28 demikian, De Boer dan Kowalchuk 2001 dalam tinjauannya menyimpulkan bahwa
nitrifikasi dapat berlangsung pada tanah bereaksi masam, dan bakteri kemolito- autotrof sebagai agen penitrifikasi utama pada tanah-tanah sangat masam.
Kadar air tanah merupakan faktor kunci yang mengatur mineralisasi N. Aktivitas mikroba aerobik optimal pada ruang pori terisi air ~ 60 Linn dan Doran, 1984.
Mineralisasi dan imobilisasi N maksimum akan terjadi pada nilai tersebut. Bila kadar air tanah meningkat, aerasi menjadi terbatas, yang menyebabkan aktivitas anaerobik.
Mineralisasi dan imobilisasi masih terjadi, tetapi pada laju yang lebih lambat daripada yang terjadi pada kondisi aerobik. Karena keperluan N mikroba lebih rendah pada
kondisi anaerobik, NH
4 +
biasanya terakumulasi Rice dan Havlin, 1994. Kelembaban tanah optimum untuk mineralisasi N adalah antara –1,0 dan –0,03 MPa Doel et al.,
1990 dalam kisaran kapasitas lapang -0,03 MPa dengan titik layu -1,5 MPa. Cassman dan Munns 1980 menemukan bahwa keragaman kelembaban menyebabkan
keragaman mineralisasi N. Mineralisasi N merupakan proses biologi, sehingga temperatur mengaturnya. Zak
et al . 1999 melaporkan bahwa mineralisasi N bersih nyata meningkat dengan
temperatur. Mineralisasi meningkat secara terus menerus dengan peningkatan tem- peratur dari 10
o
C sampai 25
o
C dan penurunan potensial air dari 1700 ke 30 kPa Sierra, 1997; Sierra dan Marban, 2000. Pengaruh temperatur terhadap mineralisasi
N berdasarkan pada perubahan dalam laju reaksi untuk setiap kenaikan temperatur 10
o
, Q
10
= 2 untuk kisaran temperatur 5 sampai 35
o
C Havlin et al., 1999. Tekstur merupakan faktor tanah lainnya yang mempengaruhi mineralisasi atau
imobilisasi. Hal itu dilaporkan oleh Sakala et al. 2000 bahwa total N kumulatif bersih yang dimineralisasi lebih besar pada tanah yang mengandung liat lebih tinggi daripada
tanah yang mengandung liat lebih rendah. Selain itu, imobilisasi N yang berasal dari residu tanaman berlangsung lebih lama dalam tanah dengan kadar liat lebih tinggi
Mafongoya et al., 1997b; Sakala et al., 2000.
2.3. Permintaan Nitrogen Tanaman
Terdapat perbedaan nyata antara keperluan N dari tanaman yang berbeda. Waktu permintaan N tanaman maksimum dan karakteristik struktur perakarannya laju
pertumbuhan, kedalaman, luas permukaan, distribusi dan arsitektur mempengaruhi efisiensi dengan mana akar dapat menggunakan N tanah Myers et al., 1994.
29 Dalam setiap musim tanam, kebutuhan N tanaman juga dipengaruhi oleh iklim
panjang musim, air tersedia, suhu, kendala kimia seperti hara, pH, daya hantar listrik, fisika seperti pemadatan tanah, potensial pencucian dan biologi seperti
penyakit untuk produksi tanaman. Akibatnya permintaan N tanaman dapat beragam secara nyata dari musim ke musim sekalipun praktek pengelolaan hampir identik
Murphy et al., 2004. Perbedaan kultivar dalam efisiensi N dari pupuk dan sumberdaya tanah juga telah terlihat Anderson dan Hoyle, 1999. Hal itu berkaitan
dengan perbedaan dalam pola perakarannya. Kemampuan akar tanaman untuk menembus tanah sering merupakan faktor
penting yang membatasi pertumbuhan tanaman. Pertumbuhan akar dalam tanah sebagian melalui pori-pori besar dan saluran-saluran akar yang ada, dan sebagian
melalui pemindahan partikel tanah Murphy et al., 2004.
2.4. Faktor Pengelolaan
Keselarasan penyediaan N dengan permintaan tanaman dapat dicapai melalui pengelolaan tanaman, pupuk, amandemen organik dan faktor pengelolaan lainnya
Murphy et al., 2004; Myers et al., 1994. Pengelolaan tanaman dapat dilakukan melalui beberapa cara: manipulasi budi-
daya tanaman untuk mencocokan dengan penyediaan hara, melalui penanaman jenis tanaman yang permintaan haranya sesuai pola waktu dan spasial ketersediaannya
dalam tanah, dengan penanaman yang lebih efektif dalam pengambilan hara tersedia, atau melalui penanaman yang dapat memodifikasi pola pelepasan hara Murphy et al.,
2004. Pupuk umumnya diaplikasi pada atau dekat waktu tanam. Hal itu menyenangkan
petani, tetapi itu merupakan waktu dimana kebutuhan tanaman rendah, dan terdapat kesempatan kehilangan N sebelum permintaan tanaman meningkat. Peningkatan
keselarasan dilakukan dengan menjaga pupuk N dalam bentuk yang kurang peka terhadap kehilangan, dan mengatur pelepasannya dalam bentuk tersedia bagi tanaman
pada laju yang sesuai dengan kebutuhan tanaman. Hal itu dapat dilakukan dengan menggunakan inhibitor nitrifikasi, aplikasi dipisah, penempatan titik, pupuk berpem-
bungkus-S, pupuk campuran dan mulsa organik Murphy et al., 2004. Dalam sistem dimana kehilangan N dari pupuk yang diaplikasi tinggi, penambahan residu tanaman
yang dapat mengimobilisasi dianjurkan Myers et al., 1994.
30 Keselarasan juga dapat ditingkatkan melalui pengelolaan pembenah organik.
Manipulasi kualitas bahan organik dapat dilakukan untuk mengatur pelepasan hara agar mendekati waktu keperluan hara tersebut oleh tanaman Swift, 1984. Dia juga
mengemukakan hipotesis bahwa campuran bahan kualitas tinggi dan rendah dapat menghasilkan keselarasan penyediaan N dan permintaan tanaman lebih baik.
Hipotesis tersebut telah didukung oleh hasil penelitian Broadbent dan Nakashima 1965 cit Murphy et al., 2004 bahwa penambahan jerami dan pupuk N menghasilkan
remineralisasi dari N yang diimobilisasi lebih cepat daripada mineralisasi N dalam tanah tanpa pupuk N. Hal itu mendukung konsep keselarasan. Walaupun demikian,
beberapa penelitian pencampuran bahan organik kualitas tinggi dan rendah tidak mendukung hipotesis tersebut Handayanto et al., 1997; Sakala et al., 2000.
Pada berbagai jenis tanah di tropik, pengambilan N pupuk berkisar antara 12 dan 45 Chotte et al., 1990 cit. Myers et al., 1994, sedangkan Myers et al. 1994
mengemukakan bahwa pengambilan N pupuk di daerah tropik basah sering kurang dari 25 dari N yang diaplikasi. Hal tersebut menunjukkan bahwa penyediaan N dan
permintaan tanaman tidak selaras, karena proses kehilangan N tersedia sebelum pengambilan terjadi. Lebih lanjut ditunjukkan oleh penelitian Sisworo et al. 1990
bahwa dalam musim hujan N dalam residu cowpea lebih efisien digunakan oleh padi gogo dibanding N yang diaplikasi sebagai pupuk buatan. Sebaliknya, pada musim
kemarau N dari pupuk buatan lebih efisien daripada N dari residu tanaman. Keselarasan juga dapat dicapai melalui pengelolaan pupuk untuk meningkatkan
serapannya oleh tanaman. Pemisahan jumlah total N pupuk atas sejumlah aplikasi sesuai tahap pertumbuhan tanaman bisa dilakukan, yang memaksimumkan kesempatan
pengambilan tanaman pada waktu yang tepat dan meminimumkan bahaya kehilangan Murphy et al., 2004. Waktu pelepasan N dari pupuk dalam hubungannya dengan
efisiensi penggunaan tanaman juga dapat dimanipulasi melalui pemilihan yang teliti produk pupuk dan metode aplikasi yang sesuai. Penggunaan inhibitor nitrifikasi,
pupuk lepas terkedali Shaviv, 2003, penempatan dalam Angus, 2001 merupakan praktek pengelolaan pupuk lainnya yang dapat meningkatkan keselarasan.
2.5. Respon Tanaman terhadap Nitrogen
