8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
1/34
KESUBURAN TANAH DAN PEMUPUKAN
Selasa: 07.00-08.40
Ruang: P2.02
Pengasuh:
Murti Astiningrum
Ali Munawar (081227757795; [email protected])
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
2/34
Identitas …
Evaluasi : UTS (30%)
UAS (30%)
Praktikum (25%)
Kuiz & Tugas (15%)
Penilaian : Nilai Mutlak
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
3/34
Deskripsi Mata Kuliah
Membahas konsep kesuburan tanah; jenis, sifat,
perilaku, dan ketersediaan hara dalam tanah;
peranan unsur hara dalam tanaman; beberapa
faktor penting penentu kesuburan tanah; gejala
kekahatan/toksisitas hara; dan evaluasi
kesuburan tanah. Pemupukan: konsep,
sifat/perilaku, jenis, takaran, dan carapemberian pupuk.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
4/34
Tujuan Instruksional
• Mahasiswa mampu memahami dan
menerangkan sifat, perilaku, dan mekanisme
ketersediaan dalam tanah; dan peranan unsur
hara, gejala kekahatan/ toksisitas pada
tanaman, dan evaluasinya.
• Mahasiswa mampu menerangkan hal ikhwal
pupuk, mulai dari sifat, perilaku sampai
dengan cara pemberiannya.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
5/34
Pokok Bahasan
No. Pokok Bahasan Jumlah
Tatap Muka
Pengajar/
Pengampu
1. Pendahuluan (tata tertib, pengertian kesuburan
tanah & pemupukan, sejarah kesuburan tanah.
1 x 100 menit Ali Munawar
(AM)
2. Tanah sebagai media penyedia unsur hara bagi
tanaman.
1 x 100 menit AM
3. Mekanisme ketersediaan hara di dalam tanah, 1 x 100 menit AM
4. Sifat, perilaku, mekanisme serapan, dan peranan
unsur hara MAKRO dalam tanaman.
1 x 100 menit AM
5. Sifat, perilaku, mekanisme serapan, dan peranan
unsur hara MAKRO dalam tanaman.
1 x 100 menit AM
6. Sifat, perilaku, mekanisme serapan, dan peranan
unsur hara MIKRO dalam tanaman.
1 x 100 menit AM
7. Evaluasi Kesuburan Tanah 1 x 100 menit AM
8. UJIAN TENGAH SEMESTER (UTS) 1 x 100 menit AM
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
6/34
Pokok Bahasan
No. Pokok Bahasan Jumlah
Tatap Muka
Pengajar/
Pengampu
9. Konsep Pemupukan 1 x 100 menit MA
10. Sifat dan perilaku pupuk 1 x 100 menit MA
11. Sifat dan perilaku pupuk 1 x 100 menit MA
12. Sifat dan perilaku pupuk 1 x 100 menit MA
13. Jenis pupuk 1 x 100 menit MA
14. Takaran pupuk 1 x 100 menit MA
15. Cara memupuk 1 x 100 menit MA
16. UJIAN AKHIR SEMESTER (UAS) 1 x 100 menit MA
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
7/34
DAFTAR BACAAN
1. Foth, H.D. and B.G. Ellis. 1997. Soil Fertility. 2nd ed. CRC
Lewis Publ., New York.
2. Havlin, J.L., J.D. Beaton, S.L. Nelson, and W.L. Nelson.
2005. Soil fertility and fertilizers. An Introduction to
Nutrient Management. Pearson Prentice Hall, NewJersey.
3. Munawar, A. 2011. Kesuburan Tanah dan Nutrisi
Tanaman.IPB Press, Bogor.
4. Nyakpa dkk. 1988. Kesuburan Tanah. Penerbit
Universitas Lampung. Lampung.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
8/34
5. Prasad, R. and J.F. Power. 1997. Soil Fertility Management
for Sustainable Agriculture. CRC Lewis Publ., New York.
6. Radjagukguk, B. 1982. Pupuk: Karakteristik-
karakteritiknya dan Cara Pemberiannya. Lecture Notes
and Discussion Material Soils and Workshop in
Yogyakarta.
8. Rosmarkam, A. 2001. Ilmu Kesuburan Tanah. Jurusan Ilmu
Tanah Fakultas Pertanian UGM. Yogyakarta.
9. Tisdale, S.L., W.L. Nelson, and J.D. Beaton. 1995. Soil
Fertility and Fertilizers. 4th Ed. Macmillan Publ., New York.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
9/34
UNILA Press 1988 IPB Press 2011
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
10/34
PENDAHULUAN
Kesuburan Tanah:
Kapasitas tanah memasok unsur-unsur hara
esensial untuk pertumbuhan tanpa adanya
konsentrasi meracun dari unsur manapun.
• Tanah subur:
Pasokan unsur hara tersedia
- Cukup (adequate)
- Berimbang (balanced )
untuk memenuhi kebutuhan tanaman.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
11/34
• Kesuburan tanah:
–bagian dari sebuah sistem dinamis, yang dapat berubah
(menurun atau meningkat), yang terjadi secara alamiataupun akibat perbuatan manusia.
– Penurunan tersebut dapat terjadi karena:
(i) pemiskinan hara (lebih banyak yang diangkut daripada yang
ditambahkan),
(ii) penambangan hara (pengangkutan hara tinggi, tetapi tidak
dibarengi dengan penambahan ke dalam tanah),(iii) pengasaman (penurunan pH dan/atau peningkatan Al-dd},
(iv) kehilangan bahan organik,
(v) peningkatan kadar unsur-unsur beracun (seperti Al dan Mn).
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
12/34
• Penurunan kesuburan secara alami :
– akibat erosi oleh air yang menyebabkan kehilangan
lapisan tanah bagian atas yang subur danmeninggalkan lapisan permukaan tanah baru yang
kurang atau tidak subur.
• Penurunan kesuburan akibat aktivitas manusia:
– eksploitasi hara tanah melalui pemanenan seluruh
bagian tanaman tanpa pasokan hara yang memadai;
– pengolahan tanah yang berlebihan yangmenyebabkan kehilangan bahan organik tanah
dipercepat, sehingga tanah tidak mampu mengikat
hara.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
13/34
• Peningkatan kesuburan tanah secara alami:
– akibat penambahan bahan-bahan erupsi gunung berapi
yang membawa mineral hara, seperti sulfur;
– penambatan N oleh jasad renik hidup bebas di tanah atau
yang bersimbiosis dengan tanaman legum.
• Peningkatan kesuburan terjadi oleh manusia:
- akibat pemberian bahan-bahan yang mengandung unsur
hara, seperti pupuk buatan, pupuk kandang ataupembenah tanah yang lain;
- penanaman legum pada sistem pertanaman, atau
kombinasi dari semua itu
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
14/34
Kesuburan Tanah vs Jenis Tanaman
Tanaman berkembang pada iklim dan kondisi tanah
berbeda, sehingga kebutuhan akan hara dan
toleransinya terhadap unsur meracun juga berbeda.
Ubi kayu (tropika basah): tumbuh bagus pada tanahmasam dengan kadar Al larut tinggi
Gandum (sub tropika): tumbuh di tanah mineral-alkalin
dengan Al larut rendah, sensitif terhadap Al larut
tinggi (teracun)
Tanah masam subur untuk ubikayu, tetapi tidak
subur untuk gandum
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
15/34
Produktivitas Tanah:
Kapasitas suatu tanah untuk memproduksi
(to produce) hasil (yield ) tanaman tertentudengan pengelolaan optimum.
Produktivitas Tanah meliputi:
- kesuburan tanah
- faktor-faktor lain yang mempengaruhi
pertumbuhan tanaman, termasuk praktek
pengelolaan tanah.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
16/34
Semua tanah produktif itu subur untuk
suatu tanaman, tetapi banyak tanah subur
tidak produktif akibat kekeringan atau
faktor tumbuh atau praktek-praktek pengelolaan
yang tidak sesuai.
Tanah Produktif
- Berkorelasi positif dengan kesuburan tanah
& sifat-sifat tanah yang lain.
- Mempunyai sifat-sifat fisika dan biologi yang
baik dan sangat subur.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
17/34
Pemupukan:
Upaya menjamin bahwa kesuburan tanah bukan faktor
pembatas pertumbuhan tanaman.
Pupuk:
Bahan organik atau inorganik yang diberikan untukmemasok satu /lebih jenis unsur hara esensial tanaman.
Faktor-faktor penting: - jenis pupuk
- takaran (dosis)
- cara/metode pemupukan
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
18/34
SEJARAH KESUBURAN TANAH
Aktivitas terkait dengan kesuburan tanah telah dimulai sejak
manusia mulai menetap- setelah meninggalkan cara hidupberpindah (nomaden – hunting and fishing).
Kegiatan pertanian dimulai oleh wanita, yang sebagian besar
waktunya tinggal di rumah, dengan menggarap tanahpekarangan.
Wilayah sungai Tigris dan Eufrat (IRAK) pada 2500 SM sangat
makmur dengan pertanian.
Pengamatan kesuburan tanah diawali dengan ditemukannnya
bahwa tanah yang ditanami terus menerus memberikan hasil
yang tidak memuaskan lagi.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
19/34
Catatan sejarah: Tanaman mendapatkan
kebutuhan hidupnya
Xenophone (434-355 SM)- Yunanibahwa usaha perkebunan akan mengalami
kegagalan kalau tidak menggunakan kotoran ternak
Theoprastus (371-287 SM) -Yunani
- rekomendasikan kompos untuk memupuk tanah
- perlu penampungan kotoran dan air seni binatang
- tumbuhan yang perlu banyak makanan – banyak air
- pupuk kandang>manusia>babi>kambing>biri-biri>lembu
betina>lembu jantan>kuda
- mencampur tanah pasiran dengan tanah liat
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
20/34
Plinius (62-113 SM)/Gaius Plinius Secundus
- Bahan kapur sebaiknya ditebar merata diatas permukaan tanah dan perlakuan ini
cukup untuk waktu yang agak lama.
- Sendawa (KNO3) telah diutarakan oleh
sebagai bahan yang berguna untuk memupuk
tanaman.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
21/34
Pietro de Crescenzi (1230 – 1307) (1233-1321) Italia
- menerbitkan buku tentang pertanian lokal
“Opus ruralium commodorum” (Book of Practical Agriculture)
- sebagai pendiri agronomi moderen
Francis Bacon (1561-1626) – English philosopher
- makanan utama tanaman adalah air
Jan Baptista van Helmont (1579-1644) – Belgian doctor
- percobaan tanaman willow pada 200 kg tanah selama 5 tahun
dengan pengairan air hujan .
- tanah yang hilang hanya 0,02 kg tanaman tumbuh
karena air.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
22/34
Justus von Liebig (1803-1873) – German Chemist
- tanaman mendapatkan C dari CO2
- air sebagai sumber utama H dan O- logam alkalin dibutuhkan tanaman untuk menetralisir
asam-asam
- unsur P diperlukan untuk pembentukan biji- tanaman menyeserap segala sesuatu dari tanah, tanpa
deskriminasi, ttp keluarkan kembali yg tidak esensial
+ mengira bahwa NH4+ satu-satunya bentuk N yang
diserap tanaman dan memperolehnya dari tanah,
pupuk kandang/udara.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
23/34
+ dengan analisis jaringan tanaman dan mempelajari unsur yang
dikandungnya, seseorang dapat merumuskan rekomendasi
pemupukan.
+ bahwa pertumbuhan tanaman sebanding dengan jumlah bahan
mineral yang tersedia di dalam pupuk.
+ Hukum MINIMUM
Hasil suatu tanaman dibatasi oleh kekahatan dari satu unsur hara esensial
yang jumlahnya paling sedikit, meskipun unsur-unsur lainnya berada dalam
jumlah yang cukup. Jika unsur hara yang kahat tersebut ditambahkan,
pertumbuhan tanaman dapat meningkat sampai dengan pasokan unsurtersebut tidak menjadi faktor pembatas. Penambahan unsur di atas titik batas
tersebut tidak dapat membantu, karena unsur yang lain menjadi minimum
dan menjadi faktor pembatas”.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
24/34
Kapasitas drum (hasil tanaman)
ditentukan oleh tinggi papan yangpaling pendek, yakni konsentrasi
P2O5. Hasil tanaman dapat
meningkat jika panjang papan
terpendek ditinggikan
(ditambahkan P2O5).
Pada tahun 1840 menerbitkan buku Organic c hemistry in Its
Appl icat ion to Agr icu l ture and Physio logy ,
sebagai tonggak awal Ilmu Pertanian
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
25/34
JB Lowes & JH Gilbert
- Pada tahun 1843 endirikan Stasiun Percobaan
Rothamsted di Inggris (London Utara)- Tanaman non-legum memerlukan pasokan N,
tanpa N tidak akan tumbuh meskipun cukup P &
K, karena jumlah amoniak di udara tidak cukup
- Kesuburan tanah dapat dijaga sampai beberapa
tahun dengan penambahan pupuk komia.
- Pemberaan ( fallow ) dapat meningkatkansenyawa N di dalam tanah.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
26/34
Theodore Schloessing & Alfred Muntz
- nitrifikasi adalah kegiatan bakteri
Robert Warington (1838-1907)
- nitrifikasi dapat dihentikan dengan CS2 (karbon
disulfida) & khloroform dan dapat diaktifkan
lagi dengan tanah yang tidak disterilkan
- nitrifikasi terdiri dari dua tahap: amonium
diubah menjadi nitrit dan nitrit menjadi nitrat.
- tidak berhasil mengisolasi organismenya.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
27/34
S Winogradsky,
- berhasil mengisolasi bakteri dengan silika gel.
Hellriegel dan Wilfarth (1886)
- bakteri harus terdapat pada bintil akar
tanaman legum.
- bakteri tersebut mengubah N gas atmosfermenjadi bentuk N yang dapat digunakan oleh
tanaman.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
28/34
Squanto (US)
- Tahun 1621 mulai menanam jagung di AS
- Mengajarkan bagaimana menumpuk jagung dengan
menempatkan bangkai ikan.
- Bangkai ikan yang membusuk menghasilkan hara untuk tanaman
jagung.
JL Glauber (1604-1668)
- menemukan garam kalium nitrat pada tanah yang
tercecer dari kandang sapi dan berkesimpulan bahwaia berasal dari pakan
- garam salpeter (KNO3) sbg penyebab utama pertumbuhan.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
29/34
Edmond Ruffin-Virginia (1825-1945)
- Orang pertama yang gunakan kapur di tanah di
daerah humid untuk menggantikan unsur-unsuryang hilang diserap tanaman dan tercuci
- Tahun 1832 menerbitkan buku “ An Easy on
Calcareous Manures”- “The farther of Soil Chemistry ” di AS
Tahun 1862, Departemen Pertanian US didirikanbersamaan dg Land Grant Agricultural Colleges.
Tahun 1875, didirikan Stasiun Percobaan di
Middletown, Connecticut, AS.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
30/34
Arthur Young (1741 – 1820).
- Ia menanam barley (sejenis padi-padian) pada medium pasir
yang ditambahkan bahan-bahan seperti arang, minyak keretaapi (train oil ), kotoran ayam, spiritus dari anggur, nitrat, mesiu
senjata, empelur, kulit kerang dan berbagai bahan lainnya.
- Beberapa dari bahan ini dapat meningkatkan pertumbuhantanaman, sedang beberapa bahan lainnya tidak dapat
tumbuh.
- Menuangkan hasil-hasil penelitiannya ke dalam “ Annals of Agriculture” sebanyak 46 volume yang berpengaruh bagi
kemajuan pertanian Inggris.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
31/34
Tahun 1876,
- Plot penelitian di University of Illinois-Agronomic
Research-Morrow Plots.
EW. Hilgard (1833-1916)
Merintis penggunaan asam sebagai untuk mengekstraksi
tanah untuk menetapkan status kesuburan tanah.
Abad 20
- Percobaan plot-plot percobaan pemupukan
- Pupuk P dibutuhkan di banyak tempat, kekahatan K
terjadi di daerah pantai, dan kekahatan N di bagian
Selatan US.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
32/34
Abad 21
o Penggunaan penginderaan jauh untuk mengetahui
sifat-sifat tanah dan GIS untuk penempatan pupuk.o Pengembangan Olah Tanah Konservasi
o Kajian bentuk-bentuk hara esensial dalam tanah dan
faktor-faktor yang mempengaruhi ketersediaan bagitanaman.
o Uji tanah & tanaman untuk efisiensi pemupukan.
o Rekomendasi pemupukan spesifik lokasi.
o Peran Al dalam kemasaman tanah & keracunan pada
tanah-tanah masam.
o Kajian logam berat akibat penggunaan limbah.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
33/34
o Pencemaran lingkungan akibat penggunaan pupuk (N
dan P) yang meningkat.
o Perbaikan genetik tanaman untuk mengatasi
cekaman lingkungan dan efisiensi pupuk.
o Pencangkokan gen untuk efisiensi fotosintesis,
kandungan protein dan vitamin tinggi, dan
ketahanan terhadap hama dan penyakit tinggiberdampak kepada kebutuhan hara dan praktek
pemupukan.
8/18/2019 Kestan i Kuliah#1pendahuluan 2015
34/34
End!