MENGOPTIMALKAN KETERSEDIAAN DAN DAUR UNSUR HARA


MAKALAH
PERTANIAN RAMAH LINGKUNGAN

MENGOPTIMALKAN KETERSEDIAAN DAN DAUR
UNSUR HARA
 
OLEH:
KELOMPOK III
Raymon Damson Sihombing



AGROEKOTEKNOLOGI
PROGRAM STUDI ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS JAMBI
2012

BAB I
PENDAHULUAN

            Unsur hara merupakan komponen penting dalam pertumbuhan tanaman. Secara alami, unsur hara sudah tersedia di dalam tanah untuk mencukupi pertumbuhan dan perkembangan vegetasi diatasnya. Tetapi, unsur hara yang tersedia akan semakin berkurang dengan seringnya lahan digunakan tanpa di istirahatkan, sehingga memerlukan tambahan unsur dari luar dan daur unsur hara di dalam tanah. Kekurangan dan ketidakseimbangan unsur hara merupakan halangan utama bagi produksi tanaman pertanian, khususnya di daerah dengan kadar unsur hara buruk atau tanahnya terlalu masam atau basa.
Unsur hara dalam bentuk larutan diserap dari tanah oleh akar tumbuhan dan disalurkan ke bagian-bagian hijau tumbuhan. Di bagian hijau ini, bersama dengan CO2 dari udara, unsur hara itu digabungkan melalui proses fotosintesis ke dalam satuan-satuan  rumit yang dibutuhkan untuk membentuk bagian-bagian tanaman yang berbeda. Energi yang dibutuhkan untuk proses ini diambil dari cahaya matahari.
Jaringan tumbuhan dikonsumsi oleh hewan (herbivora, serangga) dan manusia, yang kemudian bisa dikonsumsi oleh konsumen lainnya, misalnya hewan dikonsumsi oleh manusia; atau hewan, manusia dan tumbuhan mati dikonsumsi oleh mikroorganisme tanah. Mikroorganisme ini pada gilirannya, bisa dimakan oleh organisme tanah yang lain. Perpindahan unsur hara dari tumbuhan hijau melalui pemakan tumbuhan ke pemakan hewan di sebut rantai makanan.
Karena konsumsi bisa menggunakan lebih dari satu sumber makanan, rantai makanan saling berhubungan satu sama lain dan membentuk suatu jaringan makanan yang rumit. Pada akhir rantai makanan, pengurai seperti cacing tanah, rayap, jamur  dan bakteri mengkonsumsi kotoran dan jaringan dari hewan dan tumbuhan mati, sehingga membentuk humus tanah. Humus ini memecah menjadi unsur hara yang bisa terurai dan dapat digunakan lagi untuk pertumbuhan tanaman.
Berbagai macam unsur hara terlibat dalam proses ini. Yang terpenting adalah unsur hara dasar (unsur hara makro), yaitu karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, belerang, fosfor, kalium, kalsium, dan magnesium. Selain itu  juga unsur-unsur hara mikro seperti besi, tembaga, boron, seng, dan mangan yang sangat penting bagi pertumbuhan tanaman dan hewan.
Di dalam suatu usaha tani, aliran unsur hara kurang lebih melingkar. Akan tetapi pada titik-titik yang berbeda ada unsur hara yang memasuki lingkaran bersama debu, hujan, sedimen, pupuk atau konsentrat. Ada juga yang meninggalkannya sebagai produk-produk yang laku dijual atau diberikan, atau sebagai hasil dari erosi (oleh angin atau air), penguapan (difusi komponen-komponen nitrogen dari belerang ke dala udara), perembesan (unsur hara larut dalam air dan mengalir perlahan ke dalam lapisan tanah yang lebih dalam) dan pembuangan sampah (seperti deposisi tinja di luar lahan pertanian). Unsur hara juga bisa dimobilisasi atau diperoleh di lahan pertanian dari perusakan partikel-partikel batuan kecil karena hujan dan angin, aksi mikoriza dan pengikatan nitrogen dari atmosfer oleh mikroorganisme tertentu.
Unsur hara diambil dari larutan tanah dan tidak lagi tersedia bagi tumbuhan ketika bergabung melalui proses kimia dengan senyawa lain dalam tanah, atau ketika dijadikan bagian dalam mikroorganisme sehingga tidak bisa dimobilisasikan lagi.
Melalui pemberian makan sisa tumbuhan pada hewan dan pembuatan kompos, limbah, biogas dan sebagainya dari sisa-sisa tanaman. Pupuk kandang dan sampah organik yang sama, unsur hara dapat di daur ulang di usaha tani. Unsur hara itu juga bisa dipindah dari satu tempat ke tempat lain, misalnya dari padang rumput ke lahan, atau dikonsentrasikan pada satu tempat, misalnya di pekarangan rumah.






BAB II
ISI

Tanah adalah salah suatu komponen lahan berupa lapisan teratas kerak bumi yang terdiri dari bahan mineral dan bahan organik serta mempunyai sifat fisik, kimia, biologi, dan mempunyai kemampuan menunjang kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya. Meningkatnya kegiatan produksi biomassa (tanaman yang dihasilkan kegiatan pertanian, perkebunan dan hutan tanaman) yang memanfaatkan tanah yang tak terkendali dapat mengakibatkan kerusakan tanah untuk produksi biomassa, sehingga menurunkan mutu serta fungsi tanah yang pada akhirnya dapat mengancam kelangsungan kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya.
Unsur hara tidak dalam keadaan terkunci dalam satu bentuk  simpanan, proses-proses alami secara periodik mengubahnya dari bentuk satu ke bentuk yang lain. Ini adalah proses transformasi biogeokimia berkesinambungan yang kita kenal dengan siklus unsur hara tanah. Unsur hara dalam tanah dapat dibedakan atau dikenali berdasarkan batuan asli dan mineral, larut atau diabsorbsi berupa ion-ion. Bentuk bimassa terdapat dalam jaringan makhluk hidup tumbuhan atau organisme tanah dan bentuk organik dalam jaringan mati yang berada dalam berbagai tahap pelapukan termasuk humsu tanah.
Akar tanaman dan organisme tanah mengekstrak unsur hara sebagai ion-ion organik sederhana yang dibebaskan melalui pelapukan batuan dan mineral dan bahan oeganik tanah. Tumbuhan pada khususnya hanya dapat mengambil unsur hara dalam bentuk ion-ion anorganik sederhana.
Ketika organisme mati jaringannya ditambahkan dalam bentuk bahan organik tanah dan beberapa diantaranya dibebaskan secara tiba-tiba oleh adanya sel yang rusak. Seluruh material itu segera memulai pelapukan. Sebagian bentuk yang tahan membentuk humus tanah yang melapuknya sangat lambat.
Suatu  kondisi yang sangat penting bagi pertumbuhan dan kesehatan tanaman yang baik, dan secara tidak langsung, bagi kesehatan manusia dan hewan adalah persediaan jumlah unsur hara yang memadai dan seimbang secara tepat waktu yang bisa diserap oleh akar tanaman. Kekurangan dan ketidak seimbangan unsur hara merupakan halangan utama bagi produksi tanaman, khususnya di darah dengan kadar unsur hara buruk atau tanahnya terlalu asam atau basa. Ketersediaan unsur hara sangat tergantung pada kondisi umum tanah, kehidupan tanah dan pengelolaan bahan organik. Namun, perhatian yang besar harus juga diberikan pada pemberian unsur hara yang diperlukan bagi pertumbuhan tanaman.
Ada suatu aliran unsur hara yang konstan pada usaha tani. Beberapa unsur hara hilang atau dikeluarkan, misalnya dengan pengeluaran produk erosi, perembesan dan penguapan. Unsur hara ini harus digantikan. Dimana input luar untuk menggantikannya tidak tersedia secara langsung(seperti dalam semua kasus LEIA), pengikatan nitrogen dan daur ulang unsur hara serta usaha seksama untuk mencegah hilangnya unsur hara menjadi sangat penting. Misanya, di Zimbabwe diperkirkan bahwa unsur hara yang hilang lewat erosi tanah melampaui pemberian pupuk buatan sebesar 300%.
Jika sistem pertanian diharapkan tetap produktif dan sehat, harus ada jaminan bahwa jumlah unsur hara yang hilang dari tanah tidak melampaui jumlah unsur hara yang dikembalikan ke tanah. Denga kata lain, dari waktu ke waktu harus ada keseimbangan unsur hara. Ketika usaha dilakukan dalam kondisi LEIA untuk meningkatkan produksi buat penduduk setempat yang bertambah atau buat pasar yang jarak jauh, sestem pertanian aka terancam degradasai secara perlahan-lahan. Dimana lebih banyak unsur hara diambil daripada yang digantikan oleh proses-proses alam seperti debu, dan hujan, kerusakan karena cuaca serta pengikatan oksigen. Teknik-teknik seperti memberikan bahan organik, mendaur ulang limbah organik dan meningkatkan pengikatan nitrogen yang dikombinasikan dengan pemanfaatan pupuuk buatan (yaitu nutrisi tanaman terpadu), sangat perlu untk mempertahankan tingkat kesuburan tanh yang memadai guna kelangsungan pertanian.
Unsur hara dalam bentuk larutan diserap dari tanah oleh akar tumbuhan dan disalurkan ke bagian-bagian hijau tumbuhan. Di bagian hijau ini, bersama dengan CO2 dari udara, unsur hara itu digabungkan melalui proses fotosintesis ke dalam satuan-satuan  rumit yang dibutuhkan untuk membentuk bagian-bagian tanaman yang berbeda. Energi yang dibutuhkan untuk proses ini diambil dari cahaya matahari.
Jaringan tumbuhan dikonsumsi oleh hewan (herbivora, serangga) dan manusia, yang kemudian bisa dikonsumsi oleh konsumen lainnya, misalnya hewan dikonsumsi oleh manusia; atau hewan, manusia dan tumbuhan mati dikonsumsi oleh mikroorganisme tanah. Mikroorganisme ini pada gilirannya, bisa dimakan oleh organisme tanah yang lain. Perpindahan unsur hara dari tumbuhan hijau melalui pemakan tumbuhan ke pemakan hewan di sebut rantai makanan.
Karena konsumsi bisa menggunakan lebih dari satu sumber makanan, rantai makanan saling berhubungan satu sama lain dan membentuk suatu jaringan makanan yang rumit. Pada akhir rantai makanan, pengurai seperti cacing tanah, rayap, jamur  dan bakteri mengkonsumsi kotoran dan jaringan dari hewan dan tumbuhan mati, sehingga membentuk humus tanah. Humus ini memecah menjadi unsur hara yang bisa terurai dan dapat digunakan lagi untuk pertumbuhan tanaman.
Berbagai macam unsur hara terlibat dalam proses ini. Yang terpenting adalah unsur hara dasar (unsur hara makro), yaitu karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, belerang, fosfor, kalium, kalsium, dan magnesium. Selain itu  juga unsur-unsur hara mikro seperti besi, tembaga, boron, seng, dan mangan yang sangat penting bagi pertumbuhan tanaman dan hewan.
Di dalam suatu usaha tani, aliran unsur hara kurang lebih melingkar. Akan tetapi pada titik-titik yang berbeda ada unsur hara yang memasuki lingkaran bersama debu, hujan, sedimen, pupuk atau konsentrat. Ada juga yang meninggalkannya sebagai produk-produk yang laku dijual atau diberikan, atau sebagai hasil dari erosi (oleh angin atau air), penguapan (difusi komponen-komponen nitrogen dari belerang ke dala udara), perembesan (unsur hara larut dalam air dan mengalir perlahan ke dalam lapisan tanah yang lebih dalam) dan pembuangan sampah (seperti deposisi tinja di luar lahan pertanian). Unsur hara juga bisa dimobilisasi atau diperoleh di lahan pertanian dari perusakan partikel-partikel batuan kecil karena hujan dan angin, aksi mikoriza dan pengikatan nitrogen dari atmosfer oleh mikroorganisme tertentu.
Unsur hara diambil dari larutan tanah dan tidak lagi tersedia bagi tumbuhan ketika bergabung melalui proses kimia dengan senyawa lain dalam tanah, atau ketika dijadikan bagian dalam mikroorganisme sehingga tidak bisa dimobilisasikan lagi.
Melalui pemberian makan sisa tumbuhan pada hewan dan pembuatan kompos, limbah, biogas dan sebagainya dari sisa-sisa tanaman. Pupuk kandang dan sampah organik yang sama, unsur hara dapat di daur ulang di usaha tani. Unsur hara itu juga bisa dipindah dari satu tempat ke tempat lain, misalnya dari padang rumput ke lahan, atau dikonsentrasikan pada satu tempat, misalnya di pekarangan rumah.
Khususnya spesies kayuan dan juga tumbuhan lain, menyerap unsur hara dari lapisan tanah yang lebih dalam dan atau lingkungan yang lebih luas dan kemudian mengkonsentrasikannya dalam tanah disekitar batang. Melaui pemberian makan sisa tumbuhan pada hewan dan pembuatan kompos limbah, biogas dan sebagainya dari sisa-sisa tanaman, pupuk kandang dan sampah organik yang sama, unsur hara dapat di daur ulang dalam usaha tani.
Hilangnya unsur hara dari lahan pertanian dapat dibatasi dengan cara:
Ø  Mendaur ulang limbah organik, misalnya pupuk kandang, kotoran manusia, sisa tanaman, sisa pengolahan tanaman-dengan mengembalikannya ke lahan baik secara langsung atau dengan perlakuan (dibuat kompos, difermentasikan dan sebagainya).
Ø  Menangani pupuk buatan dan pupuk organik sedemikian rupa sehinga unsur hara tidak merembes oleh karena hujan deras atau menguap karan suhu tinggi atau radiasi sinar matahari, misalnya kira-kira 50% N yang dikonsumsi oleh ternak akan dikeluarkan lagi melalui urine dan dengan mudah akan hilang karena penguapan dan perembesan, sebagian dari urine ini bisa dikonversikan dengan memanfaatkan alas jerami dengan rasio C/N yang tinggi di dalam kandang.
Ø  Mengurangi erosi dan hanyutnya tanah, yang menghilangkan unsur hara dan bahan organik,
Ø  Mengurang pembakaran vegetasi ketika dilakukan intensifikasi pertanian, karana hal ini mengakibatkan hilangnya bahan organik,
Ø  Mengurangi penguapan nitrogen dengan denitrifikasi dalam kondisi tanah basah,
Ø  Menghindari perembesan dengan pemanfaatan pupuk organik dan pupuk buatan yang membebaskan unsur hara secara perlahan (sesuai dengan kebutuhan tanaman), mempertahankan kandungan  humus yang tinggi dalam tanah serta membudidayakan tanaman ganda dengan spesies tanaman yang memiliki macam-macam kedalaman perakaran,
Ø  Memompakan unsur hara yang sebagian merembes dari lapisan tanah yang lebih dalam dan mengembalikannya pada lapisan tanah bagian atas dengan menggunakan serasah dari pohon atau tanaman lain berakar dalam atau pupuk hijau,
Ø  Membatasi pengeluaran unsur hara melalui produk pertanian dengan membudidayakan tanaman dengan nilai ekonomi relatif tinggi dibandingkan kandungan unsur haranya, seperti buah-buahan, kacang-kacangan, bumbu dan susu,
Ø  Memproduksi untuk mencukupi kebutuhan ssendiri, sehingga seminimal mungkin produk diperlukan untuk ekspor kepasar, dan memanfaatkan produk samping untuk pakan ternak dan atau pupuk organik.
Beberapa unsur hara bisa diperoleh dari lahan dengan:
Ø  Pengikatan nitrogen melalui organisme mikro yang hidup dalam simbiosis dengan pohon-pohon leguminose, belukar atau tanaman pelindung, atau dengan pakis azolla atau beberapa jenis rerumputan, atau dengan bakteri yang ahidup bebas, misalnya azotobacter atau ganggang biru-hijau,
Ø  Pengumpulan unsur hara dengan menangkap sedimen angin atau air dari luar lahan pertanian, ini bisa dilakukan dengan vegetasi atau dengan konstruksi khusus yang sering berfungsi dalam kombinasinya dengan pengumpulan air (misalnya kolam, lahan gandeng), dan hanya mungkin ketika erosi angin tau air terjadi di tempat lain,
Ø  Memanfaatkan ternak untuk menyediakan unsur hara (lewat pupuk kandangnya) dari luar lahan pertanian, misalnya dari lahan umum. Proses yang sama terjadi ketika mulsa atau pakan hewan dibawa ke suatu usaha tani. Namun, karena tindakan ini menghilangkan unsur hara dari lahan umum, hanya dapat terus dilakukan dalam periode yang lama jika lahannya tidak dimanfaatkan secara intensif.
Kekurangan unsur hara yang terjadi hanya di tempat tertentu pada lahan suatu usaha tani dapat diatasi paling tidak untuk sementara waktu dengan:
Ø  Mengkonsentrasikan unsur hara pada suatu lahan. Ini bisa dilakukan, misalnya melalui pemberian pupuk kandang, kompos, daun mati yang membusuk atau pupuk hijau pada tempat-tempat tertentu atau dengan pengumpulan air dan unsur hara di tingkat usaha tani sendiri,
Ø  Menanam tanaman pupuk hijau (pohon-pohon, belukar, rumput  tanaman pelindung) agar membuat unsur hara lebih tersedia bagi tanaman. Unsur hara dari lapisan tanah yang lebih dalam atau unsur hara yanag kurang dapat larut (misalnya fosfat, unsur hara mikro) dapat dimasukkan ke dalam sirkulasi. Jamur mikoriza dan kehidupan tanah yang lain dapat memobilisasi unsur hara,  sehingga bisa dimanfaatkan oleh akar tanaman. Namun, cadangan unsur hara ini, akhirnya harus diisi lagi oleh unsur hara dari luar untuk menghindari  “penambangan”.
Daur ulang unsur hara dalam suatu sistem pertanian dapat dipercepat yang memungkinkan pergantian yang  lebih cepat dalam bentuk produk. Beberapa bahan organik, khususnya rumput yang matang dan batang cantel atau tanaman gandum lainnya memiliki kandungan nitrogen yang rendah sehingga perombakan mikrobia  bahannya dan daur ulang unsur haranya sangat lambat. Proses ini dapat dipercepat dengan menambahkan nitrogen, misalnya dengan memberi tanaman leguminosa sebagai budidaya ganda, dengan sirkulasi melalui perut besar ternak (yakni dengan membiarkan hewan pemamah biak memakan bahan pangan dengan kualitas rendah), atau dengan membakarnya.
Ketika unsur hara pengganti tidak dapat diperoleh pada suatu usaha tani, maka unsur hara itu didapatkan dari tempat lain. Sumber unsur hara dari luar termasuk:
Ø  Bahan organik dari tempat lain, misalnya pupuk kandang dari usaha tani lain, produk samping lain pengolahan kotoran manusia serta bahan-bahan lain dari kota yang bisa digunakan untuk membuat kompos,
Ø  Pakan atau konsentrat yang dibeli, atau makanan manusia,
Ø  Pupuk mineral seeprti debu batuan, misalnya kapur, batu fosfat dan biosuper (suatu campuran debu batuan dan mikroorganisme yang membantu memobilisasi mineral) serta pupuk buatan.
Produk samping agroindustri, misalnya dari gula (sirup), pembuatan minyak (ampas), pembuatan bir (sisa malt), pabrik juice (kulitnya), katun (biji katun) dapat juga dijadikan pakan ternak yang pada akhirnya akan menghasilkan kotoran dan urine atau bisa juga langsung dimanfaatkan sebagai pupuk. Agroindustri sering dihadapi dengan pembuatan limbah. Jika tidak ditangani dengan baik, limbah ini akan membahayakan kesehatan masyaraka. Sementara pada saat yang sama, suatu sumber bahan organik yang penting akan hilang bagi daur ulang pada usaha tani.
Kekurangan atau kelebihan unsur-unsur khusus dalam tanah akan mengganggu keseimbangan unsur hara dan bisa mengakibatkan penyakit bagi tanaman dan hewan serta manusia. Penyebab ketidakseimbangan ini harus dianalisis, mungkin karena keracunan Fe dan Al (dalam hal pH rendah), salinisasi, alkalinisasi, pemakaian pupuk NPK jangka panjang yang menyebabkan hilangnya unsur hara mikro, atau tanah secara alami bisa kekurangan unsur-unsur hara tertentu. Pemanfaatan pupuk organik dengan rasio C/N yang seimbang dapat memperbaiki keseimbangan tanah, pH dan ketersediaan unsur hara, termasuk unsur hara mikro.
Penambahan unsur hara bukan hanya dapat menghasilkan peningkatan produksi tanaman yang cukup berarti, namun juga produktifitas ternak. Memberikan mineral tambahan dapat merangsang nafsu makan, meningkatkan kemampuan mencerna makanan dan memperbaiki kesehatannya. Selain itu juga dapat memperbaiki produksi tanaman melalui kuantitas dan kualitas kotoran hewan yang lebih tinggi yang bisa dimanfaatkan sebagai pupuk.











BAB III
PENUTUP

Akar tanaman dan organisme tanah mengekstrak unsur hara sebagai ion-ion organik sederhana yang dibebaskan melalui pelapukan batuan dan mineral dan bahan oeganik tanah. Tumbuhan pada khususnya hanya dapat mengambil unsur hara dalam bentuk ion-ion anorganik sederhana.
Ketika organisme mati jaringannya ditambahkan dalam bentuk bahan organik tanah dan beberapa diantaranya dibebaskan secara tiba-tiba oleh adanya sel yang rusak. Seluruh material itu segera memulai pelapukan. Sebagian bentuk yang tahan membentuk humus tanah yang melapuknya sangat lambat.
Suatu  kondisi yang sangat penting bagi pertumbuhan dan kesehatan tanaman yang baik, dan secara tidak langsung, bagi kesehatan manusia dan hewan adalah persediaan jumlah unsur hara yang memadai dan seimbang secara tepat waktu yang bisa diserap oleh akar tanaman. Kekurangan dan ketidak seimbangan unsur hara merupakan halangan utama bagi produksi tanaman, khususnya di darah dengan kadar unsur hara buruk atau tanahnya terlalu asam atau basa. Ketersediaan unsur hara sangat tergantung pada kondisi umum tanah, kehidupan tanah dan pengelolaan bahan organik. Namun, perhatian yang besar harus juga diberikan pada pemberian unsur hara yang diperlukan bagi pertumbuhan tanaman.
Ada suatu aliran unsur hara yang konstan pada usaha tani. Beberapa unsur hara hilang atau dikeluarkan, misalnya dengan pengeluaran produk erosi, perembesan dan penguapan. Unsur hara ini harus digantikan. Dimana input luar untuk menggantikannya tidak tersedia secara langsung, pengikatan nitrogen dan daur ulang unsur hara serta usaha seksama untuk mencegah hilangnya unsur hara menjadi sangat penting.



DAFTAR PUSTAKA

§  http://sumberajaran.blogspot.com/2012_02_01_archive.html
§  buku PERTANIAN MASA DEPAN
§  http://hutwansyarifuddin.blogspot.com/
§  http://www.desawonocoyo.com/pupuk-organik-menambah-unsur-hara-tanah.html



Komentar