FAKTOR TANAH

1. Apa itu TANAH ??? 2. Apa kaitan TANAH dengan TANAMAN PAKAN TERNAK ?

Pendahuluan Tanah : Air Unsur Hara Oksigen Tempat tumbuh Berpijak

TANAH merupakan lapisan permukaan bumi SECARA FISIK sebagai tempat tumbuh & berkembangnya perakaran penopang tegak tumbuhnya tanaman dan menyuplai kebutuhan air dan udara, SECARA KIMIAWIsebagai gudang dan penyuplai hara atau nutrisi (N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Zn, Fe, Mn, B, Cl ) SECARA BIOLOGI  sebagai habitat biota (organisme)  partisipasi aktif dalam penyediaan hara tersebut dan zat-zat aditif (pemacu tumbuh, proteksi) bagi tanaman.

Penampang tanah (horison) Bahan organik di bagian atas (1-6 %) Bagian anorganik lebih banyak : tanah mineral Tanah organik : di rawa-rawa (gambut)

O Horizon: organic material. A Horizon: Mineral horizons Contains humic organic material mixed with a mineral fraction. E Horizon: Mineral horizons where there is loss of silicate clay, iron, or aluminum, leaving a concentration of sand and silt particles of resistant minerals.

B Horizon: Dominated by original rock structure and various materials including clay minerals, carbonates, sesquioxides of iron, and aluminum. C Horizon: Horizons that are less affected by pedogenesis and lack properties of O, A, E, and B horizons. Material may be either like or unlike that from which the solum presumably formed. R Horizon: Hard bedrock

Keterangan : A : Horizon Organik O : Horizon pencampuran bahan organic terhumifikasi dengan bahan mineral E : Horizon pencucian (eluviasi) B : Horizon penumpukan (iluviasi) C : Bahan induk R : Batuan induk .(http://klikdynasis.net/?id=AB148)

Komponen penyusun Tanah : keseimbangan sistem yg berinteraksi antar penyusun : Hara/mineral anorganik (45 %) Bahan organik (5%) Air tanah (25 %) Udara tanah (25 %) Organisme hidup > Jumlah & macamnya berinteraksi membentuk sifat fisik, kimia dan biologi tanah

TANAH SCR FISIK

Sifat Fisik Tanah (gembur, cukup udara & air) Tekstur : perbandingan partikel pasir, debu & liat Pasir (> 70% pasir) : lepas draenasi & aerasi baik, WHC & hara rendah Liat (> 35% liat) : partikel kecil & tipis, struktur kimia kompleks, porositas tinggi (poro mikro), mengembang saat basah, kohesif, WHC tinggi, daya tukar kation tinggi. Lempung (pasir, debu & liat dlm perbandingan yang sama) : sifat ideal, subur, WHC tinggi.

istilah untuk menggambarkan Struktur : istilah untuk menggambarkan agregasi (bagian padat tanah) Agregat pasir debu liat Struktur tanah sangat berpengaruh terhadap pergerakan air dan udara, aktivitas biologis, pertumbuhan akar dan penanaman biji.

Soil structure and water movement

Ruang pori : bagian dari tanah yang ditempati air dan udara Ruang pori makro : memperlancar gerakan air & udara Ruang pori mikro : menghambat pergerakan air & udara

Aerasi Tanah Aerasi : kandungan udara tanah Aerasi baik : O2 tersedia, CO2 mudah dibuang Udara dlm tanah untuk : - respirasi akar tanaman - aktivitas mikroorganisme

Air Tanah : Air penting untuk proses fisik, kimia dan biologi di dalam tanah, berperan dalam pertumbuhan tanaman Air dalam keadaan kapasitas lapang : optimum Air higroskopis : titik layu Air bebas : berlebihan hingga memenuhi seluruh ruang pori, hilang dengan drainase Kandungan air tersedia Pasir kasar lempung liat

TANAH SCR KIMIA

Sifat kimia tanah : - Unsur hara - Keasaman

Prinsip Hara Tanaman Unsur hara terdapat dalam 3 fase : a. Penyerapan hara butuh energi dari respirasi, aerasi harus baik b. Akar mencapai unsur hara, pertumbuhan akar harus baik c. Ketersediaan unsur hara dalam bentuk ion dalam larutan tgt dari kelarutan, konsentrasi dan Ph

Prinsip Hara Tanaman Respon penambahan hara akan baik bila struktur tanah baik Keseimbangan hara penting Unsur hara esensial bagi tanaman dibagi 2 kelompok : Unsur hara makro : N, P, K, Ca, Mg, S. Unsur hara mikro : Co, Cu, Mo, Zn, Na, B, Mn, Fe, Cl.

Unsur hara makro 1. Nitrogen Paling penting Berperan dalam pertumbuhan dan kualitas hijauan Sumber N tanah : 1. N hasil dekomposisi bahan organik 2. N hasil fiksasi dari udara 3. N dari pupuk 4. N dari kotoran hewan 5. N dari sumber lain : ganggang, dll.

THE NITROGEN CYCLE

N hasil dekomposisi bahan organik : 1. Aminisasi 2. Amonifikasi

3. Nitrifikasi

Sintesis Protein Tanaman Sebagian N yang diserap tanaman digunakan untuk sintesis protein

2. Fosfor (P) Bentuk P larut di dalam tanah : H2PO4- (asam), H2PO4-, HPO4-2 (sedang) dan PO4-3 (alkali) Masalah P tanah : 1. Jumlah P tanah sedikit 2. Ketersediaan P tanah rendah akibat pengendapan oleh Fe, Al dan Mn, terutama di tanah asam 3. Fiksasi P oleh liat silikat di tanah asam Perlu pengapuran untuk meningkatkan ketersediaan P Legum butuh P tinggi untuk fiksasi N

2. Fosfor (P) Lanjt. P berperan dalam metabolisme energi dan reaksi biosintetik seperti fotosintesis, metabolisme karbohidrat, asam amino, lemak, dsb Stylo, Siratro dan Lamtoro dapat menyerap P lebih besar pada tanah dengan P rendah karena mempunyai Endotropic mycorryza.

3. Kalium (K) Keadaan kalium tanah : 1. Sebagian besar tanah mineral ber K tinggi 2. Mudah larut dan tercuci 3. Dapat diserap dalam jumlah banyak K tidak bersenyawa dengan senyawa organik K tanah cukup tanaman tegar, tahan penyakit, dan pertumbuhan akar baik 80 % K yang dikonsumsi ternak kembali ke tanah melalui kotoran

4. Sulfur (S) S penyusun asam amino methionin, sistein dan sistin, botin dan thiamin Tiga sumber S alam : 1. Mineral tanah 2. S dalam atmosfir 3. S organik S diserap dalam bentuk ion SO2-2

5. Kalsium (Ca) Sebagian besar Ca ada di daun Penambahan Ca melalui pengapuran Legum lebih efisien mengekstrak Ca tanah

Unsur hara mikro Peranan unsur hara mikro : 1. Pertumbuhan tanaman : pembawa elektron (Fe, Mo, Cu) dan aktivator enzim (Mn, Zn, Fe,Cu, Mo, Mg, Co, Cr dan Al) 2. Untuk kesehatan ternak (Co, Cu, Fe, Se, I dan Mn)

Besi (Fe) Fe paling banyak dijumpai di tanah (terutama asam) Fe daun bagian kloroplas Mangan (Mn) Mn merupakan aktivator enzim dan bagian dari kloroplas Seng (Zn) Penyusun enzim-logam dan kovaktor enzim Tembaga (Cu) Cu adalah penyusun enzim Kurang Cu mengganggu sintesis protein

Natrium Sebagian besar tanah cukup Na Molibdenum (Mo) Mo adalah bagian dari enzim-logam Boron (Bo) Bo berperan dalam metabolisme karbohidrat Cobalt (Co) Dibutuhkan pada proses pembentukan bintil akar Klor (Cl) Kurang Cl tanaman layu akibat perubahan dalam transpirasi

Keasaman Tanah pH = -log [H+] pH menentukan : 1. Ketersediaan unsur hara 2. Aktivitas mikroorganisme 3. pertumbuhan akar tanaman Tanah asam terjadi di daerah curah hujan tinggi akibat basa-basa tercuci dari kompleks jerapan tanah Pengapuran dilakukan agar pH 5.5, pertumbuhan akar optimal pada pH 5,5-6,5

The soil affects nutrient absorption Negatively charged soil particles affect the absorption of mineral nutrients Cation exchange occurs on the surface of the soil particle Cations (+ve charged ions) bind to soil as it is –ve charded If potassium binds to the soil it can displace calcium from the soil particle and make it available for uptake by the root

TANAH SCR BIOLOGI

Sifat Biologi Tanah Sifat biologi dapat dilihat : 1. Kandungan bahan organik 2. Keadaan organisme hidup 3. Proses biokimia akibat aktivitas organisme hidup Bahan Organik Tanah Sumber utamanya tumbuhan tingkat tinggi dan binatang sebagai sumber sekunder BK jaringan hijau terdiri dari C, H, O, N dan unsur lain seperti S, P, K, Ca dalam bentuk KH, PK, LK,lignin

Pengaruh bahan organik tanah terhadap ciri tanah adalah : Pengaruh terhadap warna : berwarna coklat sampai kehitaman Pengaruh terhadap ciri fisik : merangsang granulasi, menurunkan plastisitas, kohesi dan lain-lain serta meningkatkan kemampuan tanah untuk menahan air (WHC : Water Holding Capacity).

Pengaruh bahan organik tanah terhadap ciri tanah adalah : Bahan organik akan meningkatkan kapasitas jerapan kation tanah. Kapasitas jerapan kation dua sampai tigapuluh kali dari koloid mineral serta meliputi 30-90 persen dari tenaga jerap tanah mineral. Suplai dan ketersediaan unsur hara akan meningkat karena adanya kation-kation mudah dipertukarkan, cadangan nitrogen, fosfor dan sulfur diikat dalam bentuk organik, serta adanya ekstraksi unsur dari mineral-mineral oleh asam humus.

PK merupakan senyawa paling rumit terdiri dari C, O, H, N, P, Fe, S dan unsur lain dengan bobot molekul besar

Organisme tanah Pengelompokan organisme tanah berdasarkan aktivitas biokimianya di dalam tanah Mikroorganisme terbanyak dan dominan mikroflora

Hewan berkaki 100/ sentipeda Hewan berkaki 100/ sentipeda. - Bentuk tubuh pipih memanjang dan bersegmen ... Hewan berkaki 1000/ milipeda.

Proses Biologi dan dalam Tanah Pengaruh mikroflora bersifat kimia, sedang fauna bersifat fisik dan kimia Mikroflora (bersama cacing) tanah mendominasi aktivitas metabolik dalam tanah (80 – 90%)

Peranan Organisme Tanah Pelapukan bahan organik atau dekomposisi. Proses pelapukan atau penguraian bahan organik menjadi bentuk-bentuk yang tersedia bagi tanaman. Sebagian besar mikroflora, seperti bakteri heterotropik mendapatkan energi dengan mengurai bahan organik. Mineralisasi. Pelepasan unsur hara mineral ke dalam larutan tanah sebagai akibat aktivitas cairan mikroorganisme (enzim) terhadap bahan organik dan partikel batuan. Asam organik hasil pelapukan, seperti asam karbonat dapat melarutkan batu kapur (CaCO3), juga asam nitrat dan sulfat membantu melarutkan fosfat dari batuan fosfat, besi dan mangan. 3. Perubahan protein kasar menjadi bentuk nitrogen tersedia, seperti amonium dan nitrat melalui proses aminisasi, amonifikasi dan nitrifikasi seperti yang telah dibahas sebelumnya.

Nitrogen cycle

4. Perubahan anorganik Serangkaian reaksi enzimatik yang berkulminasi dibentuknya sulfat larut dalam air. Selain itu, pada tanah berdrainase baik besi dan mangan dioksidasikan oleh mikroorganisme ototropik menjadi bentuk yang mempunyai kelarutan yng rendah. 5. Agregasi Bahan-bahan seperti getah bakteri, hifa fungi, dan saliva rayap dapat mengikat partikel tanah sehingga terbentuk struktur tanah yang baik. 6. Produksi antibiotik. Beberapa bakteri dan aktinomisetes menghasilkan antibiotika seperti penisilin, streptomisin dan areomisin yang dapat mengontrol pertumbuhan patogen di dalam tanah.

Penicillin (sometimes abbreviated PCN or pen) is a group of antibiotics derived from Penicillium fungi

7. Fiksasi Nitrogen. Fiksasi nitrogen adalah pengikatan nitrogen dari udara. Proses ini 90 persen dilakukan oleh mikroorganisme. Mikroorganisme tersebut dibagi dalam dua kelompok, yaitu : a. SIMBIOTIK Terdapat dua tipe dasar bakteri Rhizobium, yaitu : Cowpea type : tipe bakteri yang berkembang di tanah asam daerah tropis yang mempunyai ciri lambat tumbuh dan bereaksi alkalis dan dapat mengikat 150-200 kg N/Ha/tahun. Contoh tanaman inangnya adalah Calopogonium mucunoides, Phaseolus lathyroides, Glycine wightii cv. Tinaroo. Clover type : tipe bakteri yang berkembang pada tanah alkali di daerah temperate yang mempunyai ciri cepat tumbuh dan bereaksi asam serta dapat mengikat 300 kg N/ha/tahun. Contohnya pada tanaman Alfalfa (Medicago sativa).

Mikroorganisme tertentu juga dapat Strain Rhizobium tersebut dapat diklasifikasikan menjadi : 1. Strain efektif, dicirikan dengan bintil akar yang besar mengandung pigmen merah (leg haemoglobin). 2. Strain inefektif, dicirikan dengan bintil kecil berwarna putih, kadangkala berjumlah banyak. 3. Strain non nodulasi, strain yang tidak dapat menginfeksi tanaman dan tidak membentuk bintil akar. b. Asimbiotik. Organisme yang hidup bebas seperti beberapa bakteri dan algae hijau-biru dapat mengikat 40-50 8. Mengurai racun. Mikroorganisme tertentu juga dapat mengurai racun seperti racun dari pestisida (insektisida, fungisida dan herbisida) sehingga menghindari akumulasi racun tersebut di dalam tanah.

Rhizobium-legume symbioses Host plant Bacterial symbiont Alfalfa Rhizobium meliloti Clover Rhizobium trifolii Soybean Bradyrhizobium japonicum Beans Rhizobium phaseoli Pea Rhizobium leguminosarum Sesbania Azorhizobium caulinodans Complete listing can be found at at: http://cmgm.stanford.edu/~mbarnett/rhiz.htm Both plant and bacterial factors determine specificity

legume rhizobia Fixed nitrogen (ammonia) Fixed carbon (malate, sucrose) rhizobia

R. leguminosarum nodules Pea Plant Pink color is leghaemoglobin a protein that carries oxygen to the bacteroids

Rhizobium encoding GFP from jellyfish as a marker Infection thread (From Quaedvlieg et al. Plant Mol. Biol. 37: 715-727, 1998)

Bacteria divide as they traverse infection thread

Nodule development Enlargement of the nodule, nitrogen fixation and exchange of nutrients

The Nodulation Process Chemical recognition of roots and Rhizobium Root hair curling Formation of infection thread Invasion of roots by Rhizobia Cortical cell divisions and formation of nodule tissue Bacteria fix nitrogen which is transferred to plant cells in exchange for fixed carbon

SELESAI