FOSFOR


[N] [P] [K] [Ca] [Mg] [S]

Bentuk dan fungsi P di dalam jaringan tanaman

  1. P dibutuhkan tanaman dalam jumlah relatif besar, sedikit lebih kecil dibawah N dan K, setara dengan S, Ca dan Mg
  2. Fosfat: unsur P sangat reaktif, di alam ditemukan dalam bentuk gugus fosfat
  3. ATP : transfer energi
  4. NADP : fotosintesis
  5. Asam nukleat: bahan DNA, RNA
  6. Lemak fosfat (phospholipids): membran sel dan organ dalam sel

Mobilitas P

Unsur fosfor (P) sifatnya mobil dalam tanaman, mudah dipindahkan dari bagian daun yang tuda ke titik tumbuh. Gejala kekahatan: tanaman kerdil, pertumbuhan akar buruk, kedewasaan terlambat, warna daun hijau kelam, muncul warna keunguan misalnya pada jagung.  Jika P berlebihan meskipun tidak secara langsung meracuni tanaman, akan menyebabkan merangsang pertumbuhan organisme perairan, mempercepat eutrofikasi, P tanah yang berlebih meningkatkan pengangkutan P dalam sedimen, air limpasan.

Sumber P

  1. perombakan bahan organik: menyumbang 20-80% dari total P dalam tanah
  2. rabuk, kompos dan biosolid
  3. pelarutan mineral P : mineral primer dan sekunder, mineral primer sangat lambat tersedia menjadi sumber jangka panjang
  4. pengendapan sedimen erosi
  5. pupuk P

Bentuk P yang diserap tanaman

Kebanyakan P diserap dalam bentuk ion anorganik orthofosfat: HPO4 2- atau H2PO4 . Jumlahnya tergantung pH larutan, pada pH 7,2 jumlahnya setara, HPO4 2- lebih banyak jika kondisi tanah alkalin, sedangkan H2PO4 lebih banyak jika kondisi tanah masam. Akar juga menyerap beberapa fosfat organik: asam nukleat, fitin, kontribusi terhadap keseluruhan hara P masih kecil.

Penyerapan H2PO4lebih cepat dibanding HPO4 2- , hal ini terkait dengan muatan divalen vs. monovalen. Keseimbangan kation/anion : penyerapan fosfat meningkatkan penyerapan Ca, Mg, K, keseimbangan muatan, pengakutan kooperasi; penyerapan fosfat dapat menghambat penyerapan nitrat dan sulfat, penghambatan kompetisi. pH risosfer: akar melepas HCO3 (OH )

Gerakan P menuju akar

Ion HPO4 2- atau H2PO4 terutama bergerak menuju akar karena difusi:

  • kadar dalam tanah rendah : sekitar 0,05 ppm
  • adanya reaksi penjerapan, presipitasi di dalam tanah
  • ion fosfat bergerak < 1 mm dalam satu musim tanamn
  • ukuran dan kerapatan sistem perakaran sangat penting dalam proses penyerapan P

Transformasi P di dalam tanah

Unsur P di dalam tanah akan mengalami proses alihrupa : mineralisasi, immobilisasi, penjerapan-pelepasan pada permukaan mineral: lempung, oksida Fe dan Al, karbonat, pengendapan-pelarutan mineral sekunder: Ca, Al, Fe fosfat atau pelapukan mineral tanah primer: Apatit.

Mineralisasi

Kandungan P dalam bahan organik tanah sekitar 1%  P organik melepaskan fosfat anorganik yang tersedia bagi tanaman. Ensim fosfatase yang dihasilkan oleh berbagai mikrobia, melepas ion orthofosfat. P organik dalam tanah, hampir 50% berupa fosfat inositol, lemak fosfat (fosfolipid) dan asam nukleat sekitar 10%. Hampir 50% P organik  belum dikenali dengan baik. Fofat Inositol merupakan rangkaian ester fosfat : C6H6(OH)6 = inositol, gugus OH digantikan oleh fosfat, terutama dalam bentuk asam pitat (phytic acid). Inositol hexaphosphate: memiliki 6 gugus fosfat, merupakan hasil aktivitas mikrobia, sisa perombakan.

Imobilisasi (asimilasi)

Proses ini merupakan kebalikan dari mineralisasi. Pengambilan P anorganik dari tanah (HPO4 2- or H2PO4 ) kemudian diubah menjadi  P organik oleh mikrobia. Ada keseimbangan antara proses mineralisasi dengan immobilisasi. Nisbah C:P menentukan laju perombakan bahan organik (seperti halnya nisbah C/N), mineralisasi P juga ditentukan oleh nsibah C/N. Nisbah C/P tinggi, mikrobia menggunakan P tersedia dari larta tanah, ketersediaan bagi tanaman berkurang. Jika kadar P dalam larutan tanah rendah maka pertumbuhan mikrobia terhambat, perombakan bahan organik juga lambat. Nisbah C/P bahan organik tanah sekitar 100:1. nisbah C:N:P sekitar 120:10:1.3.

  • jika C:P > 300,            P imobilisasi > P mineralization, residue <0.2% P
  • jika C:P = 200-300,  P imobilisasi = P mineralization
  • jika C:P < 200,            P imobilisasi < P mineralization, residue >0.3% P

Penyematan P

Penyematan P adalah proses pengambilan P anorganik dari larutan tanah. P hasil mineralisasi bahan organik, P yang diberikan sebagai pupuk terlarut, atau hasil pelarutan berbagai sumber dengan mudah mengalami reaksi di dalam tanah :

  • Adsorpsi: retensi P pada permukaan mineral
  • Presipitasi: pembentukan mineral P sekunder

Penyematan P merupakan reaksi bersinambung, tidak ada batas yang tegas antara adsorpsi dan presipitasi amorf. Jenis penyematan bervariasi sesuai kondisi tanah: terutama pH tanah: kation terlarut, permukaan mineral; kadar fosfat dan kation: pada kadar rendah terjadi adsorpsi, pada kadar tinggi terjadi presipitasi.

Jerapan (adsorpsi)

Tanah masam: oksida dan hidroksida Al dan Fe, mineral lempung; permukaan mineral pada kondisi masam; kebanyakan dalam bentuk ion H2PO4 . Terjadi pada permukaan oksida dan hidroksida. Muatan positif neto pada kondisi masam, lihat pertukaran dan jerapan anion. Muatan positif menarik anion: fosfat dan lainnya. Fosfat berinteraksi dengan gugus -OH dan -OH2 + di permukaan: jerapan istimewa (specific adsorpsi), chemisorpsi; mendesak –OH dan -OH2 dan mengikat Al dan Fe; menjadi Al-O-fosfat. P labil: fosfat diikat oleh satu ikata Al-O-P; segera terlepas dari permukaan untuk mengisi larutan tanah; juga disebut sebagai “P aktif” . P tidak labil: fosfat diikat oleh dua ikatan Al-O-P atau Fe-O-P; P tidak mudah terlepas dari mineral menuju larutan tanah. Permukaan lempung: tepian mineral lempung yang pecah; gugus -OH yang terbuka; serupa dengan pertukaran -OH di permukaan oksida Al dan Fe; jerapan lempung 1:1 (kaolinit) >> lempung 2:1 (monmorillonit).

Tanah kapuran: mineral karbonat; permukaan mineral dalam kondisi alkalin, karbonat stabil terbentuk pada pH 7.8 atau lebih; fosfat menggantikan gugus CO3 2-; ada juga yang terjerap pada permukaan Al(OH)3 dan Fe(OH)3 .

Tanah halus memiliki kapasitas jerapan yang lebih tinggi dibanding tanah kasar, karena luas permukaannya lebih besar. Tanah masam memiliki kapasitas jerapan lebih besar dibanding tanah netral atau kapuran.  Oksida Al dan Fe memiliki kapasias jerapan lebih besar dibanding karbonat.  Oksida amorf memiliki kapasitas jerapan lebih besar dibandingkan bentuk kristalin, karena luas permukaan lebih besar dan terjadi sebagai partikel diskrit atau selaput atau lapisan film pada partikel tanah lainnya. Takaran pupuk lebih tinggi diperlukan untuk menjaga kecukupan P larutan tanah pada tanah yang memiliki kapasitas retensi yang besar

Persamaan jerapan digunakan untuk menggambarkan kapasitas jerapan tanah:

(1). persamaan Freundlich. Q=a.c^b  . Jumlah P terjerap proporsional dengan kadar P dalam larutan tanah. a,b adalah konstanta empirik dari setiap jenis tanah. Persamaan ini bagus untuk kadar P rendah dalam larutan, tetapi tidak menunjukkan kapasitas jerapan maksimum.

(2). persamaan Langmuir. Q=abc/(1+ac) . Untuk menduga jika seluruh tapak jerapan sudah terisi, tidak akan terjadi lagi jerapan. b = jerapan maksimum, peningkatan P dalam larutan tidak akan meningkatkan jerapan

Eksistensi suatu jerapan P maksimum memiliki implikasi terhadap gerapan P terlarut. Tanah dapat menyemat banyak P dan mempertahankan P terlarut sedikit, tetapi kapasitas retensi tersebut dapat terlampaui misalnya dengan pemberian sinambung dengan rabuk yang memiliki kadar sangat tinggi (overload).

Presipitasi

Pada tanah masam: dirajai kation terlarut Al dan Fe, menyebabkan presipitasi mineral Al-fosfat dan Fe- fosfat. Pada tanah netral dan kapuran: dirajai kation terlarut Ca, menyebabkan presipitasi mineral Ca-fosfat. Keadaan pH larutan dan kelarutan Al, Fe dan Ca fosfat menentukan kadar P dalam larutan tanah, perhatikan stabilitas mineral. Ketersediaan P maksimum pada pH 6 – 7, yaitu diantara zona Al dan Fe fosfat dengan Ca fosfat yang tidak terlarut.  Reaksi presipitasi umumnya terjadi sangat lambat.

Pada tanah masam: FePO4 . 2H2O + H2O <–> H2PO4 + H+ + Fe(OH)3, jika kemasaman meningkat (H+), keseimbangan bergerak ke kiri, Fe-fosfat mengendap dan P larutan menurun, jika kemasaman menurun, keseimbangan bergerak ke kanan, Fe-fosfat melarut dan P larutan meningkat, pada saat akar menyerap H2PO4 , keseimbangan bergerak ke kanan, Fe-fosfat melarut untuk mengisi P dalam larutan tanah. Fe-fosfat padatan akan mempertahankan H2PO4 tetap pada aras keseimbangan, hal ini tergantung pH tanah.

Pada tanah netral dan kapuran: CaHPO4 . 2H2O + H+ <–> Ca2+ + H2PO4 + 2H2O, jika kemasaman menurun, keseimbangan bergerak ke kiri, Ca-fosfat mengendap dan P larutan menurun, jika kemasaman meningkat keseimbangan bergerak ke kanan, Ca-fosfat melarut dan P larutan meningkat, pada saat akar menyerap H2PO4 , keseimbangan bergerak ke kiri, Ca-fosfat melarut, mengisi P dalam larutan tanah. Ca-fosfat padatan menjaga H2PO4 pada aras keseimbangan, hal ini tergantung pH tanah.

Ketersediaan dan penyematan P dari pupuk

Faktor kuantitas dan intensitas BC=ΔQ/ΔI, kapasitas penyanggaan dan penyematan saling berkaitan. P dalam pupuk: sifatnya sangat larut dalam air (very soluble), meningkatkan kadar P larutan. Faktor intensitas: kadar hara dalam larutan tanah, adalah P yang segera tersedia. inilah yang mengalami asimilasi oleh organisme, penjerapan oleh pemukaan dan rekasi presipitasi. Penyematan P mengurangi intensitas (P dalam larutan), tetapi juga menjadi cadangan untuk mengisi kembali P dalam larutan, yakni sebagai penyangga.

Kapasitas penyanggaan (buffering capacity) adalah kemampuan tanah untuk mempertahankan kadar hara dalam larutan tanah (ability of soil to maintain nutrient concentrations in the soil solution) atau kapasitas fasa padatan tanah untuk mengisi hara dalam larutan tanah yang diserap oleh tanaman (capacity of solid soil phases to replenish solution nutrients taken up by plant roots). Faktor kuantitas: meliputi P organik, P terjerap dan P mineral, merupakan fraksi labil dan fraksi tidak labil.

  • P labil : secara cepat dapat mengisi P dalam larutan, merupakan P terjerap yang mudah terurai, termasuk P organik yaitu dari fraksi bahan organik yang cepat terombak
  • P tidak labil: secara perlahan akan mengisi P larutan atau P labil, meliputi P yang terjerap kuat, P organik dan P mineral.

Manajemen P pupuk

Tujuan untuk mengurangi penyematan P. Pada tanah yang memiliki kapasitas jerapan tinggi, frekuensi pemberian harus tinggi dengan dosis yang rendah. Pengaruh penempatan pupuk:

  • disebar (surface applications): mobilitas P dalam tanah terbatas, P akan bergerak ke akar dengan sangat lambat.
  • disebar dan dibenamkan (broadcast and incorporate): P diberikan pada zone perakaran, P terbuka penuh terhadap permukaan tanah, potensi penyematan P maksimal.
  • larikan (band placement): mengurangi kontak tanah dengan pupuk, penyematan lebih sedikit dibanding jika disebar dan dibenamkan, akar akan menembus zona P.
  • cara aplikasi terbaik: tergantung hasil uji tanah dan jenis tanah, larikan sangat penting pada tanah yang memiliki P rendah dengan kapasitas penyematan yang tinggi, pada tanah yang memilki P tinggi, atau tanah dengan kapasitas penyematan rendah aplikasi dengan cara disebarkan dan dibenamkan setiap 3-4 tahun cukup efektif.

Bacaan lanjut:

14 thoughts on “FOSFOR

  1. besok saya ujian Nutrisi Tanaman. dan 3 hari lagi ujian Kesuburan Tanah. Jadi selain bahan dari dosen, Blog ini sangat2 membantu saya. Terimakasih banyak.

    Mahasiswa Fakultas Pertanian Universitas Andalas Padang
    Efri Rahamandhika.
    Salam kenal🙂

  2. ada pertanyaan dosen, gejala warna daun ungu, kenapa bisa terjadi defisiensi/kekurangan unsur P ya di dalam tanah? makasi

    • Tidak ada P maka tidak ada ATP. padahal ATP diperlukan untuk mengubah gula menjadi pati, dan untuk memuat gula ke dalam floem untuk diangkut. tidak ada ATP maka gula/pati tidak bergerak. terbentuklah pigmen ungu (antosianin), maka tanaman menjadi berwarna ungu.

  3. blok ini sangat membantu untuk lebih memahami materi kuliah…
    trima kasi kpd yg buat blok ni….
    slain itu jg membantu menyelesaikan tugas dari dosen….

  4. maaf saya mau bertanya, saya lagi penelitian pada lahan sawah…
    kenapa ya pada P-potensial pada penelitian saya turun dari P-potensial sebelum penelitian sedangkan P-tersedia nya meningkat apa ada hubungan nya dengan penggenangan pada lahan sawah trims..

  5. Boleh tanya gak, apa bedanya P potensial sama P tersedia??
    untuk pemberian pupuk itu harus ada penetapan P tersedia dulu supaya bisa tentuin berapa takaran P yang mesti dikasih, terus buat apa adanya pengujian P potensial itu sendiri??
    bisa jelasin gak, P potensial lebih banyak lagi🙂

    Sebelumnya makasih untuk jawabannya, dan blog ini bantu banget ak buat kerjain laporan😀

  6. Pingback: Laporan praktikum kesuburan tanah acara 3 pemupukan dan kesuburan aktual kelompok 2 gol A1 Sore | Kesuburan Tanah 2013

  7. saya ingin bertanya seputar tugas kuliah , bagaimana manajemen P pada tanah yang asam dan pada tanah yang basa ? terimakasih

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s