1 / 70

Problematik Fosfor

MK . Dasar Ilmu Tanah bahan kajian : FOSFAT DALAM TANAH diabstraksikan Oleh soemarno.jursntnhfpub . Okt 2012. Problematik Fosfor. Jumlah sedikit yang terdapat dalam tanah. Ketidak-tersediaan fosfat yg sdh ada dalam tanah. Adanya fiksasi fosfat yang menyolok. FOSFAT - TANAH.

astro
Download Presentation

Problematik Fosfor

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. MK. DasarIlmu Tanahbahankajian:FOSFAT DALAM TANAHdiabstraksikanOlehsoemarno.jursntnhfpub. Okt 2012

  2. Problematik Fosfor Jumlah sedikit yang terdapat dalam tanah Ketidak-tersediaanfosfatygsdhadadalamtanah Adanyafiksasifosfatyang menyolok

  3. FOSFAT - TANAH The Soil P Cycle In the soil, not all phosphorus is the same. It can be a part of organic molecules or part of inorganic molecules. In addition, the chemicals that contain P will change in the soils. Therefore, it is important to think about the P cycle in the soil . The availablity of soil P to plants is dependent on the reactions of different chemical forms of soil P. Phosphorus inputs to the soil are primarily from the application of fertilizer P and organic resources which contain P, such as manure. Lesser amounts may be added due to deposition from the atmosphere and sedimentation. Soil P is generally categorized into three types: solution P, labile P, and non-labile P. The soil P cycle. (Image from Sharpley and Sheffield, Livestock and Poultry Environmental Stewardship Curriculum) diunduhdari: ….. http://croptechnology.unl.edu/pages/informationmodule.php?idinformationmodule=1118084123&topicorder=5&maxto=7&minto=1

  4. FOSFAT - TANAH Phosphorus (P) Phosphorus, another of the macro-nutrients is required in significant quantities by a cotton crop. It is taken up by the plant primarily as orthophosphate with the predominate form being highly dependent upon soil pH (PO43- at high pH; HPO42- at moderate pH; and H2PO4- at low pH). Utilization of the P nutrient in the plant is primarily associated with energy transfer with the molecules ATP and ADP. Phosphorus nutrition has also been shown to play an important role in the synthesis of cellular membranes (phospholipids) which help maintain cellular integrity. The amount that needs to be supplied through supplemental fertilization varies across the belt. However soil testing has proven to be an effective method of determining the need for supplemental P fertilization. Soil phosphorus dynamics including potential tranformations and fates of applied fertilizer P. diunduhdari: ….. http://www.extension.org/pages/9873/phosphorus-p

  5. FOSFAT - TANAH Process-based assessment of plant-available soil P Achat David L, Bakker Mark R, Morel Christian, 2009. Process-based assessment of P availability in a low P-sorbing forest soil using isotopic dilution methods. Soil Sci Soc Am J 73:2131-2142;Achat David L, Bakker Mark R, Augusto Laurent, Saur Etienne, DousseronLysiane, Morel Christian. 2009. Evaluation of the phosphorus status of P-deficient podzols in temperate pine stands combining isotopic dilution and extraction methods. Biogeochemistry, 92, 183:200. Morel C., H. Tiessen, J.O. Moir and J.W.B. Stewart, 1994. Phosphorus transformations and availability under cropping and fertilization assessed by isotopic exchange. Soil Science Society of American Journal, 58 : 1439-1445 diunduhdari: ….. http://www.bordeaux-aquitaine.inra.fr/tcem_eng/recherche/nutrition_minerale_et_gestion_de_la_fertilite

  6. Senyawa P dalam tanah Senyawa P an-organik 1. Senyawa Kalsium 2. Senyawa besi dan aluminium Senyawa Rumus Kelarutan Fluor-apatit 3 Ca3(PO4)2.CaF Karbonato-apatit 3 Ca3(PO4)2.CaCO3 Hidroksi-apatit 3 Ca3(PO4)2.Ca(OH)2 Oksi-apatit 3 Ca3(PO4)2.CaO Trikalsium-fosfat Ca3(PO4)2 Dikalsium-fosfat CaHPO4 naik Monokalsium-fosfat Ca(H2PO4)2 Senyawa P-organik: 1. Fitindanderivatifnya 2. AsamNukleat 3. Fosfolipida

  7. KetersediaanP anorganikdalamtanah Kemasaman tanah (pH): Ketersediaan P bagi tanaman tgt pd bentuk anion fosfat, selanjutnya bentuk anion ini tgt pada pH + OH- +OH- H2PO4- H2O + HPO4= H2O + PO4--- larutan tanah larutan tanah sangat masam sangat alkalin Paling tersedia bagi tanaman % kepekatan 100 50 H3PO4 H2PO4- HPO4= PO3-3 0 0 2 4 6 8 10 12 14 pH larutan

  8. Ketersediaan P-anorganik tanah masam Pengendapan oleh kation Fe, Al, Mn Al3+ + H2PO4- + H2O 2H+ + Al(OH)2H2PO4 larut tdk larut Dlm tanah masam biasanya konsentrasi kation Fe, Al lebih besar dp anion fosfat, sehingga reaksi berlangsung ke arah kanan Pengikatan oleh hidro-oksida: Fiksasi fosfat OH OH Al OH + H2PO4- OH- + Al OH OH larut H2PO4 tdk larut Hidro-oksida Al Pengikatan oleh liat silikat: Kaolinit, Montmorilonit, Illit 1. Reaksi permukaan antara gugusan OH- yang tersembul di permukaan liat dengan anion fosfat 2. Kation Fe dan Al dibebaskan dari pinggiran kristal silikat yg kemudian bereaksi dengan anion fosfat menjadi fosfat-hidroksi [Al] + H2PO4- + 2H2O 2H+ + Al(OH)2H2PO4 Dlm kristal silikattidak larut

  9. Ketersediaan P-anorganik pd pH tinggi Pengendapan oleh kation Ca++ atau CaCO3 H2PO4- + 2 Ca++ Ca3(PO4)2 + 4H+ larut tidak larut H2PO4- + 2 CaCO3 Ca3(PO4)2 + 2CO2 + 2H2O larut tidak larut Ca3(PO4)2 yang terbentuk dalam reaksi di atas, masih dapat berubah menjadi bentuk-bentuk yang lebih sukar larut, seperti senyawa hidroksi-, oksi- , karbonat-, atau fluor-apatit. Reaksi-reaksi ini semua terjadi pada tanah-tanah masam yang dikapur dengan dosis tinggi (Pengapuran berat)

  10. Daya ikat P dari Tanah Fosfor yang sangat lambat tersedia Apatit, Fe-, Mn- dan Al-fosfat tua, Fosfat organik yang mantap Fosfat yang lambat tersedia Ca3(PO4)2, Fe-, mn-, dan Al-fosfat yg baru terbentuk, dan fosfat organik baru (sedang) dimineralisasikan Fosfat segera / mudah tersedia Larut air : NH4-fosfat, Ca(H2PO4)2 Tidak larut: CaHPO4 dan Ca3(PO4)2 Hasil-hasil penelitian: 1. Tanah-tanah di jawa Barat: Rata-rata 18.2 kuintal TSP dg kadar 46% P2O5 diikat oleh tanah setiap hektar lapisan olah. 2. Tanah Latosol mempunyai daya ikat setara dengan 7.8 ton superfosfat dg kadar 20% P2O5.

  11. Kemampuan tanah menjerap (Daya Jerap) P Tanah Mineral Liat Perlakuan pH Daya Jerap P (*) Latosol - Tanpa kapur 5.7 30.110 Purwokerto Haloisit Dengan kapur 5.9 26.600 Latosol- Kaolinit Tanpa kapur 5.2 45.520 Cibodas Dengan kapur 5.6 40.920 Podsolik- Smektit Tanpa kapur 4.8 36.950 Gajrug Dengan kapur 5.3 33.180 Podsolik- Smektit Tanpa kapur 4.6 29.280 Samarinda Kaolinit Dengan kapur 5.2 16.370 Grumusol- Smektit, Kaolinit Tanpa kapur 6.7 14.960 Yogjakarta Haloisit Andosol Bogor Alofan, Haloisit Tanpa kapur 4.6 33.360 Keterangan: (*) setara dengan kg superfosfat 20% P2O5 setiap HLO Pengapuran setara dengan 0.5 SMP Sumber: Djokosudardjo (1982)

  12. Pengelolaan P - Tanah Limbah tanaman Pupuk kandang Pupuk buatan Mineral tanah BOT P-tanah Tersedia Tanaman Pencucian Erosi Fiksasi Pengendalian P-tersedia dalam tanah: 1. Pengapuran 3. Pengendalian fiksasi P-tanah 2. Penempatan pupuk

  13. Siklus Lambat P-anorganik Siklus Cepat P-anorganik & Organik Siklus Lambat P-Organik P- dalam tanaman & jasad tanah P-mineral primer (HCl-Pi) P- larutan tanah P-organik terfiksasi secara kimia dan fisika (Sonic-Po) (Residu-Po) P-mineral sekunder (NaOH-Pi) (P-residu) P-terfiksasi labil (Bikarbonat-Po) P-terlarut labil (Resin-P) P-terfiksasi (Sonic-Pi) (P-residu) P-terlarut agak labil (P-terfiksasi) (Bikarbonat-Pi) P-terfiksasi agak labil (NaOH-Po) Siklus Transformasi P-tanah (Hedley et al. 1982)

  14. FOSFAT - TANAH Adequate P supply is important at early stages of the plant growth and at the development of reproductive plant organs. Phosphorus is also needed for adequate root development and crop maturity. Large amounts of phosphorus are found in seeds and fruits. Adequate P supply improves the quality of certain fruits, forage and vegetables. It also increases plant resistance to diseases, winter damage, and unfavourable growing conditions. Phosphorus is mobile in plants. When P deficiencies occur, P moves from old to young, more active tissues. A purple discoloration of leaves or leaf edges is a common symptom of P deficiencies. Schematic representation of P cycle in soil diunduhdari: ….. http://www.gnb.ca/0173/30/0173300016-e.asp

  15. P- tanah P-anorganik: 1. Fraksi aktif: Al-P, Fe-P dan Ca-P 2. Fraksi tidak aktif: P-terjerap (P-absorption) P-terselimuti (P-occluded) P-organik 1. Inositol fosfat, Fosfolipid, Asam nukleat, Nukleotida, Gula-fosfat 2. P-organik menyumbang 30-50% dari P-total tanah 3. Senyawa P-organik terdapat dalam humus dan tubuh jasad tanah 4. P-organik dalam tanah berasal dari bahan organik Penambahan bahan organik ke tanah bertujuan: 1. Meningkatkan kandungan bahan organik tanah 2. Sumber unsur hara N,P,K, dan lainnya 3. Meningkatkan KTK tanah 4. Mengurangi jerapan P melalui pembentukan senyawa kompleks dg oksida amorf 5. Meningkatkan dan memperbaiki agregasi tanah & lengas tanah 6. Membentuk khelate dengan unsur hara mikro 7. Detoksifikasi Al 8. Meningkatkan biodiversitas tanah.

  16. TOTAL P - TANAH 1. No direct practical importance 2. Sering dipakai sbg “Indeks Pelapukan” 3. P-total topsoil menurun dengan intensitas pelapukan 4. Tanah-tanah tropis mengandung sekitar 200 ppm 5. Ultisol & Alfisol : < 200 ppm P 6. Andepts umumnya 1000 - 3000 ppm P 7. Vertisol umumnya 20 - 90 ppm P 8. Entisol & Inceptisols: beragam p-totalnya 9. Oxisols umumnya < 200 ppm P 10. …..

  17. FOSFAT ORGANIK 1. P-organik = 20-50 % total P-tanah 2. Oxisols, Ultisols, Alfisols: P-organik = 60-80% P-total 3. C:P rasio dalam tanah = 240:1 -- 110:1 4. N:P rasio dlm tanah = 20:1 -- 9:1 5. Mineralisasi P-organik sukar diukur, karena ion H2PO4- yg dilepaskan ke tanah dengan cepat difiksasi menjadi bentuk-bentuk P-anorganik 6. Pemupukan N dan P mempercepat mineralisasi P-organik 7. P-organik dlm tanah menjadi sumber P yg penting bagi tanaman kalau tidak ada pemupukan P.

  18. BAHAN ORGANIK SUMBER P Komponen kualitas bahan organik sebagai sumberP: 1. Nisbah C/N (nilai kritisnya 25-30) 2. Nisbah C/P ( < 200: mineralisasi P > 300 : imobilisasi P) 3. P-total 4. Kandungan lignin dan polifenol 5. Kapasitas polifenol mengikat protein 6. Indeks jangka-pendek pupuk hijau: C/N, kandungan lignin dan polifenol 1. Kandungan lignin dan polifenol yang rendah mempercepat laju mineralisasi P 2. Bahan organik dengan kandungan P lebih dari 2500 ppm akan terjadi mineralisasi P dan menurunkan jerapan P-tanah 3. Lignin merupakan senyawa polimer pd jaringan tanaman berkayu, sulit dirombak oleh mikroba tanah Polifenol merupakan senyawa aromatik-hidroksil : a. Polifenol larut air & Polifenol tdk larut air b. Polifenol berat molekul rendah & berat molekul tinggi …… tanin Polifenol mampu mengikat protein dan ensim dari jasad dekomposer, sehingga menghambat laju dekomposisi bahan organik oleh jasad renik tanah

  19. P - ANORGANIK 1. P - ANORGANIK: Fraksi aktif & Fraksi tidak aktif 2. Fraksi aktif : Ca-P, Al-P dan Fe-P 3. Fraksi tdak-aktif : Occluded-P dan Reductant-soluble P 4. Occluded-P : senyawa Fe-P dan Al-P yang dibungkus oleh selubung inert. 5. Rs-P : Senyawa P yg dibungkus oleh selubung dari bahan yang dpt larut pd kondisi anaerobik 6. Transformasi bentuk-bentuk P-tanah dikendalikan pH 7. Ca-P lebih mudah larut dp Fe-P dan Al-P 8. Rezim air sgt berpengaruh thd transformasi P-tanah 9. Kondisi AQUIK ---- Akumulasi Al-P 10. Kondisi USTIK ------ Akumulasi Fe-P

  20. FOSFAT - TANAH Crop P demand and soil P tests Grain yield potential is set by water (and nutrient) availability in the pre-anthesis period while actual yield is determined by post-anthesis water (and nutrient) availability. Under conditions where the crop is reliant on stored subsoil water for growth, P is acquired from sub-surface layers (10-30 cm) for much of the growing season. Because the root surface area for P absorption increases as the crop grows, slowly available P sourced from the dissolution of sparingly soluble soil minerals and fertiliser reaction products (‘reserve P’) becomes increasingly important as the crop matures (Wang et al. 2007). While these reserve P sources can be quantified using an acid soil P test such as the BSES-P test (0.005 M sulphuric acid extractant), the actual quantity of this P that is available is dependent on the ability of the root system (which may be mycorrhizal) to lower the soil solution P concentration below the threshold value where these reserve P sources start to dissolve. This threshold value will vary depending on the chemical composition of the P source and its degree of crystallinity. Therefore it is a major challenge to develop soil P tests capable of determining how much ‘reserve’ P is available. How much of the soil P is available for plant uptake? Phil Moody1, Grant Pu1 and Mike Bell21DERM, Dutton Park, 4102 Qld2QAAFI, Kingaroy, 4610 Qld Conceptual diagram of P pools extracted by the Colwell-P method. diunduhdari: http://www.grdc.com.au/Research-and-Development/GRDC-Update-Papers/2012/04/How-much-of-the-soil-P-is-available-for-plant-uptake …..

  21. FOSFAT - TANAH The soil P pools and the relative efficiency of Colwell-P (0.5 M sodium bicarbonate) and BSES-P (0.005 M sulphuric acid) for extracting P from these pools. Reserve P comprises the calcium phosphate minerals and fertiliser reaction products. Conceptually, this reserve P supply can be likened to a trickle supply, and the question of whether this trickle supply is sufficient for the crop to achieve maximum growth was addressed by undertaking a soil P depletion experiment with forage sorghum in glasshouse trials. The fate of P applied to P-depleted soils was then determined in a P addition experiment using the soils from the P depletion trial. Conceptual diagram of P pools extracted by the BSES-P method diunduhdari: http://www.grdc.com.au/Research-and-Development/GRDC-Update-Papers/2012/04/How-much-of-the-soil-P-is-available-for-plant-uptake …..

  22. FOSFAT - TANAH . Soil tests for assessment of available P Crop P uptake A plot of cumulative crop P uptake against initial Colwell-P indicates a close linear relationship (Fig.2). The BSES-P values of soils with less than 15 mg/kg Colwell-P (i.e. expected to be P deficient) but more than 45 mg/kg BSES-P are identified in Figure. Three of the soils with BSES-P ranging from 91-440 mg/kg lie above the regression line, indicating that some of the BSES-P is available, but there is no consistent trend for available P to increase with higher BSES-P. Soil 12 with 794 mg/kg BSES-P lies below the regression line, but the dry matter yield and p uptake of this soil was compromised by salinity and sodicity. These results show that it is not possible to use BSES-P as a quantitative measure of the available reserve P. BSES-P levels relative to Colwell-P should rather be used to indicate whether there is a lot, or a little, of reserve P. Plot of cumulative crop P uptake against Colwell-P for 15 soils used in the glasshouse depletion experiment. diunduhdari: http://www.grdc.com.au/Research-and-Development/GRDC-Update-Papers/2012/04/How-much-of-the-soil-P-is-available-for-plant-uptake …..

  23. Faktor Retensi P dalam tanah TIPE LIAT Tanah-tanah liat lebih banyak meretensi & memfiksasi p-pupuk daripada tanah berpasir Liat silikat tipe 1:1 mempunyai kemampuan lebih besar me-”retensi” P dibanding liat tipe 2:1 Tanah yang kaya liat kaolinitik akan “mengikat” lebih banyak P -pupuk daripada tanah yang kaya liat tipe 2:1 Adanya liat oksida hidrous dari Fe dan Al juga terlibat dalam retensi P-pupuk TIME OF REACTION Semakin lama P-pupuk kontak langsung dengan tanah akan semakin besar jumlah retensi & fiksasi P Hal ini dapat terjadi karena adanya proses dehidrasi dan reorientasi-kristal yg melibatkan hasil fiksasi P Implikasi penting adalah waktu pemupukan P dan penempatan pupuk P dalam tanah. Bgm pd tanah yg mempunyai kapasitas fiksasi P tinggi ? ………….. Bgm pd tanah yg mempunyai kapasitas fiksasi P rendah? …………

  24. Faktor Retensi P dalam tanah pH TANAH Kisaran pH tanah yg optimum bagi ketersediaan p-tanah adalah 5.5 - 7.0 Pd tanah dg pH rendah, retensi terjadi karena adanya reaksi fosfat dengan Fe, Al dan oksida hidratnya. Pd tanah dg pH tinggi, retensi fosfat terjadi karena reaksi fosfat dengan Ca dan Mg dan karbonatnya TEMPERATUR Tanah di daerah iklim panas (warmer) memfiksasi fosfat lebih banyak dp tanah-tanah di daerah iklim sedang (temperate). Tanah di daerah iklim panas ini mengandung lebih banyak oksida-oksida hidrat dari Fe dan Al. BAHAN ORGANIK Dekomposisi bahan organik menghasilkan CO2; gas ini bersenyawa dg air menjadi asam karbonat; asam ini mampu men-dekomposisi mineral primer yang mengandung fosfat. Ekstrak humus dari tanah mampu meningkatkan kelarutan fosfat, krn: 1. Pembentukan kompleks phosphohumic yg lebih mudah diambil tanaman 2. Penggantian anion fosfat oleh humat 3. Penyelimutan partikel sesquioksida oleh humus, membentuk selimut protektif sehingga mereduksi kapasitas fiksasi fosfat …………………………..

  25. Faktor Retensi P dalam tanah BAHAN ORGANIK Lanjutan ……. Dekomposisi bahan organik menghasilkan anion-anion yang mampu membentuk senyawa kompleks dengan Fe dan Al, sehingga kation-kation ini tidak bereaksi dengan fosfat Anion-anion organik ini juga mampu melepaskan fosfat yang difiksasi oleh Fe dan Al Anion-anion yang efektif menggantikan fosfat tsb adalah sitrat, oksalat, tartrat, malat, dan malonat. STATUS FOSFOR dalam TANAH Tingkat kejenuhan fosfat dalam tanah atau jumlah fosfat yg telah difiksasi oleh tanah sangat menentukan besarnya fiksasi fosfat dari pupuk P. Rasio R2O3 : P2O5 mrp ukuran jumlah fosfat yg ada dalam tanah terhadap jumlah oksida Fe dan Al. Nilai Rasio yang besar, berarti tanah miskin fosfat atau nilai kejenuhan fosfat rendah; sehingga fiksasi fosfat dari pupuk P sangat besar Oleh karenanya tanah-tanah yag dipupuk fosfat dosis tinggi selama bertahun-tahun kemungkinan akan: 1. Mereduksi dosis pupuk P saat ini 2. Menggunakan lebih banyak fosfat yg ada dalam tanah 3. Kombinasi keduanya …………………..

  26. FIKSASI P vs R2O3 : P2O5 Fiksasi P-pupuk , % 100 80 60 40 20 Pasio R2O3 : P2O5

  27. PROSES FIKSASI P-TANAH 1. Proses yg mengubah ketersediaan P-tanah yg diukur dengan pertumbuhan tanaman 2. Transformasi monokalsium fosfat (superfosfat) yg soluble menjadi Ca-P, Fe-P dan Al-P yg kurang soluble 3. Pada tanah alkalis: Ca-P dan Mg-P yg insoluble 4. Pd tnh masam: Fe-P dan Al-P yg insoluble 5. Al+++ + mono-kalsium fosfat ------ Al(OH)2H2PO4 (liming with phosphorus) 6. Kapasitas fiksasi P = F(oksida Fe dan Al; Aldd) 7. Intensitas Fiksasi P: Oksida > Oksida > Liat 1:1 > Liat 2:1 amorf kristalin

  28. BESARNYA FIKSASI P-TANAH Tanah Liat dominan % Liat Fixed P (ppm) Adsorpsi Max. Pd 0.2 ppm P lrt tnh Inceptisol Montmorilonit 27 106 83 Ultisol Kaolinit 38 480 360 Oxisol Kaolinit 36 531 395 Andept Alofan 11 1050 670 Sumber: NCSU, 1973

  29. Path and Multiple Regression Analyses of Phosphorus Sorption Capacity H. Zhang , J. L. Schroder , J. K. Fuhrman , N. T. Basta , D. E. Storm and M. E. Payton Sssaj 2005 Vol. 69 No. 1, p. 96-106 Soil P saturation indices and P Langmuir adsorption maximum (Smax) are two environmental soil tests that provide valuable information for the proper management P in soils to avoid the overapplication of P. The objectives of this study were to determine Smax and develop P saturation indices for 28 Oklahoma benchmark soils and to use path analysis and multiple regression to examine the relationships between Smax and soil properties. Soil samples were analyzed for pH, clay content, oxalate extractable P (Pox), Al (Alox), Fe (Feox), and Mehlich-3 (M3) extractable P (PM3), Al (AlM3), Fe (FeM3), Ca (CaM3), and Mg (MgM3). The Smax value and saturation indices based on oxalate and M3 extractions were determined. The Smax value ranged from 34 to 500 mg kg−1 and was highly correlated with clay content (r = 0.79), organic C (r = 0.80), Alox (r = 0.88), and Feox (r = 0.83). Soil pH was not correlated (p > 0.05) with Smax Path analysis showed significant direct effects (p < 0.01) between Alox and Smax and between Feox and Smax but these relationships were highly influenced by indirect effects of Alox and Feox Multiple regression agreed well with path analysis and found that the combination of Alox and Feox were the two most important soil properties related to Smax of the soils studied. Significant relationships existed between AlM3 (r = 0.54) and Smax and between FeM3 (r = 0.54) and Smax Three P saturation indices studied were highly correlated (p < 0.05) with each other. Our results show that Smax of Oklahoma soils may be predicted with oxalate extractable Al and Fe or M3 extractable Al, Fe, and Ca. diunduhdari: https://www.soils.org/publications/sssaj/abstracts/69/1/0096?access=0&view=article …..

  30. Path and Multiple Regression Analyses of Phosphorus Sorption Capacity H. Zhang , J. L. Schroder , J. K. Fuhrman , N. T. Basta , D. E. Storm and M. E. Payton Sssaj 2005 Vol. 69 No. 1, p. 96-106 diunduhdari: https://www.soils.org/publications/sssaj/abstracts/69/1/0096?access=0&view=article …..

  31. PELEPASAN P-TANAH 1. H2PO4- dlm larutan tanah < 10 ppm, dlm tanaman 2000 ppm 2. Konsentrasi optimum unt jagung dan buncis: 0.07 ppm pd tnh berliat Ultisol , Oxisol 0.2 ppm pd tnh berpasir 3. Konsentrasi keseimbangan P dlm larutan tnh akibat aplikasi pupuk fosfat sgt penting ….. “P-fixation isotherm”: mengevaluasi derajat fiksasi dan pelepasan P pd suatu saat 4. Mineralogi liat tanah sgt menentukan kapasitas fiksasi P 5. Liat oksida & Alofan > Kaolinit > Montmorilonit 6. Uji tanah untuk P : mengekstraks sejumlah P-tersedia dlm tanah yg berkorelasi dg respon tanmn thd pemupukan P 7. Tingkat kritis hasil uji tanah sekitar 0.07 - 0.2 ppm P dlm larutan tanah

  32. REAKSI P tanah ALKALINE PRESIPITASI DIKALSIUM FOSFAT Pada kondisi Ph tanah yang tinggi dan kaya kalsium, terjadi pengendapan senyawa-senyawa: 1. Kalsium fosfat: Ca3(PO4)2; CaHPO4 2. Hidroksi-apatit 3. Karbonat-apatit PRESIPITASI PERMUKAAN PADATAN KALSIUM KARBONAT Ion-ion fosfat yang kontak dengan permukaan padatan kalsium karbonat akan diendapkan pd permukaan partikel ini. Hasil akhir dari reaksi ini adalah garam-garam tidak larut dari kalsium, fosfat, dan mungkin CO3= atau OH- Reaksi retensi fosfat oleh liat-liat yang jenuh kalsium: Liat-Ca-H2PO4 Tiga faktor penting: 1. Aktivitas Ca++ 2. Jumlah dan ukuran partikel CaCO3 bebas 3. Jumlah liat yang ada dlm tanah …………………..

  33. P-FIXATION ISOTHERMS P-aded (ppm) 1200 1000 800 600 400 200 0.001 0.01 0.05 0.1 0.2 1.0 P dlm larutan tanah, ppm Oxisol, 45% liat Sumber: Fox, 1974 Andept Ultisol , 38% liat Tnh Montmorilonit, 40% liat

  34. KEBUTUHAN TANAMAN Tanaman Hasil, t/ha P-removal, kg/ha 1. Jagung Biji : 1.0 6 Jerami : 1.5 3 Biji : 7.0 20 Jerami : 7.0 14 2. Padi Biji : 1.5 7 Jerami : 1.5 1 Biji : 8.0 32 Jerami : 8.0 5 3. Nanas Buah : 12.5 2.3 4. Tebu 2 th Above ground: 100 20 300 35 Sumber: Sanchez, 1976.

  35. RESPON TANAMAN thd P-TANAH Hasil relatif (%) 100 80 60 40 20 0.003 0.006 0.050 0.100 0.200 0.400 1.600 P- larutan tanah, ppm Ubijalar: toleran tanah miskin P Jagung: intermediate Lettuce: In-tolerant

  36. TINGKAT KRITIS P-TANAH Tanaman P-larutan tnh yg menghasilkan 95% hasil maks., ppm 1. Lettuce 0.40 2. Tomat 0.25 3. Cucumber 0.20 4. Kedelai (vegetable) 0.20 5. Ubijalar 0.10 6. Jagung 0.60 7. Sorghum 0.50 8. Kubis 0.04 Sumber: Fox et al. (1974)

  37. TINGKAT KRITIS P-TANAMAN Tanaman Internal P Requirement, %P 1. Stylosanthes humilis 0.17 2. Centrosema pubescens 0.16 3. Desmodium intortum 0.22 4. Digitaria decumbens 0.16 5. Panicum maximum 0.19 6. Pennisetum clandestinum 0.22 7. Paspalum dilatatum 0.25 8. Sumber: Andrew & Robins (1969, 1971)

  38. PEMUPUKAN FOSFAT TEKNOLOGI PEMUPUKAN FOSFAT : 1. Respon pupuk P sgt tinggi pada Oxisol, Ultisol, andepts, Vertisols 2. Dosis pupuk P = F (jenis tanaman, tanah, cara aplikasi, musim) 3. Dosis Rekomendasi Jagung, kedelai, Tebu: 100 - 150 kg P2O5/ha 4. Kapasistas fiksasi P tanah menentukan cara aplikasi pupuk P: Disebar, ditugal, digarit, pd lubang tanam, dll 5. Pada tanah yg memfiksasi P ada dua strategi: 1. Dosis medium, digarit, setiap musim tanam 2. Dosis tinggi unt menjenuhi kapasitas fiksasi P-tanah, dan efek residunya berlangsung beberapa tahun 6. Pupuk P yg baik harus mengandung 40-50 % P dlm bentuk larut air , untuk memenuhi kenbutuhan awal pertumbuhan tanaman 7. Aplikasi kapur & silikat mampu menurunkan fiksasi P dlm tanah 8. Pengapuran hingga pH 5.5 - 6.0 umumnya meningkatkan ketersediaan P dalam tanah, mengurangi fiksasi P

  39. EFEK PENGAPURAN THD FIKSASI P Hasil biomasa , % 100 80 60 40 20 0 115 230 460 Pemupukan P (ppm P) Sumber: Mendez-Lay (1974), Tnh Oxisol. Dikapur hingga pH = 5.5 Tdk dipakur pH= 4.8 Tingkat kritis

  40. PENGELOLAAN P TANAH MASAM Kapasitas fiksasi P tanah sngt tinggi, alternatif pengelolaan: 1. Kombinasi cara aplikasi pupuk P: ditugal/digarit dg sebar 2. Batuan-fosfat larut sitrat 3. Aplikasi kapur atau Ca-silikat unt ngurangi fiksasi P 4. Kultivar tanaman yg toleran thd larutan tanah yg miskin fosfat 5. Pertimbangan biaya pupuk & pemupukan.

  41. PERILAKU PUPUK P dalam TANAH AMMONIUM FOSFAT Dalam tanah, senyawa ammonium fosfat akan bergerak ke luar dari granula pupuk; kalau dalam tanah terdapat banyak Ca++, maka akan terbentuk dikalsium fosfat. MAP : Mono ammonium fosfat (larutan jenuh punya pH 4.0) DAP : Di ammonium fosfat ( larutan jenuhnya punya pH 9.0) PRESIPITASI PERMUKAAN PADATAN KALSIUM KARBONAT Ion-ion fosfat yang kontak dengan permukaan padatan kalsium karbonat akan diendapkan pd permukaan partikel ini. Hasil akhir dari reaksi ini adalah garam-garam tidak larut dari kalsium, fosfat, dan mungkin CO3= atau OH- Reaksi retensi fosfat oleh liat-liat yang jenuh kalsium: Liat-Ca-H2PO4 Tiga faktor penting: 1. Aktivitas Ca++ 2. Jumlah dan ukuran partikel CaCO3 bebas 3. Jumlah liat yang ada dlm tanah …………………..

  42. MONO KALSIUM FOSFAT Granula Monokalsium fosfat: H2O H2O H2O Consentrated medium, pH 1.5, dimana CaH2PO4 dan CaHPO4 bergerak ke luar Melarutkan Fe, Al, dan Mn Pembentukan besi-fosfat, Al-fosfat, Mn-fosfat yg mengendap MnPO4 FePO4 AlPO4

  43. NILAI KOMPARATIF PUPUK FOSFAT 1. Bentuk fosfat yang tersedia bagi tanaman ada dua, yaitu Fosfat-Larut-Air dan Fosfat-Larut-Sitrat. Namun demikian respon tanaman terhadap kedua bentuk fosfat ini sangat beragam. 2. Untuk mendapatkan hasil maksimum bagi tanaman semusim yg sistem perakarannya terbatas, umumnya diperlukan pupuk P yang banyak mengandung fosfat-larut-air. 3. Untuk tanaman perennial yang sistem perakarannya luas (ekstensif), tingginya tingkat kelarutan fosfat dalam air (>60%) tidak menjadi faktor penting. 4. Untuk tanaman jagung, terutama pada saat awal pertumbuhannya, memerlukan fosfat yang larut air. 5. Kalau jumlah pupuk fosfat terbatas, respon tanaman paling baik akan diperoleh kalau pupuk fosfat tsb mudah larut air dan penempatan pupuk di dekat benih atau bibit. Hal seperti ini sangat penting bagi tanah-tanah yang miskin fosfat. 6. Pada tanah masam hingga netral, pupuk P granuler yg mudah larut air, biasanya lebih efektif daripada pupuk P yang berupa bubukan, kalau pupuk dicampur dg tanah. Pada batas-batas kondisi tertentu, semakin besar ukuran granula pupuk, efektifitasnya semakin baik. 7. Pada tanah netral hingga masam, “band application” bubukan pupuk P yg mudah larut air akan memberikan hasil yg lebih baik dibandingkan dg pemakaian pupuk yg dicampur dengan tanah.

  44. NILAI KOMPARATIF PUPUK FOSFAT 8. Pada tanah-tanah berkapur, pupuk fosfat larut air yg berbentuk granula seringkali memberikan hasil lebih baik. Pupuk fosfat-nitrat granuler yg kelarutan airnya rendah (<50%) tidak cocok untuk tanah-tanah berkapur. 9. Hasil terbaik dapat diperoleh dengan bahan-bahan yg kelarutan airnya rendah, kalau diberikan dalam bentuk bubukan dan dicampur dengan tanah berkapur 10. Monoammonium fosfat (MAP) umumnya lebih cocok untuk tanah-tanah berkapur dibandingkan dengan DAP 11. Pupuk fosfat yg sukar larut air, efektivitasnya menurun dengan semakin besarnya ukuran partikel (granula) pupuk. 12. Pupuk fosfat proses thermal, kalau ditumbuk halus, dapat menjadi sumber P yang sesuai untuk banyak tanaman pada tanah masam; tetapi umumnya tidak berhasil untuk tanah netral dan alkalin. 13. Respon maksimum thd pemupukan P tidak akan terjadi kalau tidak dibarengi dengan penambahan sejumlah unsur lain (termasuk unsur hara sekunder dan mikro). Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan P oleh tanaman dapat diperbaiki oleh adanya sulfat dan ammonium di dalam bahan pupuk.

  45. HASIL-HASIL PENELITIAN FOSFAT-TANAH

  46. Options for managing soil phosphorus supply Dr. Ann McNeillSchool of Earth & Environmental Sciences, University of Adelaide, South Australia. 21st July 2008 Maintenance of available phosphorus (P) levels in soil is a problem faced by all producers. This paper discusses potential agronomic strategies to assist in sustainable management of the soil P resource in Australian pasture-based farming enterprises. Firstly some background information about the P cycle is provided and the role of soil organic matter and microbes is highlighted. Three broad options for P management are considered: Importing P as fertilisers, either mineral or organic, Practices for increasing soil P cycling to facilitate release and synchronous uptake of plant-available P, and Approaches for maximising the P use-efficiency of crops and pasture species in the system. diunduhdari: …. http://www.grasslands.org.au/resources/Articles/NewsletterArticle1.html.

  47. Options for managing soil phosphorus supply Dr. Ann McNeillSchool of Earth & Environmental Sciences, University of Adelaide, South Australia. 21st July 2008 P cycle, soil organic matter, microbes and mycorrhizae Phosphorus can exist in many different forms in soil , from readily plant-available sources such as mineral phosphate and easily-converted labile organic P compounds, to highly insoluble forms including P in some complex organic matter compounds and P ‘fixed’ by soil minerals. The soil type (texture and pH in particular) and the organic matter content influence how P behaves in the soil, the pathways it follows and where it ends up. Ultimately the goal of the producer is to maximise P uptake into the plant. Soil organic matter (SOM) is important for a number of physical, chemical and biological functions. It changes relatively slowly over time but can be increased as long as inputs are greater than outputs; i.e. more carbon goes in as roots and residues than comes out via respiration. Soil microbes are part of the SOM. Soil P cycle - pools and pathways. Modified from [McLaughlin et al. 1999] McLaughlin MJ, Reuter DJ, Rayment GE (1999) Soil testing -principles and concepts. In ‘Soil analysis - an interpretation manual’. (Eds KI Peverill, LA Sparrow and DJ Reuter) pp. 1–21. (CSIRO publishing: Collingwood, VIC). diunduhdari: …. http://www.grasslands.org.au/resources/Articles/NewsletterArticle1.html.

  48. Options for managing soil phosphorus supply Dr. Ann McNeillSchool of Earth & Environmental Sciences, University of Adelaide, South Australia. 21st July 2008 Another soil microorganism, beneficial soil fungi called mycorrhizae, can contribute to the uptake of P by plants, although the process is very complex and the details of the processes involved are still the subject of much research. These fungi colonise plant roots and also explore large volumes of soil with their extensive networks of fungal hyphae. A range of direct and less direct mechanisms has been suggested including: Increased physical exploration of the soil; Increased P movement into mycorrhizalhyphae; Modification of the root environment; Efficient transfer of P to plant roots; Increased storage of absorbed P; and Efficient utilisation of P within the plant. diunduhdari: …. http://www.grasslands.org.au/resources/Articles/NewsletterArticle1.html.

  49. Options for managing soil phosphorus supply Dr. Ann McNeillSchool of Earth & Environmental Sciences, University of Adelaide, South Australia. 21st July 2008 Fertilisers, manures, composts and biosolids as sources of P When soluble granular P fertilisers are applied to soil, a large proportion of the P quickly dissolves (within 24 hrs) but there are many fates for that dissolved P once it gets into the soil solution pool . The concentration of P around the fertiliser granule is high, and P may be lost from the soil solution pool by precipitation reactions, where soluble P combines with other elements in the soil (calcium, aluminium, iron) to produce new solid compounds . Some of these new compounds can eventually dissolve over time, or when a plant root reaches them, to release P into a soluble form again. However, some P compounds can remain very insoluble and are therefore ‘locked up’ in the non-exchangeable pool and effectively unavailable for plant uptake. As P moves away from the granule through soil pores it binds to soil surfaces by a process called adsorption. This is where P is attracted to the clay mineral surfaces of soils; some of the P on the surface remains in a plant-available form (i.e. it can move back into the soil solution pool) but some may be very strongly bound and permanently removed from the plant-available pool into the non-exchangeable pool diunduhdari: …. http://www.grasslands.org.au/resources/Articles/NewsletterArticle1.html.

  50. Options for managing soil phosphorus supply Dr. Ann McNeillSchool of Earth & Environmental Sciences, University of Adelaide, South Australia. 21st July 2008 Increasing P cycling - residues and rotations Practices that increase organic matter in soil should, generally, increase the capacity to cycle P. Thus, at the WaggaWagga long term trial site in south-eastern Australia, organic P increased over 24 years in the rotations with a mulched subterranean clover pasture component, especially with direct-drill. Losses of organic P were largest (–42 kg P/ha) under continuous wheat with stubble burning and cultivation ([Bunemann et al. 2006, 13]). The pattern of changes in organic P in the WaggaWagga trial caused by agricultural management was closely correlated to changes in organic matter carbon (C). This link between organic C and organic P was also evident in a survey of 10 sites across southern Australia with different land use, including three sites from NSW. The data showed that organic P was highest where organic C input was high, such as under trees or in grassland and pastures, and lowest in wheat-fallow situations particularly with stubble-burning and cultivation. Bunemann EK, Heenan D, Marschner P, McNeill A (2006) Long term effects of crop rotation , stubble management and tillage on soil phosphorus dynamics. Australian Journal of Soil Research 44, 611–618. diunduhdari: …. http://www.grasslands.org.au/resources/Articles/NewsletterArticle1.html.

More Related