Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

MANAJEMEN UNSUR HARA PUPUK BAGI TANAH-TANAMAN Manajemen Kesuburan Tanah Smno fpub Oktober 2013.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "MANAJEMEN UNSUR HARA PUPUK BAGI TANAH-TANAMAN Manajemen Kesuburan Tanah Smno fpub Oktober 2013."— Transcript presentasi:

1 MANAJEMEN UNSUR HARA PUPUK BAGI TANAH-TANAMAN Manajemen Kesuburan Tanah Smno fpub Oktober 2013

2 Sumber: 15/10/2012.KESUBURAN TANAH. What is soil fertility? “The quality of a soil that enables it to provide essential chemical elements in quantities and proportions for the growth of speci fi ed plants.” (Brady and Weil, 1999 ‐ The Nature and Properties of Soils) Soil fertility deals with the nutrient status or ability of soil to supply nutrients for plant growth under favourable environmental conditions such as light, temperature and physical conditions of soil Fertile soil contains su ffi cient nutrients to ensure plant growth and yield and is able to maintain appropriate moisture and c omponents in the soil.

3 . MANAJEMEN KESUBURAN TANAH. Soil fertility management in organic farming is a long term strategy aimed at: (1) Reducing the loss of nutrients and (2) Building soil fertility through the continuous nourishment of the soil. The aim is to minimise the need to bring in external inputs from outside the farm. Soil fertility and its management require speci fi c approaches in organic production, including: 1.Using natural fertilisation methods 2.Practices such as crop rotation and association 3.Elimination of chemical fertilisers. Sumber: 15/10/2012

4 . Goals of a Sustainable Soil Fertility Management Program 1.To sustain high crop productivity and crop quality in food and fiber production: (a)Crop productivity, crop quality, and the success of a given operation 2. To minimize risks to environmental quality and human health associated with agricultural production (a)Important steps in minimizing human health risks, and on and off-farm impacts i. Avoid the use of all synthetically compounded materials; balance inputs of organic matter and mineral inputs to avoid exceeding crop needs ii. Avoid creating nonpoint source pollution through surface runoff and leaching iii. Prevent soil erosion and sedimentation of waterways iv. Close nutrient cycles as much as possible within the field and farm v. Close nutrient cycles at multiple scales: watershed, regional and national scales. Sumber: 15/10/2012

5 Sumber: /Soil-Fertility- Fertilizers- Introduction- Management/dp/ ….. 15/10/2012

6 INM Integrated Nutrient Management Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

7 What is Integrated NM? Considering more than just yield-limiting factors when managing nutrients. Simultaneous consideration of: – Factors affecting crop yield – Factors affecting crop quality – Economic factors – Environmental factors – “System” factors Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

8 The Goals of Nutrient Management are to… Optimize plant production – Yield/quality – Profit Conserve resources Enhance soil quality and productivity Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

9 Why Integrated NM? One cannot manage nutrients in isolation from other factors. Nutrients must be managed as a part of a cropping system because: – Other factors controlling plant growth will also affect nutrient demand and nutrient fate. Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

10 Crop-Related Factors Growth rate (phenology) Nutrient uptake rate Salt tolerance Heat tolerance pH tolerance Is the crop harvested, all or part? Water consumptive use Unique nutrient needs Root system depth and distribution Tissue test levels throughout growing season Yield potential Yield Soil temp requirement Insect infestation Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

11 FAKTOR-FAKTOR YANG BERHUBUNGAN DENGAN TANAH Chemical/Biological: – EC (salt) – SAR (sodium) – CEC – Antecedent plant- available nutrients – pH – OM content – CaCO 3 content – Mineralizable N (SOM) – Disease history Physical: – Texture – Water-holding capacity – Structure/restrictive layers – Soil Depth Other – Soil management history – Soil variability Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

12 Annual rainfall/relation to crop C.U. Annual rainfall distribution Climate: – Average air/soil temperatures during the year – Heat unit accumulations Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012 FAKTOR-FAKTOR YANG BERHUBUNGAN DENGAN CUACA

13 Water pH Water EC w Water SAR Water SO 4 2-, Cl -, HCO 3 -, CO 3 2-, H 3 BO 3, Na +, Ca 2+, Mg 2+ Availability/cost of water Crop leaching requirement Irrigation system: type of system, capabilities wrt amount of water, frequency, uniformity Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012 FAKTOR-FAKTOR YANG BERHUBUNGAN DENGAN IRIGASI

14 FAKTOR PUPUK Equipment availability for fertilizer application Irrigation system capabilities Inorganic or organic fertilizer? If organic, need the mineralization rate Compatibility of fertilizers with soil/water If CRF, need release rate Fertilizer costs Is the fertilizer solid, liquid, gas? Mobile or immobile? Acid or alkaline? Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

15 FAKTOR TANAMAN Diunsuh dari sumber: sheets.html... 15/10/2012 SSNM Site Specific Nutrient Management

16 FENOLOGI JAGUNG Source: Iowa State University Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

17 SERAPAN K TANAMAN JAGUNG Source: Iowa State University Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

18 EC and Crop Growth “Non-saline”“Saline” Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

19 NO 3 -N in Broccoli Petiole Sap Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

20 Respon Tanaman Barley thd pupuk N Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

21 Good Irrigation Management is Essential Source: Paul Brown, UA Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

22 FAKTOR TANAH DiunDuh dari sumber: milkha-s-aulakh-hardcover/wapi/ ….. 15/10/2012 Ideas for sustainable agricultural practices Long-term security of the global food supply requires a balance between increasing production and environmental sustainability. Both nutrient scarcities and surpluses alike can threaten this balance. Integrated Nutrient Management for Sustainable Crop Production examines the challenges of managing both organic and inorganic nutrient sources in agricultural systems where nutrients are deficient or in excess supply. Through a combination of theoretical and applied knowledge, this collection provides a practical understanding of how any type of production system can successfully adopt integrated nutrient management (INM).

23 Pedoman Uji Tanah untuk Cantaloupes If preplant soil NO 3 -N is: 0-5 ppm add lb N/acre 6-10 ppm add 50 lb N/acre >10 ppm add 0-50 lb N/acre If preplant soil P (HCO 3 method) is: 15 ppmadd 0 lb P 2 O 5 /acre Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

24 FAKTOR IRIGATION / AIR/ CUACA Diunsuh dari sumber: /10/2012

25 Leaching Requirement for Pecans Timing and amount of leaching irrigation should be considered when managing fertilizer. Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

26 FAKTOR PUPUK Diunsuh dari sumber: Practices/Fertilizer-Best-Management-Practices-FBMPs-.html /10/2012 What are FBMPs? Fertilizer best management practices (FBMPs) are agricultural production techniques and practices developed through scientific researches and verified in farmers fields to maximize economic, social and environmental benefits. FBMP is aimed at managing the flow of nutrients in the course of producing affordable and healthy food in a sustainable manner that protect the environment and conserve natural resources at the same time profitable to producers.

27 PUPUK ORGANIK Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

28 HARGA PUPUK Material$/ton$/#N$/#S Gypsum 40 NA0.11 Sulfuric acid 80(soil) NA0.12 Sulfur 250 NA0.14 Nitro-Sul Thio-Sul N-Phuric UAN NA Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

29 CONTOH : Integrated Nutrient Management for Cotton in Arizona Courtesy of J.C. Silvertooth Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

30 Key Tools for Managing N in Cotton Use split applications Follow crop development/N needs – % Fruit Retention (FR) – Height to Node Ratio (HNR) – Petiole NO 3 -N concentrations (PN) Remember importance of avoiding excess N because of negative influence on reproductive performance of the plant. Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

31 Generalized Flower Curve Heat Units Accumulated After Planting Number of Fresh Blooms Pinhead Square Peak Bloom Cut-out Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

32 Manage Arizona Cotton for High Fruit Retention and Earliness NOTE: Earliness is important in desert cotton production for several reasons: – Avoidance of insect problems (whiteflies) – The first fruiting cycle is the most productive, where most yield is to be found – Late flowering (i.e. during the monsoon) can lead to low levels of fruit retention, lower yields Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

33 Possible N Management Approaches Scheduled fertilization based upon either – stage of growth or calendar dates Feedback approach (recommended) – crop condition (HNR, FR, PN) – Interpretation of feedback depends on stage of growth (HUAP) – reference to established baselines Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

34 Feedback Management Requirements Useable / accessible measurement Established baselines / guidelines – reference base Common variety types (species) Regionally specific baselines Validation of recommendations Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

35 Optimal N Management Provides for optimal N efficiencies – agronomically (crop response) – economically – environmentally Improved fertilizer N efficiency – better fertilizer N recoveries Reduced leaching losses Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

36 Steps for Optimal N Management 1.Establish a realistic yield goal 2.Account for soil and irrigation water available N 3.Split N applications 4.Follow crop conditions throughout the growing season and adjust N application accordingly Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

37 Optimal N Management (Step 1) Use realistic yield goal – 60 lbs N/bale Unruh, B.L. and J.C. Silvertooth – Upland and Pima, Arizona Mullins, G.L. and C.H. Burmester – Upland, Alabama – sets upper limit for crop N needs assumes high N fertilizer efficiency Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

38 Optimal N Management (Step 2) Account for residual soil NH 4 -N and NO 3 -N – Each 1 ppm NH 4 -N or NO 3 -N in the top 12 inches of soil equals about 4 lb N/ac of available N Account for irrigation water NO N 2.7 X ppm NO 3 - -N = lbs N/acre ft water Subtract these values from total N needs Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

39 Optimal N Management (Step 3) Split N fertilizer applications – follow crop condition (HNR, FR, petiole concentration) – window = PHS - PB ( HUAP) Avoid preseason N applications if possible Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

40 N Application Window Heat Units Accumulated After Planting Number of Fresh Blooms Pinhead SquarePeak Bloom Cut-out Split N Applications Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

41 Optimal N Management (Step 4) Monitor Crop Condition: – Fruit Retention (FR) Yield potential is generally related to fruit retention. Lower fruit retention, especially late in the season means lower yield potential. – Height to Node Ratio (HNR) HNR is related to vegetative/reproductive balance. Higher-than-normal values mean excessively vegetative plants, so N application should be delayed. – Petiole NO 3 -N A direct measure of plant N status Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

42 Optimal N Management Example 3 bale yield goal X 60 lbs N/bale = 180 lbs N/acre (estimate of upper N fertilizer rate) Subtract residual soil and irrigation water N – Ex. 15 ppm NO 3 - -N residual/top 12 in = 60 lbs N Subtract water NO 3 -N – Ex. 5 ppm NO 3 -N x 4 ac ft/ac = 54 lbs N 180 – 60 – 54 = 66 lbs N minimum Add 20% to allow for inefficiency = 80 lbs N Split in 3-4 applications (PHS-PB) Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

43 N Management Irrigated Cotton First application at PHS – approximately 50 lbs N/acre Irrigate/cultivate Second application near FB – evaluate crop condition (FR, HNR, petioles) Irrigate/cultivate Third application before PB – evaluate crop condition (FR, HNR, petioles) Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

44 HNR Baselines Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

45 FR Baselines Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

46 Petiole NO 3 - -N Concentration Baselines Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

47 Crop Monitoring - N Management Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

48 Crop Monitoring Case 1 – High fruit load (high fruit retention) HNR within thresholds N input needed If decline in petiole NO 3 - -N is observed – provide application of N fertilizer Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

49 Crop Monitoring Case 2 – Low fruit load (low fruit retention) HNR is high (relative to guidelines) – hold back or reduce N fertilizer inputs – consider Pix application Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

50 Crop Monitoring Case 3 – HNR is low (relative to guidelines) maintain N fertilizer inputs Pix is not needed – Crop is experiencing some form of stress water, N, salinity, etc. – limiting growth – Identify and correct Diunsuh dari sumber: ftp://cals.arizona.edu/.../Section%20S% /10/2012

51 Apakah Manajemen Kesuburan Tanah ? Soil fertility management in organic farming is a long term strategy aimed at : (1)reducing the loss of nutrients and (2)building soil fertility through the continuous nourishment of the soil. The aim is to minimise the need to bring in external inputs from outside the farm.

52 TANAH SEHAT (Source: Phil Monday. Organic Co=on Grower Guide. Kasisi Agricultural Training Centre. Dec ) Tanah yang sehat mempunyai mkemampuan menyeimbangkan suplai hara (dan dapat memperbaiki penyediaan air); sehingga mampu menumbuhkan tanaman yang sehat, tidak peka dan lebih tahan gangguan hama-penyakit.

53 Mengapa BOT sangat penting ? Menggemburkan tanah, struktur tanah gembur Aerasi baik, Infiltrasi air hujan dan air irigasi lancar Bahan organik berfungsi sebagai perekat; mengikat bersama partikel-partikel tanah BOT menyediakan lingkungan yang cocok bagi organisme tanah Banyak organisme tanah, seperti cacing tanah, mendapat makanan bahan organik Sebagian bahan organik berfungsi sepagai sponge- sponge halus

54 Unsur Hara Tanaman = Nutrients Unsur Hara Esensial – necessary – replaceable – direct Dua kelompok: – macronutrient – micronutrient Ada Unsur Hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar (unsur Makro,yaitu N,P,K,Ca,S dan Mg) dan (Unsur Mikro,yaitu; Fe,Cu,Zn,Mn,B,Na,Cl) yang masing-masing mempunyai peranan sendiri-sendiri.tanaman

55 Unsur Hara Makro = Macronutrients C, H, O N S P K Mg 1. Nitrogen (N) Nitrogen memiliki peran utama bagi tanaman ialah untuk merangsang pertumbuhan tanaman secara keseluruhan, terutama batang, cabang, dan daun. Nitrogen juga berperan penting dalam hal pembentukan hijau daun, yang berperan penting dalam proses fotosintesis. Nitrogen dapat membentuk protein, lemak, dan berbagai persenyawaan organik yang lain. 2. Posfor (P) Posfor berguna untuk merangsang pertumbuhan akar, khususnya akar benih dan tanaman muda. Posfor digunakan sebagai bahan mentah untuk pembentukan sejumlah protein, membantu asimilasi dan pernapasan sekaligus mempercepat pembungaan, pemasakan biji, dan buah. 3. Kalium (K) Kalium membantu pembentukan protein dan karbohidrat, memperkuat tubuh tanaman, sehingga daun, bunga, dan buah tidak mudah gugur. Kalium berperan sebagai sumber kekuatan dalam menghadapi kekeringan dan penyakit yang menyerang.

56 Unsur Hara Mikro = Micronutrients Fe B Mn Zn Cu Besi (Fe) Besi (Fe) merupakan unsure mikro yang diserap dalam bentuk ion feri (Fe3+) ataupun fero (Fe2+). Fe dapat diserap dalam bentuk khelat (ikatan logam dengan bahan organik). Mineral Fe antara lain olivin (Mg, Fe)2SiO, pirit, siderit (FeCO3), gutit (FeOOH), magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3) dan ilmenit (FeTiO3) Besi dapat juga diserap dalam bentuk khelat, sehingga pupuk Fe dibuat dalam bentuk khelat. Khelat Fe yang biasa digunakan adalah Fe-EDTA, Fe- DTPA dan khelat yang lain. Fe dalam tanaman sekitar 80% yang terdapat dalam kloroplas atau sitoplasma. Penyerapan Fe lewat daundianggap lebih cepat dibandingkan dengan penyerapan lewat akar, terutama pada tanaman yang mengalami defisiensi Fe. Dengan demikian pemupukan lewat daun sering diduga lebih ekonomis dan efisien. Fungsi Fe antara lain sebagai penyusun klorofil, protein, enzim, dan berperanan dalam perkembangan kloroplas. Sitokrom merupakan enzim yang mengandung Fe porfirin.

57

58

59 KESUBURAN TANAH & PENGELOLAANNYA composed of living and non-living components Sumber unsur hara tanaman Pemupukan = fertilization – N-P-K numbering by weight Liming = Pengapuran

60

61 Mangaan (Mn) Mangaan diserap dalam bentuk ion Mn++. Seperti hara mikro lainnya, Mn dianggap dapat diserap dalam bentuk kompleks khelat dan pemupukan Mn sering disemprotkan lewat daun. Mn dalam tanaman tidak dapat bergerak atau beralih tempat dari logam yang satu ke organ lain yang membutuhkan. Mangaan terdapat dalam tanah berbentuk senyawa oksida, karbonat dan silikat dengan nama pyrolusit (MnO2), manganit (MnO(OH)), rhodochrosit (MnCO3) dan rhodoinit (MnSiO3). Mn umumnya terdapat dalam batuan primer, terutama dalam bahan ferro magnesium. Mn dilepaskan dari batuan karena proses pelapukan batuan. Hasil pelapukan batuan adalah mineral sekunder terutama pyrolusit (MnO2) dan manganit (MnO(OH)). Kadar Mn dalam tanah berkisar antara 300 smpai 2000 ppm. Bentuk Mn dapat berupa kation Mn++ atau mangan oksida, baik bervalensi dua maupun valensi empat. Penggenangan dan pengeringan yang berarti reduksi dan oksidasi pada tanah berpengaruh terhadap valensi Mn. Mn merupakan penyusun ribosom dan juga mengaktifkan polimerase, sintesis protein, karbohidrat. Berperan sebagai activator bagi sejumlah enzim utama dalam siklus krebs, dibutuhkan untuk fungsi fotosintetik yang normal dalam kloroplas,ada indikasi dibutuhkan dalam sintesis klorofil. Defisiensi unsure Mn antara lain : pada tanaman berdaun lebar, interveinal chlorosis pada daun muda mirip kekahatan Fe tapi lebih banyak menyebar sampai ke daun yang lebih tua, pada serealia bercak-bercak warna keabu-abuan sampai kecoklatan dan garis-garis pada bagian tengah dan pangkal daun muda, split seed pada tanaman lupin.

62 Unsur Hara Esensial = Essential Plant Nutrients Nutrients are essential for growth and development of all plants. Nutrients are derived by plants from the surrounding air, water and soil. Unsur hara makro – Required in relatively large amounts. Unsur hara mikro – Required in small amounts. – Minor or trace elements. Nutrients and their role Diunduh dari: 25/9/2012

63 Macronutrients= Unsur Hara Makro Ada tiga kategori: 1.Non-Mineral Elements 2.Unsur Hara Primer 3.Unsur Hara Sekunder Diunduh dari: 25/9/2012 Plant nutrients are chemical elements, or simple compounds formed from them, needed by plants. The most common elements in plants are carbon, hydrogen, and oxygen, obtained from air and water. All other nutrients are available in soil.

64 Non-Mineral Elements (C) Carbon; (H) Hydrogen; (O) Oxygen Diunduh dari: ….. 25/9/2012

65 UNSUR HARA MAKRO PRIMER (N) Nitrogen (P) Phosphorus (K) Potassium Diunduh dari: ….. 25/9/2012

66 Secondary Nutrients (Ca) Calcium (Mg) Magnesium (S) Sulfur Diunduh dari: soil-defense-mag/ ….. 25/9/2012

67 UNSUR HARA MIKRO = Micronutrients (Fe) Iron (Cu) Copper (Zn) Zinc (B) Boron (Mo) Molybdenum (Mn) Manganese (Cl) Chlorine Diunduh dari: 25/9/2012

68 Fungsi & Gejala Defisiensi Hara Nitrogen ( N ) -Merangsang pertumbuhan tanaman secara keseluruhan -Merupakan bagian dari sel ( organ ) tanaman itu sendiri -Berfungsi untuk sintesa asam amino dan protein dalam tanaman -Merangsang pertumbuhan vegetatif ( warna hijau ) seperti daun -Tanaman yang kekurangan unsur N gejalanya : pertumbuhan lambat/kerdil, daun hijau kekuningan, daun sempit, pendek dan tegak, daun-daun tua cepat menguning dan mati

69 FUNGSI NITROGEN Function – Promotes growth of leaves and stems. – Gives dark green color and improves quality of foliage. – Necessary to develop cell proteins and chlorophyll.

70 Gejala Defisiensi Nitrogen 1.Sick, yellow-green color. 2.Short stems, small leaves, pale colored leaves and flowers. 3.Pertumbuhan tanaman lambat dan kerdil.

71 Fungsi Phosphorus Functions – Stimulates early formation & growth of plants. – Provides for fast & vigorous growth and speeds maturity. – Stimulates flowering & seed development. – Necessary for the enzyme action of many plant processes.

72 Phosphorus Gejala defisiensi P: – Pertumbuhan tanaman berkurang. – Kemasakan tanaman lebih lambat. – Daun-daun tua warnanya menjadi keunguan.

73 Kalium Fungsi K: – Digunakan untuk pembentukan karbohidrat dan protein. – Pembentukan dan pengangkutan pati, gula dan minyak. – Peningkatan ketahanan thd penyakit, vigor, dan hardiness.

74 Kalium Gejala defisiensi K: – Daun-daun keriting, berbeca-becak. – Bagian tepi dan ujung daun seperti terbakar dan mati.

75 Calcium Fungsi Ca: – Memperbaiki vigor tanaman. – Mempengaruhi penyerapan dan sintesis hara lainnya. – Bagian penting dari dinding sel. Fungsi Kalsium (CaO) Mengoreksi keasaman tanah agar sesuai dengan pH yang diperlukan tanaman, kolam dan tambak. Menetralisir zat - zat toksik bagi tanah, tanaman, kolam dan tambak bilamana zat tersebut berlebihan seperti zat Al (alumunium), Fe (zat besi), Cu (Tembaga) Meningkatkan efektifitas dan efisiensi penyerapan zat - zat hara yang sudah ada dalam tanah baik yang berasal dari bahan organik maupun pemberian pupuk lainnya seperti Urea, TSP dan KCl Menjaga tingkat ketersediaan unsur hara mikro sesuai kebutuhan tanaman. Artinya dengan Kalsium (CaO) dan Magnesium (MgO) yang cukup unsur mikropun memadai Memperbaiki porositas tanah, struktur serta aerasi tanah sekaligus bermanfaat bagi mikrobiologi dan kimiawi tanah sehingga tanah menjadi gembur, sirkulasi udara dalam tanah lancar dan menjadikan akar semai bebas bergerak menghisap unsur hara dari tanah Aktifator berbagai jenis enzim tanaman, merangsang pembentukan senyawa lemak dan minyak, serta karbohidrat Membantu translokasi pati dan distribusi phospor didalam tubuh tanaman Unsur pembentuk warna daun (Klorofil), sehingga tercipta hijau daun yang sempurna Kalsium dan magnesium yang diberikan pada tambak / kolam ikan adalah salah satu cara konvensional mempertinggi produktifitas kolam / tambak serta sebagai cara sanitasi untuk membersihkan kolam / tambak dari hama dan penyakit

76 Calcium Gejala defisiensi Ca – Daun-daun muda ukurannya kecil-kecil dan daun-daun tua berkerut. – Ujung-ujung batang mati.

77 Magnesium Fungsi Mg: – Mempengaruhi penyerapan unsur hara lainnya. – Membantu mmebuat lemak-lemak. – Membantu translokasi P dan lemak. Fungsi Magnesium (MgO) : Mengoreksi keasaman tanah agar sesuai dengan pH yang diperlukan tanaman, kolam dan tambak Menetralisir kejenuhan zat - zat yang meracuni tanah, tanaman, kolam dan tambak bilamana zat tersebut berlebihan seperti zat Al (alumunium), Fe (zat besi), Cu (Tembaga) Meningkatkan efektifitas dan efisiensi penyerapan zat - zat hara yang sudah ada dalam tanah baik yang berasal dari bahan organik maupun pemberian pupuk lainnya seperti Urea, TSP dan KCl Aktifator berbagai jenis enzim tanaman, merangsang pembentukan senyawa lemak dan minyak, serta karbohidrat Membantu translokasi pati dan distribusi phospor didalam tubuh tanaman Unsur pembentuk warna daun (Klorofil), sehingga tercipta hijau daun yang sempurna Kalsium dan magnesium yang diberikan pada tambak / kolam ikan adalah salah satu cara konvensional mempertinggi produktifitas kolam / tambak serta sebagai cara sanitasi untuk membersihkan kolam / tambak dari hama dan penyakit

78 Magnesium Gejala defisiensi Mg: – Khlorosis Interveinal. (Yellowing of leaves between green veins) – Ujung-ujung daun keriting atau melengkung ke arah atas (mangkok). – Batang lemah dan silinderis.

79 Sulfur Fungsi S: – Memacu pertumbuhan akar dan vigor pertumbuhan vegetatif. – Esensial bagi pembentukan protein. The Importance of Sulfur in Potatoes Diunduh dari: textbookpotatoes.com….. 25/9/2012

80 Sulfur (S) = Belerang Deficiency Symptoms – Young leaves are light green with lighter color veins. – Yellow leaves and stunted growth.

81 Iron = Besi = Fe Fungsi Fe – Esential bagi produksi khlorofil. – Membantu membawa elkctron untuk mencampur oksigen dnegan unsur-unsur lainnya. Fungsi lain Fe ialah sebagai pelaksana pemindahan electron dalam proses metabolisme. Proses tersebut misalnya reduksi N2, reduktase solfat, reduktase nitrat. Kekurangan Fe menyebabakan terhambatnya pembentukan klorofil dan akhirnya juga penyusunan protein menjadi tidak sempurna Defisiensi Fe menyebabkan kenaikan kaadar asam amino pada daun dan penurunan jumlah ribosom secara drastic. Penurunan kadar pigmen dan protein dapat disebabkan oleh kekurangan Fe. Juga akan mengakibatkan pengurangan aktivitas semua enzim.

82 Iron Gejala defisiensi Fe: – Pada daun-daun muda terjadi khlorosis di antara tulang-tulang daun, berbecak-becak. – Pertumbuhan tanamkan kerdil dan silinderis, daun-daun pendek- pendek.

83 Copper = Tembaga = Cu Tembaga (Cu) diserap dalam bentuk ion Cu++ dan mungkin dapat diserap dalam bentuk senyaewa kompleks organik, misalnya Cu-EDTA (Cu-ethilen diamine tetra acetate acid) dan Cu-DTPA (Cu diethilen triamine penta acetate acid). Dalam getah tanaman bik dalam xylem maupun floem hampir semua Cu membentuk kompleks senyawa dengan asam amino. Cu dalam akar tanaman dan dalam xylem > 99% dalam bentuk kompleks. Dalam tanah, Cu berbentuk senyawa dengan S, O, CO3 dan SiO4 misalnya kalkosit (Cu2S), kovelit (CuS), kalkopirit (CuFeS2), borinit (Cu5FeS4), luvigit (Cu3AsS4), tetrahidrit [(Cu,Fe)12SO4S3)], kufirit (Cu2O), sinorit (CuO), malasit [Cu2(OH)2CO3], adirit [(Cu3(OH)2(CO3)], brosanit [Cu4(OH)6SO4]. Kebanyakan Cu terdapat dalam kloroplas (>50%) dan diikat oleh plastosianin. Senyawa ini mempunyai berat molekul sekitar dan masing-masing molekul mengandung satu atom Cu. Hara mikro Cu berpengaruh pafda klorofil, karotenoid, plastokuinon dan plastosianin. Fungsi dan peranan Cu antara lain : mengaktifkan enzim sitokrom-oksidase, askorbit- oksidase, asam butirat-fenolase dan laktase. Berperan dalam metabolisme protein dan karbohidrat, berperan terhadap perkembangan tanaman generatif, berperan terhadap fiksasi N secara simbiotis dan penyusunan lignin.Adapun gejala defisiensi / kekurangan Cu antara lain : pembungaan dan pembuahan terganggu, warna daun muda kuning dan kerdil, daun-daun lemah, layu dan pucuk mongering serta batang dan tangkai daun lemah.

84 Copper Gejala defisiensi Cu: – Daun-daun muda mengecil dan layu permanen. – Munculnya tunas- tunas ganda di ujung- ujung batang.

85 Zinc = Seng = Zn Zn diserap oleh tanaman dalam bentuk ion Zn++ dan dalam tanah alkalis mungkin diserap dalam bentuk monovalen Zn(OH)+. Di samping itu, Zn diserap dalm bentuk kompleks khelat, misalnya Zn-EDTA. Seperti unsure mikro lain, Zn dapat diserap lewat daun. Kadr Zn dalam tanah berkisar antara ppm, sedangkan kadar Zn dalam tanaman berkisar antara ppm. Mineral Zn yang ada dalam tanah antara lain sulfida (ZnS), spalerit [(ZnFe)S], smithzonte (ZnCO3), zinkit (ZnO), wellemit (ZnSiO3 dan ZnSiO4). Fungsi Zn antara lain : pengaktif enim anolase, aldolase, asam oksalat dekarboksilase, lesitimase,sistein desulfihidrase, histidin deaminase, super okside demutase (SOD), dehidrogenase, karbon anhidrase, proteinase dan peptidase. Juga berperan dalam biosintesis auxin, pemanjangan sel dan ruas batang. Ketersediaan Zn menurun dengan naiknya pH, pengapuran yang berlebihan sering menyebabkan ketersediaaan Zn menurun. Tanah yang mempunyai pH tinggi sering menunjukkan adanya gejala defisiensi Zn, terytama pada tanah berkapur. Adapun gejala defisiensi Zn antara lain : tanaman kerdil, ruas-ruas batang memendek, daun mengecil dan mengumpul (resetting) dan klorosis pada daun-daun muda dan intermedier serta adanya nekrosis.

86 Zinc Gejala defisiensi Zn – Menghambat pertumbuhan bagian tanaman di antara ruas-ruas (rosetted) – Daun-daun baru menebal dan mengecil. – Becak-becak di antara tulang daun, tulang- daun kehilangan warna.

87 Boron Boron dalam tanah terutama sebagai asam borat (H2BO3) dan kadarnya berkisar antara 7-80 ppm. Boron dalam tanah umumnya berupa ion borat hidrat B(OH)4-. Boron yang tersedia untuk tanaman hanya sekitar 5%dari kadar total boron dalam tanah. Boron ditransportasikan dari larutan tanah ke akar tanaman melalui proses aliran masa dan difusi. Selain itu, boron sering terdapat dalam bentuk senyawa organik. Boron juga banyak terjerap dalam kisi mineral lempung melalui proses substitusi isomorfik dengan Al3+ dan atau Si4+. Mineral dalam tanah yang mengandung boron antara lain turmalin (H2MgNaAl3(BO)2Si4O2)O20 yang mengandung 3%-4% boron. Mineral tersebut terbentuk dari batuan asam dan sedimen yang telah mengalami metomorfosis. Mineral lain yang mengandung boron adalah kernit (Na2B4O7.4H2O), kolamit (Ca2B6O11.5H2O), uleksit (NaCaB5O9.8H2O) dan aksinat. Boron diikat kuat oleh mineral tanah, terutama seskuioksida (Al2O3 + Fe2O3). Fungsi boron dalam tanaman antara lain berperanan dalam metabolisme asam nukleat, karbohidrat, protein, fenol dan auksin. Di samping itu boron juga berperan dalam pembelahan, pemanjangan dan diferensiasi sel, permeabilitas membran, dan perkecambahan serbuk sari. Gejal defisiensi hara mikro ini antara lain : pertumbuhan terhambat pada jaringan meristematik (pucuk akar), mati pucuk (die back), mobilitas rendah, buah yang sedang berkembang sngat rentan, mudah terserang penyakit.

88 Boron Gejala defisiensi B: – Ujung-ujung batang tebal dan pendek. – Daun-daun muda pada tunas-tunas ujung menjadi pucat pada bagian pangkal daun. – Daun-daun menjadi “twisted” dan mati.

89 Manganese Fungsi Mn – Metabolisme tanaman.Transformasi Nitrogen. Mangaan diserap dalam bentuk ion Mn++. Seperti hara mikro lainnya, Mn dianggap dapat diserap dalam bentuk kompleks khelat dan pemupukan Mn sering disemprotkan lewat daun. Mn dalam tanaman tidak dapat bergerak atau beralih tempat dari logam yang satu ke organ lain yang membutuhkan. Mangaan terdapat dalam tanah berbentuk senyawa oksida, karbonat dan silikat dengan nama pyrolusit (MnO2), manganit (MnO(OH)), rhodochrosit (MnCO3) dan rhodoinit (MnSiO3). Mn umumnya terdapat dalam batuan primer, terutama dalam bahan ferro magnesium. Mn dilepaskan dari batuan karena proses pelapukan batuan. Hasil pelapukan batuan adalah mineral sekunder terutama pyrolusit (MnO2) dan manganit (MnO(OH)). Kadar Mn dalam tanah berkisar antara 300 smpai 2000 ppm. Bentuk Mn dapat berupa kation Mn++ atau mangan oksida, baik bervalensi dua maupun valensi empat. Penggenangan dan pengeringan yang berarti reduksi dan oksidasi pada tanah berpengaruh terhadap valensi Mn. Mn merupakan penyusun ribosom dan juga mengaktifkan polimerase, sintesis protein, karbohidrat. Berperan sebagai activator bagi sejumlah enzim utama dalam siklus krebs, dibutuhkan untuk fungsi fotosintetik yang normal dalam kloroplas,ada indikasi dibutuhkan dalam sintesis klorofil. Defisiensi unsure Mn antara lain : pada tanaman berdaun lebar, interveinal chlorosis pada daun muda mirip kekahatan Fe tapi lebih banyak menyebar sampai ke daun yang lebih tua, pada serealia bercak-bercak warna keabu-abuan sampai kecoklatan dan garis-garis pada bagian tengah dan pangkal daun muda

90 Manganese Gejala defisiensi Mn: – Khlorosis di antara tulang daun. – Daun-daun muda mati.

91 Molybdenum Molibden diserap dalam bentuk ion MoO4-. Variasi antara titik kritik dengan toksis relatif besar. Bila tanaman terlalu tinggi, selain toksis bagi tanaman juga berbahaya bagi hewan yang memakannya. Hal ini agak berbeda dengan sifat hara mikro yang lain. Pada daun kapas, kadar Mo sering sekitar 1500 ppm. Umumnya tanah mineral cukup mengandung Mo. Mineral lempung yang terdapat di dalam tanah antara lain molibderit (MoS), powellit (CaMo)3.8H2O. Molibdenum (Mo) dalam larutan sebagai kation ataupun anion. Pada tanah gambut atau tanah organik sering terlihat adanya gejala defisiensi Mo. Walaupun demikian dengan senyawa organik Mo membentuk senyawa khelat yang melindungi Mo dari pencucian air. Tanah yang disawahkan menyebabkan kenaikan ketersediaan Mo dalam tanah. Hal ini disebabkan karena dilepaskannya Mo dari ikatan Fe (III) oksida menjadi Fe (II) oksida hidrat. Fungsi Mo dalam tanaman adalah mengaktifkan enzim nitrogenase, nitrat reduktase dan xantine oksidase. Gejala yang timbul karena kekurangan Mo hampir menyerupai kekurangan N. Kekurangan Mo dapat menghambat pertumbuhan tanaman, daun menjadi pucat dan mati dan pembentukan bunga terlambat. Gejala defisiensi Mo dimulai dari daun tengah dan daun bawah. Daun menjadi kering kelayuan, tepi daun menggulung dan daun umumnya sempit. Bila defisiensi berat, maka lamina hanya terbentuk sedikit sehingga kelihatan tulang-tulang daun lebih dominan.

92 Molybdenum Gejala defisiensi Mo: – Pertumbuhan tanaman kerdil. – Daun-daun menguning, daun- daun menggulung ke arah atas, bagian tepi daun seperti terbakar.

93 Chlorine Fungsi: – Esensial begi beberapa proses tanaman. – Berfungsi dalam sistem ensim. Khlor merupakan unsure yang diserap dalam bentuk ion Cl- oleh akar tanaman dan dapat diserap pula berupa gas atau larutan oleh bagian atas tanaman, misalnya daun. Kadar Cl dalam tanaman sekitar ppm berat tanaman kering. Kadar Cl yang terbaik pada tanaman adalah antara ppm dan dianggap masih dalam kisaran hara mikro. Klor dalam tanah tidak diikat oleh mineral, sehingga sangat mobil dan mudah tercuci oleh air draiinase. Sumber Cl sering berasal dari air hujan, oleh karena itu, hara Cl kebanyakan bukan menimbulkan defisiensi, tetapi justru menimbulkan masalah keracunan tanaman. Klor berfungsi sebagai pemindah hara tanaman, meningkatkan osmose sel, mencegah kehilangan air yang tidak seimbang, memperbaiki penyerapan ion lain,untuk tanaman kelapa dan kelapa sawit dianggap hara makro yang penting. Juga berperan dalam fotosistem II dari proses fotosintesis, khususnya dalam evolusi oksigen. Gejala defisiensi khlor lain : pola percabangan akar abnormal, gejala wilting (daun lemah dan layu), warna keemasan (bronzing) pada daun, pada tanaman kol daun berbentuk mangkuk.

94 Chlorine Gejala defisiensi Cl: – Biasanya gejala toksisitas khlor lebih banyak dibandingkan dnegan defisiensi khlor. CHLORINE TOXICITY

95 PENYERAPAN HARA Diunduh dari: 20/9/2012. Melalui stomata, daun- daun melakukan pertukaran H2O dan O2 dengan udara Mineral Akar menyerap air dan unsur hara dari tanah CO2, sumber karbon untuk fotosintesis, berdifusi ke dalam daun dari udara atmosfir melalui stomata Akar mengambil O2 dan melepaskan CO2, Tanaman menggunakan O2 untuk respirasi, tetapi ia merupakan produsen neto oksigen

96 PENYERAPAN HARA Diunduh dari: …. 20/9/2012. Perkembangan perakaran yang bagus sangat membantu tanaman untuk dapat menyerap hara secara lebih efektif.

97 PENYERAPAN HARA Irama pertumbuhan tanaman dna serapan hara N, P, dan K Diunduh dari: …. 20/9/2012. Hari setelah tumbuh Pertumbuhan & Serapan Hara (% total)

98 PENYERAPAN HARA Penyerapan Hara secara Aktif Movement of ions from the outer space of the cell to the inner space is generally against the concentration gradient and hence requires energy. This energy is obtained through metabolism either directly or indirectly. Various evidences indicate the active uptake of ions by carrier mechanism. Mekanisme Carrier In carrier mechanism, activated ions combine with carrier proteins and from ion carrier complex. This complex moves across the membrane and reaches the inner space by the expenditure of energy. Within the cytoplasm, the complex breaks to release the ions. Karier ke luar dari sitoplasma dan siap mengikat ion lainnya dari kompleks ion. Diunduh dari: …. 20/9/2012. Konsep Karier Molekul Karier Ion Karier aktif Kompleks ion Karier

99 PENYERAPAN HARA Lalulintas ion memasuki akar Mineral nutrients absorbed from the root has to be carried to the xylem. This transport follows two pathways namely apoplastic pathway and symplastic pathway. In apoplastic pathway, mineral nutrients along with water moves from cell to cell through spaces between cell wall by diffusion. The ions, which enter the cell wall of the epidermis move across cell wall of cortex, cytoplasm of endodermis, cell walls of pericycle and finally reach the xylem. Dalam jalur simplastik, hara mineral memasuki sitoplasma sel epidermis bergerak melintasi sitoplasma korteks, sel endodermis perisikel melalui plasmodesmata dan akhirnya mencapai SILEM. Diunduh dari: …. 20/9/2012. Jalur Apoplastik Jalur Simplastik Aspek anatomis dari Jalur Apoplastik dan Simplastik penyerapan ion di daerah bulu akar Endodermis Silem Phloem Perisikel Strip Karpari Korteks

100 PENYERAPAN HARA TEORI TRANSPOR ELEKTRON This theory was proposed by H. Lundegardh, who suggested that anions could be transported across the membrane by cytochrome system. Energy is supplied by direct oxidation of respiratory intermediates. Diagrammatic representation of cytochrome pump hypothesis On salt absorption, anions (A - ) are actively absorbed via a cytochrome pump and cations (M + ) are passively absorbed. The rate of respiration, which is solely due to anion absorption, is called as anion respiration or salt respiration. The original rate of respiration (without anion respiration) can be observed in distilled water and is called ground respiration. Total respiration (R 1 ) = Ground respiration (R g ) + Salt or anion respiration (R a ). Diunduh dari: …. 20/9/2012. Reaksi Dehidrogenase Larutan eksternal Internal Sel

101 PENYERAPAN HARA Translokasi Solute P.R. Stout and Dr. Hoagland have proved that mineral nutrients absorbed by the roots are translocated through the xylem vessel. Mineral salts dissolved in water moves up along the xylem vessel to be transported to all the parts of the plant body. Translocation is aided, by transpiration. As water is continuously lost by transpiration on the upper surfaces of the plant, it creates a transpirational pull, by which water along with mineral salts is pulled up along the xylem vessel. Active absorption of energy can be achieved only by an input of energy. Following evidences show the involvement of metabolic energy in the absorption of mineral salts. Higher rate of respiration increases the salt accumulation inside the cell. Respiratory inhibitors check the process of salt uptake. By decreasing oxygen content in the medium, the salt absorption is also decreased. These evidences indicate that salt absorption is directly connected with respiratory rate and energy level in the plant body, as active absorption requires utilization of energy. Diunduh dari: …. 20/9/2012.

102 PENYERAPAN HARA Roots have extensions of the root epidemal cells known as root hairs. While root hairs greatly enhance the surface area (hence absorbtion surface), the addition of symbiotic mycorrhizae fungi vastly increases the area of the root for absorbing water and minerals from the soil. Peranan bulu akar dalam meningkatkan nluas permukaan akar untuk penyerapan air dan unsur hara dari tanah. Image from Purves et al., Life: The Science of Biology, 4th Edition, by Sinauer Associates (www.sinauer.com) and WH Freeman (www.whfreeman.com)www.sinauer.comwww.whfreeman.com Diunduh dari: 20/9/2012. Bulu-bulu akar

103 PENYERAPAN UNSUR HARA TANAMAN Gejala defisiensi dapat dicegah atau dikoreksi dnegan jalan menambahkan hara Defisiensi suatu hara mengakibatkan tanaman sulit atau bahkan tidak mungkin melengkapi pertumbuhan vegetatifnya atau fase reproduktifnya Ikisan.com

104 pH tanah mempengaruhi ketersediaan hara P, Zn, & Fe

105 PENYERAPAN HARA – from soil to plant via root Pergerakan hara ke akar : 1) Perkembangan Akar: exposure to soil and new supplies of nutrients - roots could contact 3% of the soil or nutrients in the soil. 2) Aliran Massa:  water absorbed by the root creates a water deficit near the root,  more water moves to the root carrying nutrients with the water.  Penting bagi unsur-unsur hara yang banyak dijumpai dalam larutan tanah : N, K & Ca Akar sekunder Akar Primer Bulu Akar Akar Primer dan Sekunder Bulu Akar

106 PENYERAPAN HARA 3) Difusi – Pergerakan hara karena ketidak-seimbangan konsnetrasi ( Gradien difusi) Akar tanaman random thermal movement HPO4- HPO4- HPO4- HPO4- blobs.org/science/diffusion biologycorner.com

107 Persyaratan penyerapan hara oleh tanaman Actively growing plants - anything that affects the metabolism of the plant will affect nutrient uptake Energi metabolik diperlukan. Akar tanaman harus mampu ber-respirasi. Tanah hartus cukup oksigen Akar tanaman tomat setelah dipanen

108 Conditions required for Nutrient Uptake by plants Root hairs are the most active points of nutrient uptake. Process is selective - a carrier ion moves from plasmalemma across the plasma membrane into the outer space of the walls of the cells of the cortex and picks up a nutrient ion and moves back across the membrane.

109 Penyerapan Hara Carrier ion Membran Plasma Rongga dalam Rongga luar NO3- K+ Rongga bebas Diperlukan energi untuk menggerakkan karier melintasi membran NO3-

110 Penyerapan Hara Root Hair NO3-HCO3- Ca ++ H+ Penyerapan hara dapat mengakibatkan peningkatan kemasaman. Bulu Akar

111 Diffusion away from root Diffusion toward root Nutrient Concentration Root surface Bulk soil high low Concentration gradients for soil nutrients, diffusing either toward or away from the root surface Permukaan akar Difusi menjauhi akar Difusi mendekati akar Konsentrasi hara Masa tanah Tinggi Rendah

112 Laju difusi hara beragam di antara ion-ion and due to differences in solubility (NO 3 - >> PO 4 3- ) Perbedaan muatan listrik (biasanya anion lebih cepat dibanding kation) Perbedaan rapat muatan: Rapat muatan: Banyaknya muatan per ion dibagi dengan radius ionik. i.e., ion-ion yang ukurannya kecil dan muatannya tinggi, mempunyai rapat muatan yang tinggi ions with high charge density diffuses more slowly Al 3+ > H + > Ca 2+ > Mg 2+ > K + = NH 4 + > Na +

113 Ion-ion yang difusinya cepat (‘mobile nutrients’) mempunyai selubung difusi yang radiusnya lebih besar dibandingkan dnegan ion-ion yang difusinya lambat slowly (‘immobile nutrients’) PO 4 3- NO 3 - Selubung difusi: volume of soil around root that is depleted in nutrient concentrations due to uptake Zone penyerapan untuk hara mobil dan immobil

114 Diffusion toward root Nutrient Concentration Root surface Bulk soil high low Because of these differences in rates of ion diffusion, zones of depletion around roots will vary in size, with immobile nutrients having smaller and mobile nutrients having larger zones NO 3 - PO mm10 mm Difusi hara mendekati akar Permukaan akar tanaman

115 For this reason, plants must develop greater root length to fully exploit the soil for ions like phosphate and ammonium than for ions like nitrate A much higher root length density is re- quired to deplete the soil of immobile than mobile nutrients. Immobile nutrients (NH 4 +, H 2 PO 4 - ) Mobile nutrient (NO 3 - ) Root length density (mm/cm 3 ) % depletion of nutrient availability 0% 100% Hara immobil Hara Mobil Kerapatan panjang akar (mm/cm3) % deplesi hara tersedia Kerapatan panjang akar yang cukup tinggi diperlukan untuk menyerap hara immobil dibandingkan dnegan hara yang mobil

116 Mass flow – movement of soluble ions from soil water to the root driven by the transpiration stream H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O The transpiration stream Aliran Transpirasi

117 PENTINGNYA ALIRAN MASSA Untuk unsur hara yang banyak dalam tanah; Juga penting bagi unsur hara mikro yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah sedikit. Tetapi “aliran massa” tidak terlalu penting bagi …. … unsur-unsur hara yang biasanya membatasi produksi tanaman

118 Root interception is the direct encountering of nutrients as roots elongate into unexplored soils Root interception is not important as a mechanism that directly supplies nutrients to roots…why? Because the quantity of N, P, K encountered is always less than the actual construction cost of the new root Of course, root elongation is very important in producing new roots, and providing new surface area in unexplored soil to which nutrients can move by diffusion and mass flow Bagaimana mekanisme pergerakan hara tanaman …..…

119 Unsur Hara Mekanisme suplai hara (% dari total yang diserap) Root Interception Mass Flow Diffusion Sedge tundra (Natural ecosystem) Nitrogen Phosphorus Potassium Calcium-2500 Magnesium-8317 Corn crop (Agricultural ecosystem) Nitrogen 1 79 (NO 3 - ) 20 Phosphorus Potassium Calcium Magnesium Sulfur5950 Iron-53- Manganese-1330 Zinc-33- Boron-3500 Copper-4000 Molybdenum-2000 In both natural and agricultural ecosystems, diffusion is the most important mechanism for growth limiting nutrients Mass flow is important for nutrients that are or required in small amounts abundant in soil,

120 Kalau unsur hara telah berada di permukaan akar, bagaimana ia memasuki tanaman? Active transport moves ions across root cell membranes Requires energy! (respiration!) Penyerapan hara tanaman

121 1). Laju suplai hara dari tanah (e.g., mineralization rate) sangat penting What influences rates of nutrient uptake by vegetation? Dosis pupuk (g/m2) Hasil biji (g/m2)

122 2). Panjang akar 3). Aktivitas Akar (uptake capacity per unit root length, density of ion carriers) the major plant trait determining uptake high specific root length maximizes root surface area (SRL = length per mass) secondary to root length, but important during phases of rapid expansion, like after disturbance Apa yang mempengaruhi laju penyerapan hara oleh vegetasi?

123 Peningkatan ratio root:shoot –Increased investment in roots Perkembangan akar di zone yang kaya hara: –Root growth occurs where it does the most good Bulu-bulu akar lebih panjang Pemanjangan akar merupakan cara bagi tanaman untuk meningkatkan penyerapan hara

124 Roots grow preferentially in resource ‘hot spots’ Perkembangan akar terkonsnetrasi pada lapisan tanah-atas yang kaya unsur hara dan bahan organik Akar tanaman tumbuh berkembang dalam merespon peningkatan ketersediaan hara dalam waktu singkat Akar tanaman akan memperbesar luas permukaannya dnegan jalan, membentuk bulu-bulu akar, pada saat ketersediaan hara dalam tanah sangat terbatas. Root investment increases when nutrient supply is low Pemanjangan akar merupakan cara bagi tanaman untuk meningkatkan penyerapan hara

125 Bulu-bulu akar dengan sel-sel epidermisnya dimodifikasi Dengan menumbuhkan bulu-bulu akar, tanaman mampu meningkatkan panjang akar dan luas permukaan akarnya Zone pemanjangan akar

126 Tumbuhan juga dapat meningkatkan panjang akar efektif / luas permukaan akar melalui simbiosis dengan jamur akar mycorrhiza… Mycorrhizae, by increasing effective root length, increase the volume of soil exploited by roots Most plants, (around 75%), are mycorrhizal The ‘mycorrhiza’ (fungus-root) is the interface where fungal hyphae actually penetrate the root, forming an interface where nutrients and carbon are exchanged Struktur dan sifat-sifat “interface” ini beragam di antara tipe- tipe mikorhiza. In mutualistic mode, the plant provides photosynthate (fixed C) to the fungus, whereas the fungus provides nutrients and water to the plant JAMUR AKAR = MIKORHIZA

127 ADA EMPAT TIPE Mycorrhiza: 1.Ectomycorrhizae: temperate, boreal, some tropical forestS 2.Arbuscular mycorrhizae (AM, used to be called VAM): herbaceous communities and tropical forests 3.Ericoid mycorrhizae: heathlands, tundra Orchid mycorrhizae 4.Ecto- dan Arbuscular- mycorrhiza paling banyak dijumpai di alam.

128 – Hifa-hifa fungi menembus dinding sel-sel korteks (tetapi tidak menembus membran plasma) Produce highly branched "arbuscules" in close association with plant cell plasma membrane, forming the point of transfer of nutrients and carbon – Sangat penting dalam proses penyerapan PO oleh akar tanaman – Sangat penting dalam mengatasi cekaman air Arbuscular Mycorrhizae

129 Struktur Arbuscular mycorrhiza Bulu akar Miselium eksternal Klamidospora

130 Arbuscular mycorrhizae, lazimnya pada tumbuhan herba: - Effektif dalam penyediaan hara P bagi tanaman - Juga membantu mitigasi cekaman air Akar tanaman Clover yang diinfeksi oleh fungi arbuscular mycorrhiza. The intricately branched arbuscules (arb) are sites of nutrient exchange with the plant cells; the vesicles (ves) are fungal storage bodies; the swelling at the point of fungal entry into the root is termed an appressorium (ap). Plant root hairs (rh) also are shown.

131 Ectomycorrhizae – Penting dalam mengatasi cekaman air – Selimut atau selubung hifa membungkus akar – Hyphae penetrate intercellular spaces of root cortex to form Hartig Net (point of material exchange between plant and fungus), but do not penetrate cortical cell walls – Tanaman respon thd infeksi fungi dnegan jalan membentuk akar pendek yang bercabang-cabang (branched "club" root) – Penting dalam penyediaan P dan N bagi tanaman; fungi menghasilkan ensim protease yang dapat memecah molekul protein menjadi asam-asam amino – Lazimnya pada tumbuhan pepohonan

132 Struktur Ectomycorrhizae, selubung fungi membungkus akar dan penetrasi di antara sel-sel korteks Selubung fungi Jaring Hartig

133 Ectomycorhiza biasanya dijumpai pada pepohonan, terutama jenis conifer They substantially alter root morphology, moreso than AM fungi club root morphology Morfologi akar Selimut fungi Stele Akar Jaring Hartig Akar pendek yang terinfeksi

134 PERBANDINGAN : Arbuscular mycorrhizae Dan Ectomycorrhizae The arbuscular mycorrhizal structure is much less conspicuous than that of ectomycorrhizae. Both types have external hyphae, but arbuscular mycorrhizae do not form a fungal sheath around the root. Arbuscular mycorrhizae Ectomycorrhizae

135 Orchid mycorrhizae (orchid – asosiasi fungi) – dalam beberapa kasus, fungi menyediakan karbon dan hara tanaman Ericoid mycorrhizae (ericoid – asosiasi fungi): 1.like EM fungi, ericoid fungi produce proteases (enzymes that hydrolyze organic forms of N); amino acids can then be transferred to the host plant 2.Sangat penting dalam nutrisi N bagi tanaman 3.Ericoid fungi juga menghasilkan ensim oksidase fenol yang mampu mendegradasi humus 4.Hifa ericoid tidak tumbuh meluas ke luar akar Two Other Important Types of Mycorrhizae

136 Mycorrhiza Ekto- In ectomycorrhizae, no formation of root hair – The mycelium of the fungus forms a dense sheath over the surface of the root a (a) Ectomycorrhizae. The mantle of the fungal mycelium ensheathes the root. Fungal hyphae extend from the mantle into the soil, absorbing water and minerals, especially phosphate. Hyphae also extend into the extracellular spaces of the root cortex, providing extensive surface area for nutrient exchange between the fungus and its host plant. Epidermis Cortex Endodermis Fungal hyphae between cortical cells (colorized SEM) 100  m Mantle (fungal sheath) 外套膜

137 Mycorrhiza Endo- In endomycorrhizae, formation of root hair – Benang hifa mikroskopis menembus memasuki akar EpidermisCortex Fungal hyphae Root hair 10  m (LM, stained specimen) Cortical cells Endodermis Vesicle Casparian strip Arbuscules 2 (b) Endomycorrhizae. No mantle forms around the root, but microscopic fungal hyphae extend into the root. Within the root cortex, the fungus makes extensive contact with the plant through branching of hyphae that form arbuscules, providing an enormous surface area for nutrient swapping. The hyphae penetrate the cell walls, but not the plasma membranes, of cells within the cortex. Bulu Akar Hifa fungi

138 PUPUK HUBUNGAN TANAMAN - TANAH - HARA Diunduh dari: …. 20/9/2012. Hubungan antara aliran nitrogen dari N-pupuk, N-tanah, dan serapan N oleh tanaman dari zone perakaran; the width of the line represents the magnitude of each N flux. N fert, theoretical nitrogen rate; N fert1, fertilizer N uptake by crop; N fert2, residual fertilizer N in the soil; N fert3, fertilizer N losses to the environment; N soil, crop N uptake from soil; N grain, grain N; N straw, straw N. Calculation of theoretical nitrogen rate for simple nitrogen recommendations in intensive cropping systems: A case study on the North China Plain Xiaotang Ju, Peter Christie. Field Crops Research. Volume 124, Issue 3, 20 December 2011, Pages 450–458.

139 Tipe Pupuk Pupuk adalah bahan yang ditambahkan ke dalam media tanam atau ke tubuh tanaman untuk mencukupi kebutuhan hara yang diperlukan tanaman sehingga mampu berproduksi dengan baik. Bahan pupuk dapat berupa senyawa organik atau anorganik. Pupuk berbeda dengan bahan-bahan suplemen. Pupuk mengandung bahan baku yang diperlukan pertumbuhan dan perkembangan tanaman, sementara suplemen seperti hormon tumbuhan membantu kelancaran proses metabolisme. Meskipun demikian, ke dalam pupuk, khususnya pupuk buatan, dapat ditambahkan sejumlah material suplemen.

140 Pupuk Lengkap vs. Tidak Lengkap Pupuk Lengkap – Contain all 3 primary nutrients of nitrogen, phosphorus, & potassium. Contoh: – – –

141 Pupuk Lengkap vs. Tidak Lengkap Pupuk tidak lengkap – DO NOT have all 3 primary nutrients. Contoh: – – –

142 Pupuk Organik vs. An-organik Pupuk Organik – Come from plant or animal matter & contain carbon compounds. Contoh: – Urea – Sludge – Animal Tankage

143 Pupuk Organik vs. An-organik Keuntungan pupuk organik – Lambat melepaskan hara tersedia. – Not easily leached from soil. – Add organic components to growing media.

144 Pupuk Organik vs. Anorganik Kelemahan pupuk organik: – Hard to get. – Mahal. – Tidak steril. – Kandungan haranya rendah.

145 Pupuk Organik vs. Anorganik Pupuk Anorganik: – Come from sources other than animals or plants…. Produk kimiawi.

146 Pupuk Organik vs. Anorganik Kelebihan pupuk anorganik – Dapat menyusun ratio hara sesuai kebutuhan. – Harganya lebih murah. – Mudah diperoleh di pasaran bebas. Diunduh dari: …. 20/9/2012 Many farmers know that fertilizer can assist in plant growth and produce production; but what is the fertilizer actually doing for your plants and landscape? Pupuk mengandung tiga macam unsur hara makro yang penting bagi tanaman : nitrogen, potassium, dan phosphorus. The need for these minerals makes the use of fertilizer popular—but the production and use of inorganic fertilizer can harm the environment. Memberi makan tanahMemberi makan tanaman Pupuk OrganikPupuk KImia Hara tanaman Bahan organik Mikroba tanah Hara tanah

147 Pupuk Organik vs. Anorganik Kelemahan Pupuk Anorganik – No organic material. – Possible chemical building up in growing media.

148 Pupuk Larut vs. Tidak-Larut Soluble Fertilizer = Pupuk Larut – Dissolves in water & are applied as a liquid solution. KEUNTUNGANNYA – Dapat memupuk melalui air irigasi dalam proses yang disebut “fertigation”.

149 Pupuk Dapat-Larut vs. Tidak-dapat-larut Pupuk tidak melarut (sukar larut) – Includes granular & slow release fertilizers applied to the growing media.

150 Pupuk Larut vs. Tidak-Larut Granular Fertilizer = Pupuk Granuler – Relatif tidak mahal – Mudah ditemukan di pasaran bebas Slow Release Fertilizer = pupuk Lambat Tersedia – More expensive than granular because it is coated. – Gives a more uniform release of nutrients over time period.

151 Komposisi Pupuk & Ratio Analysis – Menyatakan persentase berat dari nitrogen, phosphorus, dan potassium. Ratio – Merupakan komparasi hara primer – = 1:1:1 – = 3:1:2 Aturan Mencampur Pupuk 1.Never mix calcium fertilizers with a fertilizer containing phosphorus. Doing so, might form a precipitate of calcium phosphate and clog your irrigation system. 2.When mixing acid with water - always add acid to water and NOT water to acid. Adding water to acid, might cause uncontrolled boiling and splashing. 3.Mixing Ammonium Nitrate with water in the fertilizer stock decreases the water temperature and might decrease the solubility of other fertilizers as a result. 4.Do not mix a fertilizer containing sulphate with other fertilizers containing calcium. the result will be insoluble Gypsum.

152 Analisis Komposisi Pupuk

153 Pemilihan Pupuk

154 UJI TANAH DAN TANAMAN SIKLUS HARA DALAM SISTEM PERTANIAN. The role of soil and plant analysis, recent advances in fertilizer technology and application techniques, the effects of tillage methods on fertilizer requirement, vesicular-arbuscular mycorrhizas and nutrient efficient species and cultivars have been reviewed in relation to their effects on fertilizer use efficiency. Optimization of plant nutrition-improving the efficiency of fertilizer use W.J. Cox and A.D. Robson Edited by JK Leslie. Proceedings of the 1st Australian Agronomy Conference, April 1980, Queensland Agricultural College, Lawes, Queensland. Diunduh dari: …. 20/9/2012

155 PRODUKSI TANAMAN 1. Bertumpu pada unsur hara yang tersedia dalam tanah 2. Penambahan unsur hara melalui pemupukan dan praktek pengelolaan lainnya Kemampuan tanah menyediakan unsur hara sangat beragam dan berfluktuasi Teknik Diagnosis/Pendugaan: 1. Identifikasi gejala defisiensi hara 2. Uji Tanah 3. Analisis jaringan tanaman Kemampuan tanah menyediakan hara bagi tanaman Kebutuhan tanaman terhadap hara Pupuk

156 TEKNIK PENDUGAAN STATUS KESUBURAN TANAH Identifikasi Gejala Defisiensi Unsur Hara pada tanaman Analisis jaringan tanaman yg tumbuh pada tanah Uji Biologis: Ukuran tingkat kesuburan tanah adalah pertumbuhan tanaman atau mikroorganisme tertentu Chemical Soil Test


Download ppt "MANAJEMEN UNSUR HARA PUPUK BAGI TANAH-TANAMAN Manajemen Kesuburan Tanah Smno fpub Oktober 2013."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google