fiksasi nitrogen

`
MATERI KULIAH
`NUTRISI TANAMAN`
SEMESTER GASAL T. A. 2015/2016
Dr. Ir. F. DIDIET HERU SWASONO, M.P.
KULIAH KE 5_NUTRISI TANAMAN
UNSUR HARA
NITROGEN
(LANJUTAN)
BEBERAPA CATATAN
• SUMBER UTAMA NITROGEN : 80% dari atmosfer oleh
karenanya fiksasi nitrogen dari udara menjadi penting
dicermati
BEBERAPA CATATAN
(LANJUTAN)
• FIKSASI NITROGEN :
Proses reduksi nitrogen (N2) menjadi amonia
(NH3)
• REALITAS FIKSASI NITROGEN :
> Fiksasi secara biologis (Simbiotik & Non
simbiotik)
> Peristiwa alam di atmosfer (kilat; sinar
ultraviolet)
> Industri (sintesis amonia, sintesis cyanomide,
oksidasi N)
GAMBARAN FIKSASI NITROGEN
FIKSASI NITROGEN _ SIMBIOTIK
BAKTERI
INANG
BINTIL
AKAR
INANG : Terbanyak tanaman legum & sebagian
tanaman non legum.
Contoh tanaman non legum :
Betulaceae; Elaegnaceae; Myricaceae;
Rhamnaceae, Casuarinaceae
TANAMAN NON LEGUM YANG BERPERAN
DALAM FIKSASI NITROGEN
Betulaceae
Elaegnaceae
Rhamnaceae
TANAMAN NON LEGUM YANG BERPERAN
DALAM FIKSASI NITROGEN
Myricaceae
Casuarinaceae
FAKTOR PENENTU FIKSASI N2 DARI
UDARA MELALUI SIMBIOSIS
1. INANG
2. LINGKUNGAN
• Tipe tanaman inang
• pH
• Hara tanah
• Aerasi
FIKSASI NITROGEN_NON SIMBIOTIK
• Mikroorganisme
tertentu
mempunyai
kemampuan fiksasi N2 dari udara
• CONTOH :
Azotobacter; Clostridium
Azotobacter Sp.
Clostridium Sp.
PEMUPUKAN NITROGEN
• Pupuk nitrogen yang lazim digunakan:
1. Urea
2. ZA (Ammonium sulfat)
3. Ammonium nitrat
4. Anhydrous ammonia
5. Ammonium Fosfat
PUPUK UREA
• Pada keadaan lembab UREA akan terhidrolisis
secara enzimatis
urease
CO(NH2)2 + H2O
(NH4)2CO3
NH4+ + CO3=
• Proses hidrolisis : 1-4 hari
• UREA bersifat mobil dan mudah tercuci
KEHILANGAN N PADA PUPUK UREA
• Kehilangan N karena volatilisasi amonia
NH4+
NH3 (menguap bila tanah dalam
kondisi kering)
• Penguapan dapat dikurangi dengan cara
membenamkan urea pd kedalaman > 5 cm
• Deep placement sangat penting untuk lahan
kering berkapur.
PUPUK ZA
• ZA yg disebar di permukaan tanah tdk
mengalami kehilangan penguapan sebanyak
UREA
• Pada tanah lempung_liat: nitrifikasi ammonium berlangsung cepat saat musim hujan;
• Pada tanah berpasir: akumulasi NH4+ pada
kedalaman 15-30 cm setelah 3 hari sejak
aplikasinya
• Setelah 21 hari sejak aplikasi ZA, terjadi
akumulasi nitrat pd lapisan permukaan 8 cm.
EFISIENSI PUPUK N
• Efisiensi pupuk dapat dihitung berdasarkan
recovery pupuk dari percobaan lapangan.
Serapan N dg dosis N - Serapan N tanpa pupuk
% Recovery = ------------------------------------------------------------ x 100%
Dosis N
• Recovery pupuk N berkisar 20 - 70%; nilai
yang tinggi biasanya oleh tanaman yg
perakarannya ekstensif; nilai rendah terjadi
pada tanah-tanah yg mengalami pembasahan
& pengeringan.
EFISIENSI PUPUK N
(LANJUTAN)
• Dosis pupuk optimum ditentukan menggunakan formulasi sbb.:
Serapan N pd tingkat hasil tertentu - Serapan N tanpa pupuk
Dosis N =
-------------------------------------------------------------------------------% Recovery
NOTA :
Tiga parameter untuk estimasi dosis pupuk, yakni :
(1) Serapan N tanaman untuk menghasilkan tingkat hasil
tertentu; (2) Suplai N oleh tanah; (3) Persen recovery pupuk
N
RESIDU PUPUK N
• 30-50% N dari pupuk diserap tanaman,
sisanya tertinggal di dalam tanah (hilang
tercuci dan ter-denitrifikasi)
• Perilaku residu N tergantung kondisi tanah &
iklim
• Pada umumnya kehilangan pencucian &
denitrifikasi lebih dominan, sehingga efek
residu N di dalam tanah jarang diketahui
EFEK RESIDU PUPUK N
• Pupuk ZA dan UREA mempunyai efek residu
kemasaman
(NH4)2SO4 + 4O2
CO(NH2)2 + 2 H2O
2NO3- + 2H2O +4H+ + SO4=
(NH4)2CO3 + 4O2
2NO3 +
3H2O + 2H+ + CO2
• Aplikasi ZA dosis tinggi terus-menerus
menurunkan pH dan kejenuhan basa tanah
lapisan bawah.
EFEK RESIDU N TERHADAP pH TANAH
pH
(0-20 cm)
7
NaNO3
6
5
Urea
4
ZA
3
50
100
150
200 kg N/ha
Dosis pupuk N (selama 5 tahun terus)
EFEK PENCUCIAN N TERHADAP KEJENUHAN BASA
% Kejenuhan
Basa
70
0-15 cm
60
Tanah Liat
50
40
30
15-30 cm
20
440
880
1760 kg N/ha
Dosis pupuk ZA
PENANDA PERUBAHAN DAUN TANAMAN
KARENA KEKURANGAN HARA TERTENTU
Keracunan Penyakit
Air
Mg
N
K
P
Sehat
STOP
Any Question??