V. FOSFOR
V. FOSFOR 5.1 Pendahuluan 5.2 Siklus P 5.3 Bentuk dan Fungsi P dalam Tanaman 5.4 Gejala Defisiensi P 5.5. Bentuk P Tanah: a. P Larutan; b. P Anorganik Tanah; c. P Organik Tanah. 5.6. Sumber P : a. P Organik b. P Anorganik
5.1. Pendahuluan Unsur P merupakan “kunci kehidupan” Sifat P sangat stabil di dalam tanah. Ketersediaan P tanah tergantung pada sifat dan ciri tanah. Diserap tanaman dalam bentuk HPO4= atau (H2PO4-) Mobilitas P dalam tanah rendah, karena retensinya dalam tanah sangat tinggi.
Fosfor di dalam tanah kurang dibandingkan N dan K. P total pada permukaan tanah beragam dari 0,005 sampai 0,15%. Kandungan P total tanah rata-rata rendah di bagian tenggara humid dibandingkan dengan di daerah padang rumput. Jumlah P total dalam tanah mempunyai hubungan yang kecil atau tidak berhubungan dengan ketersediaan P bagi tanaman.
Gambar 5.1. Siklus P dalam Tanah Residu tanaman & hewan Pupuk Diangkut Tanaman P. Non labil BAHAN ORGANIK TANAH P terjerap (P labil) Larutan P H2PO4- HPO4-2 Mineralisasi Adsorpsi Desorpsi Mineral sekunder Fe/AlPO4 CaHPO4 (P Non Labil) Immobilisasi Persipitasi Terlarut P. Labil Mineral primer (P non Labil) Terlarut Pencucian Gambar 5.1. Siklus P dalam Tanah
Siklus P menjelaskan hubungan antara keragaman bentuk P dalam tanah. Berkurangnya P larutan tanah dengan serapan oleh akar tanaman disangga oleh fraksi P organik dan anorganik dalam tanah. Mineral P primer dan sekunder larut menjadi tersedia kembali. H2PO4- dan HPO4-2 dalam larutan. P anorganik dijerap dalam mineral dan permukaan liat sebagai H2PO4- dan HPO4-2 (P anorganik labil) dapat dilepaskan kembali pada penyangga P larutan. Mikroorganisme tanah mencerna residu tanaman mengandung P dan menghasilkan senyawa P organik yang dimineralisasi melalui aktivitas mikrobia untuk mensuplai P larutan.
Siklus P dapat disederhanakan mengikuti hubungan : P larutan tanah P labil P tidak labil P labil dan nonlabil berada pada fraksi organik dan anorganik. P labil: bagian yang mudah tersedia menjadi P larutan karena laju disosiasi yang tinggi atau berubah menjadi senyawa P-tidak labil karena adsoprsi atau retensi.
5.3. BENTUK DAN FUNGSI P PADA TANAMAN Konsentrasi P dalam tanaman sangat rendah (0,1 – 0,5%) dibandingkan dengan konsentrasi N dan K. Tanaman menyerap H2PO4- atau HPO4-2 (orthofosfat), hal ini tergantung pada pH tanah Tanaman juga menyerap senyawa P organik dengan berat molekul yang rendah dan dapat larut (yaitu asam nukleat dan phytin) yang merupakan hasil produksi dari dekomposisi B.O tanah. Karena ketidakstabilan dari banyak senyawa P organik, kehadiran aktivitas mikroba ini penting sebagai sumber P terbatas untuk tanaman tingkat tinggi.
Gambar 5.2. STRUKTUR ADP DAN ATP FUNGSI Seperti N, P terlibat banyak dalam proses pertumbuhan tanaman yang vital (penting). Fungsi utama (essensial) dari P ialah mentransfer dan menyimpan energi. ADP dan ATP yang bertindak sebagai “pengedar energi” di antara tanaman Gambar 5.2. STRUKTUR ADP DAN ATP
Tabel 5.1. Proses dan fungsi ADP dan ATP di dlm tanaman Transport membran Aliran sitoplasma Fotosintesis Biosintesis protein Biosintesis Fosfolipid Sintesis asam Nukleat Generasi potensial elektrik membran Respirasi Biosintesis selulosa, pektin, hemiselulosa dan lignin Biosintesis lipid Biosintesis isoprenoid steroid dan giberelin
P ialah elemen yang penting dalam DNA dan RNA yang mengandung kode genetis dari tanaman untuk memproduksi protein-protein dan senyawa-senyawa lain yang penting untuk struktur tanaman, hasil benih, dan transfer genetis. Fospolipid, fospoprotein, koenzim, dan nukleotida merupakan komponen-komponen struktural yang penting dari membran kimia dan fungsi-fungsi yang berhubungan dengannya. Oleh karena itu, P cukup penting untuk pertumbuhan yang kuat dan perkembangan dari bagian-bagian reproduksi (buah-buahan, biji-bijian, dan lain-lain).
Gambar 5.3 Pengaruh lokasi penambahan fosfat, nitrat, ammonium dan kalium terhadap bentuk akar. Tanaman kontrol (HHH) memperoleh larutan hara yang lengkap pada seluruh bagian sistem akar. Akar lain (LHL) memperoleh larutan hara yang lengkap pada zona tengah, bagian atas dan bawah disuplai dengan hara tertentu yang menunjukkan gejala defisiensi.
5.4. GEJALA DEFISIENSI SECARA VISUAL Kebanyakan gejala-gejala umum yang terlihat di antaranya secara ke seluruhan tanaman tumbuh kerdil dan daun berwarna hijau kegelapan. Meningkatnya kekurangan P, warna daun hijau gelap berubah menjadi hijau keabuan hingga hijau-kebiruan kilat metalik. Beberapa tanaman (seperti bit gula) , daun hijau gelap tampak pada fase pertumbuhan awal, berkembang menjadi coklat, proses pembentukan jaringan urat daun seperti jala pada daun tua pada saat tanaman matang. Daun berwarna ungu biasanya dihubungkan dengan kekurangan P pada jagung dan rumput-rumputan lain. Gejala terlihat pada ujung daun bawah dan menjalar sepanjang tepi daun sampai seluruh daun berwarna ungu.
Daun-daun bagian bawah nekrotik dengan kondisi kekurangan suplai P. Warna ungu disebabkan akumulasi dari gula yang meningkatkan proses sintesis dari antosianin (pigmen ungu) dalam daun (terlihat pada lembaran daun).
5.5. BENTUK P DALAM TANAH 5.5.1. P -LARUTAN Jumlah H2PO4- dan HPO4-2 ada dalam larutan tergantung pada pH tanah. Pada pH 7,2, H2PO4- ~ HPO42-. Di bawah pH 7,2, H2PO4- > HPO4-2, dan di atas pH 7,2 HPO4-2 > H2PO4-. Tanaman menyerap HPO4-2 lebih lambat dibandingkan dengan H2PO4-. Rata-rata konsentrasi P larutan tanah tanah ~ 0,05 ppm dan keragaman yang lebar di antara tanah. Konsentrasi P larutan tanah yg dibutuhkan tanaman umumnya berkisar antara 0,003 sampai 0,3 ppm dan tergantung pada spesies tanaman serta tingkat produksi (Tabel 5.2.).
Akar menyerap P dari larutan tanah melalui aliran massa dan diffusi ke permukaan akar. Penyerapan P dari larutan tanah oleh tanaman melalui aliran massa relatif rendah sehingga hanya sebagian kecil dari P yang dibutuhkan tanaman melalui mekanisme ini. Contoh, jika rasio transpirasi 400 (400 g air per 1 g tanaman) dan 0,2% P dalam tanaman. Jika rata-rata konsentrasi larutan 0,05 ppm P, kemudian banyaknya P yang bergerak ke tanaman melalui aliran massa adalah : 400 g H2O x 100 g tanaman x 0,05 g P x 100% = 1 % g tnm 0,2 g P 10-6 g H2O
Gambar 5.5 Pengaruh pH terhadap distribusi jenis ortofosfat dalam larutan
Perkiraan P Larutan Tanah (ppm) Untuk Dua Tabel. 5.2. Perkiraan Konsentrasi P Larutan Tanah Dihubungkan dengan 75 dan 95% Hasil Maksimum Tanaman Terpilih Tanaman Perkiraan P Larutan Tanah (ppm) Untuk Dua Tingkatan Hasil 75% Hasil Maksimum 95% Hasil Maksimum Ketela Pohon 0,003 0,005 Kacang Tanah 0,01 Jagung 0,008 0,025 Gandum 0,009 0,028 Kubis 0,012 0,04 Kentang 0,02 0,18 Kedelai 0,20 Tomat 0,05 Selada 0,10 0,30 Sumber : Fox, 1982, Better Crops Plant Food, 66:24
5.5.2. P -ANORGANIK TANAH P organik dimineralisasi menjadi P anorganik atau sebagai P yang ditambahkan ke tanah, P anorganik dalam larutan yang tidak diserap oleh akar atau diimmobilisasi oleh mikroorganisme dapat dijerap (adsorbed) oleh permukaan mineral (P labil) atau diendapkan (precipitated). Sebagai senyawa P sekunder, jerapan permukaan dan reaksi presipitasi secara bersama disebut fiksasi P atau retensi P. Fiksasi P anorganik tergantung pada banyak faktor, yang terpenting adalah pH tanah.
Gambar 5.7 Pengaruh pH Tanah terhadap Adsorpsi dan Presipitasi P (Diambil dari Stevenson, 1986, Siklus Tanah, p 250, John Wiley & Sons)
Pada tanah masam, P anorganik diendapkan sebagai mineral sekunder besi atau aluminium fosfat (Fe/Al-P) dan atau dijerap permukaan oksida besi atau aluminium dan mineral liat. Pada tanah yang bereaksi netral dan berkapur, P anorganik dipresipitasi sebagai mineral sekunder Ca-P dan Mg-P pada tanah yang kaya Mg dan atau dijerap pada permukaan liat dan CaCO3.
(a) Kelarutan Mineral P Siklus P menggambarkan tingkat P-larutan disangga oleh P yang dijerap pada permukaan mineral (P labil), mineralisasi P organik dan mineral P dapat larut. Akhirnya, konsentrasi P larutan dikendalikan oleh kelarutan mineral P. Umumnya sebagian besar mineral P ditemukan pada tanah masam sebagai mineral Al-P dan Fe-P, sedangkan mineral Ca-P lebih dominan pada tanah netral dan berkapur (Tabel 5.3). Setiap mineral P akan menyokong konsentrasi ion spesifik tergantung pada hasil kelarutan (Ksp) dari mineral tsb. Contoh : FePO4.2H2O akan melarut sebagai berikut : FePO4.2H2O + H2O H2PO4- + H+ + Fe(OH)3. (1)
Tanah netral dan berkapur Tabel.5.3. Mineral P yang biasa ditemukan pada tanah masam, netral dan berkapur Tanah masam* Varisit Strengit AlPO4.2H2O FePO4.2H2O Tanah netral dan berkapur Dikalsium fosfat dihidrat (DCPD) Dikalsium fosfat (DCP) Oktakalsium fosfat (OCP) b-Trikalsium fosfat (b-TCP) Hidroksiapatit (FA) Flour apatit (FA) CaHPO4.2H2O CaHPO4 Ca4H(PO4)3.2.5H2O Ca3(PO4)2 Ca5(PO4)3OH Ca5(PO4)3F *Mineral2 dalam susunan daftar di atas menunjukkan tingkat kelarutan yang menurun.
Gambar 5.8 Kelarutan Mineral Fosfat Ca, Al dan Fe di Dalam Tanah (Lindsay, 1979, Chemical Equilibria in Soils, Wiley Interscience, p.181)
Sumbu-y menunjukkan konsentrasi H2PO4- atau HPO4-2 dalam tanah Sumbu-y menunjukkan konsentrasi H2PO4- atau HPO4-2 dalam tanah. Ion H2PO4- lebih dominan pada pH , 7,2, sementara HPO4-2 lebih dominan pada pH > 7,2 (Gambar 5.5). Sumbu x menunjukkan pH larutan. Pada pH 4,5, AlPO4.2H2O dan FePO4.2H2O mengendalikan konsentrasi H2PO4- dalam larutan. Meningkatnya pH meningkatkan konsentrasi H2PO4- karena mineral Al-P dan atau Fe-P larut menurut pada persamaan 1, yang mana jika digambarkan dalam diagram sebagai positif garis miring. Meningkatnya ketersediaan P sering diamati jika flourapatit dapat digunakan sebagai pupuk pada pH tanah rendah (pH , 4,5), sebagaimana ditunjukkan oleh kelarutannya yang tinggi pada pH rendah . Perbedaannya, hidroksiapatit atau feroapatit tidak dapat digunakan untuk menyediakan P tersedia bagi tanaman pada tanah netral atau berkapur karena kelarutannya rendah.
(b) Reaksi Adsorpsi P Reaksi Jerapan P H2PO4- dan/atau HPO4-2 merupakan P organik lebih yang dijerap pada permukaan mineral pada tanah masam, mineral-mineral oksida dan dan hidroksida Al dan Fe termasuk jerapan P utama. Disebabkan kemasaman larutan permukaan mineral mempunyai muatan (+), melalui kedua tempat yang memiliki muatan (+) dan (-), lebih dominannya muatan (+) siap menarik H2PO4- dan anion lain. Ion P dijerap pada permukaan oksida Fe/Al karena interaksi antara gugus OH- dan/atau OH2+ pada permukaan mineral.
P-Nonlabil P-Labil Gambar 5.9 Mekanisme Adsorpsi P pada Permukaan Oksida Al/Fe. Pengikatan Fosfat melalui satu ikatan Al-O menghasilkan P labil; kemudian pengikatan melalui dua ikatan Fe-O atau Al-O menghasilkan struktur yang stabil yang menghasilkan desorpsi P yang sangat kecil
q = f(c) q = acb (c) Persamaan Adsorpsi Persamaan Freundlich dan Langmuir digunakan untuk menggambarkan jerapan P dalam tanah. Persamaan-persamaan ini dapat membentuk pemahaman hubungan antara kuantitas jerapan P per satuan bobot tanah dan konsentrasi P dalam larutan. Persamaan jerapan mempunyai bentuk umum : dimana q adalah jumlah kuantitas dijerap dan fungsi (f) dari konsentrasi P larutan ( c ). Persamaan Freundlich ditunjukkan oleh : dimana a dan b adalah koefisien keragaman di antara tanah, dan q dan c adalah jumlah P yang di jerap dan konsentrasi P larutan. q = f(c) q = acb
persamaan Freundlich memasukkan batasan adsorpsi P maksimum dengan gambaran: q = kuantitas jerapan, c = konsentrasi P larutan, b adsorpsi P maksimum, a = koefisien . Adsorpsi P maksimum pada persamaan Langmuir menunjukan bahwa suatu lapisan tunggal (monolayer) ion P dijerap pada permukaan mineral, yang mana terjadi pada konsentrasi P larutan yang lebih tinggi dari pada yang digambarkan pada persamnaan Freundlich. q = abc 1 + ac
Jumlah jerapan P pada tanaman Konsentrasi Larutan Jumlah jerapan P pada tanaman Konsentrasi larutan Gambar. 5.10. Gambaran grafik isotherm jerapan dari Freundlich (a) dan Languiir (b) yang persamaan.
(d) Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Fiksasi P Dalam Tanah Banyak sifat-sifat fisik dan kimia tanah yang mempengaruhi kelarutan P dan reaksi-reaksi adsorpsi P didalam tanah. Akibatnya sifat-sifat tanah ini juga mempengaruhi konsentrasi P larutan, ketersediaan P bagi tanaman dan penggunaan pupuk P bagi tanaman. Faktor-faktor tersebut adalah: mineral tanah, pH tanah pengaruh kation-kation, anion, pengaruh P larutan, bahan organik, waktu dan temperatur, penggenangan, dan pengelolaan pupuk P.
(e) Mineral Tanah Reaksi-reaksi adsorpsi dan desorpsi dipengaruhi oleh tipe permukaan mineral yang kontak dengan larutan. P di jerap lebih besar oleh liat 1:1 (contoh kaolinit) daripada oleh liat-liat 2:1 (contoh monmorillonit) sebab tingginya jumlah oksida Fe/Al yang berasosiasi dengan liat kaolinitik yang menonjol pada tanah yang mengalami pelapukan lanjut. kaolinit mempunyai sejumlah besar gugus OH- yang terekspos pada lapisan Al yang dapat dipertukarkan dengan P, selain itu kaolinit muatannya pada ujung yang dapat menjerat P bergantung pada pH
(f) pH Tanah Fiksasi P oleh oksida Fe/Al menurun dengan meningkatnya pH. Gibbsite [Al (OH)3] menjerat jumlah P terbesar pada pH 4,0 sampai 5,0. Jerapan P oleh goethite (FeOOH) menurun antara pH 3,0 dan 12. ketersediaan P pada sebagian besar tanah berada pada keadaan maksimum mendekati pH 6,5. Pada nilai pH rendah, fiksasi P lebih besar dari reaksi dengan oksida Fe/Al dan presipitasi AlPO4 dan FePO4.
Gambar 5.13. Adsorpsi P oleh oksida Fe atau (goethite) yang diakibatkan oleh pH tanah (Sumber dari Hingston et all, 1968, Trans.9 th Int.Cong.Soil.Sci, 1:1459-61)
(g) Efek Kation Kation bervalensi dua pada KTK meningkatkan jerapan P relatf daripada kation bervalensi satu. Untuk contoh, lihat yang dijenuhi dengan Ca+2 menahan sejumlah besar P darpada yang dijenuhi oleh Na+ atau ion bervalensi satu lainnya. Kation-kation bervalensi dua meningkatkan pencapaian muatan positif ujung mineral liat terhadap P. hal ini terjadi pada pH < 6,5, sebab pada pH tanah yang lebih besar akan terjadi presipitasi mineral Ca-P.
TAHAP 1 : Pertukaran Kation Ca+2 Al+3 Ca+2 LIAT + 2 Al+3 + 3 Ca+2 LIAT Ca+2 Al+3 TAHAP 2 : Hidrolisis Al+3 + 2H2O Al(OH)2+ + 2H+ TAHAP 3 : Presipitasi / Adsorpsi Al(OH)2+ + Al(OH)2H2PO4 H2PO4-
(g) Efek Anion Anion anorganik dan organik dapat bersaing dengan P untuk tempat jerapan, yang menghasilkan jerapan P menurun. Penahan anion anorganik yang lemah seperti: NO3- dan Cl- pengaruhnya kecil, dimana penjerapan OH- H3SiO4-,SO4-2, dan MoO4-2 dapat bersaing. Kekuatan jerapan anion menentukan kemampuan bersaing. Untuk contoh, SO4-2 tidak mampu melepas banyak H2PO4- bilamana H2PO4- mampu membentuk senyawa yang lebih kuat daripada SO4-2.
(h) Tingkat Kejenuhan P Umumnya , jerapan P lebih besar pada tanah dengan jerapan P yang sedikit pada permukaan mineral. Pupuk P ditambahkan meningkatkan jumlah jerapan P, menambah penurunan potensial jerapan P menurun. Bila semua tempat-tempat pertukaran dijenuhi dengan H2PO4-, lebih lanjut jerapan tidak akan terjadi dan manfaat dari aplikasi pupuk P akan meningkat.
(i) Bahan Organik Tanah Senyawa organik didalam tanah meningkatkan ketersediaan P karena : Bentuk kompleks organofosfat yang lebih mudah diasimilasi oleh tanaman, Anion ditempati H2PO4- pada tempat-tempat pertukaran adsorpsi, Pembungkusan oksida Fe/Al oleh humus yang membentuk tutup pelindung dan mengurangi adsorpsi P, dan Meningkatnya jumlah P organik yang dimineralisasi menjadi P anorganik.
Temperatur (0C) Persentase OCP 1 Bulan 2 Bulan 4 Bulan 10 Bulan Tabel 5-4. Persentase DCPD yang dihidrolisis ke OCP Berdasarkan Fungsi Waktu dan Temperatur Temperatur (0C) Persentase OCP 1 Bulan 2 Bulan 4 Bulan 10 Bulan 10 < 5 20 70 40 75 100 30 80 Sumber : Sheppard and Racz, 1980, Western Canada Phosphate Symp.,p.170
(j) Waktu dan Temperatur Adsorpsi P didalam tanah mengikuti dua pola yang jelas: mula-mula reaksi cepat diikuti oleh sejumlah reaksi yang lebih lambat. Reaksi jerapan meliputi pertukaran P untuk anion pada permukaan oksida Fe/Al cepat. Reaksi yang lebih lambat meliputi: a. Pembentukan ikatan koevalen Fe-P atau Al-P pada permukaan oksida Fe/Al. b. Presifitasi suatu senyawa P yang hasil kelarutannya dilampaui.
(k) Penggenangan Sebagian besar tanah akan meningkatkan P tersedia setelah penggenangan, besarnya konversi mineral Fe+3-P ke mineral Fe+2-P yang mudah larut terjadi akibat penggenangan. Mekanisme lain mencakup kelarutan P yang diselimuti, meningkatnya mineralisasi P-organik pada tanah-tanah masam, meningkatnya kelarutan Ca-P pada tanah-tanah berkapur, dan lebih besarnya difusi P. Perubahan-perubahan ini dalam ketersediaan P menjelaskan mengapa respon aplikasi P pada tanah beririgasi biasanya lebih kecil daripada suatu tanaman lahan kering yang tumbuh pada tanah yang sama.
(l) Pengelolaan Pupuk P Konsekuensi praktis yang penting dari adsorbs P dan reaksi-reaksi presipitasi adalah waktu setelah aplikasi selama tanaman mampu menggunakan P yang terbaik. Pada tanah-tanah dengan kapasitas fiksasi P tinggi, periode ini singkat, dimana dengan tanah lain bisa terhambat beberapa bulan atau tahun. Jerapan P pupuk lebih besar pada tanah-tanah bertekstur halus karena daerah permukaan mineral relatif lebih besar dari tanah-tanah bertekstur kasar.
5.5.3. P Organik Tanah P organik menunjukkan kira-kira 50% dari P-total tanah dan berbeda-beda untuk setiap jenis tanah, antara 15 sampai 80%. Seperti bahan organik, P organik tanah berkurang dengan kedalaman, dan distribusi dengan kedalaman juga berbeda-beda di antara tanah. Kandungan P dalam bahan organik tanah berkisar antara 1 sampai 3%.
Lokasi Nomor Tanah C : N : P : S Tabel 5-6. Rasio C : N : P : S Organik Pada Tanah Lokasi Nomor Tanah C : N : P : S Iowa Brazil Skotlandia* Berkapur Tidak Berkapur New Zealand+ India 6 10 40 22 9 110 : 10:1,4:1,3 194:10:1,2:1,6 113:10:1.3:1.3 147:10:2.5:1.4 110:10:2.1:2.1 144:10:1.9:1.8 *Nilai untuk S diberikan sebagai S-total +Nilai untuk lapisan di bawah permukaan (35-53) cm dengan 105:10:3,5:1,1 Sumber : Stevenson, 1986. Cycles of Soil, p. 262, John Wiley & Sons.
Carringtong lempung berbeda P- Organik P- Organik Kedalam P- Organik Carringtong lempung berbeda % C- Organik % C -Organik Gambar 5-15. Distribusi P dan C Organik Dengan Kedalaman Pada Dua Contoh tanah Mollisols di Lowa (Stevenson, 1986, cyclesof Soils, p.261, John Wiley & Sons)
Mineralisasi dan Immobilisasi P di Dalam Tanah Mineralisasi dan Immobilisasi P terjadi secara simultan di dalam tanah dan dapat digambarkan sebagai berikut : Mineralisasi P-organik P-organik (H2PO4-/HPO4-2) Immobilisasi P-organik tanah berasal dari sisa-sisa tanaman dan hewan-hewan yang didegradasi oleh mikroba menghasilkan senyawa organik lain dan melepaskan P-organik .
Enzim fosfatase mengkatalisasi reaksi mineralisasi P-organik dengan : O Fosfatase O R – O -P – O- + H2O H – O – P – O- + R-OH O O Rasio C:P sisa menentukan kuatnya mineralisasi P melebihi immobilisasi, jadi seperti C:N mempengaruhi mineralisasi dan immobilisasi.
Mineralisasi/Immobilisasi Rasio C:P sisa menentukan kuatnya mineralisasi P melebihi immobilisasi, jadi seperti C:N mempengaruhi mineralisasi dan immobilisasi, panduan di bawah ini digambarkan : Rasio C-P Mineralisasi/Immobilisasi < 200 200-300 > 300 Mineralisasi P-organik Tidak ada yg hilang P-organik Immobilisasi P-organik
5.6. SUMBER P 5.6.1. P Organik Kotoran hewan dan limbah kota merupakan sumber yang baik bagi ketersediaan P tanaman, dengan perhitungan pupuk kandang 98% P-organik diaplikasikan pada lahan pertanian. Bentuk dan kandungan P pada kotoran hewan bervariasi besar bergantung pada kandungan P pada pakan dan jenis hewan.
----- % bahan kering ----- Tabel 5.9. Kandungan P Kotoran Hewan Pilihan Hewan Total P P-anorganik ----- % bahan kering ----- Babi Sapi pedaging Sapi penghasil Unggas Kuda 1,5-2,5 0,7-1,2 0,5-1,2 0,9-2,2 0,4-1,4 0,8-2,0 0,5-0,8 0,3-1,0 0,3-1,2 0,2-0,8
Total P (% Bahan kering) Tabel 5.10. Distribusi Fraksi P pada Kotoran Babi Cair Setelah Tiga sampai Empat Bulan Penyimpanan. Hewan Total P (% Bahan kering) % P-Total Total P-anorganik Total P-organik P-anorganik dlm larutan P-organik dalam larutan P-mikrobia 1,5-2,0 0,2-0,3 0,01-0,20 0,01-0,03 0,02-0,04 85 15 5 < 4 < 2 Sumber : Van Faassen, 1987, in V. D. Meer (Ed.), Animal Manure on on Grassland Crops, pp.27-45.
Pemupukan Mikrobial P Bacilli pelarut P dan rhizobakterria lain banyak sekali di dalam tanah dan boleh jadi siap diisolasi dari daerah perakaran tanaman. Rhizobakteria yang berkoloni pada akar tanaman dan mendorong pertumbuhan tanaman dikenal sebagai bakteri peningkatan pertumbuhan tanaman “(BPPT)” Bacillus spp. Berada diantara sebagian besar pelarut P dan mempunyai keuntungan pembentukan spora yang resisten terhadap cekaman, dibutuhkan untuk memelihara perkembangan inokulan biji.
5.6.2. P Anorganik (a) Istilah digunakan untuk menggambarkan kandungan P dalam pupuk adalah larut dalam air, larut dalam sitrat, tidak larut dalam asam sitrat, tersedia, dan P-total (sebagai P2O5). Kandungan P dari Pupuk Kandungan P pupuk dinyatakakan sebagai satuan P2O5 dari unsur P. Meskipun perubahan dibuat dari satuan persen P2O5 ke % P, sebagian besar masih menyatakan konsentrasi P dalam pupuk sebagai % P2O5. Hal yang serupa dengan konsentrasi K pada pupuk selalu dinyatakan sebagai % K2O daripada sebagai % K.
Konversi antara % P dan % P2O5 adalah : % P = % P2O5 x 0,43 % P2O5 =% P x 2,29 Konversi faktor diperoleh dari rasio bobot molekul P dan P2O5 : 2 x P (g/mol) 2 x 31 ----------------- = -------- = 0,43 P2O5 (g/mol) 142
SUMBER RUMUS KIMIA KADAR P2O5 (%) Batuan Fosfat (Ca10(PO4)6(X)2) 11,45 – 38,93 Asam Fosfat H3PO4 39 – 55 Kalsium Fosfat 3Ca(H2PO4)2 16 – 22 Ammonium Fosfat NH4H2PO4 48 – 55 Kalium orthofosfat KH2PO4 30 - 60
(b) Perilaku Pupuk P Dalam Tanah 1. Reaksi Pemupukan P Sejumlah sifat dari tanaman dan sumber pupuk P menentukan reaksi pupuk-tanah mempengaruhi ketersediaan P pupuk terhadap tanaman. Pupuk P ditambahkan ke tanah pada awalnya meningkatkan P-larutan tetapi kemudian P-larutan berkurang melalui pengaruh fiksasi-fiksasi P mineral, jerapan (labil), dan organik.
Pengesteran Zn oleh asam tetrometa fosfat Pengesteran Zn oleh Pengesteran Zn oleh triammonium fosfat Gambar. 5-23. Pemisahan Zn oleh Molekul Polyphosphate yang dapat mengatur konsentrasi Zn yang lebih besar dalam larutan Dibanding Orthophosphate
Gambar 5-25. Reaksi butiran Monokalsium fosfat (MCP) di dalam tanah Gambar 5-25. Reaksi butiran Monokalsium fosfat (MCP) di dalam tanah. Uap air bergerak ke arah butiran, yangmana mulai melarut. Asam fosfat membentuk lingkaran mengelilingi butiran yang menghasilkan pH larutan 1,5. Larutan masam menyebabkan tanah lainnya dapat larut, meningkatkan konsentrasi kation dan anion dekat butiran. Sejalan dengan waktu butiran melarut sempurna dan pH larutan naik, mengakibatkan presipitasi hasil kelarutan dikalsium fosfat.
2. Interaksi N dengan P N meningkatkan serapan P oleh tanaman dengan 1. Meningkatnya pertumbuhan akar dan bagian atas 2. Merubah metabolism tanaman 3. Meningkatkan kelarutan dan ketersediaan P. 3. Kelembaban Tanah Kandungan kelembaban tanah mempengaruhi keefektifan dan ketersediaan dari aplikasi P. Pada kapasitas lapang, 50 sampai 80% dari P larut-air dapat didiffusi dari granul pupuk antara 24 jam. Kelemahan 2 sampai 4%, 20 sampai 50% P larut air bergerak keluar dari granul dalam waktu yang sama.
4. Dosis Aplikasi Sekalipun pupuk P akhirnya membentuk senyawa P-kurang larut, konsentrasi P dalam larutan meningkat dengan dosis aplikasi P. Dengan waktu konsentrasi P menurun sebagaimana berkurangnya presipitasi senyawa P dapat larut. Lamanya tingginya level P larutan tergantung pada dosis pupuk P yang diaplikasikan. Metode penempatan P, kuantitas P dilepaskan oleh tanaman, dan sifat tanah mempengaruhi ketersediaan P.
5. Modifikasi Secara Kimia dalam Zona Reaksi Pupuk- tanah. Modifikasi lingkungan di sekitar partikel P pupuk atau baris dari P-cair dengan diselaputi atau penambahan family spesifik dari polimer-polimer dengan KTK di atas 1,6 me/100 g diteliti sejak tahun 1999 pada bermacam-macam tanaman dan kondisi tanah. Hasil tertinggi dan meningkatnya serapan P tanaman diperoleh dihubungkan dengan berkurangnya gang- guan dari kation-kation seperti Al, Fe, Ca, dan Mg diketahui berlawanan mempengaruhi ketersediaan P.
6. Residu P. Ketersediaan residu pupuk P dapat berlangsung tahunan tergantung pada dosis P yang digunakan, P tanaman dikembalikan, dan sifat-sifat tanah mempengaruhi produk reaksi P secara kimia. Reaksi fiksasi P mempengaruhi ketersediaan residu P dalam tanah-tanah masam dibandingkan tanah-tanah masam .