siklus nutrisi bahan organik tanah fiksasi nitrogen n.
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Siklus Nutrisi , Bahan Organik Tanah, Fiksasi Nitrogen PowerPoint Presentation
Download Presentation
Siklus Nutrisi , Bahan Organik Tanah, Fiksasi Nitrogen

play fullscreen
1 / 30
Download Presentation

Siklus Nutrisi , Bahan Organik Tanah, Fiksasi Nitrogen - PowerPoint PPT Presentation

alicia
796 Views
Download Presentation

Siklus Nutrisi , Bahan Organik Tanah, Fiksasi Nitrogen

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. SiklusNutrisi, BahanOrganik Tanah, Fiksasi Nitrogen

  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 (Nair, p284)

  5. siklus terbuka atau ‘bocor siklus tertutup (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 (penambahan nutrisi dari pruning.doc )

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

  8. Kajian BO identik dengan kajian bahan organik karbon • 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 (Metode Walkley-Black) : % Bahan organik = % Organik C * 1,724 C1 = Co –k Co atau C 1= Co (1-k), k adalah konstranta dekomposisi C1 = Co.ert e = natural log r = kontstanta laju dekomposisi, hampir sama dengan k Half-life = natural log of 2 /r = 0,693/r

  9. Serasah dan dekomposisi • “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

  10. Dekomposisi daun Yulian Fendi

  11. 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)

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

  13. Pohon dan Produksi Biomasa 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 (Tabel biomasa daun dari sistem AF.doc)

  14. Peranan Akar • Fungsi akar : • Memperkuat pohon • Menyerap hara dan nutrisi • Memperkaya tanah dengan bahan organik dan nutrisi • Menangkap air dan nutrisi, mengurangi leaching • Mendukung peningkatan partikel tanah menjadi stuktur agregat Akar besar 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% Akar halus (D 1-2 mm) Total hara tanaman Rambut akar Kerapatan akar Panjang akar thd luas/volume tanah

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

  16. FIKSASI NITROGEN

  17. 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 TANAMAM 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

  18. 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)

  19. 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

  20. 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

  21. PENGUKURAN FIKSASI NITROGEN : • METODE SELISIH (NITROGEN DIFFERENCE) • METODE REDUKSI ACETYLENE (REDUCTION OF ACETYLENE) • METODE PENGAYAAN 15N (15N ENRICHMENT) • METODE KELIMPAHAN 15N ALAMI (NATURAL 15N ABUNDANCE) • 15N DEPLETED MATERIAL • ANALYSIS OF NITROGEN SOLUTE IN THE XYLEM SAP

  22. Pengukuran Fiksasi Nitrogen dr beberapa Species Berkayu yg sesuai untuk sistem Agroforesty

  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

  28. Conclusion Bagaimana sistem AF berkontribusi terhadap kandungan BOT? Tabel 16.8 menunjukkan kebutuhan penambahan BO dalam sistem AF (biomasa.xls) Tabel 16.2 dan 16.6 jumlah aktual produksi biomasa dalam sistem AF (Tabel biomasa daun dari sistem AF.doc)(Tabel penambahan nutrisi dari pruning.doc) Jumlah yang dibutuhkan sesuai dengan jumlah aktual yang diproduksi • Pohon bukan merupakan satu-satunya sumber penambahan bahan organik atau biomass • Ada komponen tanaman bawah/musiman yang juga berperan secara signifikant • Pengelolaan/Praktek Manajement dalam sistem AF merupakan kunci dalam pemeliharaan bahan organik