Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

MK. DASAR ILMU TANAH HUBUNGAN TANAH – UNSUR HARA – TANAMAN Smno.Jrsntnh.Fpub.Febr2013 Foto:smno.kampus.ub.febr2013.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "MK. DASAR ILMU TANAH HUBUNGAN TANAH – UNSUR HARA – TANAMAN Smno.Jrsntnh.Fpub.Febr2013 Foto:smno.kampus.ub.febr2013."— Transcript presentasi:

1 MK. DASAR ILMU TANAH HUBUNGAN TANAH – UNSUR HARA – TANAMAN Smno.Jrsntnh.Fpub.Febr2013 Foto:smno.kampus.ub.febr2013

2 Proses fotosintesis memerlukan air dari tanah

3 Air dari tanah CO2 dari Udara Fotosintesis: CO2 + H2O ---- Karbohidrat (Glukosa) Glukosa Pati dan senyawa organik lain dalam buah dan biji

4 Stomata: Pintu lalulintas CO2, O2, dan H2O Fotosintesis: CO2 + H2O Karbohidrat (Glukosa) CO2 dari Udara Glukosa Pati dan senyawa organik lain dalam biji Air dari tanah

5 Ilustrasi tentang penurunan potensial air untuk suatu tanaman Plants develop the tension, or potential, to move soil water from the soil into the roots and distribute the water through the plant by adjusting the water potential, or tension, within their plant cells. The essence of the process is that water always moves from higher to lower water potential. For water to move from the soil, to roots, to stems, to leaves, to air the water potential must always be decreasing.

6 Lingkaran Tanah-Air- Tanaman LTAT mrpk sistem dinamik dan terpadu dimana air mengalir dari tempat dengan tegangan rendah menuju tempat dengan tegangan air tinggi. Serapan bulu akar Penguapan Hilang melalui stomata daun (transpirasi) Air kembali ke atmosfer (evapo-transpirasi) Air dikembalikan ke tanah melalui hujan dan irigasi

7 Unsur hara Mineral dalam Tumbuhan TUMBUHAN: Tumbuhan mensintesis senyawa organik dari senyawa anorganik dan unsur-unsur yang tersedia di lingkungan tumbuhnyanya (autotrophic) Semua kebutuhan unsur hara C, H, dan O disuplai dan diserap tumbuhan dalam bentuk CO 2, dan H 2 O. CO2 diambil dari udara atmosfir, dan air diserap dari dlaam tanah oleh bulu-bulu akar Tumbuhan menyerap unsur hara dari tanah, sehingga juga berfungsi sebagai “soil miners”.

8 Kajian mengenai bagaimana tumbuhan memperoleh, mendistribusikan, metabolieme, dan menggunakan unsur hara mineral. “Mineral”: unsur anorganik –Umumnya diperoleh dalam bentuk ion-ion anorganik dari tanah “Nutrient”: senyawa yang diperlukan untuk hidup dan diperlukan untuk sintesis senyawa organik Unsur hara Mineral dalam Tumbuhan

9 UNSUR HARA DALAM TANAH Larutan tanah Bahan Organik tanah KTK Mineral tanah Organisme tanah Jerapan permukaan

10 UNSUR HARA TANAMAN BERADA DALAM TANAH UNSUR HARA DAN AIR Berada dalam TANAH

11 Klasifikasi unsur hara 1.Jumlah yang diperlukan atau yang ada dalam jaringan tanaman 2.Fungsi pentingnya unsur hara dalam metabolisme 3.Fungsi unsur hara secara biokimiawi 4.Mobilitas hara di dalam tumbuhan Foto:smno.kampus.ub.febr2013

12 Unsur Hara MAKRO

13 Unsur Hara MIKRO Kadar kecukupan hara dalam jaringan tanaman

14 Defisiensi Hara 1.Defisiensi unsur hara terjadi kalau konsentrasi hara tersebut menurun hingga di bawah batas kritisnya 2.Deficiensi suatu unsur hara tertentu memunculkan gejala visual yang spesifik, seringkali bersifat khas, gejala-gejala ini mencerminkan fungsi unsur hara tersebut dalam metabolisme tumbuhan.

15 Defisiensi vs. Kecukupan Hara Konsentrasi kritis Konsentrasi hara dlm jaringan ( µmol/g bobot kering Pertumbuhan atau hasil (persen maksimum) Zone kecukupan Zone Toksik Zone Defisiensi

16 Klasifikasi hasil uji tanah yang menyatakan perlu atau tidak penambahan hara untuk meningkatkan hasil tanaman Tingkat Kritis Tidak ada respon pupuk Respon pupuk nyata % hasil maksimum Uji tanah: Sgt Medium/ rendah Rendah Rendah Optimum Tinggi Sngt Tinggi

17 Pola-pola defisiensi hara Lokasi gejala defisiensi mencerminkan mobilitas unsur hara Unsur hara di- redistribusikan dalam jaringan phloem Daun tua = mobil Daun muda = immobil

18 Esensialitas unsur hara mineral Essential: Universal untuk semua tumbuhan – Tidak-adanya mengakibatkan siklus hidup tidak lengkap – Tidak-adanya mengakibatkan defisiensi – Required for some aspect of mineral nutrition Beneficial: seringkali terbatas untuk beberapa species – Menstimulir pertumbuhan dan perkembangan – May be required in some species – Misalnya: Na, Si, Se

19 Ada empat kelompok dasar: Kelompok I: –Membentuk senyawa organik tumbuhan –Tumbuhan mengassimilasi unsur hara ini melalui reaksi biokimia melibatkan oksidasi dan reduksi Kelompok II: –Reaksi penyimpanan energi atau mempertahanakan integritas struktural –Present in plant tissue as phosphate, borate or silicate esters –The elemental is bound to OH group of an organic molecule Esensialitas unsur hara mineral

20 Fungsi Unsur Hara secara Biokimiawi Klasifikasi unsur hara menurut fungsi biokimianya

21 Kelompok III: –Ada dalam jaringan tumbuhan sebagai ion bebas atau ion yang terikat pada substrat, seperti pektin dari dinding sel tumbuhan –Of particular importance are their roles as –Enzyme cofactors –In the regulation of osmotic potentials Esensialitas unsur hara mineral

22 Fungsi Biokimia Unsur Hara Mineral Klasifikasi unsur hara menurut fungsi biokimianya

23 Kelompok IV: –Unsur hara ini mempunyai fungsi penting dalam reaksi- reaksi yang melibatkan transfer elektron. –Beberapa unsur hara juga terlibat dalam pembentukan hormon pertumbuhan – Zinc –Reaksi cahaya dari photosynthesis - Copper Esensialitas unsur hara mineral

24 Fungsi Biokimia Unsur Hara Mineral Klasifikasi unsur hara menurut fungsi biokimianya

25 Larutan Tanah Tanaman Fe+++ dalam larutan Fe++ dalam larutan Serapan tanaman sbg Fe++ Eksudat tanaman Residu tanaman Fe dalam tanaman sebagai komponen protein, enzim, sel Mineral feri: Fe hidroksida Fe(OH)3 Goethite FeOOH Hematite Fe2O3 Jarosite KFe3(SO4)2(OH)6 Mineral fero: Magnetite Fe3O4 Pyrit FeS2 Hasil hidrolisis FeOH+, Fe(OH)2 Besi dalam larutan sbg: Fe+++, Fe(OH)2+ dominan Fe+++ khelat Besi dalam larutan sbg: Fe++ pH<6.75 FeOH+ pH>6.75 Fe++ khelat

26 Bagaimana tumbuhan memperoleh Unsur Hara nya? Penyerapan melalui daun Artificial: called foliar application. Used to apply iron, copper and manganese. Asosiasi dengan mycorrhiza Fungi membantu penyerapan unsur hara oleh akar Penyerapan oleh akar

27 Hubungan akar – tanah – hara Fe Larutan Tanah Akar tanaman Pembentukan khelat organik Tanah

28 Penyerapan air dan hara mineral Pertukaran kation: Akar dg tanah Partikel Tanah Bulu akar Rongga udara Partikel tanah diselimuti air Air tersedia bagi tnm

29 1.pH mempengaruhi pertumbuhan akar tanaman dan mikroba tanah 2.Akar tanaman cocok dengan kondisi pH = Pelapukan batuan pada kondisi masam akan melepaskan potassium, magnesium, calcium, san mangane. 4.Dekomposisi bahan organik menurunkan pH tanah. 5.Curah hujan dapat mencuci ion- ion dalam tanah Tanah mempengaruhi penyerapan unsur hara

30 pH tanah mempengaruhi ketersediaan P tanah pH tanah Perilaku P yang ditambahkan ke tanah Peningkatan ketersediaan P- anorganik dalam tanah Diserap oleh mineral Ca P-labil atau tersedia Diserap oleh oksida hidrous Al, Fe dan Mn Oklusi kimiawi oleh oksida hidrous Al, Fe dan Mn Reaksi dengan mineral silikat

31 Peta Eh-pH untuk unsur Fe

32 Hubungan Tanaman-Tanah-Bahan Organik Dekomposisi CO2 Biomasa Mikroba Biomasa Tanaman BOT aktif BOT lambat BOT pasif Residu organik C-larut Hara larut

33 Hubungan Tanaman-Tanah-Hara Serapan tanaman Panen tanaman Erosi tanah Bahan organik tanah Oksida Fe/Al, Liat, BOT Mineral logam Logam larut

34 Tanah memepengaruhi penyerapan unsur hara 1.Partikel tanah yang bermuatan negatif mempengaruhi penyerapan unsur hara 2.Pertukaran kation terjadi di permukaan partikel tanah 3.Cations (bermuatan positif) berikatan dengan partikel tanah yang bermuatan negatif 4.If potassium binds to the soil it can displace calcium from the soil particle and make it available for uptake by the root

35 Hubungan Tanaman-Tanah-Hara Kalium Mudah tersedia Lambat tersedia Tidak tersedia

36 pH mempengaruhbi muatan di permukaan koloid tanah (mineral liat dan bahan organik) pH tinggipH netral KTK tinggi, KTA rendahKTK Rendah, KTA Tinggi Penambahan ion H+

37 Pelapukan mineral primer Kalium Pelapukan K+ tidak tersedia K+ tersedia Kation hidrat Na+, Ca++, H+ Pelepasan K+ + H2O Fiksasi K+ - H2O

38 Penambahan kemasmaan tanah (H+) memicu pencucian kation basa bersama dgn anion pasangannya Kation Tukar Kehilangan pencucian Ca, Mg, K dan Na bersama anion Anion asam NO3-, SO4=, HCO3-, dll Penambahan H+ dari proses pembentuk asam Pertukaran 2H+ dengan Ca++ Ca++

39 KTK = KAPASITAS TUKAR KATION Bahan OrganikPartikel Liat

40 Meristematic zone –Cells divide both in direction of root base to form cells that will become the functional root and in the direction of the root apex to form the root cap Elongation zone –Cells elongate rapidly, undergo final round of divisions to form the endodermis. Some cells thicken to form casparian strip Maturation zone –Fully formed root with xylem and phloem – root hairs first appear here Akar tumbuhan: Route utama bagi acquisition unsur hara

41 Akar menyerap ion-uin hara di area yang berbeda-beda Ca = Calcium –Daerah ujung Iron –Daerah ujung (barley) –Atau seluruh akar (tanaman jagung) Potassium, nitrate, ammonium, and phosphate –All locations of root surface In corn, elongation zone has max K accumulation and nitrate absorption –In corn and rice, root apex absorbs ammonium faster than the elongation zone does –In several species, root hairs are the most active phosphate absorbers

42 Hubungan Tanaman-Tanah-Hara Nitrogen Serapan tanaman Bahan Organik Nitrat (NO3-) Nitrit (NO2-) Ammonium (NH4+)

43 Mengapa ujung akar menjadi lokasi sangat penting untuk penyerapan hara? Tissues with greatest need for nutrients –Cell elongation requires Potassium, nitrate, and chlorine to increase osmotic pressure within the wall –Ammonium is a good nitrogen source for cell division in meristem –Apex grows into fresh soil and finds fresh supplies of nutrients Nutrients are carried via bulk flow with water, and water enters near tips Maintain concentration gradients for mineral nutrient transport and uptake

44 SIKLUS HARA DI ALAM Mineral dan Endapan Bahan Organik Tanah Unsur Hara Tersedia Dijual ke pasar Panen Serapan hara Residu tanaman Pakan ternak Pupuk kandang ke tanah

45 Penyerapan oleh akar segera menurunkan konsentrasi hara di sekitar akar Formation of a nutrient depletion zone in the region of the soil near the plant root –Forms when rate of nutrient uptake exceeds rate of replacement in soil by diffusion in the water column – Root associations with Mycorrhizal fungi help the plant overcome this problem

46 Asosiasi Mycorrhiza Not unusual –83% of dicots, 79% of monocots and all gymnosperms. Mikorhiza ektotrofik –Form a thick sheath around root. Some mycelium penetrates the cortex cells of the root –Root cortex cells are not penetrated, surrounded by a zone of hyphae called Hartig net –The capacity of the root system to absorb nutrients improved by this association – the fungal hyphae are finer than root hairs and can reach beyond nutrient-depleted zones in the soil near the root

47 Asosiasi Mycorrhiza VAM =Vesicular arbuscular mycorrhiza –Hifa tumbuh rapat, di dalam akar dan meluas ke luar akar memasuki tanah –After entering root, either by root hair or through epidermis hyphae move through regions between cells and penetrate individual cortex cells. –Di dalam sel membentuk struktur oval (vesicles) dan struktur bercabang (arbuscules) tempat transfer hara –P, Cu, & Zn absorption improved by hyphae reaching beyond the nutrient- depleted zones in the soil near the root

48 Unsur hara bergerak dari fungi ke sel-sel akar tumbuhan Mikorhiza Ektotrofik –Occurs by simple diffusion from the hyphae in the hartig net to the root cells VAM = Vesicular arbuscular mycorrhiza –Occurs by simple diffusion from the arbuscules to the root cells –Also, as arbuscules are degenerating as new ones are forming, the nutrients may be released directly into the host cell

49 Hubungan Tanaman-Tanah-Hara Fosfat

50 Memanipulasi transpor unsur hara dalam tumbuhan 1.Meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman 2.Increase plant nutritional quality and density 3.Increase removal of soil contaminants (as in phyto- remediation)

51 Hubungan Tanaman-Tanah-Hara Nitrogen

52 Hubungan Tanaman-Tanah-Hara Belerang

53 Siklus Belerang di Alam Gas H2S Minyak Batubara Residu tanaman dan ternak Mieral tanah

54 Dinamika unsur hara nitrogen dalam tanah melibatkan reaksi-reaksi amonifikassi, nitrifikasi dan denitrifikasi. Akar tanaman menyerap ion- ion ammonium dan nitrat dari dalam tanah Hubungan Tanaman-Tanah-Hara Nitrogen Nitrat NO3- Nitrit NO2- Amonium NO3- Denitrifikasi Pencucian Proses Nitrifikasi

55 Hubungan Tanaman-Tanah-Hara-Pupuk Fosfat Panen tanaman Pakan ternak Residu organik Pupuk fosfat Erosi dan Runoff P-organik dalam humus Serapan tanaman Padatan P- anorganik P - Larut P - jerap

56 Dinamika unsur hara fosfor (P) dalam tanah melibatkan reaksi- reaksi mineralisasi, pelarutan dan pengendapan, dan pengikatan- pelepasan anion fosfat. Akar tanaman menyerap anion fosfat dari dalam tanah Hubungan Tanaman-Tanah-Hara Fosfat

57 Dinamika unsur hara belerang dalam tanah melibatkan reaksi-reaksi mineralisasi belerang dari bahan organik, oksidasi- reduksi dan pengikatan- pelepasan. Akar tanaman menyerap anion sulfat dari dalam tanah Hubungan Tanaman-Tanah-Hara S

58 Dinamika unsur hara kalium dalam tanah didominasi oleh reaksi-reaksi fisiko-kimia yang melibatkan koloid tanah. Akar tanaman menyerap kation K+ dari dalam tanah Hubungan Tanaman-Tanah-Hara Kalium

59 Dinamika unsur hara kalsium dan magnesium dalam tanah melibatkan reaksi-reaksi pertukaran kation yang dikendalikan oleh sifat-sifat koloidal tanah. Akar tanaman menyerap kation Ca dan Mg dari dalam tanah Hubungan Tanaman-Tanah-Hara Ca dan Mg Sekresi tanaman Serapan tanaman Mineral Ca/Mg Larutan tanah Ca++/Mg++ Erosi tanah Sorpsi Desorpsi Liat Pelapukan

60 Hubungan Tanaman-Tanah-Hara K K-larutan K-tukar 1-2% total K-non tukar 1-2% total K-mineral 90-98% total K dalam batuan yang belum lapuk dan tidak tersedia bagi tanaman K dalam mineral liat Dilepaskan dalam periode bertahun- tahun K ditahan oleh liat dan humus Berkesetimbangan dnegan K-larut K dalam larutan tanah

61 Tabel Periodik Unsur hara

62 Pengaruh ketersediaan air terhadap pertumbuhan tanaman


Download ppt "MK. DASAR ILMU TANAH HUBUNGAN TANAH – UNSUR HARA – TANAMAN Smno.Jrsntnh.Fpub.Febr2013 Foto:smno.kampus.ub.febr2013."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google