Materi Kuliah Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian UGM

1. KESUBURAN TANAH
Dr. Ir. Ja’far Siddiq, MSc
Dr. Cahyo Wulandari, S.P., M.P.
( PNT 3115F / 2/1)
JURUSAN TANAH FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS GADJAH MADA

2. Anasir tanah yang menentukan kesuburan tanah :
 Jeluk tanah, tekstur, struktur &
konsistensi tanah
 Reaksi tanah, kandungan humus &
komposisinya, kandungan hara,
kemampuan menyimpan hara.
 Aktivitas jasad renik tanah (j.r.t.)
 Kehadiran bahan racun

3. Kesuburan Tanah Optimal
 Kandungan hara tinggi, tersedia bagi tanaman & terkendali
 Akar dapat menetrasi cukup dalam
 Cadangan hara dan air tersedia cukup
 Penghawaan tanah yg berpengaruh baik untuk akar
 Terjadi mobilisasi hara yang baik
 Buffer hara surplus oleh mobilisasi
 Keseimbangan hara
 Bahan racun sangat rendah.
 Transform pupuk tak larut air menjadi mudah tersedia

4. SUMBER HARA TANAMAN
A. Sumber hara dari lahan pertanian
o Tanah (hara tersedia & cadangan pada zona perakaran)
o Tanah bawahan (subsoil) bahan induk
o Tanaman legum (fiksasi N, pupuk hijau, j.r.t.)
o Residu tanaman (jerami, dedaunan, akar dll)
o Pupuk hijau
o Pupuk kandang & kompos

5. B. Sumber hara dari sekitar lahan pertanian
 Rerumputan & lumpur (dari sungai, danau dll)
 Seresah dari pepohonan
 Lapisan organik di top soil
 Pupuk kandang dari luar (biogas, kompos dll)
 Atmosfir
 Bahan lain yang mengandung hara.
SUMBER HARA TANAMAN

6. C. Sumber hara import
 Pupuk organik
 Pupuk an-organik
 Pupuk hayati
 Makanan hewan
Emas adalah pupuk hayati
(biofertilizer) berbahan aktif bakteri
penambatN-bebas tanpa
bersimbiosis, mikroba pelarut
fosfat, pelarut kalium, dan
pemantap agregat. Emas dapat
digunakan untuk semua jenis
tanaman dan cocok dengan kondisi
agroklimat di Indonesia.
SUMBER HARA TANAMAN

7. Pertumbuhan Tanaman & Faktor yang Mempengaruhi
• Pertumbuhan tanaman merupakan fungsi faktor tumbuh
G = f ( x1, x2, x3 …… xn)
G = beberapa ukuran pertumbuhan
x1, x2, x3 …… xn = berbagai macam faktor tumbuh

8. Pertumbuhan Tanaman & Faktor yang Mempengaruhi
• Pertumbuhan adalah perkembangan yang progresif dari suatu
organisme (webster)
• Pertumbuhan dapat melambangkan perkembangan dari
beberapa bagian tanaman atau secara keseluruhan
perkembangan tanaman.
• Pertumbuhan dapat dianalisis dari
* Berat kering
* Panjang
* Tinggi atau diameter tanaman

9. A. Persamaan Mitscherlich (1909)
Keterangan :
dy = peningkatan hasil akibat tambahan faktor tumbuh, dx
dx = tambahan faktor tumbuh, x
A = hasil maksimun yang mungkin dicapai dengan faktor
tumbuh optimun
Y = hasil yang dicapai setelah penambahan faktor x
C = konstante yang tergantung sifat faktor tumbuh

10. B. Persamaan Spillman :
Berdasarkan prinsip Mitscherlich
)1( x
RMY 
Keterangan :
Y = hasil/jumlah pertumbuhan yang diakibatkan oleh
penambahan faktor tumbuh x
x = jumlah faktor tumbh
R = konstante
M = hasil maksimal bilamana faktor tumbuh optimum.

11. Dari persamaan Mitscherlich & Spillman dihasilkan persamaan :
Keterangan :
Y = hasil akibat penambahan sejumlah faktor x
X = faktor tumbuh
A = hasil maksimal yang mungkin dicapai
C = konstante, tergantung faktor tumbuh
)101( x
c
AY



12. Persamaan dapat disetarakan sebagai berikut :
)(301,0log)log( xAYA 100
20
4 6 820
40
60
80
% HASIL MAKS SEBAGAI PENINGKATAN
FAKTOR TUMBUH X
Angka 0,301 merupakan konstante C,
jika hasil dinyatakan secara nisbih
A = 100 sehingga menjadi :
log (100-y) = log 100 – 0,301 (x)
Jika x = 0 → Y = 0
Jika x = 1 → Y = dapat dihitung
log (100 –y) = log 100 - 0,301 (1)
log (100 –y) = 1,699 → Y = 50

13. dengan cara yang sama diperoleh hasil sbb :
X PERSEN HASIL PERSEN PENINGKATAN
0 0 -
1 50 50
2 75 25
3 87,5 12,5
4 93,75 6,25
5 96,44 3,125
6 98,44 1,562
7 99,22 0,781
8 99,61 0,390
9 99,80 0,195
10 99,90 0,098

14. Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan
1. Faktor genetik 2. Faktor lingkungan

15. a. Faktor yang ada di dalam tanaman
sendiri (kromoson/gen) yang
memberikan kemampuan tumbuh &
berproduksi dari suatu tanaman
dalam kondisi lingkungan yang ada
b. Dalam kondisi yang sama tanaman
dg f-genetik yang berbeda akan
memproduksi hasil yang berbeda.
c. Tanaman dg faktor genetik unggul
menghendaki kesuburan tanah yang
memadai untuk memberikan hasil
yg tinggi
1. Faktor Genetik

16. Setiap faktor tidak berdiri
sendiri, tetapi saling
mempengaruhi
2. Faktor Lingkungan :
faktor luar yg mempengaruhi pertumbuhan & perkembangannya
a. Suhu
b. Penyediaan air
c. Sinar matahari
d. Susunan udara
e. pH
f. Faktor biotik
g. Penyediaan hara

17. a. Suhu
• Tanaman pertanian umumnya dapat hidup
pada suhu 15o – 40 oC
• Suhu berpengaruh pada :
• fotosintesa
• respirasi/pernafasan
• permeabilitas dinding sel
• kegiatan enzim
• penyerapan hara & air
• tanah
• transpirasi
• pengentalan protein.

18. b. Penyediaan air
• Berguna pada pembuatan hidrat arang
• Pengaturan cairan protoplasma
• Alat pengankut makanan / hara
• Penyerapan hara

19. • Cahaya matahari dg spektrum yg lengkap lebih
menguntungkan
• Setiap tanaman memberikan tanggapan yg berbeda thd
intensitas cahaya
• Sumber energi dlm proses fotosintesis
c. Sinar Matahari

20. d. Susunan Udara
• Kandungan CO2 di udara biasanya 0,03 % V
• CO2 diambil tanaman untuk menyusun karbohidrat
• CO2 dikembalikan di udara sebagai hasil respirasi
hewan & tanaman
• Kandungan CO2 di udara dpt menurun & meningkat
sampai 50 % dari jumlah normalnya.
• Kandungan SO2, CO & HF dlm jumlah yg tinggi dpt
meracuni tanaman.
• Pencemaran udara yg bersumber dari pabrik dpt
meracuni tanaman.

21. e. Udara Tanah
• Tanah yg dg BV rendah → nilai porositas tinggi →
penghawaan tanah baik → penyerapan hara oleh akar
tanaman meningkat.
• Bilamana pori-pori tanah terisi air → penghawaan tanah
buruk → mempunyai efek buruk thd penyerapan hara.
• Tanaman sangat bervariasi dlm hal kepekaannya thd
penyediaan oksigen. Padi menghendaki tanah yg
tergenang. Tembakau sangat peka dg penghawaan yg
buruk.

22. g. Faktor Biotik
Jasad renik tanah dibedakan menjadi :
• Menguntungkan
bakteri Rhizobium → menambat
N dari udara → menyuburkan
tanah.
• Merugikan :
penyakit tanaman

23. f. Reaksi Tanah (pH Tanah)
 Kemasaman tanah memp.
Pertumbuhan tanaman secara
langsung & tidak langsung
 pH < 4,5; Al+3, Fe+3 & Mn+3
→ meracun
 pH < 4,5; P terfiksasi oleh Al+3 & Fe+3
 pH > 7,00; terjadi fiksasi P oleh Ca
 Tanaman memerlukan kemasaman
media tertentu

24. h. Penyediaan hara
Unsur hara yang sangat diperlukan pertumbuhan
tanaman dpt diperoleh :
• Unsur hara mikro :
Fe, Mn, Cu, Zn, B, Mo, Cl.
• Unsur hara makro :
C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S.

25. Bentuk unsur hara yang diserap tanaman
Unsur Bentuk yang diserap Unsur Bentuk yang diserap
N NH4
+, NO2
-, NO3
- Fe Fe+2, Fe+3
P HPO4
=, H2PO4
- Mn Mn+2, Mn+4
K K+ B BO3
-3
Ca Ca+2 Mo MoO4-2
Mg Mg +2 Cu Cu+, Cu+2
S SO3
-2, SO4
-2 Zn Zn+2
Air H+, OH- Cl Cl-
Tanaman menggunakan unsur dalam 2 macam
Unsur hara yang terjerap partikel tanah seperti K+, Ca+2, Mg +2 (ion positif)
Garam yang larut dalam larutan tanah seperti SO4
-, Cl- (ion-ion negatif)

26. i. Unsur hara
Produksi tanaman ditentukan oleh faktor pembatas
Prinsip faktor pembatas :
Permukaan air teratas ditentukan
oleh dinding terendah
Diperlukan banyak
(unsur hara makro)
Diperlukan sedikit *
(unsur hara mikro)
Dari udara Dari tanah Dari tanah
C (karbon) N (Nitrogen) Fe (besi)
H (hidrogen) P (fosfor) Mn (mangan)
O (oksigen) K (kalium) B (boron)
Ca (kalsium) Mo (Molibdenum)
Mg (magnesium) Cu (tembaga)
S (belerang) Zn (seng)
Cl (kor)
Justus Von Liebig
(1943)
* Na, Si, Al, Co
Untuk tanaman tertentu dapat disebut unsur hara esensial, dg syarat tertentu.