Makalah Hubungan Unsur Hara Tanah dan Air

MAKALAH HUBUNGAN UNSUR HARA TANAH DAN AIR

Oleh : RAHMAT HIDAYAT

I.              PENDAHULUAN

I.I  Latar Belakang

Unsur  hara merupakan komponen penting dalam pertumbuhan tanaman, unsur hara banyak tersedia dialam, sehingga tumbuhan bisa memanfaatkannya untuk kebutuhan metabolismenya. Tetapi ketersediaan unsur hara di beberapa tempat tidak sama, ada yang berkecukupan sehingga pertumbuhan tanaman menjadi baik namun ada juga yang kekurangan, sehingga pertumbuhannya menjadi terhambat. Kebutuhan tanaman akan unsur hara berbeda – beda bergantung pada umur, jenis tanaman, dan kebutuhan tanaman itu sendiri. Pada masa vegetative tanamanlebih membutuhkan unsur N, unsur N sangat vital bagi pertumbuhan tanaman karena unsur ini paling  banyak dibutuhkan tanaman. Unsur ini fungsi utamanya adalah mensintesisi klorofil yang difungsikan tumbuhan dalam melakukan pross fotosintesis.Yang perlu diingat tanaman tidak dapat menyerap unsur hara dalam bentuk tunggaltetapi tanaman menyerap unsur hara tersebut dalam bentu ion seperti unsur hara N dapat diserap tanaman dalam bentuk NH4dan NO3-begitu juga unsur lain jugadiserap tanaman dalan bentuk ion, yang sering disebut sebagai bentuk tersedia bagitanaman. Tetapi permasalahannya jika unsur N diberikan dalam jumlah yang berlebih justru dapat mengakibatkan produksi tanaman menurun, hal ini dikarenakanpemberian unsur N dalam jumlah yang banyak atau melebihi kebutuhan tanaman dapat mengekibatkan fase vegetative tanaman lebih panjang sehingga pembentukanorgan generative tidak maksimal. Akibatnya selain produktivitasnya menurun,kualitas yang dihasilkan juga menurun.

Oleh karena itu diperlukan suatu pengujian untuk mendeteksi batas kritissuatu tanaman akan unsur hara tertentu sehingga dapat diketahui kebutuhan tanamanakan unsur hara tertentu yang optimum.

Tidak berbeda dengan makhluk hidup yang lainnya, tanaman dapat tumbuh dan berkembang bila ada tanah, air, dan udara. Tanaman dapat tumbuh dengan sangat baik apabila tanah yang ditanami dalam keadaan baik, yaitu :

- Mudah dikerjakan
- Memberi kesempatan bagi akar tanaman untuk tumbuh dan berkembang
- Mngandung unsur hara
- Memungkinkan terjadinya proses sirkulasi air dan udara
- mempunyai tingkat kelembaban yang cukup

Tanah mudah dikerjakan apabila tanah tersebut merupakan aluvial atau hasil pelapukan, sehingga tidak keras dan tidak banyak mengandung batuan. Dengan keadaan tanah yang tidak keras maka akan memungkinkan akar dapat tumbuh dan berkembang. Agar tanah mengandung unsur hara, maka tanah harus memiliki pori tanah untuk menyimpan unsur hara. Pori tanah juga bermanfaat untuk menyimpan butir air dan menjaga kelembaban tanah. Pori tanah tidak selalu dan tidak semuanya berisi air, melainkan sebagian berisi udara yang diperlukan bagi kehidupan tanaman, khususnya agar akar tanaman tidak busuk ( khusus bagi tanaman yang tidak tahan genangan air ).

Didalam pengairan, yang perlu diperhatikan adalah kapasitas lapang dan titik layu permanen. Karena, diantara dua keadaan tersebut terdapat air yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Kapasitas lapang adalah kapasitas maksimum air kapiler yang dapat ditahan di zone perakaran pada keadaan letak muka air tanah cukup dalam sehingga air tidak dapat ditarik ke zone perakaran.

Titik layu permanen adalah suatu keadaan dimana jumlah lengas pada keadaan tanaman menjadi layu pertama kali. Keadaan ini memberi indikasi bahwa tanaman perlu tambahan air sesegera mungkin.

Disamping  sebagai  tempat  tegaknya  tanaman,  tanah  juga mensuplai unsur hara esensial yang diperlukan oleh tanaman kecuali CO₂ dan O₂ yang berasal dari atmosfer.  Interaksi antara  fase padatan dan cairan dalam mensuplai unsur hara esensialdari  tanah ke  akar tanaman.   Secara umum  telah  disepakati bahwa tanaman  menyerap  sebagian  besar haranya  secara  langsung dari larutan tanah, maka  komponen  ini akan menjadi fokus pembahasan.  Konsentrasi larutan tanah  selalu encer,  jarang yang melampaui 10 mm kecuali pada kondisi  saline.  Larutan  tanah berada dalam kondisi kesetimbangan dinamik  dengan fase  padatan  tanah yang mencerminkan cadangan  hara.  

1.2          Manfaat dan Tujuan

Manfaat yang diharapkan dari makalah ini yaitu agar kita lebih memahami tentang fungsi, unsur yang terkandung dalam tanah, serta lebih memahami tentang hubungan interaksi antara tanah, hara dan air.

II.            TINJAUAN PUSTAKA

Tanah  dapat  didefinisikan sebagai material  mineral   tidak-padu  yang  berada di permukaan bumi  dan  yang  berfungsi sebagai medium alami bagi pertumbuhan tanaman darat. Akan tetapi kalau dilakukan praktek-praktek pengelolaan tanah dan dengan demikian  dipengaruhi  oleh faktor genetik dan  lingkungan,  maka akan banyak terjadi modifikasi pada karakteristik dan kualitas tanah.  Efek-efek  modifikasi terhadap  lengas tanah, temperatur-tranah, oksigen-udara-tanah, karakteristik kimiawi, kekurangan  atau keracunan hara, dapat  muncul  dan  terlibat dengan  interaksi-interaksi  yang terjadi  di  antara  parameter-parameter ini.  Selain hal-hal tersebut, uraian berikut ini  akan dibatasi  pada modifikasi zone perakaran tanaman, terutama yang  berkaitan dengan penyembuhan kekurangan unsur hara.

Sistem pengolahan tanah seringkali memodifikasi zone perakaran tanaman secara signifikan.  Tindakan pengolahan tanah lazimnya dilakukan karena beberapa alasan, misalnya untuk menggemburkan tanah sehingga  memudahkan penetrasi akar, mengubur residu panen tanaman sebelumnya, menyediakan  lingkungan yang sesuai bagi benih,  mengendalikan  gulma.  Tradisi,  estetika,  dan manfaat-manfaat tertentu  lainnya  telah memotivasi   petani  untuk mempraktekkan berbagai macam tindakan  pengolahan  tanah dan budidaya  tanaman,  yang  pada akhirnya  akan  memodifikasi  zone perakaran.   Praktek-praktek  seperti ini  dianggap  lebih  layak kalau  sumber  enerji,  terutama yang berasal  dari  bahan  bakar fosil, cukup tersedia dan lebih ekonomis.  Konsep penggunaan  enerji telah berubah secara drastis pada akhir-akhir ini, terutama  dalam proses produksi pertanian.  Semakin terbatasnya  enerji fosil dan dengan demikian semakin meningkatnya biaya serta minat terhadap  konservasi  tanah, telah  mendorong  semakin  banyaknya perhatian terhadap konsep minimum-tillage (Adams et al., 1973; Mock  dan Erbach, 1977). Sistem ini mempengaruhi tingkat modifikasi zone  perakaran tanaman dan  mungkin juga akan berpengaruh terhadap cekaman  (kekurangan) hara.

Data yang falid tentang pengaruh modifikasi zone  perakaran terhadap cekaman hara relatif sulit dan mahal diperoleh.  Heterogenitas  di antara dan di dalam lokasi serta interaksi yang  kompleks  di  antara  faktor-faktor  telah  mengakibatkan  kesulitan interpretasi data terutama kalau replikasi waktu tidak  dilakukan.  Walaupun demikian masih dimungkinkan untuk mengubah dan mengatasi kekurangan  hara  yang diakibatkan oleh adanya  modifikasi  zone perakaran.

Dalam  rangka  memperkenalkan  teknik-teknik  yang  dapat digunakan untuk memperbaiki kesuburan tanah dan menyembuhkan kekurangan  hara,  dianggap perlu untuk  terlebih  dahulu  memahami sifat  dan karakteristik dari permasalahan yang dihadapi.   Untuk ini  maka harus memahami berbagai pengetahuan  tentang  fenomena kesetimbangan  dalam tanah yang mengendalikan suplai hara ke akar tanaman.  Kalau pengetahuan ini telah dikuasai, maka perlu mengevaluasi presisi dan nilai prognostik dari metode-metode yang ada untuk menjelaskan status kesuburan tanah.  Hal ini memungkinkan  kita untuk menentukan realibilitas  cara-cara yang digunakan untuk mendiagnosa kekurangan hara  dalam suatu kasus tertentu.  Setelah  itu berbagai pendekatan untuk menyembuhkan kekurangan hara  dapat  dirancang  untuk  memaksimumkan  respon  tanaman  terhadap perlakuan penyembuhannya.

Ada  banyak  kendala dalam diagnosis  sifat  dan keparahan  problematik yang ada  dan pada akhirnya akan  menimbulkan kesulitan  dalam  upaya menyembuhkan sesuatu  masalah kekurangan hara.   Banyak aturan-aturan dan kaidah-kaidah tertulis tentang kesuburan tanah dan  diagnosis kekurangan hara.

III.           PEMBAHASAN

3.1. Hubungan Tanah-Hara

Disamping  sebagai  tempat  tegaknya  tanaman,  tanah  juga mensuplai unsur hara esensial yang diperlukan oleh tanaman kecuali CO₂ dan O₂ yang berasal dari atmosfer.  Interaksi antara  fase padatan dan cairan dalam mensuplai unsur hara esensialdari  tanah ke  akar tanaman.   Secara umum  telah  disepakati bahwa tanaman  menyerap  sebagian  besar haranya  secara  langsung dari larutan tanah, maka  komponen  ini akan menjadi fokus pembahasan.  Konsentrasi larutan tanah  selalu encer,  jarang yang melampaui 10 mM kecuali pada kondisi  saline.  Larutan  tanah berada dalam kondisi kesetimbangan dinamik  dengan fase  padatan  tanah yang mencerminkan cadangan  hara.  

Kita perlu  untuk  mengkaji  konsep-konsep  ketersediaan  dan suplai hara.   Istilah "ketersediaan"  itu  sendiri masih  belum  terdefinisikan  secara baik,  tetapi  telah diartikan sebagai  ”kondisi  dimana   tanaman mampu  mendapatkan hara secukupnya”.  Misalnya, ion-ion dalam larutan  tanah mudah  tersedia tetapi jumlah totalnya sedikit.  Oleh karena  itu kesinambungan  penyerapan  hara  dari  larutan  tanah  tergantung kepada  laju pembaharuan konsentrasinya dari cadangan  hara  yang berada pada fase padatan-tanah.  Oleh karena itu pada umumnya  dianggap benar  bahwa tambahan pertama dari hara yang diambil  akan  lebih mudah  tersedia dibandingkan dengan tambahan-tambahan  berikutnya karena enerji ikatannya kepada fase padatan semakin besar. 

3.2. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Ketersediaan Hara Dan Air

Ketersediaan hara bagi tanaman ditentukan oleh faktor-faktor yang  mempengaruhi  kemampuan tanah mensuplai  hara  dan faktor-faktor  yang  mempengaruhi kemampuan  tanaman  untuk menggunakan unsur hara yang disediakan.  Tujuan dari uji-tanah adalah  mengu­kur faktor-faktor  ini  dan  menginterpretasikan  hasil-hasilnya dalam  konteks  perlakuan penyembuhan  yang  mungkin diperlukan. Beberapa faktor dapat ditentukan melalui pekerjaan analisis laboratorium. Sedangkan faktor lainnya seperti kandungan oksigen-udara -tanah, suhu tanah dan lainnya, harus ditentukan di lapangan.

Dalam menyarankan suatu prosedur untuk mengukur ketersediaan unsur  hara atau menginterpretasikan hasil-hasil pengukurannya,  pengetahuan tentang  berbagai reaksi yang berlangsung dan dialami oleh  unsur hara dalam tanah sangat penting. Oleh karena itu dalam pembahasan kali ini akan dipusatkan pada faktor-faktor yang terlibat dengan suplai hara pada permukaan akar tanaman. 

3.3. Faktor-faktor yang mempengaruhi konsentrasi larutan tanah

 Unsur  hara  yang larut dalam larutan-tanah  berasal  dari beberapa sumber  seperti pelapukan mineral  primer,  dekomposisi bahan  organik, deposisi dari atmosfer,  aplikasi   pupuk, Air irigasi, rembesan air tanah dari tempat lain, dan lainnya. 

Ion-ion nitrat  dan khlorida sangat mudah larut dan lazimnya tidak mem­bentuk senyawa yang tidak-larut dengan komponen tanah.  Akibat­nya  nitrat  dan khlorida yang ditambahkan ke tanah  akan  tetap berbentuk anion dalam larutan tanah hingga diserap oleh akar tanaman  atau jasad  renik,  tercuci, atau mengalami reaksi denitrifikasi nitrat. Anion  sulfat  dalam tanah-tanah  netral  dan alkalis mempunyai perilaku  yang  serupa dengan  nitrat,  tetapi dalam tanah-tanah masam  cenderung  untuk dijerap oleh koloid tanah. Kebanyakan  unsur hara lainnya membentuk  beberapa  tipe senyawa yang kurang melarut dan cenderung mempertahankan konsentrasi kesetimbangan dalam larutan tanah.  Dengan demikian kation-kation  larut  air  akan berkesetimbangan  dengan kation tukar; kation-kation  seperti Cu dan Zn mempunyai ciri-ciri  asam Lewis (sebagai  aseptor elektron) dapt membentuk kompleks dengan  bahan organik tanah; ion ferri dan Al membentuk hidroksida atau  oksida hidrous yang tidak melarut; fosfor membentuk senyawa Fe-fosfat, Al-fosfat dan Ca-fosfat yang tidak melarut.

Langsung atau tidak langsung semua kehidupan bergantung kepada tanah. Sebagaimana besar unsur hara yang diperlukan tubuh mekhluk hidup berasal dari tanah. Jadi, tanah merupakan sumber unsur semua kehidupan. Tanah yang subur adalah tanah yang kaya unsur hara serta cukup kandungan airnya. Tanah subur sangat berguna bagi kehidupan tumbuhan karena tumbuhan hanya dapat menyerap hara yang terlarut dalam air.

Tumbuhan merupakan komponen biotik lingkungan yang mampu mengambil hara tanah dan mengubahnya menjadi zat yang dapat digunakan oleh kehidupan lainnya. Oleh karena itu, kesuburan tanah sangat meenentukan jenis tumbuhan yang hidup di atasnya. Jenis tumbuhan yang hidup di atasnya akan menentukan jenis hewan yang mampu berkembang di dalam lingkungan. Untuk menjaga tanah agar tetap subur, antara lain kita harus mencegah terjadinya erosi. Tanah yang terkena erosi akan terkikis permukaanya. Padahal, bagian yang terkikis itulah yang mengandung hara yang sangat diperlukan organisme.

Didalam pengairan, yang perlu diperhatikan adalah kapasitas lapang dan titik layu permanen. Karena, diantara dua keadaan tersebut terdapat air yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Kapasitas lapang adalah kapasitas maksimum air kapiler yang dapat ditahan di zone perakaran pada keadaan letak muka air tanah cukup dalam sehingga air tidak dapat ditarik ke zone perakaran.

Titik layu permanen adalah suatu keadaan dimana jumlah lengas pada keadaan tanaman menjadi layu pertama kali. Keadaan ini memberi indikasi bahwa tanaman perlu tambahan air sesegera mungkin.

IV.          PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Dari makalah yang kami sampaikan ini, kami mengambil kesimpulan bahwa :

·         Disamping  sebagai  tempat  tegaknya  tanaman,  tanah  juga mensuplai unsur hara esensial yang diperlukan oleh tanaman kecuali CO₂ dan O₂ yang berasal dari atmosfer.

·         Ketersediaan hara bagi tanaman ditentukan oleh faktor-faktor yang  mempengaruhi  kemampuan tanah mensuplai  hara  dan faktor-faktor  yang  mempengaruhi kemampuan  tanaman  untuk menggunakan unsur hara yang disediakan.

4.1  Saran

Makalah ini masih jauh dari kesempurnaan dalam hal penyusunan dan penulisannya, diharapkan kritik dan sarannya kepada pembaca.

DAFTAR PUSTAKA

Aisyah, Ayu. 2012. Tekstur Tanah. www.lilinkecil1610.blogspot.com

Dwijoseputro, D. 1988. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Penerbit PT. Gramedia   

               Jakarta.

Harahap, F dan Nusyirwan. 2007. Fisiologi Tumbuhan, Suatu Pengantar. UNIMED

               Press Medan.

Hadi Utomo, W. 1982. Dasar-Dasr Fisika Tanah. Jurusan Tanah Fakultas Pertanian

               Universitas Brawijaya: Malang

Salisbury, F.B and Ross, C. 1984. Plant Phisiology. Third plant. Penerbit PT.

              Gramedia Jakarta.

Santosa. 1990. Fisiologi Tumbuhan. Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada

               Yogyakarta.

Soepardi,Goeswono.  1983. Sifat dan Ciri Tanah. Bogor: Institut Pertanian Bogor

Suwardi,dkk. 2000. Morfologi dan Klasifikasi Tanah. Bogor:Institut Pertanian Bogor

Siagian, Prasetyo. 2011.Tekstur Tanah.www.prasetyosiagian.blogspot.com.21       

                September 2012

Sarief, E. Saifuddin, Dr. Ir. 1989. Kesuburan dan Pemupukan Tanah Pertanian.

                Bandung: Pustaka Buana.

Syarif Effendi, 1995 Ilmu Tanah. Edisi ketiga. PT. Mediyatama Sarana Perkasa.

               Jakarta.