MANAJEMEN KESUBURAN TANAH

HUMUSBAHAN ORGANIK TANAH

Prod Dr Ir Soemarno MS2 OKTOBER 2013

Selengkapnya di marno.lecture.ub.ac.id

No.1 - 254

KONSEP FLAIG ttg PEMBENTUKAN HUMUS

Lignin, YANG DIBEBASKAN DARI IKATANNYA DNEGAN SELULOSE selama proses dekomposisi bahan organik, akan

mengalami reaksi pemecahan oksidatif menjadi unit-unit strukturalnya (derivasi dari phenyl-propane).

Rantai samping dari unit-unit lignin ini selanjutnya dioksidasi, terjadi proses demethylasi, dan menghasilkan poli-fenol. Selanjutnya poli-fenol ini diubah menjadi quinone dengan

bantuan ensim poly-phenol-oxidase.

Quinone ini bereaksi dengan senyawa yang mengandung N membentuk polimer yang berwarna gelap.

Peran mikroba tanah dalam pembentukan poli-fenol sangat penting. Substansi humik dibentuk oleh bakteri dekomposisi

selulose ( myxobacteria) sebelum dekomposisi lignin.

KONSEP FLAIG ttg PEMBENTUKAN HUMUS

Fase-fase pembentukan substansi humik dirumuskan sbb:

Fungi menyerang karbohidrat sederhana dan bagian-bagian dari protein dan selulose yang ada dalam bahan

organik residu tumbuhan.

Sellulose dari xylem di-dekomposisikan oleh myxobacteria aerobik. Poly-phenols yang disintesis oleh myxobacteria

dioksidasi menjadi quinones oleh ensim-ensim poly-phenol-oxidase , dan selanjutnya quinones bereaksi

dengan senyawa N membentuk substansi humik yang berwarna coklat.

Lignin mengalami dekomposisi. Phenol yang dilepaskan selama dekomposisi juga berfungsi sebagai sumber

material untuk sintesis humus.

FUNGSI BOT

BOT tanah mempunyai beberapa fungsi penting:

FUNGSI NUTRISI, BOT berfungsi sebagai sumber N, P, S untuk pertumbuhan tanaman

FUNGSI BIOLOGIS, BOT mempengaruhi aktivitas mikro-flora & mikro-fauna tanah

FUNGSI FISIK & FISIKO-KIMIA, memacu pembentukan struktur tanah yg baik , memperbaiki sifat olah tanah, aerasi &

penyimpanan air, meningkatkan daya penyangga & kapasitas pertukaran .

Humus juga mampu membantuk efisiensi aplikasi unsur mikro, pestisida dan bahan agrokimia lainnya.

BOT & KETERSEDIAAN HARA

BOT MEMPUNYAI EFEK LANGSUNG & TIDAK LANGSUNG thd ketersediaan hara bagi tanaman .

BOT berfungsi juga sebagai sumber hara N, P, S melalui proses mineralisasi oleh mikroba tanah.

BOT juga mempengaruhi suplai hara dari sumber lain, (misalnya BOT diperlukan sebagai sumber energi bagi bakteri

fiksasi N).

Kalau tanah baru dibuka dan diolah, kandungan humus akan menurun selama periode 10 - 30 tahun hingga tercapai

kesetimbangan baru.

Pada kondisi kesetimbangan ini, unsur hara yang dibebaskan oleh aksi-aksi mikroba tanah harus diimbangi dengan

sejumlah masukan yang sama ke dalam sistem-humus.

EFEK BOT thd KONDISI FISIK TANAH, EROSI TANAH & EFEK PENYANGGA & KAPASITAS PERTUKARAN ION

Humus mempunyai efek yg bagus thd struktur tanah. Kerusakan struktur tanah akibat pengolahan tanah yg intensif biasanya tidak

terlalu parah pada tanah yang kaya BOT.Kalau humus hilang, tanah akan menjadi keras, kompak dan

menggumpal. Aerasi, daya simpan air dan permeabilitas, semuanya diperbaiki

oleh adanya humus.Penambahan residu bahgan organik segar yang mudah-lapuk

mengakibatkan sintesis senyawa organik-kompleks yang mampu mengikat partikel-partikel tanah menjadi agregat.

Agregasi seperti ini membantuk tanah menjadi longgar, terbuka, dan granuler; sehingga air dapat menembus lapisan tanah yg lebih

dalam. Pori yang besar dalam tanah juga memacu pertukaran gas antara

udara tanah dengan atmosfer.

EFEK BOT thd KONDISI FISIK TANAH, EROSI TANAH & EFEK PENYANGGA & KAPASITAS PERTUKARAN

ION

Humus mampu meningkatkan kemampuan tanah untuk melawan erosi. Humus, memungkinkan tanah menyimpan lebih

banyak air. Even more important is its effect in promoting soil granulation

and thus maintaining large pores through which water can enter and percolate downward.

From 20 to 70% of the exchange capacity of many soils is caused by colloidal humic substances.

Total acidities of isolated fractions of humus range from 300 to 1400 meq/100g.

Humus juga mempunyai kemampuan untuk menyangga fluktuasi kisaran pH yang luas.

EFEK BOT PADA BIUOLOGI TANAH

Bahan organik berfungsi sebagai sumber energi bagi organisme makro dan mikro.

Numbers of bacteria, actinomycetes and fungi in the soil are related in a general way to humus content.

Earthworms and other faunal organisms are strongly affected by the quantity of plant residue material returned to the soil.

Substansi organik dalam tanah juga mempunyai efek fisiologis langsung thd pertumbuhan tanaman .

Senyawa asam-asam fenolat, mempunyai sifat phyto-toksik ; sedangkan senyawa auksin, bersifat dapat memacu

pertumbuhan tanaman .

EFEK BOT PADA BIUOLOGI TANAH

Faktor-faktor yang mempengaruhi kejadian organisme patogenik dalam tanah ternyata

dipengaruhi oleh bahan organik.

Misalnya, ketersediaan BOT yang mencukupi dapat memacu pertumbuhan organisme saprofitik yang memusuhi organisme parasitik, sehingga populasi parasitik ini

berkurang.

Biologically active compounds in soil, such as antibiotics and certain phenolic acids, may enhance the ability of certain

plants to resist attack by pathogens.

Kandungan humus pada horison akumupasi tanah-tanah utama di Polandia (Turski, 1996)

Division and order Type,genera and kind Humus content

%

Luvisols:

Grey brown soils formed from silt formations 1.9

1.4 - 2.4

Grey brown soils formed from loess and loesslike materials

1.8

1.0 - 2.5

Grey brown soils formed from light loam 1.6

1.0 - 2.6

Podzols: Podzolic soil formed from sands 1.5

1.1 - 2.0

Gleysols: Boggy soils formed from silts 1.6

1.2 - 2.1

Kandungan humus pada horison akumupasi tanah-tanah utama di Polandia (Turski, 1996)

Division and order Type,genera and kind Humus content

%

Gleysols:

Black earth formed from sands 2.8

1.2 - 4.1

Black earth formed from light and medium loams

2.61.2 - 5.7

Black earth formed from heavy loams and clays

4.92.5 - 5.6

Fluvisols:

Alluvial soils formed from sands 2.9

1.5 - 5.2

Alluvial soils formed from silts 3.5

1.7 - 5.8

Alluvial soils formed from clays 4.2

2.4 - 6.8

Kandungan humus pada horison akumupasi tanah-tanah utama di Polandia (Turski, 1996)

Division and order Type,genera and kind Humus content

%

Calcisols: Calcarious Rendzinas 3.4

2.1 - 6.3 4.4

Jurasic Rendzinas 1.5 - 7.0

Phaeozems: Haplic Phaeozems 2.81.8 - 4.0

Cambisols:

Brown soils formed from sands 1.50.9 - 2.2

Brown soils formed from light and medium loams

1.81.1 - 3.0

Brown soils formed from heavy loam 2.51.6 - 3.7

Brown soils formed from silt formations 1.71.3 - 1.9

Brown soils formed from loess and loesslike materials

1.91.4 - 2.6

Kadar Humus Tanah

Kandungan humus tanah dipengaruhi oleh faktor-faktor:

1. amount and quality of humus, which get at soil in given bioecological zone

2. tempo of humification process of organic matter 3. tempo of mineralization of humus, which is contain in

soil 4. Sifat-sifat kimia, fisika, dan fisiko-kimia tanah5. Jumlah dan kualitas senyawa-senyawa mineral dalam

tanah

BOT & PRODUKTIVITAS TANAMAN

Para ahli pertanian telah mengenali pentiungnya manfaat BOT bagi produktivitas tanaman.

Many of the benefits of SOM have been well documented scientifically, but some effects are so intimately associated with other soil factors that it is difficult to ascribe them uniquely to the organic matter. In fact, soil is a complex, multicomponent system of interacting materials, and the

properties of soil result from the net effect of all these interactions.

One of the major problems in communicating in the field of humic substances is the lack of precise definitions for unambiguosly specifying

the various fractions. Unfortunately, the terminology is not used in a consistent manner. The term humus is used by some soil scientists

synonymously with soil organic matter, that is to denote all organic material in the soil, including humic substances.

BOT & KOMPOSISINYA

Istilah BOT lazimnya digunakan untuk menyatakan komponen organik dalam tanah , termasuk sisa-sisa tumbuhan dan hewan yg belum terlapuk,

hasil-hasil dekomposisinya, dan biomasa tanah.

Sehingga BOT mencakup material organik yg teridentifikasi bobot molekulnya besar, seperti poli-sakarida dan protein; Senyawa organik

sederhana seperti gula, asam amino, dan senyawa organik lain yg bobot molekulnya kecil.

It is likely that SOM contains most if not all of the organic compounds synthesized by living organisms.

SOM is frequently said to consist of humic substances and nonhumic substances. Nonhumic substances are all those materials that can be placed in one of the

categories of discrete compounds such as sugars, amino acids, fats and so on. Humic substances are the other, unidentifiable components. Even this apparently

simple distinction, however, is not as clear cut as it might appear.                                                                          

BOT & KOMPOSISINYASenyawa Organik Tanah - live organisms and their undecomposed, partly decomposed and completely decomposed remains as well as

products of their transformation.Living organisms alive - edaphon.

Bahan Organik Tanah - non-living components which are a heterogeneous mixture composed largely of products resulting from

microbal and chemical transformations of organic debris. Soil organic matter can exist in different morphological patterns, which are the

bases of the classification of so called forms and types of humus.

Material Segar - fresh and non-transformed components of older debris.

HUMUS & SUBSTANSI HUMIKHasil-hasil Dekomposisi - (humus) - bearing no morphological resemblance to the structures from which they were derived.

These transformed components are reffered to as the humification process products.

Substansi Humik - a series of relativelyhigh-molecular-weight, brown to black colored substances formed by secondary

synthesis reactions.

The term is used as a generic name to describe to colored material or its fractions obtained on the basis of solubility characteristics:

Asam Humat (HA) Asam Fulvat (FA)

Humin.

BOT & SUBSTANSI NON-HUMIK

Substansi Non-humik compounds belonging to known classes of biochemistry, such as:

Karbohydrat Lemak

Asam amino.

TIPE & BENTUK BOT

Substansi HumikSubstansi Non-Humik

Senyawa organik dalam tanah

Bahan organik tanah

Tipe & Bentuk

BOT

Produk transformasi(Humus)

KOMPONEN-KOMPONEN BOT

BiomasaMikroba tanah

Bahan Organik Tanah (BOT)Tanah

Partikel Mineral

Humus stabil70-90%

N dalam BOT

PERANAN BOT DALAM SIKLUS NITROGEN

Gas N278% atmosfir

Fiksasi atmosferik /Produksi Pupuk

Pencucian ke groundwater

NitratNO3-

AmoniumNH4+

Residu tanaman &

ternak

Fiksasi Nitrogen

Panen Tanaman

Denitrifikasi

Erosi & runoff

Serapan Tanaman

MENGAPA BAHAN ORGANIK SANGAT PENTING?

Bahan organik terlibat dalam berbagai peran-kunci untuk memacu pertumbuhan tanaman.

BO juga sangat penting dalam hubungannya dnegan siklus global dan regional.

A fertile soil is the basis for healthy plants, animals, and humans. Soil organic matter is the very foundation for healthy

and productive soils. Understanding the role of organic matter in maintaining a healthy soil is essential for developing ecologically sound

agricultural practices.

MENGAPA BAHAN ORGANIK SANGAT PENTING?

Kandungan BOT tanah lapisan atas lazimnya berkisar antara 1 hingga 6 persen.

A study of soils in Michigan demonstrated potential crop-yield increases of about 12 percent for every 1 percent

organic matter.

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa hasil jagung meningkat sekitar 80 bushels per acre, kalau BOT

ditingkatkan dari 0.8 menjadi 2 persen.

Penambahan bahan organik ke tanah akan mengakibatkan berbagai perubahan  

TANAMAN SEHAT

Penambahan bahan organik

Aktivitas biologis & Diversitas meningkat

Penyakit tanah, Nematoda parasitis

berkurang

Detoksifikasi Substansi berbahaya

Dekomposisi bahan organikAgregasi

meningkat

Perbaikan struktur pori

Perbaikan sifat-olah dan

Simpanan air

Humus dan Zat tumbuh lainnya

Hara dilepaskan

BOT & HARA TANAMAN

Tanaman memerlukan 18 unsur hara esensial untuk pertumbuhannya: carbon (C), hydrogen (H), oxygen (O), nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), sulfur (S), calcium (Ca), magnesium (Mg), iron (Fe), manganese (Mn), boron (B), zinc (Zn), molybdenum (Mo), nickel (Ni), copper (Cu), cobalt (Co), and chlorine (Cl). Plants obtain carbon as

carbon dioxide (CO2) and oxygen partially as oxygen gas (O2) from the air.

Unsur hara esensial ini diperoleh tanaman dari tanah . Ketersediaan unsur hara dalam tanah snagat dipengaruhi oleh

adanya bahan organik.The elements needed in large amounts carbon, hydrogen,

oxygen, nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sulfur are called macronutrients.

Unsur hara mikro dibutuhkan tanaman dalam jumlah sedikit.

UNSUR HARA DARI DEKOMPOSISI BOT.

Unsur hara dalam BOT tidak dapat digunakan oleh tanaman selama masih dalam bentuk molekul organik yang besar-besar.

As soil organisms decompose organic matter, nutrients are converted into simpler, inorganic, or mineral forms that plants can easily use.

This process, called mineralization, provides much of the nitrogen that plants need by converting it from organic forms. For example, proteins are

converted to ammonium (NH4+) and then to nitrate (NO3-).

Kebanyakan tanaman akan menyerap nitrogen dari tanah dalam bentuk nitrat dan ammonium.

Mineralisasi BOT juga merupakan mekanisme penting dalam mensuplai unsur hara bagi tanaman , seperti N, P dan S, serta unsur hara mikro.

Siklus hara tanaman

Tanaman tumbuh

Bahan Organik Tanah

Residu tanaman &

Pupuk kandang

Ternak

BOT & PENAMBAHAN NITROGEN TANAH

Bacteria yang hidup dalam bintil akar tanaman legume mampu mengubah nitrogen (N2) dari atmosfer menjadi bentuk senyawa yang dapat

digunakan oleh tanaman secara langsung.

There are a number of free-living bacteria that also fix nitrogen.

BOT & PENYIMPANAN HARA

BO yang mengalami dekomposisi dapat memberi makanan langsung ke tanaman, tetapi ia juga dapat memberi keuntungan secara tidak langsung

pada nutrisi tanaman . Bahan organik mempunyai kemampuan menjerap kation dan masih

tersedia bagi tanaman, BO punya Kapasitas Tukar Kation (KTK) yang sangat besar.

Humus mempunyai banyak muatan negatif , sehingga mampu mengikat kation-kation seperti Ca++, K+, dan Mg++ .

This keeps them from leaching deep into the subsoil when water moves through the topsoil. Nutrients held in this way can be gradually released

into the soil solution and made available to plants throughout the growing season. However, keep in mind that not all plant nutrients occur as

cations. Misalnya, anion nitrate bermuiatan negatif (NO3-) dan ditolak oleh koloid tanah (KTK) yang bermuatan negatif. Oleh karena

itu, nitrat mudah tercuci dalam air yang bergerak melalui masa tanahke luar zone akar tanaman.

Kation-kation yang ditahan (diikat) pada bahan organik dan pada partikerl liat

Kation yang diikat humus Kation yang diikat

Partikel LiatKation yang diikat

khelat organik

BAHAN ORGANIK DAN SIKLUS-SIKLUS ALAMI

SIKLUS KARBON

BOT mempunyai peranan penting dalam siklus karbon secara global.

Siklus karbon menjadi semakin penting karena akumulasi CO2 dalam atmosphere dianggap sebagai penyebab terjadinya PEMANASAN

GLOKAL . Co2 juga dilepaskan ke atmosfer pada saat membakar bahan bakar,

seperti gas, minyak, dan kayu.

A simple version of the natural carbon cycle, showing the role of soil organic matter, is given in figure 4.6.

Carbon dioxide is removed from the atmosphere by plants and used to make all the organic molecules necessary for life.

Peranan bahan organik tanah dalam siklus karbon. Kehilangan karbon dari lahan dapat terjadi melalui respirasi tanaman,

dekomposisi BOT, Panen tanaman dan Erosi.

Karbon dalam

BOT Erosi & Runoff

Panen Tanaman

Fotosintesis

BOT & SIKLUS NITROGEN Bahan organik tanah juga mempunyai peranan sangat penitng dalam siklus nitrogen . Siklus N ini sangat penting dalam pertanian, karena biasanya kandungan N-tersedia

dalam tanah sangat terbatsa.

The nitrogen cycle and soil organic matter enters into the cycle. Some bacteria living in soils are able to "fix" nitrogen, converting nitrogen gas to

forms that other organisms, including crop plants, can use.

Inorganic forms of nitrogen, like ammonium and nitrate, exist in the atmosphere naturally, although air pollution causes higher amounts than normal. Rainfall and snow deposit inorganic nitrogen forms on the soil.

Inorganic nitrogen also may be added in the form of commercial nitrogen fertilizers. These fertilizers are derived from nitrogen gas in the atmosphere

through an industrial fixation process. Bacteria dan fungi mengubah N-organik menjadi ammonium dan bacteria lainnya

mengubah ammonium menjadi nitrat. Nitrat dan ammonium keduanya dapat diserap oleh akar tanaman.

Peranan bahan organik tanah dlaam siklus nitrogen.Kehilangan N dari lahan dapat terjadi melalui proses penguapan,

panen tanaman, Erosi tanah, Denitrifikasi, dan Pencucian

N dlm BOT

Gas N2 (78% atmosfir

NH4+ (ammonium)

NO3- (Nitrat)

Fiksasi atmosferik atau Produksi pupuk N

Pencucian ke Groundwater

Panen tanaman

Serapan tanaman

Volatilisasi

Fiksasi Nitrogen

Residu tanaman dan

ternak

BOT , SIKLUS HARA & KESUBURAN TANAH  

Ada sekitar 18 unsur hara esensial bagi pertumbuhan tanaman. C, H, dan O, diperoleh tanaman dari udara dan

air. N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, dan Cl diperoleh

tanaman dari dalam tanah.

Semua unsur hara esensial sama pentingnya bagi kesehatan pertumbuhan tanaman, tetapi ada p[erbedaan jumlah yang

dibutuhkannya.

N, P, and K are primary macronutrients with crop requirements generally in the range of 50-150 lb. per acre. Ca, Mg, and S are

secondary macronutrients, required in amounts of 10-50 lb. per acre.

Kebutuhan unsur mikro (Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, dan Cl) biasanya kurang dari 1 lb. per acre.

 

BOT & SIKLUS HARA

Sumber unsur hara dalam tanah adalah:

1. Pelapukan mineral tanah, 2. decomposition of plant residues, animal remains, and soil

microorganisms, 3. application of fertilizers and liming materials, \4. application of manures, composts, biosolids (sewage sludge)

and other organic amendments, 5. Fiksasi N oleh legume, 6. ground rock powders or dusts including greensand, basalt, and

rock phosphate, 7. Limbah industri anorganik 8. Deposisi atmosferik, seperti N dan S dari hujan asam atau

fiksasi-N oleh radiasi9. Deposisi sedimen kaya hara dari erosi dan banjir.

BOT & SIKLUS HARAKehilangan hara dari tanah:

1. Runoff / LIMPASAN PERMUKAAN - loss of dissolved nutrients in water moving across the soil surface,

2. EROSI - loss of nutrients in or attached to soil particles that are removed from fields by wind or water movement,

3. PENCUCIAN - loss of dissolved nutrients in water that moves down through the soil to groundwater or out of the field through drain lines,

4. Gaseous losses to the atmosphere - primarily losses of different N forms through volatilization and denitrification, and

5. PANEN TANAMAN - plant uptake and removal of nutrients from the field in harvested products.

 

BOT & CADANGAN HARA DALAM TANAH

Cadangan hara dlaam tanah dapat berbentuk hara-terlarut, hara mudah-tersedia, hara terikat-lemah dan

berkesetimbangan dengan hara-terlarut, hara yg terikat kuat atau bentuk yg mengendap, tidak dapat larut, dan hanya

tersedia bagi tanaman dalam jangka panjang.

Nutrients in solution can be taken up immediately by plant roots, but they also move with water and can easily leach

below the plant root zone or be lost from farm fields. The ideal fertile soil has high nutrient concentrations in the soil solution when crop growth rates are high, but a large

storage capacity to retain nutrients when crop needs are low or there is no growing crop.

BOT & CADANGAN HARA DALAM TANAH

Kation tukar merupakan cadangan hara yang berkesetimbangan dnegan hara-terlarut.

Soil organic matter releases nutrients slowly as it decomposes, but is an important supply of N, P, S, and

micronutrients. Soil minerals and precipitates vary from fairly soluble types (carbonates, sulfates, chlorides) in equilibrium with the soil solution to rather insoluble forms (feldspars, apatite, mica)

that release nutrients through reactions with chemical agents such as organic acids.

Adsorbed anions, such as phosphate and iron oxides bound to clay and organic matter surfaces, are held strongly and released very slowly, but can contribute to the long-term

supply of plant-available nutrients.

BOT & KTK TANAH

Partikel liat dan bahan organik mempunyai tapak yg bermuatan negatif, yang dapat mengikat kation pd

permukaannya.

KTK melindungi ion-ion terlarut sehingga tidak tercuci dan hilang dari zone perakaran tanaman. Ion-ion ini dengan cepat dapat bertukar-tempat dengan ion-ion

terlarut, sehingga kalau akar menyerap ion terlarut maka ion-tukar ini dnegan cepat akan memperbarui ion-ion

terlarut.

Pertukaran kation merupakan sumber utama unsur hara K+, Ca2+, Mg2+, dan NH4+ , serta unsur mikro Zn2+,

Mn2+, dan Cu2+

BOT & KTK TANAH

Bahan organik tanah merupakan cadangan hara tanaman, ia mempunyai nilai KTK yang besar, mampu menyangga perubahan

pH tanah , dan membentuk khelate unsur mikro.

Berbagai bentuk bahan organik berada dlaam tanah, mulai dari organisme hidup, residu tumbuhan yg mudah terlapuk, hingga

humus yang sangat stabil dan tahan terhadap pelapukan.

Daur ulang hara tanaman melalui bahan organik tanah mampu mensuplai sejumlah besar hara yg dibutuhkan tanaman.

Stable humus is the organic matter fraction that has a high CEC. Cation exchange helps soils resist changes in pH in addition to

retaining plant nutrients. Chelation is the ability of soluble organic compounds to form complexes with micronutrient metals that

keep them in solution and available for uptake.

         BOT & SIKLUS Nitrogen

Siklus Nitrogen merupakan siklus unsur hara yang sangat kompleks. Berbagai bentuk senyawa N, sehingga transformasi di antara bentuk-

bentuk ini mengakibatkan siklus N merupakan proses yang sangat kompleks.

Chemical transformations of N, such as nitrification, denitrification, mineralization, and N-fixation are performed by a variety of soil-inhabiting organisms. Physical transformations of N include several forms that are gases which move freely between soil and the atmosphere. Although the

N-cycle is very complex, it is probably the most important nutrient cycle to understand.

Ada dua alasan penting, yaitu: 1) N biasanya menjadi faktopr pembatas bagi pertumbuhan tanaman

dalam ekosistem darat, sehingga seringkali hasil tanaman sangat respon terhadap pemupukan N, dan

2) N-nitrat dalam tanah sangat mudah larut dan sangat mobil, sehingga mudah hilang dari lahan dan menjadi pencemar di perairan permukaan

dan groundwater. Pengelolaan N menjadi magian yang kritis dari “Pengelolaan Kesuburan Tanah”.

BOT & KESUBURAN TANAH

Praktek pengelolaan untuk memaksimumkan siklus unsur hara dan efisiensi penggunaan hara.

Nutrient management is defined as the efficient use of all nutrient sources and the primary challenges in

sustaining soil fertility are to: 1. Mereduksi kehilangan hara, 2. Memelihara atau meningkatkan kapasitas simpanan hara 3. Memacu daur-ulang unsur hara tanaman.

Praktek budidaya tanaman yang mendukung pertumbuhan perakaran yang sehat dan vigorous-root

akan mengakibatkan penyerapan dan pemanfaatan unsur hara tersedia secara lebih efisien.

BOT & KESUBURAN TANAHBanyak praktek pengelolaan dapat memacu perakaran yang

sehat, including establishing diverse crop rotations, growing cover crops, reducing tillage, managing & maintaining crop

residue, handling manure as a valuable nutrient source, composting & using all available wastes, liming to maintain soil pH, applying supplemental fertilizers, and routine soil

testing.

Praktek pengelolaan yang baik ini mempunyai efek ganda pada kesuburan tanah, ……

….. which makes it important to integrate their use and examine their effects on the complete soil-crop system rather

than just a single component of that system.

PERGILIRAN TANAMAN & BOT

Growing a variety of crops in sequence has many positive effects. In a diverse rotation, deep-rooted crops alternate with shallower, fibrous-rooted

species to bring up nutrients from deeper in the soil. This captures nutrients that might otherwise be lost from the system. Including sod

crops in rotation with row crops decreases nutrient losses from runoff and erosion and increases soil organic matter.

Growing legumes to fix atmospheric N reduces the need for purchased fertilizer and increases the supply of N stored in soil organic matter for future crops. Biologically-fixed N is

used most efficiently in rotations where legumes are followed by crops with high N requirements.

Pergiliran tanaman juga meningkatkan biodiversitas tanah dengan menyediakan beragam jenis residu organik dan

sumber makanan, mereduksi gangguan patogen tanah , dan menciptakan kondisi lingkungan tumbuh yang sesuai bagi

perakaran yang sehat.

TANAMAN PENUTUP TANAH & BOT

Penanam tanaman penutup-tanah dapat dianggap sebagai perluasan dari pola pergiliran tanaman dan menyediakan manfaat-

manfaat yang sama. Menanam legume penutup-tanah berarti menambah N hasi fiksasi

biologis ke dalam tanah.

The additional plant diversity with cover crops stimulates a greater variety of soil microorganisms, enhances carbon and nutrient

cycling, and promotes root health. The soil surface is covered for a longer period of time during the

year, so nutrient losses from runoff and erosion are reduced.

Periode pertumbuhan tanaman yang lebih lama akan meningkatkan penangkapan energi matahari, dan produksi

biomasa tanaman meningkat, yang selanjutnya dapat meningkatkan jumlah biomasa yang dikembalikan ke tanah.

TANAMAN PENUTUP TANAH & BOTBahan organik merupakan cadangan energi dalam tanah, cadangan unsur hara, dan merupakan sumber makanan

dan energi untuk organisme tanah.The extended growth period obtained with cover crops also

extends the duration of root activity and the ability of root-exuded compounds to release insoluble soil nutrients.

A winter cover crop traps excess soluble nutrients not used by the previous crop, prevents them from leaching, and stores them for

release during the next growing season.

Tanaman Penutup tanah juga dapat menekan gangguan gulma, sehingga mengurangi tingkat persaingan untuk

hara tersedia dalam tanah.

 BOT & KONSERVASI TANAH-AIR

Erosi tanah mengankut material topsoil, yang kaya bahan organik dan unsur hara tanaman.

KOnservasi tanah dan air dapat menekan kehilangan hara dan menjaga kesuburan – produktivitas tanah.

Tillage practices and crop residue cover, along with soil topography, structure, and drainage are major factors in soil erosion. Surface residue reduces erosion by restricting water movement across the soil and tillage practices determine the amount of crop residue left on the surface. Reduced tillage or

no-till maximize residue coverage. Water moves rapidly and is more erosive on steep slopes, so reducing tillage, maintaining surface residue, and planting on

countour strips across the slope are recommended conservation practices.

 BOT & KONSERVASI TANAH-AIR

Pergiliran tanaman dan tanaman penutup tanah juga mampu mereduksi erosi tanah.

Soils with stable aggregates are less erosive than those with poor structure and organic matter helps bind soil particles

together into aggregates. Tillage breaks down soil aggregates and also increases soil aeration, which accelerates organic

matter decomposition. Well-drained soils with rapid water infiltration are less subject

to erosion, because water moves rapidly through them and does not build up to the point where it moves across the

surface. Drainage improvements on poorly drained soils reduce

erosion. Improving drainage also decreases N losses from denitrification, which can be substantial on waterlogged soils,

by increasing aeration.

BOT & PENGELOLAAN RABUK KANDANG

Mengembalikan pupuk kandang ke lahan berarti mendaur-lang sejumlah besar hara yang hilang bersama

panen tanaman.

Unsur hara terlarut mudah tercuci dari pupuk kandang, terutama kalau tidak dilindungi dari air hujan selama

penyimpanannya. Nitrogen juga mudah hilang melalui epenguapoan amonia, baik

selama penyimpanan pupuk kandang maupun pada saat aplikasinya di lahan dengan dosis tinggi.

Selain nilai haranya, pupuk kandang mampu menambahkan bahan organik ke tanah dan memberikan

manfaat lain seperti peningkatan KTK tanah.

BOT & KOMPOS

In addition to manure, organic amendments such as biosolids (sewage sludge), food processing wastes, animal byproducts, yard

wastes, seaweed, and many types of composted materials are nutrient sources for farm fields.

Composting is a decomposition process similar to the natural organic matter breakdown that occurs in soil. Composting

stabilizes organic wastes and the nutrients they contain, reduces their bulk, and makes transportation and field application of many

waste products more feasible. Banyak material organik dapat dikomposkan , bahan-bahan ini mengandung unsur hara tanaman , dan mendaur-ulang bahan-bahan organik ini melalui proses pengkomposan atau aplikasi

langsung ke lahan sangat bermanfaat. Praktek budidaya seperti ini dapat meningkatkan BOT dan

menyediakan sumber hara dalam jangka panjang yang dilepaskan secara lambat.

BOT & SISTEM PERAKARAN YANG SEHAT

Sistem perakaran yang bagus mampu menyerap unsur hara dari volume tanah yang lebih besar, sehingga praktek pengelolaan

yang memacu pertumbuhan akar akan dapat meningkatkan serapan hara dari tanah.

Sistem perakaran yang ekstensif dan menyebar merata dalam tanah dapat meningkatkan efisiensi penyerapan hara, karena

semakin luasnaya permukaan akar yang kontak dnegan tanah.

The extent of root-soil contact is only about 1-2% of total soil volume, even in the surface 6-inch layer of soil where root density

is greatest. For immobile nutrients like phosphorus, root growth to the

nutrient is very important.

Dalam kebanyakan tanah, anion fosfat hanya mampu bergerak menempuh jarak beberapa millimeter ke arah permukaan akar

tanaman, selama periode pertumbuhan tanaman.

BOT & SISTEM PERAKARAN YANG SEHAT

Luas permukaan kontak antara tanah dan akar ditentukan oleh panjang akar, percabangan akar, dan bulu-bulu akar.

Bulu-bulu akar terletak di belakang ujung akar , dan umurnya sangat pendek, beberapa hari hingga beberapa minggu.

Actively growing feeder roots are necessary to continually renew these important locations for nutrient uptake.

Nutrient absorbing capacity is also increased by symbiotic associations between soil fungi and plant roots.

These fungi, called mycorrhizae, function as an extension of plant root systems.

Mycorrhizae obtain food from plant roots and in return increase the nutrient absorbing surface for the plant through their extensive

network of fungal strands. Mycorrhizae sangat penting dalam penyerapan fosfat dan dapat

juga meningkatkan serapan Zn dan Cu.

BOT & SISTEM PERAKARAN YANG SEHAT

Aktivitas akar tanaman juga berpengaruh langsung thd ketersediaan hara dlaam tanah.

Insoluble nutrients are released and maintained in solution by the action of organic acids and other compounds produced by

roots. Nutrients are also released because the soil immediately

adjacent to roots, the rhizosphere, often has a lower pH than the bulk soil around it as a consequence of nutrient uptake.

The rhizosphere stimulates microbial activity and microbes also release organic acids and other compounds that

solubilize nutrients.

BOT & SISTEM PERAKARAN YANG SEHAT

Faktor tanah dan pengelolaannya dapat mempengaruhi pertumbuhan akar, distribusi akar dan kesehatan akar.

Lapisan tanah yg padat membatasi penetrasi akar, pH rendah dalam subsoil dapat menghambat pertumbuhan akar,

kejenuhan air dan aerasi yg jelek menghambat pertumbuhan akar, dan akan tidak akan tumbuh ke dalam zone tanah kering.

Alleviating these conditions through some of the management practices

described above can increase nutrient uptake.

Cultural practices that maintain soil biodiversity promote healthy root systems, since an active and diverse microbial population competes with

root pathogens and reduces root disease.

PENGELOLAAN KESUBURAN TANAH:PENDEKATAN KIMIA DAN BIOLOGIS

Tujuan pengelolaan hara yang efektif adalah menyediakan cukup hara guna pertumbuhan yg optimum dan kualitas hasil panen yg baik, dan pada saat yg sama juga meminimumkan pergerakan unsur hara ke luar dari zone perakaran tanaman.

Biological processes in the soil control nutrient cycling and influence many other aspects of soil fertility.

Knowledge of these important processes helps farmers make informed management decisions about their crop and

livestock systems. How these decisions affect soil biology, especially microbial

activity, root growth, and soil organic matter are key factors in efficient nutrient management.

PENGELOLAAN KESUBURAN TANAH:PENDEKATAN KIMIA DAN BIOLOGIS

Managing soil organic matter and biological nutrient flows is complex because crop residues, manures, composts, and other organic nutrient sources are variable in composition,

release nutrients in different ways, and their nutrient cycling is strongly affected by environmental conditions.

Proses-proses kimia dalam tanah dapat mengendalikan kelarutan mineral , pertukatan kation, pH, dan penjerapan

kation ke permukaan partikel tanah.