Dokumen tersebut membahas siklus hara dalam sistem agroforestri, termasuk peran tanaman dalam memperkaya tanah dan meningkatkan ketersediaan hara melalui proses fiksasi nitrogen oleh tanaman legum dan aktinoriza.

2.  Hubungan tanah-tanaman-hara-air ; bagian paling dinamis
 Definisi siklus hara :
perpindahan hara yang kontinu dari tanah ke tanaman
dan kembali ke tanah
(melibatkan pelapukan mineral tanah, aktifitas biota, dan
transformasi lain)
 3 kelompok unsur hara :
1. Hara primer : N, P, K
2. Hara Sekunder : Kalsium, Magnesiun, dan sulfur
3. Mikro hara :
Boron, Cholrin, Cobalt, Copper, Iron, mangan, Molibbdenum, Zinc

3. Gambaran sederhana siklus hara dalam ekosistem hutan alam (Nair, h.278)

4. Perbandingan siklus hara pada ekossitem hutan, sistem pertanian dan
sistem agroforestry

5. siklus tertutup
siklus terbuka
atau ‘bocor
(Young,p.119)

6. Pengaruh Sistem AF terhadap siklus hara
 Peningkatan daya tangkap hara (nutrient
pumping)
 Peningkatan fiksasi N (chapter 17)
 Pengurangan kehilangan unsur hara melalui
konservasi tanah (chapter 18)
 Penambahan jumlah hara melalui mineralisasi
bahan organik

7. Peran BOT
1. Memelihara kondisi fisik tanah termasuk kapasitas pengikatan air
2. Dalam sistem low input; BOT menyediakan suplay hara agar seimbang,
mencegah leaching,
3. Dalam sistem medium-high input : BOT meningkatkan penggunaan pupuk
secara efisien melalui pengikatan hara,
Apa sih BOT itu ?
Seluruh material organik yang ada di dalam tanah
1. Material yang telah terdekomposisi penuh, humus (menyatu menjadi koloid
tanah)
2. Tanaman/jasad renik dalam berbagai tahap dekomposisi (serasah)
Peran pohon dalam sistem AF terhadap BOT
1. Penyedia suplai biomasa (serasah, pangkasan, residu akar)
2. Mengurangi laju dekomposisi
3. Mengurangi kehilangan BOT

8. • selama proses konversi serasah - humus, terjadi kehilangan karbon
• Jumlah kehilangan karbon :
80-90% untuk bagian atas tanaman
50-80% untuk bagian akar
• Kajian BOT didasarkan pada oksidasi bahan organik karbon
C1 = Co.ert
e = natural log
r = kontstanta laju dekomposisi, hampir sama dengan k
C1 = Co –k Co atau C 1= Co (1-k),
k adalah konstranta dekomposisi
(Metode Walkley-Black) :
% Bahan organik = % Organik C * 1,724
Half-life = natural log of 2 /r = 0,693/r

10.  “Litter quality” : kandungan hara dan laju dekomposisi
 “High quality” :
- serasah dengan kandungan hara (terutama N) tinggi,
- mudah terdekomposisi
- C/N ratio rendah
 “Low quality” :
- serasah dengan kandungan hara rendah,
- sulit terdekomposisi
- contohnya bagian kayu berlignin
- C/N ratio tinggi

11. Dekomposisi daun
Jenis tanaman Nilai waktu paruh
(hari)
Persistency value
thdp.Leucaena
Leucaena leucocephala 31 1
Gliricidia sepium 22 0,7
Flemingia macrophylla 53 1,7
Yulian Fendi

12. Model kurva dekomposisi baru (Jama-Adam (1993))
• hubungan karbon tersisa terhadap waktu merupakan garis lurus
• Memiliki dua bagian berbeda (Fase I-slope tinggi, dan fase II-slope rendah)
• Fase I pendek = waktu paruh pendek
Implikasi :
waktu penambahan serasah/pemulsaan
jenis mulsa yang diberikan (high/low quality)

13. Proses pemulsaan dengan hasil pruning tanaman MPTS memberikan
kontribusi unsur hara sbb :

14. 4 komponen yang dihitung dalam biomasa
(daun, bagian reproduksi (buah dan bunga), kayu, akar
Rata-rata produksi biomasa
evergreen rainforest : rata-rata 20.000 kg/ha.th (10.000 – 40.000 kg/ha.th)
semi deciduous forest : rata-rata 20.000 kg/ha.th (di dataran tinggi lebih
rendah)
savanna : lembab 10.000 kg/ha.th – kering 5.000 kg/ha.th
desert scrub area : ≤ 2.500 kg/ha.th
Data Produksi biomasa dari berbagai tanaman MPTS dalam sistem AF

15. Fungsi akar :
1. Memperkuat pohon
2. Menyerap hara dan nutrisi
3. Memperkaya tanah dengan bahan organik dan nutrisi
4. Menangkap air dan nutrisi, mengurangi leaching
5. Mendukung peningkatan partikel tanah menjadi
stuktur agregat
Akar besar
Akar halus (D 1-2 mm)
Rambut akar
Kerapatan akar
Panjang akar thd luas/volume tanah
Kandungan hara dalam akar
(Koopmans and Andriesse (1982), Andriesse et.al (1987)
N 76 kg/ha 14,5%
P 3,5 kg/ha 18,5%
K 53 kg/ha 15,5%
Total hara
tanaman

16. Akar dan Produksi Biomassa
Tabel 16.7 Nair p.300
Mengindikasikan
bahwa akar dalam
sistem AF memberikan
kontribusi lebih besar
terhadap biomasa

17. FIKSASI NITROGEN

18. BIOLOGICAL NITROGEN FIXATION (BNF)
- MAJOR PENELITIAN PERTANIAN
- MENAWARKAN KESEMPATAN PEMANFAATAN N ATMOSFIR
YG MURAH DAN RAMAH LINGKUNGAN
- TERJADI MELALUI SIMBIOSE DAN NON SIMBIOSE
- SISTEM AGROFORESTRY MENAWARKAN KESEMPATAN YG UNIK UNTUK
EKSPLOITASI FIKSASI NITROGEN YG BERKUALITAS DARI TANAMAN SERBA
GUNA
FIKSASI NITROGEN
- PROSES REDUKSI N2 MENJADI NH4
+
- HANYA DILAKUKA N MIKROORGANISME PROKARIOT
BAKTERI RHIZOBIUM DENGAN LEGUM
FRANKIA (ACTINOMYCETES) DENGAN NON LEGUM
- KARAKTERISTIK DARI TANAMAN LEGUM (90 % MIMOSOIDES DAN
PAPILIONOIDES, 34 % CAESALPINOIDES)DAN PD SEBAGIAN KECIL NON
LEGUM
- CROPS, COVER CROPS DAN TANAMAN TAHUNAN
- 40-200 Kg N/Ha/Th

20. TANAMAN RHIZOBIAL
• AKAR LEGUM TROPIS MEMBENTUK NODUL DG 2 TIPE RHIZOBIUM
FAST GROWING (GENUS RHIZOBIUM):
Leucaena leucocephala, Sesbania grandiflora
SLOW GROWING (GENUS BRADYRHIZOBIUM):
Acacia mearnsii atau A. albida
• KOMBINASI KEDUANYA : Acacia seyal
ACACIA
Acacia albida dg Bradyrhizobium
A. senegal, A. nilotica, A. tortilis dg Rhizobium
A. auriculiformis dan A. mangium : Pengikat Nitrogen yang baik
A. Mearnsii dg Bradyrhizobium : 200 kg N/Ha/Th (pH tanah tdk <4,5)

21. ALBIZIA
• Ada sekitar 100 Species tersebar di Afrika, Asia dan Amerika tropis
• 2 Species A. lebbeck dan A. falcataria (Paraserianthes falcataria) sbg tanaman yg
memperbaiki tanah karena nodulnya sangat melimpah
• P. falcataria : nodulnya melimpah dg kapasitas fiksasi N yg baik, bgmnpun karena
itu sangat menuntut banyak di dalam persyaratan tanah. Pada tanah yg tidak subur
maka fiksasi N nya juga sedikit.
Calliandra calothyrsus
Erythrina : 60 kg N/Ha Th
Gliridia sepium : 13 kg N/Ha/Th
Inga jinicuil
Leucaena leucephala: 100 – 500 kg N/Ha/Th
Mimosa scabrella
Sesbania grandiflora

22. TANAMAN ACTINORHIZAL
• + 200 Tanaman Non Legum : 19 genera dan 9 famili bersimbiose dg Frankia
• Terutama pd Alnus, Casuarina dan Allocasuarina
• Tanaman lain : Coriaria (192 kg N/Ha/Th)
Alnus acuminata (syn. A. jorullensis)
Casuarinaceae
Casuarina :
Casuarina cunninghamiana, C. equisetifolia, C. junghuhniana (C. montana)
C. glauca, C. obesa, C. oligodon
Allocasuarina:
A. decaisneana, A. fraseriana, A. littoralis, A. torulosa, A. strica (syn.
Casuarina verticillata)
Gymnostoma :
G. deplancheana, G. papuana, G. rumphiana

23. TEKNOLOGI PEMANFAATAN POHON PEMFIKSASI N DALAM AGROFORESTRY
Pemilihan Jenis dan Provenan dari Pohon Pemfiksasi N
1. Jenis2 potensial dg Fiksasi N yg tinggi (100–300 N kg/ha/th dan lebih):
Acacia mangium, Casuarina equisetifolia, Leucaena leucephala
a. Intoleran : L. leucephala, Calliandra calothyrsus
b. Toleran : A. mangium
2. Jenis2 potensial dg Fiksasi N rendah (< 20 kg N kg/ha/th):
Acacia albida, A. raddiana, dan A. senegal
•

24. Inokulasi dengan Rhizobium dan Frankia
• Inokulasi tanaman inang dengan tanah atau nodul yang
dihancurkan
• Resiko kontaminasi patogen tinggi :
Rhizoctonia solani atau Pseudomonas solanacearum pada C. equisetifolia
Nematoda pada Acacia
• Kultur murni Frankia
• Inokulasi Rhizobium untuk seedling : pd saat benih di
semai atau benih dicampur langsung dg inokulum
• Equivalent dg pemberian pupuk urea 150 kg/ha

25. Inokulasi dengan Cendawan Mikoriza
• meningkatkan penyerapan P dan Zn, Cu, Mo dan K
• selalu berasosiasi dg tanman pemfiksasi N
• Ektomikoriza dan endomikoriza
Pemupukan

26. Kontrol Kemasaman Tanah
• Berhub dg Faktor toksik Al dan atau Mn dan Defisien Ca
& Mo
• Mempengaruhi Tanaman Inang dan simbiose
mikroorganisme
• Pemberian Kapur atau Bahan Organik

27. TREND DALAM PENELITIAN FIKSASI N2 DI MASA DEPAN DALAM AGROFORESTRY
• STRAIN RHIZOBIUM
• STRAIN FRANKIA
• TANAMAN INANG
• GENETIK
• STRESS LINGKUNGAN