Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

MANAJEMEN KESUBURAN TANAH BAHAN ORGANIK TANAH Prod Dr Ir Soemarno MS 2 OKTOBER 2013 Selengkapnya di marno.lecture.ub.ac.id No.1 - 254.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "MANAJEMEN KESUBURAN TANAH BAHAN ORGANIK TANAH Prod Dr Ir Soemarno MS 2 OKTOBER 2013 Selengkapnya di marno.lecture.ub.ac.id No.1 - 254."— Transcript presentasi:

1 MANAJEMEN KESUBURAN TANAH BAHAN ORGANIK TANAH Prod Dr Ir Soemarno MS 2 OKTOBER 2013 Selengkapnya di marno.lecture.ub.ac.id No

2 CADANGAN HARA DALAM TANAH Larutan Tanah Bahan Organik Organisme Tanah Mineral Tanah Kation Tukar Jerapan Permukaan

3 KAPASITAS TUKAR KATION (KTK) Bahan Organik Pertikel Liat

4 PERANAN TANAMAN DAN TERNAK DALAM SIKLUS HARA NITROGEN Pupuk Nitrogen Dijual Ke luar Lahan Dimakan ternak Nitrogen Bahan Organik Organisme Tanah Pencucian Nitrat Denitrifikasi NO3- Nitrat Ammonium NH4+

5 PERANAN TANAMAN DAN TERNAK DALAM SIKLUS BAHAN ORGANIK Bahan Organik Tanah Mineral & Endapan Unsur Hara Tersedia Residu Tanaman Serapan Hara Dimakan ternak Rabuk kandang ke tanah Panen Diangkut ke luar lahan

6 DINAMIKA BAHAN ORGANIK TANAH dalam jangka Panjang Sejarah Pengelolaan Prediksi masa depqan Bahan Organik Tanah (mt/ha) Hanya pupuk kimia Pengolahan konvensionqal tanpa pupuk Pupuk kimia dan kompos Tahun

7 SIKLUS BAHAN ORGANIK TANAH DAN UNSUR HARA Akumulasi unsur hara Tanaman dan ternak tumbuh dan mati Residu organik masuk ke tanah Residu berubah menjadi BOT, mel;epaskan CO2 dan hara mineral, termasuk nitrogen. BOT juga mengalami dekomposisi Unsur hara tersedia diserap akar tanaman dan flora tanah … dan mengalami dekomposisi oleh fauna dan mikroba tanah

8 KOMPOSISI BAHAN ORGANIK TANAH Biomasa mikroba tanah Fraksi organik aktif TanahBahan Organik Tanah

9 DISTRIBUSI BOT MENURUT KEDALAMAN C-organik tanah (g/kg)

10 KETERKAITAN VEGETASI & BOT CO2 respirasi tanaman CO2 Fotosintesis CO2 respirasi tanah C-organik tanah Bebas C-organik tanah Intra-Agregat Diangkut ke groundwater Bahan organik dan sedimen C-organik dan C-anorganik yang larut Seresah Bahan organik Akar Tanaman Mikroba Tanah C-organik-tanah yang terlindung secara kimiawi

11 BOT ikut menentukan Kualitas Tanah Organisme Tanah Infiltrasi Struktur Tanah Ketahanan kekeringan dan penyakit Kualitas Tanah Pengelolaan Tanah Kualitas Udara Kualitas Air Produktivitas Sedikit Sedimen Sedikit Debu Sedikit Polutan Minimum olah tanah Tanaman penutup tanah Rotasi yg kaya biomasa BOT WHC

12 SIKLUS NITROGEN Pertanaman Pupuk Tanaman Ternak Bahan Organik Tanah Partikel Tanah Hujan asam Pencucian Denitrifikasi Pertukaran Kation konsumsi Rabuk kandang

13 PERANAN VEGETASI DALAM SIKLUS NITROGEN Imobilisasi Serapan akar Pupuk, rabuk, residu tanaman Fiksasi biologis Nitrogen Biomasa Mikroba Bahan organik tanah Pencucian NO3- Nitrifikasi Mineralisasi

14 KETERKAITAN BAHAN ORGANIK TANAH DG KOMPONEN LAINNYA

15 Peranan BOT dalam mitigasi pencemaran tanah oleh logam berat Banyak Cd Sedikit Cd Pengelolaan Jelek Lebih Banyak Cd dalam tanaman Pengelolaan Bagus Lebih Sedikit Cd dalam tanaman Pupuk kaya Cd Pupuk miskin Cd Khlorida dalam air irigasi Kultivar yang sesuai Pupuk Zn Air irigasi yang bagus kualitasnya Kapur Kaya BOT Miskin BOT Tanah berpasir masam Tanah liat netral Defisiensi Zn

16 Bahan organik tanah sebagai sumber makanan dan energi bagi mikroorganisme

17 PENGARUH BOT terhadap CIRI-CIRI TANAH FISIKA - stabilizes soil structure, improves water holding characteristics, lowers bulk density, dark color may alter thermal properties KIMIA - higher CEC, acts as a pH buffer, ties up metals, interacts with xenobiotics BIOLOGI - supplies energy and body-building constituents for soil organisms, increases microbial populations and their activities, source and sink for nutrients, ecosystem resilience, affects soil enzymes Each year, about 1 to 4% of nutrients in the soil organic matter are released through microbial transformations to become available to plants. Release is highest under warm, moist conditions and slowest in cool dry climates. Microorganisms are the driving force for nutrient release to plants.

18 KETERKAITAN DEKOMPOSISI BOT Ahan organik tanah Asam Humat Asam Fulvat Humin Eluviasi; Podsolisasi Iluviasi Pedoturbasi: Pohon Cacing-tanah Hewan berliang Dekomposisi BO: Fungi; Bakteri; Aktinomisetes, Fauna tanah Humifikasi Akar/ Mikorhiza Mineralisasi

19 TEMPERATUR vs AKUMULASI BOT

20 Struktur Model MAGIC untuk men-simulasi Dinamika Nitrogen Organik dan An-organik dalam Tanah AtmosfirDeposisi Lengas Tanah Air sungai Bahan organik

21 Peranan BOT dalam penyediaan fosfat tanah Pencucian Fosfat tidak larut Pupuk Fosfat Hewan Ternak Panen hasil tanaman dan ternak Tanaman Pelapukan batuan fosfat Runoff dari permukaan tanah

22 BOT dan Kemasaman tanah H+ tanah Anion organik tanah Bahan organik netral Anion organik tanaman

23 Pengaruh pembakaran terhadap kadar BOT

24 Produksi Bahan Organik dalam Sistem Tanaman

25 Model dinamika bahan organik dalam tanah Imobilisasi Struktur Tanah Hara Mineralisasi Protein & Polisakarida Humus Tanaman

26 Diagram Model The Forest CENTURY. Komponen BOT (SOM) mempunyai beberapa “pools” Ketersediaan N Produksi tanaman Model Hutan Model BOT

27 Keterkaitan C-organik dalam sistem tanaman Curah Hujan Tinggi tajuk Seresah N daun Menjaga Respirasi Neraca Karbon di dasar tajuk Tahunan Harian Akar halus Akar Besar Batang & Cabang Fotosintesis neto tajuk Evaporasi Tajuk Lengas Tanah Transpirasi Tajuk

28 Fungsi & Peranan Bahan Organik Tanah (Soil Organic Matter) Fungsi BOT

29 Pengelolaan Lahan vs Kandungan Bahan Organik Tanah Lahan dikelola secara Holistik Lahan dikelola secara Konvensional Lebih sedikit akar = lebih sedikit karbon yg disimpan, lebih banyak karbon di atmosfir Lebih banyak akar = lebih banyak karbon yg disimpan, lebih sedikit karbon di atmosfir

30 Pengaruh C/N rasio Bahan organik terhadap laju Peng-komposan

31 Keterkaitan antara penambahan bahan organik, dekomposisi bahan organik dan akumulasi bahan organik tanah

32 TIMBUNAN KOMPOS KOMPOS Bahan baku kompos Mikroba Tanah

33 PROFIL TANAH Horison B : Zone akumulasi Horison A : Zone pengolahan, kaya BO

34 Dekomposisi Bahan Organik dan Pembentukan Methan (CH4). Pembentukan Methana Biomasa Mikroba Fermentasi Asam Bahan Organik Limbah Organik Residu Tanaman Oksidasi Methan Oksidasi Sulfida Sulfat Zone II: Reduksi sulfat Zone III: Pembentukan methan Zone II & III Anaerobik Zone I Aerobik Asam amino Karbohidrat Asam lemak Asam organik

35 APA YG TERJADI SELAMA PENG-KOMPOS-AN ? Composting is the science of converting organic matter to useful products by the action of various organisms. Decomposition as a process occurs in nature at various levels. To attain the goal of having quality end products, various modifications have been applied to this natural process with a careful monitoring of the process. The composting process mainly involves a battery of actions carried out by the interplay of various organisms that form a web of life. Pengkomposan didefinisikan sebagai dekomposisi biologis oksidatif dari komponen organik dalam limbah pada kondisi lingkungan yang terkendali. Dalam proses ini substansi organik direduksi dari volume besar bahan mentah menjadi volume kecil- kecil yang terus mengalami dekomposisi secara lambat. Proses-proses ini mengakibatkan rasio karbon dengan unsur hara lainnya menjadi lebih seimbang, sehingga unsur hara menjadi tersedia bagi tanaman.

36 SKEMATIK PROSES YANG TERJADI DALAM TIMBUNAN KOMPOS Kompos akhir Tumpukan kompos Mikroba

37 Jalur dekomposisi bahan organik melalui respirasi aerobik. Energi Limbah organik residu tanaman Bahan organik Biomasa Mikroba Respirasi Humifikasi Polimerisasi Mudah dekomposisi Lambat dekomposisi

38 Jalur dekomposisi bahan organik melalui respirasi Fakultatif. Limbah organik residu tanaman Asam amino Karbohidrat Asam lemak Asam organik Reduksi nitrat & nitrit Reduksi Mn++ Reduksi Fe+++ Bahan Organik Mikroba Nitrifikasi Lambat terdekomposisi Mudah terdekomposisi

39 Skema Food-Web dalam Ekosistem Peng-komposan. Organisme level trofik atas Substansi Humik Uap air Substansi Mineral Karbohidrat, Lemak, Protein Lignin Selulose, Pektin Hemi - selulose Bakteri Jamur akar Fungi busuk- coklat Fase Air Produk Metabolik CO2 Material Kompos

40 Dekomposisi Bahan Organik dan Pembentukan Substansi Humik. Residu tumbuhan & hewan Humus Asam amino, Protein, dll Lignin termodifikasi & aromatik Lignin, Tanin, dll Dekomposisi mikrobiologis Struktur Aromatik H2O, CO2, NH3, dll

41 DINAMIKA NITROGEN DALAM TANAH Mineralisasi – Fiksasi Transpor dan Transformasi N Fiksasi (asimilasi) Mineralisasi Senyawa organik:

42 Skematik Siklus Nitrogen Cadangan N-organik Cadangan N-anorganik NH4+ dan NO3- pencucian Pupuk N Sisa tanaman & limbah hewan Atmosfir Fiksasi N Simbiotik Imobilisasi Mineralisasi

43 Penyerapan hara dan air, serta pertukaran udara (gas) terjadi melalui perakaran, terutama bulu-bulu akar halus. The size and arrangement of soil particles must allow for easy movement of nutrients, water, and air to and from roots. Loose, friable soils, depicted at left, permit free exchange and promote root growth. Compacted soils restrict exchange and prevent root growth and penetration. As a result, crops grown in compacted soils are weaker, less stress tolerant, and require greater inputs. Tanah gembur Tanah padat

44 PRAKTEK BUDIDAYA TANAMAN vs BOT Kandungan BOT di berbagai penjuru dunia telah mengalami penurunan 30% - 50% sebagai akibat dari intensifikasi pertanian, terutama sistrem pertanian dnegan rotasi jangka pendek dan pengolahan tanah intensif. Ada praktek budidaya tanah dan tanaman yang dapat meningkatkan kandungan BOT, memacu aktivitas biologis tanah, memperbaiki struktur tanah, dan mengurangi erosi. Praktek budidaya ini adalah “Reducing tillage”. Hal ini dapat memperlambat dekomposisi bahan organik, dan meminimumkan erosi tanah lapisan atas yg kaya BOT.

45 PRAKTEK BUDIDAYA TANAMAN vs BOT Menghindari pengolahan tanah pada saat kondisi tanah masih basah, khususnya untuk pertanian lahan kering. Mengolah tanah pada saat kondisi tanah basah akan mengakibatkan pemadatan tanah. Working wet soil leads to a cascade of events, resulting in severely degraded soil structure and weak, input-demanding, low-yielding crops. Diversifying and lengthening rotations. Include legumes and deep-rooted and high-residue crops to add nitrogen, recycle nutrients from the subsoil, disrupt plow pans, and stimulate soil biological diversity.

46 PRAKTEK BUDIDAYA TANAMAN vs BOT Mengadopsi filosofi "no bare soil". Menanam tanaman penutup tanah (cover crops) dapat meningkatkan BOT, men-daur ulang hara, mengurangi runoff dan erosi, menekan gangguan gulma, dan menambah nitrogen dari legume. Practices such as intercropping, double-cropping, and using living or plant-residue mulches increase the time the soil is covered and provide many of the same bene-fits as cover crops.

47 PRAKTEK BUDIDAYA TANAMAN vs BOT Menggunakan bahan organik, seperti pupuk kandang, kompos, limbah padat, limbah makanan, sereah dedaunan, serpihan kayu, dan residu organik lain yang kaya karbon, untuk memacu aktivitas biologis tanah dan menambah BO dan hara ke tanah. Be careful to avoid crop nitrogen deficiency when applying material with a high carbon:nitrogen ratio (above 30:1). Waktu aplikasi BO memungkinkan untuk berlangsungnya dekomposisi sebelum ada tanaman dan dukungan pupuk N guna memaksimumkan manfaat bahan organik pembenah tanah.

48 INTERAKSI antara fauna tanah dan struktur tanah, dan bgm hal ini mempe- ngaruhi siklus air dan hara ke arah efisiensi pemupukan Pengelolaan: Rotasi tanaman Pengolahan tanah Residu/seresah Pengelolaan Pupuk Agroekosistem Lestari Efisiensi AirEfisiensi N Penangkapan Karbon Proses Jasa Faktor Fauna tanahStruktur tanah

49 Skematik Profil Tanah Seresah daun Humus Batuan Induk

50 Keterkaitan antara BOT dan Nitrogen dalam tanah Nitrit Nitrat Ammonium Kehilangan gas Residu organik Mineral liat Hujan

51 Struktur Tanah

52 Mekanisme pembentukan substansi humik dalam tanah Lignin Modifikasi Residu Tanaman Transformasi oleh mikroba Senyawa Amino Senyawa Humik Hasil Dekomposisi Lignin GulaPolifenol Quinone

53 SISTEM TANAMAN dalam memproduksi bahan organik melalui fotosintesis

54 Hubungan antara C, N dan BOT

55 Oksidasi BOT yang menghasiulkan produk antara (IP). IP mengurai menjadi CO2, air dan energy (E) yang digunakan oleh organisme dekomposer BOT. Komponen anorganik dilepaskan dan humus dibentuk.


Download ppt "MANAJEMEN KESUBURAN TANAH BAHAN ORGANIK TANAH Prod Dr Ir Soemarno MS 2 OKTOBER 2013 Selengkapnya di marno.lecture.ub.ac.id No.1 - 254."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google