perairan permukaan
dan groundwater. Pengelolaan N menjadi magian yang kritis dari “Pengelolaan Kesuburan Tanah”.
BOT & KESUBURAN TANAH
Praktek pengelolaan untuk memaksimumkan siklus unsur hara dan efisiensi penggunaan hara.
Nutrient management is defined as the efficient use of all nutrient sources and the primary challenges in
sustaining soil fertility are to: 1. Mereduksi kehilangan hara, 2. Memelihara atau meningkatkan kapasitas simpanan hara 3. Memacu daur-ulang unsur hara tanaman.
Praktek budidaya tanaman yang mendukung pertumbuhan perakaran yang sehat dan vigorous-root
akan mengakibatkan penyerapan dan pemanfaatan unsur hara tersedia secara lebih efisien.
BOT & KESUBURAN TANAHBanyak praktek pengelolaan dapat memacu perakaran yang
sehat, including establishing diverse crop rotations, growing cover crops, reducing tillage, managing & maintaining crop
residue, handling manure as a valuable nutrient source, composting & using all available wastes, liming to maintain soil pH, applying supplemental fertilizers, and routine soil
testing.
Praktek pengelolaan yang baik ini mempunyai efek ganda pada kesuburan tanah, ……
….. which makes it important to integrate their use and examine their effects on the complete soil-crop system rather
than just a single component of that system.
PERGILIRAN TANAMAN & BOT
Growing a variety of crops in sequence has many positive effects. In a diverse rotation, deep-rooted crops alternate with shallower, fibrous-rooted
species to bring up nutrients from deeper in the soil. This captures nutrients that might otherwise be lost from the system. Including sod
crops in rotation with row crops decreases nutrient losses from runoff and erosion and increases soil organic matter.
Growing legumes to fix atmospheric N reduces the need for purchased fertilizer and increases the supply of N stored in soil organic matter for future crops. Biologically-fixed N is
used most efficiently in rotations where legumes are followed by crops with high N requirements.
Pergiliran tanaman juga meningkatkan biodiversitas tanah dengan menyediakan beragam jenis residu organik dan
sumber makanan, mereduksi gangguan patogen tanah , dan menciptakan kondisi lingkungan tumbuh yang sesuai bagi
perakaran yang sehat.
TANAMAN PENUTUP TANAH & BOT
Penanam tanaman penutup-tanah dapat dianggap sebagai perluasan dari pola pergiliran tanaman dan menyediakan manfaat-
manfaat yang sama. Menanam legume penutup-tanah berarti menambah N hasi fiksasi
biologis ke dalam tanah.
The additional plant diversity with cover crops stimulates a greater variety of soil microorganisms, enhances carbon and nutrient
cycling, and promotes root health. The soil surface is covered for a longer period of time during the
year, so nutrient losses from runoff and erosion are reduced.
Periode pertumbuhan tanaman yang lebih lama akan meningkatkan penangkapan energi matahari, dan produksi
biomasa tanaman meningkat, yang selanjutnya dapat meningkatkan jumlah biomasa yang dikembalikan ke tanah.
TANAMAN PENUTUP TANAH & BOTBahan organik merupakan cadangan energi dalam tanah, cadangan unsur hara, dan merupakan sumber makanan
dan energi untuk organisme tanah.The extended growth period obtained with cover crops also
extends the duration of root activity and the ability of root-exuded compounds to release insoluble soil nutrients.
A winter cover crop traps excess soluble nutrients not used by the previous crop, prevents them from leaching, and stores them for
release during the next growing season.
Tanaman Penutup tanah juga dapat menekan gangguan gulma, sehingga mengurangi tingkat persaingan untuk
hara tersedia dalam tanah.
BOT & KONSERVASI TANAH-AIR
Erosi tanah mengankut material topsoil, yang kaya bahan organik dan unsur hara tanaman.
KOnservasi tanah dan air dapat menekan kehilangan hara dan menjaga kesuburan – produktivitas tanah.
Tillage practices and crop residue cover, along with soil topography, structure, and drainage are major factors in soil erosion. Surface residue reduces erosion by restricting water movement across the soil and tillage practices determine the amount of crop residue left on the surface. Reduced tillage or
no-till maximize residue coverage. Water moves rapidly and is more erosive on steep slopes, so reducing tillage, maintaining surface residue, and planting on
countour strips across the slope are recommended conservation practices.
BOT & KONSERVASI TANAH-AIR
Pergiliran tanaman dan tanaman penutup tanah juga mampu mereduksi erosi tanah.
Soils with stable aggregates are less erosive than those with poor structure and organic matter helps bind soil particles
together into aggregates. Tillage breaks down soil aggregates and also increases soil aeration, which accelerates organic
matter decomposition. Well-drained soils with rapid water infiltration are less subject
to erosion, because water moves rapidly through them and does not build up to the point where it moves across the
surface. Drainage improvements on poorly drained soils reduce
erosion. Improving drainage also decreases N losses from denitrification, which can be substantial on waterlogged soils,
by increasing aeration.
BOT & PENGELOLAAN RABUK KANDANG
Mengembalikan pupuk kandang ke lahan berarti mendaur-lang sejumlah besar hara yang hilang bersama
panen tanaman.
Unsur hara terlarut mudah tercuci dari pupuk kandang, terutama kalau tidak dilindungi dari air hujan selama
penyimpanannya. Nitrogen juga mudah hilang melalui epenguapoan amonia, baik
selama penyimpanan pupuk kandang maupun pada saat aplikasinya di lahan dengan dosis tinggi.
Selain nilai haranya, pupuk kandang mampu menambahkan bahan organik ke tanah dan memberikan
manfaat lain seperti peningkatan KTK tanah.
BOT & KOMPOS
In addition to manure, organic amendments such as biosolids (sewage sludge), food processing wastes, animal byproducts, yard
wastes, seaweed, and many types of composted materials are nutrient sources for farm fields.
Composting is a decomposition process similar to the natural organic matter breakdown that occurs in soil. Composting
stabilizes organic wastes and the nutrients they contain, reduces their bulk, and makes transportation and field application of many
waste products more feasible. Banyak material organik dapat dikomposkan , bahan-bahan ini mengandung unsur hara tanaman , dan mendaur-ulang bahan-bahan organik ini melalui proses pengkomposan atau aplikasi
langsung ke lahan sangat bermanfaat. Praktek budidaya seperti ini dapat meningkatkan BOT dan
menyediakan sumber hara dalam jangka panjang yang dilepaskan secara lambat.
BOT & SISTEM PERAKARAN YANG SEHAT
Sistem perakaran yang bagus mampu menyerap unsur hara dari volume tanah yang lebih besar, sehingga praktek pengelolaan
yang memacu pertumbuhan akar akan dapat meningkatkan serapan hara dari tanah.
Sistem perakaran yang ekstensif dan menyebar merata dalam tanah dapat meningkatkan efisiensi penyerapan hara, karena
semakin luasnaya permukaan akar yang kontak dnegan tanah.
The extent of root-soil contact is only about 1-2% of total soil volume, even in the surface 6-inch layer of soil where root density
is greatest. For immobile nutrients like phosphorus, root growth to the
nutrient is very important.
Dalam kebanyakan tanah, anion fosfat hanya mampu bergerak menempuh jarak beberapa millimeter ke arah permukaan akar
tanaman, selama periode pertumbuhan tanaman.
BOT & SISTEM PERAKARAN YANG SEHAT
Luas permukaan kontak antara tanah dan akar ditentukan oleh panjang akar, percabangan akar, dan bulu-bulu akar.
Bulu-bulu akar terletak di belakang ujung akar , dan umurnya sangat pendek, beberapa hari hingga beberapa minggu.
Actively growing feeder roots are necessary to continually renew these important locations for nutrient uptake.
Nutrient absorbing capacity is also increased by symbiotic associations between soil fungi and plant roots.
These fungi, called mycorrhizae, function as an extension of plant root systems.
Mycorrhizae obtain food from plant roots and in return increase the nutrient absorbing surface for the plant through their extensive
network of fungal strands. Mycorrhizae sangat penting dalam penyerapan fosfat dan dapat
juga meningkatkan serapan Zn dan Cu.
BOT & SISTEM PERAKARAN YANG SEHAT
Aktivitas akar tanaman juga berpengaruh langsung thd ketersediaan hara dlaam tanah.
Insoluble nutrients are released and maintained in solution by the action of organic acids and other compounds produced by
roots. Nutrients are also released because the soil immediately
adjacent to roots, the rhizosphere, often has a lower pH than the bulk soil around it as a consequence of nutrient uptake.
The rhizosphere stimulates microbial activity and microbes also release organic acids and other compounds that
solubilize nutrients.
BOT & SISTEM PERAKARAN YANG SEHAT
Faktor tanah dan pengelolaannya dapat mempengaruhi pertumbuhan akar, distribusi akar dan kesehatan akar.
Lapisan tanah yg padat membatasi penetrasi akar, pH rendah dalam subsoil dapat menghambat pertumbuhan akar,
kejenuhan air dan aerasi yg jelek menghambat pertumbuhan akar, dan akan tidak akan tumbuh ke dalam zone tanah kering.
Alleviating these conditions through some of the management practices
described above can increase nutrient uptake.
Cultural practices that maintain soil biodiversity promote healthy root systems, since an active and diverse microbial population competes with
root pathogens and reduces root disease.
PENGELOLAAN KESUBURAN TANAH:PENDEKATAN KIMIA DAN BIOLOGIS
Tujuan pengelolaan hara yang efektif adalah menyediakan cukup hara guna pertumbuhan yg optimum dan kualitas hasil panen yg baik, dan pada saat yg sama juga meminimumkan pergerakan unsur hara ke luar dari zone perakaran tanaman.
Biological processes in the soil control nutrient cycling and influence many other aspects of soil fertility.
Knowledge of these important processes helps farmers make informed management decisions about their crop and
livestock systems. How these decisions affect soil biology, especially microbial
activity, root growth, and soil organic matter are key factors in efficient nutrient management.
PENGELOLAAN KESUBURAN TANAH:PENDEKATAN KIMIA DAN BIOLOGIS
Managing soil organic matter and biological nutrient flows is complex because crop residues, manures, composts, and other organic nutrient sources are variable in composition,
release nutrients in different ways, and their nutrient cycling is strongly affected by environmental conditions.
Proses-proses kimia dalam tanah dapat mengendalikan kelarutan mineral , pertukatan kation, pH, dan penjerapan
kation ke permukaan partikel tanah.