08 Hara Tanah dan Tanaman
•2/26/2014
BAB VIII
HARA TANAH DAN
TANAMAN
OLEH:
DR. IR. TETI ARABIA, M.S.
DR. IR. SYAKUR, M.P.
IR. MANFARIZAH, M.SI.
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Peranan Suhu Tanah terhadap Pertumbuhan
Tanaman
Terdapat hubungan yang erat antara
pertumbuhan akar bertambah dengan
naiknya suhu dari minimum sampai minimum
dan selanjutnya menurun dengan naiknya
suhu. Di samping itu suhu juga berpengaruh
terhadap absorpsi air dan hara. Pada suhu
rendah absorpsi air akan terhalang,
demikian juga bila suhu tinggi. Walaupun
hal ini tidak sama untuk semua jenis
tanaman.
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Peranan Air Tanah terhadap Pertumbuhan
Tanaman
Air yang diambil tanaman dari dalam tanah
sebagian besar ditranspirasikan, sebagian
ditahan dalam bentuk cairan sel dan sebagian
dipecahkan untuk mengambil hidrogennya dan
mungkin juga sebagian oksigennya untuk
menyusun karbohidrat. Di dalam sel tanaman,
air ini berfungsi untuk mempertahankn turgor
sel. Tekanan turgor dapat memberikan energi
untuk memperpanjang sel. Dngn demikian jika
terjadi kekurangan air maka proses
perpanjangan sel akan terganggu, karena
berkurangnya proses pembesaran sel.
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
PENDAHULUAN
Untuk
pertumbuhan dan perkembangan suatu
tanaman dipengaruhi oleh faktor-faktor tanah,
iklim, dan tanamannya sendiri, yang semuanya
saling berkaitan erat satu sama lain.
Beberapa faktor ada yang dapat dikontrol oleh
manusia ada yang tidak dapat dikontrol sama
sekali.
Sebagai contoh yaitu faktor cahaya, tmperatur
dan udara hanya sedikit saya yang dapat
dikontrol manusia. Sedangkan faktor unsr hara
dapat ditingkatkan kesediaannnya dalam tanah
dengan jalan memperbaiki kondisi tanah
sedemikian rupa atau dengan pemupukan.
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Peranan Udara Tanah terhadap Pertumbuhan
Tanaman
Untuk pernafasannya akar membutuhkan
oksigen yang berasal dari tanah. Ttpi tidak
semua tanaman membutuhkan oksigen dari
tanah, karena mereka dapat mengambil
oksigen dari reduksi nitrat ataupun sulfat.
Selanjutnya terdapat hubungan erat antara
aerasi tanah dengan absorpsi air tanah.
Aerasi yang jelek akan menyebabkan
berkurangnya absorpsi air. Hal ini dsebabkn
oleh karena bertambahnya tekanan parsial
CO2.
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Peran Tanah sebagai Faktor Tumbuh
Tanaman tingkat tinggi mempunyai
kebutuhan primer yang sama untuk tumbuh,
yaitu: (1) cahaya, (2) panas, (3) udara, (4)
air, dan (5) unsur-unsur tertentu. Tanah
juga memegang peranan dalam hal
pengaturan suhu baik di sekitar tanaman
maupun pada bagian atas tanaman.
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
•1
•2/26/2014
Peranan Tanah sebagai Faktor Tumbuh
Tanaman memegang peranan dalam hal
pengaturan temperatur baik di sekitar akar
maupun pada bagian atas tanaman.
Peranan Suhu Tanah terhadap Pertumbuhan
Tanaman :
Pertumbuhan akar akan meningkat
dengan naiknya suhu dari minimum
hingga optimum dan selanjutnya akan
menurun kembali dgn naiknya suhu.
Suhu juga mempengaruhi absorpsi air
dan hara (Hubungan parabolik)
Oksigen sangat diperlukan pada
proses respirasi akar, sehingga tanah
perlu aerasi yang baik.
Tidak semua tanaman membutuhkan
oksigen dari tanah, karena dapat juga
mengambil oksigen dari reduksi nitrat
atau sulfat, yaitu :
NO3 + H2O --
NO2 + O2 + 2H+
SO4 + H2O --
SO3 + O2 + 2H+
Suhu tanah juga berhubungan dengan
proses respirasi akar dan aktivitas
mikrobia tanah.
Suhu dan aerasi tanah juga
berhubungan erat dengan absorpsi
air. Hal ini disebabkan oleh karena
bertambahnya tekanan parsial CO2 di
sekitar akar.
Hubungan tersebut tidak sama
antara jenis tanaman.
Udara tanah yang baik dapat
merangsang aktivitas organisme tanah
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Peranan Air Tanah :
Air yang diambil oleh tanaman dari tanah,
sebagian akan :
- Ditranspirasikan
- Ditahan dalam bentuk cairan sel
- Sebagian dipecahkan untuk diambil
Hidrogen dan oksigen untuk menyusun
karbohidrat.
Di dalam sel tanaman, air berfungsi untuk
mempertahankan turgor sel
Kekurangan air, perpanjangan sel
terganggu
Kekurangan air akan terjadi kerusakan
sangat parah karena sekitar 75% jaringan
tanaman terdiri dari air.
Air juga perlu untuk fotosintesis
Sebagai pelarut ion dan hara
Kebutuhan air brbeda-beda antar tanaman
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
ILUSTRASI PRINSIP FAKTOR PEMBATAS
Keterangan:
1 – udara
2 – air
3 – sulfur
4 – fosfor
5 – nitrogen
6 – kalsium
7 – kalium
8 – suhu
9 - cahaya
Peranan Udara Tanah :
Faktor pembatas
utama adalah yang
berada dalam kondisi
paling minimum.
1
9
2
8
3
7
5 6
4
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Faktor pembatas
utama adalah no-4
yaitu fosfor,
sedangkan pembatas
berikutnya adalah no5 (nitrogen), dan
seterusnya.
Pertumbuhan tanaman
tidak akan maksimal
jika faktor minimum
diabaikan
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
PRINSIP FAKTOR PEMBATAS
Pertumbuhan : adalah suatu perkembangan yang
progresif dari suatu organisme.
Pertumbuhan tanaman dapat diukur misalnya
dengan :
- Mengukur tinggi tanaman
- Dinyatakan dengan bobot kering tanaman
- Panjang batang, jumlah daun, diameter
batang, dll.
Pertumbuhan tanaman yang baik dapat tercapai
jika faktor keliling yang mempengaruhi tanaman
berada dalam optimum (seimbang dan
menguntungkan)
Jika salah satu faktor berada dalam keadaan
tidak seimbang dengan faktor lain, maka faktor
ini dapat menekan atau menggangu pertumbuhan
tanaman (Law of minimum – Leibiz).
Hukum ini disebut sebagai PRINSIP FAKTOR
PEMBATAS (LIMITING FACTOR).
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
PERANAN UNSUR HARA
Tumbuhan akan menyerap
unsur hara dalam bentuk
ion yang terdapat di
sekitar daerah perakaran
(rizosfir).
Unsur-unsur ini harus
berada dalam bentuk
tersedia (available) dan
dalam konsentrasi
optimum bagi
pertumbuhan.
Unsur-unsur tersebut
juga harus berada dalam
suatu keseimbangan.
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
•2
•2/26/2014
TABEL.BENTUK2 ION & MOLEKUL UNSUR HARA YG DPT DISERAP TANAMAN
Unsur hara Bentuk yang dapat diserap Keterangan
C
H
O
CO2 (melalui daun)
H+, H2O (H dari air)
O2, CO2 (melalui daun)
Diserap
dari udara
& air
N
P
K
Ca
Mg
S
Fe
Mn
B
Mo
Cu
Zn
Cl
NH4+, NO3H2PO4-, HPO42K+
Ca2+
Mg2+
SO42+
Fe2+, Fe3+
Mn2+
BO33-, H2BO3-, B(OH) 4MoO42Cu2+
Zn2+
Cl-
Diserap
dari tanah
UNSUR HARA ESENSIAL
Unsur Hara
Simbol
kimia
Berat
atom
Nitrogen
Phosphorus
Potassium
Magnesium
Sulfur
Calcium
N
P
K
Mg
S
Ca
14.01
30.98
39.10
24.32
32.07
40.08
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Konsentrasi berat
kering____
Fe
Mn
Zn
Cu
B
Mo
Cl
55.85
54.94
65.38
63.54
10.82
95.95
35.46
NO3-, NH4+
PO43-, HPO42-, H2PO4K+
Mg2+
SO42Ca2+
4.0
0.5
4.0
0.5
0.5
1.0
Fe2+, Fe 3+
Mn2+
Zn2+
Cu2+
BO32-, B4O72MoO 42Cl-
200 ppm
200 ppm
30 ppm
10 ppm
60 ppm
2 ppm
3000 ppm
%
%
%
%
%
%
Unsur Hara Mikro
Iron
Manganese
Zinc
Copper
Boron
Molybdenum
Chlorine
Essential But Not Applied
Carbon
C
12.01
CO2
40 %
Hydrogen
H
1.01
H2O
6 %
Oxygen
O
16.00
O 2 , H2 O
40 %
________________________________________________________________
Plant tissues also contain other elements (Na, Se, Co, Si, Rb, Sr, F, I) which are not needed for
the normal growth and development.
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Gejala
kekurangan N
Tanaman kerdil
- Pertumbuhan akar terbatas
- Daun-daun kuning dan gugur
Gejala kebanyakan N
- Memperlambat kematangan tanaman
- Batang-batang lemah, mudah roboh
- Mengurangi daya tahan tanaman thp penyakit
Hilangnya N dari tanah
- Digunakan oleh tanaman
- N dlm btk NH4+ dapat diikat oleh mineral liat
- N dlm bentuk nitrat (NO3-) mudah dicuci olh
air hujan
-
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Fosfor (P)
Unsur P di dalam , tanah berasal dari:
- Bahan organik (pupuk kandang, sisa tanaman)
- Pupuk buatan (TSP)
- Mineral di dalam tanah (apatit)
Jenis P didalam tanah; P organik (pospolipid) &
Panorganik
Fungsi P:
- Pembelahan sel
- Pembentukan pembungaan, buah dan biji
- Mempercepat pematangan
- Memperkuat batang, tidak mudah roboh
- Perkembangan akar
- Memperbaiki kualitas tanaman.
- Penyusun DNA, RNA
- Metabolisme karbohidrat
- Menyimpan dan memindahkan energi (ATP)
____
Unsur Hara Makro
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Nitrogen
Nitrogen dalam tanah berasal dari:
1.Bahan organik tanah
BO halus, N tinggi,C/N rendah
BO kasar, N rendah, C/N tinggi
2. Pengikatan oleh mikroorganisme dari N udara
Simbiosis dgn tanaman legum, yaitu bakteri
bintil akar atau Rhizobium, bakteri yg hidup
bebas (non simbiotik) yaitu Azotobacter
(aerobik) Clostridium (anaerobik)
3. Pupuk, pupuk ZA, urea
4. Air hujan
Fungsi:
-Memperbaiki pertumbuhan vegetatif tanaman.
-Pembentukan protein
TANAMAN
UNTUK
Bentuk
diserap tanaman
Sebab-sebab
kekurangan P di dalam tanah:
Jumlah P di dalam tanah sedikit
- Sebagian besar terdapat dalam bentuk yg tdk
dpt diambil tanaman
- Terjadi pengikatan (fiksasi) oleh Al pada tanah
masam dan oleh Ca pada tanah salin
Gejala kekurangan P
- Pertumbuhan tanamn terhambat (kerdil),
karena pembelahan sel terganggu
- Daun-daun menjadi ungu atau coklat mulai dari
ujung daun
- Terlihat jelas pada tanaman yg msh muda.
Pada jagung tongkolnya menj tidak sempurna,
kecil-kecil
-
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
•3
•2/26/2014
Kalium (K)
Unsur K dalam tanah berasal dari:
-Mineral primer tanah (felspat, mika,dll)
-Pupuk buatan (KCl)
Fungsi K
- Pbentukan pati, mengaktifkan enzim, pembukaan stomata
- Proses fisiologis tanaman
- Proses metabolik sel
- Mempertinggi daya tahan terhadap kekeringan, penyakit
- Perkembangan akar
K didalam tanah dibedakan:
- Tidak tersedia bagi tanaman, terdapat dlm min primer
tanah,misalnya felspar
- Tersedia: K dd dan K dlm larutan (ion K)
- Tersedia tapi lambat K tidak dd
Hilangnya K dari tanah dpt karena diserap tan.legum, dan
pencucian oleh air hujan.
Gejala
Gejala
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
kekurangan Ca:
tunas`dan akar tidak dapat tumbuh karena
pembelahan sel terhambat
- Pada jagung ujung daun menjadi coklat dan
melipat serta terkulai ke bawah saling
melekat dengan daun dibawahnya.
Magnesium (Mg)
Asal Mg dalam tanah: min kelam seperti
biotit, garam, kapur
Fungsi Mg:
- Pembentukan klorofil, sistem enzim,
pembentukan minyak
-
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Fungsi Unsur Hara Makro
Fungsi dan gejala kekurangan unsur hara esensial adalah sebagai berikut:
Unsur
Peranan
Akibat kekurangan
N
• Merangsang pertumbuhan
vegetatif
• Merupakan bahan penyusun
khlorofil, protein dan lemak
• Membuat tanaman lebih hijau
• Daun hijau kekuningan sampai
kuning seluruhnya
• Pertumbuhan lambat dan kerdil
P
• Memacu pertumbuhan akar
• Mempercepat pembuangan dan
pembuahan
• Sebagai bahan penyusun inti sel,
lemak dan protein
• Meningkatkan % pembentukan
bunga menjadi buah
• Perakaran sangat kurang dan tidak
berkembangKekurangan phospor
yang banyak menyebabkan daun,
cabang dan batang berwarna ungu
• Hasil tanaman merosot : seperti
pada Jagung > batang menjadi
lemah dan anakan padi menjd sedikt
K
• Memperlancar fotosintesa &
pembentukan protein
• Sebagai katalisator dalam
transformasi pati, gula, dan
lemak
• Meningkatkan kualitas rasa dan
warna.
• Meningkatkan daya tahan
tanaman terhadap serangan
hama, penyakit dan kekeringanan
• Pertumbuhan lambat dan kerdil
• Permukaan daun seperti terbakar
pada tepi dan ujungnya kemudian
rontok sebelum waktunya
• Daun mengkerut dan mengkilap.
Selanjutnya bagian ujung dan
tepi daun mulai menguning
• Antara tulang daun, kemudian
tampak
bercak-bercak merah coklat & mati
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
kekurangan K:
K bersifat mobil di dlm tanaman, shg kekurangan
K terutama terlihat pada daun tua karena
disedot oleh daun muda.
- Ruas pada jagung memendek & tanaman tdk
tinggi
- Pinggir daun berwarna coklat, mulai dari daun
tua
Kalsium (Ca)
Asal Ca di dalam tanah: mineral primer, karbonat,
garam sederhana.
Fungsi Ca:
- Untuk penyusunan dinding sel tanaman
- Pembelahan sel
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
-
Gejala kekurangan Mg:
Bersifat mobil, shg defisiensi pada daun tua
- Daun menguning karena pembentukan klorofil terganggu
- Pada jagung terlihat garis kuning pada daun
- Pada daun muda keluar lendir
Belerang (S)
Asal dalam tanah: -min primer FeS2, pirit
- atmosfir SO4
Fungsi:terutama untuk pembentuk protein
Hilangnya dalam tanah: diambil tanaman, pencucian dan
penguapan.
Gejala kekurangan:
- S mobil, defisensi pada daun tua
- Tanaman kerdil, pematangan lambat
- Daun kuning(seperti kekurangan N)
-
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Unsur
Peranan
Akibat kekurangan
Ca
• Merangsang pembentukn • Daun-daun muda dan titik
bulu-bulu akar dan biji–
tumbuh keriput &
bijian
akhirnya mengering
• Mprkuat jaringn tanamn • Tanaman lemah
Mg
• Bahan penyusn khlorofil • Warna hijau tua dari
Mengaktifkan enzim yg
daun- daun tua (bagian
brperan pd metabolisme
bawh keats menghilang)
karbohidrat
Lapisan lilin daun
• Dapat meningkatkan kdr
brkurang mngurangi dy
mnyk tanmn hasil minyk
ecambah biji
S
• Daun wrna hijau kkuningn,
• Sbg pnyusun utama ion
ptumbuhn trhmbt & kerdl
sulfat
• Mnambah kndgn protein • Batang tanamn berserat,
bkayu & berdiameter kcil
• Menambah pembentukan
serta jmlh anakn trbatas
bintil-bintil akar kacang
• Pd tanaman tebu,
• Menambah butir-butir
hijau daun shg lbh hijau
rendemen gulanya rendah
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
•4
•2/26/2014
Unsur mikro
Dlm tanah berasal dari mineral dalam bahan induk tanah, BO.
Tanah-tanah yang kekurangan unsur mikro:
- Tanah pasir yang mengalami pencucian lanjut
- Tanah organik, Cu diikat kuat oleh bahan organik
- Tanah pH sangat tinggi
- Tanah yang ditanami tanaman sangat intensif dan banyak
dipupuk dengan pupuk makro
Faktor yang menentukan ketersediaan unsur mikro:
- pH tanah, sangat masam Mo tidak tersedia, unsur mikro lain
mudah larut shg meracuni tanaman. Tanah alkalis unsur mikro
tidak tersedia kecuali Mo.
- Drainase tanah, fe dan Mn dalam reduksi mudah larut dalam
air, dalam oksidasi sukar larut
- Jerapan liat dan reaksi kimia, kation seperti Zn, mn, Co dan Fe
terdapat dalam komplek jerap yang mudah diserap tanaman.
Kalau terikat oleh mineral liat 2 : 1 sulit diserap.
- Ikatan dengan BO.Contoh Cu dan Zn. Khelat yaitu ikatan atr
logam dengan BO dalam struktur cincin. Contoh Fe, Mn, Zn &
Cu.
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Fungsi Unsur Hara Mikro
Unsur
Mn
Mo
Zn
Peranan
Fungsi Unsur Hara Mikro
Unsur
Peranan
B
• Meningkatkan kualitas
daun dan tanaman (sayur
dan buah-buahan)
• Meningkatkan produksi
kacang - kacangan
Cl
• Mningkatk kualitas & prod • Pertumbuhan tidak normal
• Bila brlebihn akn mnurunkn • Timbul warna tembaga pada daun
kualitas (daya bakar turn) • Pada percobaan Kultur jaringan Cl
menekan perkembangan akar
Cu
• Penting dalam pengaturan
sistem enzim
tanaman dan pembentukan
khlorofil
• Pada jagung, daun muda kuning
sampai pucat dan tertekan
• Timbul bercak hijau kebiruan,
khlorotik, mngeriting dan bunga
tidak berbentuk
• Sangat penting dalam
pembentukan khlorofil
• Timbul wrn kkuninga pd daun muda
• Tulang daun menjadi kuning kmdn
putih
• Pertumbuhan tanaman terhenti,
daun gugur dan akhirnya mati
mulai dari pucuk (die back)
Fe
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
KESEIMBANGAN
Akibat kekurangan
• Warna daun muda berubah, beberapa
• Penting dalam
jaringan daun mati
penyusunan khlorofil
dan proses fotosintesa • Pertumbuhan menjadi kerdil dan
pembentukan biji kurang baik
• Perkecambahan biji
• Penting dalam proses
fiksasi Nitrogen
dan untuk tanaman
kacang - kacangan
• Timbul gejala khlorosis di tulang daun.
• Pada tanaman polong - polongan daun
menj kuning pucat & tumbuh tertekan
• Kekurangan Mo mengganggu fiksasi N,
asimilasi N & reduksi nitrat menjadi
asam amino & protein
• Penting dalam
pengaturan sistem
enzim tanaman dan
dalam pembentukan
khlorofil
• Terlihat pada daun muda, ada
khlorosis diantara tulang daun dan
perlambatan pertumbuhan tunas
• Pada padi terjadi pemutihan ( white
bud) di tengah daun
• Pada kacang-kacangan, jaringan
diantara urat daun menguning dan
hanya daun yang hijau
• Tanaman kerdil dan polong sedikit
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Akibat kekurangan
• Pada tanaman umbi - umbian
pertumbuhannya kerdil.
• Jaringan dalam akar jadi pecah
& memberikan warna coklat yang
disebut hati coklat atau hitam
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
UNSUR HARA
Kelebihan Cu atau sulfat akan menghambat
penyerapan Mo
Terlalu banyak Zn, Mn, dan Cu dapat
defisiensi Fe
Terlalu banyak P dapat kekurangan Zn, Fe
dan Cu
Terlalu banyak N, kekurangan Cu
Klebihn N atau K mmpersulit penyerapn Mn
Banyak kapur menghambat penerapan B
Kelebihan Fe, Cu dan Zn mengurangi
penyerapan Mn
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
SEKIAN
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
•5
BAB VIII
HARA TANAH DAN
TANAMAN
OLEH:
DR. IR. TETI ARABIA, M.S.
DR. IR. SYAKUR, M.P.
IR. MANFARIZAH, M.SI.
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Peranan Suhu Tanah terhadap Pertumbuhan
Tanaman
Terdapat hubungan yang erat antara
pertumbuhan akar bertambah dengan
naiknya suhu dari minimum sampai minimum
dan selanjutnya menurun dengan naiknya
suhu. Di samping itu suhu juga berpengaruh
terhadap absorpsi air dan hara. Pada suhu
rendah absorpsi air akan terhalang,
demikian juga bila suhu tinggi. Walaupun
hal ini tidak sama untuk semua jenis
tanaman.
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Peranan Air Tanah terhadap Pertumbuhan
Tanaman
Air yang diambil tanaman dari dalam tanah
sebagian besar ditranspirasikan, sebagian
ditahan dalam bentuk cairan sel dan sebagian
dipecahkan untuk mengambil hidrogennya dan
mungkin juga sebagian oksigennya untuk
menyusun karbohidrat. Di dalam sel tanaman,
air ini berfungsi untuk mempertahankn turgor
sel. Tekanan turgor dapat memberikan energi
untuk memperpanjang sel. Dngn demikian jika
terjadi kekurangan air maka proses
perpanjangan sel akan terganggu, karena
berkurangnya proses pembesaran sel.
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
PENDAHULUAN
Untuk
pertumbuhan dan perkembangan suatu
tanaman dipengaruhi oleh faktor-faktor tanah,
iklim, dan tanamannya sendiri, yang semuanya
saling berkaitan erat satu sama lain.
Beberapa faktor ada yang dapat dikontrol oleh
manusia ada yang tidak dapat dikontrol sama
sekali.
Sebagai contoh yaitu faktor cahaya, tmperatur
dan udara hanya sedikit saya yang dapat
dikontrol manusia. Sedangkan faktor unsr hara
dapat ditingkatkan kesediaannnya dalam tanah
dengan jalan memperbaiki kondisi tanah
sedemikian rupa atau dengan pemupukan.
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Peranan Udara Tanah terhadap Pertumbuhan
Tanaman
Untuk pernafasannya akar membutuhkan
oksigen yang berasal dari tanah. Ttpi tidak
semua tanaman membutuhkan oksigen dari
tanah, karena mereka dapat mengambil
oksigen dari reduksi nitrat ataupun sulfat.
Selanjutnya terdapat hubungan erat antara
aerasi tanah dengan absorpsi air tanah.
Aerasi yang jelek akan menyebabkan
berkurangnya absorpsi air. Hal ini dsebabkn
oleh karena bertambahnya tekanan parsial
CO2.
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Peran Tanah sebagai Faktor Tumbuh
Tanaman tingkat tinggi mempunyai
kebutuhan primer yang sama untuk tumbuh,
yaitu: (1) cahaya, (2) panas, (3) udara, (4)
air, dan (5) unsur-unsur tertentu. Tanah
juga memegang peranan dalam hal
pengaturan suhu baik di sekitar tanaman
maupun pada bagian atas tanaman.
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
•1
•2/26/2014
Peranan Tanah sebagai Faktor Tumbuh
Tanaman memegang peranan dalam hal
pengaturan temperatur baik di sekitar akar
maupun pada bagian atas tanaman.
Peranan Suhu Tanah terhadap Pertumbuhan
Tanaman :
Pertumbuhan akar akan meningkat
dengan naiknya suhu dari minimum
hingga optimum dan selanjutnya akan
menurun kembali dgn naiknya suhu.
Suhu juga mempengaruhi absorpsi air
dan hara (Hubungan parabolik)
Oksigen sangat diperlukan pada
proses respirasi akar, sehingga tanah
perlu aerasi yang baik.
Tidak semua tanaman membutuhkan
oksigen dari tanah, karena dapat juga
mengambil oksigen dari reduksi nitrat
atau sulfat, yaitu :
NO3 + H2O --
NO2 + O2 + 2H+
SO4 + H2O --
SO3 + O2 + 2H+
Suhu tanah juga berhubungan dengan
proses respirasi akar dan aktivitas
mikrobia tanah.
Suhu dan aerasi tanah juga
berhubungan erat dengan absorpsi
air. Hal ini disebabkan oleh karena
bertambahnya tekanan parsial CO2 di
sekitar akar.
Hubungan tersebut tidak sama
antara jenis tanaman.
Udara tanah yang baik dapat
merangsang aktivitas organisme tanah
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Peranan Air Tanah :
Air yang diambil oleh tanaman dari tanah,
sebagian akan :
- Ditranspirasikan
- Ditahan dalam bentuk cairan sel
- Sebagian dipecahkan untuk diambil
Hidrogen dan oksigen untuk menyusun
karbohidrat.
Di dalam sel tanaman, air berfungsi untuk
mempertahankan turgor sel
Kekurangan air, perpanjangan sel
terganggu
Kekurangan air akan terjadi kerusakan
sangat parah karena sekitar 75% jaringan
tanaman terdiri dari air.
Air juga perlu untuk fotosintesis
Sebagai pelarut ion dan hara
Kebutuhan air brbeda-beda antar tanaman
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
ILUSTRASI PRINSIP FAKTOR PEMBATAS
Keterangan:
1 – udara
2 – air
3 – sulfur
4 – fosfor
5 – nitrogen
6 – kalsium
7 – kalium
8 – suhu
9 - cahaya
Peranan Udara Tanah :
Faktor pembatas
utama adalah yang
berada dalam kondisi
paling minimum.
1
9
2
8
3
7
5 6
4
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Faktor pembatas
utama adalah no-4
yaitu fosfor,
sedangkan pembatas
berikutnya adalah no5 (nitrogen), dan
seterusnya.
Pertumbuhan tanaman
tidak akan maksimal
jika faktor minimum
diabaikan
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
PRINSIP FAKTOR PEMBATAS
Pertumbuhan : adalah suatu perkembangan yang
progresif dari suatu organisme.
Pertumbuhan tanaman dapat diukur misalnya
dengan :
- Mengukur tinggi tanaman
- Dinyatakan dengan bobot kering tanaman
- Panjang batang, jumlah daun, diameter
batang, dll.
Pertumbuhan tanaman yang baik dapat tercapai
jika faktor keliling yang mempengaruhi tanaman
berada dalam optimum (seimbang dan
menguntungkan)
Jika salah satu faktor berada dalam keadaan
tidak seimbang dengan faktor lain, maka faktor
ini dapat menekan atau menggangu pertumbuhan
tanaman (Law of minimum – Leibiz).
Hukum ini disebut sebagai PRINSIP FAKTOR
PEMBATAS (LIMITING FACTOR).
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
PERANAN UNSUR HARA
Tumbuhan akan menyerap
unsur hara dalam bentuk
ion yang terdapat di
sekitar daerah perakaran
(rizosfir).
Unsur-unsur ini harus
berada dalam bentuk
tersedia (available) dan
dalam konsentrasi
optimum bagi
pertumbuhan.
Unsur-unsur tersebut
juga harus berada dalam
suatu keseimbangan.
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
•2
•2/26/2014
TABEL.BENTUK2 ION & MOLEKUL UNSUR HARA YG DPT DISERAP TANAMAN
Unsur hara Bentuk yang dapat diserap Keterangan
C
H
O
CO2 (melalui daun)
H+, H2O (H dari air)
O2, CO2 (melalui daun)
Diserap
dari udara
& air
N
P
K
Ca
Mg
S
Fe
Mn
B
Mo
Cu
Zn
Cl
NH4+, NO3H2PO4-, HPO42K+
Ca2+
Mg2+
SO42+
Fe2+, Fe3+
Mn2+
BO33-, H2BO3-, B(OH) 4MoO42Cu2+
Zn2+
Cl-
Diserap
dari tanah
UNSUR HARA ESENSIAL
Unsur Hara
Simbol
kimia
Berat
atom
Nitrogen
Phosphorus
Potassium
Magnesium
Sulfur
Calcium
N
P
K
Mg
S
Ca
14.01
30.98
39.10
24.32
32.07
40.08
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Konsentrasi berat
kering____
Fe
Mn
Zn
Cu
B
Mo
Cl
55.85
54.94
65.38
63.54
10.82
95.95
35.46
NO3-, NH4+
PO43-, HPO42-, H2PO4K+
Mg2+
SO42Ca2+
4.0
0.5
4.0
0.5
0.5
1.0
Fe2+, Fe 3+
Mn2+
Zn2+
Cu2+
BO32-, B4O72MoO 42Cl-
200 ppm
200 ppm
30 ppm
10 ppm
60 ppm
2 ppm
3000 ppm
%
%
%
%
%
%
Unsur Hara Mikro
Iron
Manganese
Zinc
Copper
Boron
Molybdenum
Chlorine
Essential But Not Applied
Carbon
C
12.01
CO2
40 %
Hydrogen
H
1.01
H2O
6 %
Oxygen
O
16.00
O 2 , H2 O
40 %
________________________________________________________________
Plant tissues also contain other elements (Na, Se, Co, Si, Rb, Sr, F, I) which are not needed for
the normal growth and development.
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Gejala
kekurangan N
Tanaman kerdil
- Pertumbuhan akar terbatas
- Daun-daun kuning dan gugur
Gejala kebanyakan N
- Memperlambat kematangan tanaman
- Batang-batang lemah, mudah roboh
- Mengurangi daya tahan tanaman thp penyakit
Hilangnya N dari tanah
- Digunakan oleh tanaman
- N dlm btk NH4+ dapat diikat oleh mineral liat
- N dlm bentuk nitrat (NO3-) mudah dicuci olh
air hujan
-
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Fosfor (P)
Unsur P di dalam , tanah berasal dari:
- Bahan organik (pupuk kandang, sisa tanaman)
- Pupuk buatan (TSP)
- Mineral di dalam tanah (apatit)
Jenis P didalam tanah; P organik (pospolipid) &
Panorganik
Fungsi P:
- Pembelahan sel
- Pembentukan pembungaan, buah dan biji
- Mempercepat pematangan
- Memperkuat batang, tidak mudah roboh
- Perkembangan akar
- Memperbaiki kualitas tanaman.
- Penyusun DNA, RNA
- Metabolisme karbohidrat
- Menyimpan dan memindahkan energi (ATP)
____
Unsur Hara Makro
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Nitrogen
Nitrogen dalam tanah berasal dari:
1.Bahan organik tanah
BO halus, N tinggi,C/N rendah
BO kasar, N rendah, C/N tinggi
2. Pengikatan oleh mikroorganisme dari N udara
Simbiosis dgn tanaman legum, yaitu bakteri
bintil akar atau Rhizobium, bakteri yg hidup
bebas (non simbiotik) yaitu Azotobacter
(aerobik) Clostridium (anaerobik)
3. Pupuk, pupuk ZA, urea
4. Air hujan
Fungsi:
-Memperbaiki pertumbuhan vegetatif tanaman.
-Pembentukan protein
TANAMAN
UNTUK
Bentuk
diserap tanaman
Sebab-sebab
kekurangan P di dalam tanah:
Jumlah P di dalam tanah sedikit
- Sebagian besar terdapat dalam bentuk yg tdk
dpt diambil tanaman
- Terjadi pengikatan (fiksasi) oleh Al pada tanah
masam dan oleh Ca pada tanah salin
Gejala kekurangan P
- Pertumbuhan tanamn terhambat (kerdil),
karena pembelahan sel terganggu
- Daun-daun menjadi ungu atau coklat mulai dari
ujung daun
- Terlihat jelas pada tanaman yg msh muda.
Pada jagung tongkolnya menj tidak sempurna,
kecil-kecil
-
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
•3
•2/26/2014
Kalium (K)
Unsur K dalam tanah berasal dari:
-Mineral primer tanah (felspat, mika,dll)
-Pupuk buatan (KCl)
Fungsi K
- Pbentukan pati, mengaktifkan enzim, pembukaan stomata
- Proses fisiologis tanaman
- Proses metabolik sel
- Mempertinggi daya tahan terhadap kekeringan, penyakit
- Perkembangan akar
K didalam tanah dibedakan:
- Tidak tersedia bagi tanaman, terdapat dlm min primer
tanah,misalnya felspar
- Tersedia: K dd dan K dlm larutan (ion K)
- Tersedia tapi lambat K tidak dd
Hilangnya K dari tanah dpt karena diserap tan.legum, dan
pencucian oleh air hujan.
Gejala
Gejala
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
kekurangan Ca:
tunas`dan akar tidak dapat tumbuh karena
pembelahan sel terhambat
- Pada jagung ujung daun menjadi coklat dan
melipat serta terkulai ke bawah saling
melekat dengan daun dibawahnya.
Magnesium (Mg)
Asal Mg dalam tanah: min kelam seperti
biotit, garam, kapur
Fungsi Mg:
- Pembentukan klorofil, sistem enzim,
pembentukan minyak
-
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Fungsi Unsur Hara Makro
Fungsi dan gejala kekurangan unsur hara esensial adalah sebagai berikut:
Unsur
Peranan
Akibat kekurangan
N
• Merangsang pertumbuhan
vegetatif
• Merupakan bahan penyusun
khlorofil, protein dan lemak
• Membuat tanaman lebih hijau
• Daun hijau kekuningan sampai
kuning seluruhnya
• Pertumbuhan lambat dan kerdil
P
• Memacu pertumbuhan akar
• Mempercepat pembuangan dan
pembuahan
• Sebagai bahan penyusun inti sel,
lemak dan protein
• Meningkatkan % pembentukan
bunga menjadi buah
• Perakaran sangat kurang dan tidak
berkembangKekurangan phospor
yang banyak menyebabkan daun,
cabang dan batang berwarna ungu
• Hasil tanaman merosot : seperti
pada Jagung > batang menjadi
lemah dan anakan padi menjd sedikt
K
• Memperlancar fotosintesa &
pembentukan protein
• Sebagai katalisator dalam
transformasi pati, gula, dan
lemak
• Meningkatkan kualitas rasa dan
warna.
• Meningkatkan daya tahan
tanaman terhadap serangan
hama, penyakit dan kekeringanan
• Pertumbuhan lambat dan kerdil
• Permukaan daun seperti terbakar
pada tepi dan ujungnya kemudian
rontok sebelum waktunya
• Daun mengkerut dan mengkilap.
Selanjutnya bagian ujung dan
tepi daun mulai menguning
• Antara tulang daun, kemudian
tampak
bercak-bercak merah coklat & mati
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
kekurangan K:
K bersifat mobil di dlm tanaman, shg kekurangan
K terutama terlihat pada daun tua karena
disedot oleh daun muda.
- Ruas pada jagung memendek & tanaman tdk
tinggi
- Pinggir daun berwarna coklat, mulai dari daun
tua
Kalsium (Ca)
Asal Ca di dalam tanah: mineral primer, karbonat,
garam sederhana.
Fungsi Ca:
- Untuk penyusunan dinding sel tanaman
- Pembelahan sel
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
-
Gejala kekurangan Mg:
Bersifat mobil, shg defisiensi pada daun tua
- Daun menguning karena pembentukan klorofil terganggu
- Pada jagung terlihat garis kuning pada daun
- Pada daun muda keluar lendir
Belerang (S)
Asal dalam tanah: -min primer FeS2, pirit
- atmosfir SO4
Fungsi:terutama untuk pembentuk protein
Hilangnya dalam tanah: diambil tanaman, pencucian dan
penguapan.
Gejala kekurangan:
- S mobil, defisensi pada daun tua
- Tanaman kerdil, pematangan lambat
- Daun kuning(seperti kekurangan N)
-
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Unsur
Peranan
Akibat kekurangan
Ca
• Merangsang pembentukn • Daun-daun muda dan titik
bulu-bulu akar dan biji–
tumbuh keriput &
bijian
akhirnya mengering
• Mprkuat jaringn tanamn • Tanaman lemah
Mg
• Bahan penyusn khlorofil • Warna hijau tua dari
Mengaktifkan enzim yg
daun- daun tua (bagian
brperan pd metabolisme
bawh keats menghilang)
karbohidrat
Lapisan lilin daun
• Dapat meningkatkan kdr
brkurang mngurangi dy
mnyk tanmn hasil minyk
ecambah biji
S
• Daun wrna hijau kkuningn,
• Sbg pnyusun utama ion
ptumbuhn trhmbt & kerdl
sulfat
• Mnambah kndgn protein • Batang tanamn berserat,
bkayu & berdiameter kcil
• Menambah pembentukan
serta jmlh anakn trbatas
bintil-bintil akar kacang
• Pd tanaman tebu,
• Menambah butir-butir
hijau daun shg lbh hijau
rendemen gulanya rendah
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
•4
•2/26/2014
Unsur mikro
Dlm tanah berasal dari mineral dalam bahan induk tanah, BO.
Tanah-tanah yang kekurangan unsur mikro:
- Tanah pasir yang mengalami pencucian lanjut
- Tanah organik, Cu diikat kuat oleh bahan organik
- Tanah pH sangat tinggi
- Tanah yang ditanami tanaman sangat intensif dan banyak
dipupuk dengan pupuk makro
Faktor yang menentukan ketersediaan unsur mikro:
- pH tanah, sangat masam Mo tidak tersedia, unsur mikro lain
mudah larut shg meracuni tanaman. Tanah alkalis unsur mikro
tidak tersedia kecuali Mo.
- Drainase tanah, fe dan Mn dalam reduksi mudah larut dalam
air, dalam oksidasi sukar larut
- Jerapan liat dan reaksi kimia, kation seperti Zn, mn, Co dan Fe
terdapat dalam komplek jerap yang mudah diserap tanaman.
Kalau terikat oleh mineral liat 2 : 1 sulit diserap.
- Ikatan dengan BO.Contoh Cu dan Zn. Khelat yaitu ikatan atr
logam dengan BO dalam struktur cincin. Contoh Fe, Mn, Zn &
Cu.
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Fungsi Unsur Hara Mikro
Unsur
Mn
Mo
Zn
Peranan
Fungsi Unsur Hara Mikro
Unsur
Peranan
B
• Meningkatkan kualitas
daun dan tanaman (sayur
dan buah-buahan)
• Meningkatkan produksi
kacang - kacangan
Cl
• Mningkatk kualitas & prod • Pertumbuhan tidak normal
• Bila brlebihn akn mnurunkn • Timbul warna tembaga pada daun
kualitas (daya bakar turn) • Pada percobaan Kultur jaringan Cl
menekan perkembangan akar
Cu
• Penting dalam pengaturan
sistem enzim
tanaman dan pembentukan
khlorofil
• Pada jagung, daun muda kuning
sampai pucat dan tertekan
• Timbul bercak hijau kebiruan,
khlorotik, mngeriting dan bunga
tidak berbentuk
• Sangat penting dalam
pembentukan khlorofil
• Timbul wrn kkuninga pd daun muda
• Tulang daun menjadi kuning kmdn
putih
• Pertumbuhan tanaman terhenti,
daun gugur dan akhirnya mati
mulai dari pucuk (die back)
Fe
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
KESEIMBANGAN
Akibat kekurangan
• Warna daun muda berubah, beberapa
• Penting dalam
jaringan daun mati
penyusunan khlorofil
dan proses fotosintesa • Pertumbuhan menjadi kerdil dan
pembentukan biji kurang baik
• Perkecambahan biji
• Penting dalam proses
fiksasi Nitrogen
dan untuk tanaman
kacang - kacangan
• Timbul gejala khlorosis di tulang daun.
• Pada tanaman polong - polongan daun
menj kuning pucat & tumbuh tertekan
• Kekurangan Mo mengganggu fiksasi N,
asimilasi N & reduksi nitrat menjadi
asam amino & protein
• Penting dalam
pengaturan sistem
enzim tanaman dan
dalam pembentukan
khlorofil
• Terlihat pada daun muda, ada
khlorosis diantara tulang daun dan
perlambatan pertumbuhan tunas
• Pada padi terjadi pemutihan ( white
bud) di tengah daun
• Pada kacang-kacangan, jaringan
diantara urat daun menguning dan
hanya daun yang hijau
• Tanaman kerdil dan polong sedikit
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
Akibat kekurangan
• Pada tanaman umbi - umbian
pertumbuhannya kerdil.
• Jaringan dalam akar jadi pecah
& memberikan warna coklat yang
disebut hati coklat atau hitam
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
UNSUR HARA
Kelebihan Cu atau sulfat akan menghambat
penyerapan Mo
Terlalu banyak Zn, Mn, dan Cu dapat
defisiensi Fe
Terlalu banyak P dapat kekurangan Zn, Fe
dan Cu
Terlalu banyak N, kekurangan Cu
Klebihn N atau K mmpersulit penyerapn Mn
Banyak kapur menghambat penerapan B
Kelebihan Fe, Cu dan Zn mengurangi
penyerapan Mn
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
SEKIAN
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
•Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt
•5