Kumpulan Tugas Ktnt III Dan Jawabannya(2)

KUMPULAN TUGAS KTNT III DAN JAWABANNYA Jawaban KTNT III Tugas I

1. Diperkirakan akan terjadi rawan kelaparan di dunia umumny dan di Indonesia khususnya 50 tahun ke depan. Jika diprediksi penduduk Indonesia 50 tahun ke depan, maka berdasarkan perhitungan dari gambar perkembangan jumlah penduduk tahun 2000 (205,1 juta orang) dan jumlah penduduk tahun 2010 (237,6 juta), maka pertambahan jumlah penduduk selama kurun waktu 11 tahun adalah 32,5 juta orang (15,8459%/11 tahun) atau 1,44% pertahun. Jadi pertambahan penduduk selama 50 tahun adalah : 2. Tahun 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060

Jumlah penduduk dalam juta 205,1 237,6 115,8459/100 x 237,6 = 275,25 115,8459/100 x 275,25 = 318,87 115,8459/100 x 318,87 = 369,40 115,8459/100 x 369,40 = 427,93 115,8459/100 x 427,93 = 495,74

3. Hasil tanaman meningkat dalam 50 tahun terakhir dibandingkan dibandingkan dalam 200 tahun sebelum 1950. Faktor-faktor yang berhubungan berhubungan dengan peningkatan hasil sejak 1950 adalah : a. Adanya ekstensifikasi pertanian, yaitu perluasan areal pertanian. b. Intensifikasi pertanian, akibat dari adanya revolusi hijau maka dilakukan panca usaha tani, yaitu 1. Penggunaan varietas unggul 2. Penggunaan pupuk dosis tinggi 3. Mekanisasi pertanian 4. Pengendalian Pengendalian hama penyakit 5. Pengairan/irigasi 4. Jika penduduk Indonesia tahun 2010 (237,6 juta jiwa), dan patokan kebutuhan beras perkapita per tahun sebanyak 136 kg; a. Maka kebutuhan beras nasional pertahun selama 10 tahun ke depan (20112020) dengan laju pertumbuhan penduduk 1,9% pertahun adalah No.

Tahun

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

Penduduk  (juta) 237,6 242,1 246,7 251,4 256,2 261,1 266,06 271,1 276,3 281,5 286,8

Kebutuhan beras (juta kg/tahun) 32.313,6 32.925,6 33.551,2 34.190,4 34.843,2 35.510,0 36.184,16 36.869,60 37.576,8 38.284,00 39.004,80

1

Kebutuhan beras nasional  juta ton/tahun 32,3 32,9 33,6 34,2 34,8 35,5 36,2 36,9 37,6 38,3 39,0

b. Kurva yang menggambarkan jumlah penduduk dan kebutuhan beras nasional adalah :

   )   n   u    h   a    t    /   n   o    t   a    t   u    j    (   n   a   g   n   a    P   n   a    h   u    t   u    b   e    K

39,0 38,3 37,6 36,9 36 2 35,5 34,8 34,2 33,6 32,9 32,3 237,6 242,1 246,7

5.

251,4

256,2 261,1 266,06 271,1 276,3 Jumlah enduduk Juta

281,5 286,8

Definisi hukum minimum Liebig’s : Potensi hasil/produksi tanaman ditentukan

oleh faktor yang berada dalam keadaan minimum misalnya kandungan hara esensil dalam keadaan minimum sehingga akan menekan hasil dan mengakibatkan mengakibatkan potensi hasil tanaman dalam keadaan minimum. Berarti kandungan hara merupakan salah satu faktor pembatas. Contoh : tanaman kekurangan kekurangan N atau P, maka pertumbuhan tanaman akan tumbuh kerdil dan akhirnya hasil akan menurun. 6. Daftar hara yang diperlukan tanaman dan bentuk ion yang diserap tanaman Unsur Hara Hidrogen Oksigen Karbon

Bentuk ion yang dapat diserap tanaman H+ HCO3 Dalam keadaan tertentu HCO3

Nitrogen Fosfor Kalium Kalsium Magnesium Sulfur Klorida Besi Boron Mangan Seng Tembaga Molibdenum Nikel

NH4 , NO3 = H2PO4 , HPO4 + K ++ Ca ++ Mg = = SO4 , S2O3 (daerah anaerob) Cl++ +++ Fe , Fe = -3 = H2BO3 , HBO3 , BO3 , BO4 ++ Mn ++ Zn ++ Cu = MoO4 ++ Ni

+

Keterangan CO2, H2O dan O2 diserap dari udara dan air

-

Diserap dari tanah

7. Hasil tanaman meningkat sejalan dengan waktu disebabkan pengolahan, pengolahan, varietas, pengendalian hama dan penyakit, pemupukan, dan sebagainya. Faktor pembatas lain yang harus diatasi selanjutnya adalah faktor iklim seperti :  jumlah dan distribusi curah curah hujan, temperatur temperatur udara, kelembaban kelembaban relatif, cahaya cahaya (kuantitas, intensitas, dan lamanya), angin (velositas, distribusi). Faktor tersebut tidak dapat dikendalikan.

2

8. Faktor lingkungan, akan membatasi respon tanaman terhadap hara. Jika terjadi perubahan iklim, maka faktor yang mungkin dapat diatasi dengan mudah dan murah adalah : a. Faktor tanah : seperti dengan penambahan bahan organik yang akan memperbaiki struktur tanah, dengan pengelolaan tanah yaitu misalnya dengan pengolahan memperbaiki drainase. b. Faktor tanaman : menggunakan spesies tanaman, waktu tanam disesuaikan dengan keadaan iklim dengan jarak tanam sesuai dengan jenis tanaman yang akan ditanam. Faktor tanah dan faktor tanaman merupakan faktor yang dapat dikendalikan.

JAWABAN TUGAS 2 KTNT III 1.

2.

3.

4.

5.

6.

Definisi KTK : Kemampuan tanah untuk menjerap kation dari larutan tanah dan menukarkannya kembali ke dalam larutan tanah. KTK dinyatakan dalam satuan me/100 g tanah atau cmol/kg tanah. Satuan : me/100 g atau cmol/kg. KTK asal koloid tanah mineral : Adanya muatan negatif permukaan koloid tanah Faktor-fakltor yang mempengaruhinya : a. Jenis liat (sifat dan jumlah mineral liat) b. Tekstur tanah c. Bahan organik  d. pH tanah Pengaruh dari hal-hal sebagai berikut terhadap KTK : a. Peningkatan pH dari 6,0  7,5, KTK berubah bergantung pH: - mineral kaolinit dan mineral 2 : 1 : 1, serta bahan organik dipengaruhi muatan OH , sehingga KTK akan meningkat sampai 50%. - mineral tipe 2 : 1, KTK akan meningkat sampai 5  – 10 % . b. Pelapukan mineral akan menghasilkan gugus besi (Fe) dan aluminium (Al) hidroksil pada tepi mineral liat, tercucinya alkali tanah, sehingga berpotensi masam dan muatan koloid berpotensi (+). +2 +2 c. Peningkatan basa Ca dan Mg : Jerapan muatan permukaan akan dijenuhi kation-kation tersebut. Kejenuhan basa akan meningkat. Mineral pada tanah masam yang mengalami pelapukan lanjut dan berpotensi masam karena pencucian alkali tanah, dan yang tersisa hidroksi silikat, dan + hidroksi besi serta aluminium yang berdisosiasi muatan H dengan larutan tanah. Tipe mineral 2 : 1 banyak terdapat pada tanah berbahan induk kapur dan semi arid. Karena pH basa akan memaksimalkan muatan negatif patahan dan biasanya alkali tanah Ca dan Mg mensubstitusi Al-oktahedral dan Si-tetrahedral yang membentuk kisi lapisan 2 : 1. Di daerah semi arid terjadi gerakan kapiler larutan ke atas permukaan karena evaporasi yang tinggi dan membentuk pengendapan Ca dan Mg yang karena pengaruh kelembaban akan menjenuhi kisi Si-tetrahedral dan membentuk komplek lapisan 2 : 1. Dua sumber muatan negatif pada koloid mineral liat. a. Substitusi isomorfik kation velnsi lebih kecil menggantikan kation valensi +3 +4 lebih besar pada permukaan koloid, meislanya ion Al menggantikan Si , +2 +2 +3 Ca , Mg menggantikan Al . b. Karena terjadinya muatan patahan pada tepi mineral liat. Umumnya muatan liat seperti ini dipengaruhi atau bergantung pH larutan.

3

7.

8.

9. .

10.

11.

12.

Kapasitas penyangga tanah adalah kemampuan tanah untuk menyangga dan mensuplai ion ke dalam larutan tanah. Sifat tanah yang menentukan kapasitas penyangga: KTK, jenis liat, tekstur tanah, dan bahan organik, mekanisme pertukaran dan penambahan ion ke dalam larutan tanah sejalan dengan penyerapan ion oleh tanaman. +2 Larutan mengandung 20 ppm Ca . +2 a. g Ca  /1000.000 ml = 1000.000 ml/1000 ml x 20 mg= 20.000 mg = 20 g +2 Ca  /1000.000 ml. +2 b. g Ca  /100 ml = 100 ml x 20 mg/1000 ml = 2 mg = 0,002 g/100 ml +2 c. % Ca dalam 100 ml air = 0,002 g/100 ml (g) x 100 % = 0,002 % +2 d. mg Ca /kg air = 20 mg/liter larutan = 20 mg/kg air +2 -4 e. Molaritas Ca = 0,02 g/liter = 0,02/40 M = 5 x 10 M. Larutan 0,1 M KOH + Reaksi disosiasi : KOH === > K + OH + a. g K  /l = 0,1 x 39 g = 3,9 g/l + b. mg K  /ml = 3,9 g/1000 ml = 3.900 mg/1000 ml = 3,9 mg/ml + c. mg K  /kg = 3,9 g/1 liter = 3.900 mg/kg + d. ppm K = 3,9 g/l x 1000 mg/l = 3900 ppm + e. % K = 3,9 g/kg = 0,39/100 g= 0,39 g/100 g x 100 % = 0,39 %. +2

3

Tanah mengandung 1000 ppm Ca (kedalaman 15 cm), BD tanah = 1 g/cm . 2 3 Bobot tanah 1 ha setebal 15 cm = 10.000 m x 0,15 m x 1 ton/m = 1500 ton = 1,5 6 x 10 kg. +2 a. g Ca  /1.000.000 g tanah = 1000 ppm = 1000 mg/kg = 1000 mg/1000 g = 1000 mg/1000 g x 1000.000 g = 1000.000 mg/1000.000 g = 1000 g/1000.000 g tanah +2 b. g Ca  /100 g tanah = 100 mg/100 g = 0,1 g/100 g +2 c. % Ca = 0,1 g/100 g x 100 % = 0,1 % +2 d. mg Ca  /kg tanah = 1000 mg/kg = 1000 mg/kg +2 6 3 e. kg Ca  /ha = 1,5 x 10 kg/ha x 0,1/100 = 1,5 x 10 kg/ha Contoh tanah pada kedalaman 15 cm, dianalisis untuk beberapa kation. +2 +2 + + Menghasilkan: Ca = 453 ppm; Mg = 82 ppm; K = 227 ppm; Na = 28 ppm. a. Masing-masing hara dalam kg/ha atau ton/ha +2 6 Ca = 1500 ton x 453 mg/10 mg = 0,6795 ton +2 6 Mg = 1500 ton x 82 mg/10 mg = 0,123 ton + 6 K = 1500 ton x 227 mg/10 mg = 0,3405 ton + 6 Na = 1500 ton x 28 mg/10 mg = 0,0442 ton b. Persentase (%) kandungan setiap hara +2 6 Ca = 453mg/10 mg x 100% = 0,0453% +2 6 Mg = 22 mg/10 mg x 100 % = 0,0022% + 6 K = 227 mg/10 mg x 100 % = 0,0227% + 6 Na = 28 mg/10 mg x 100 % = 0,0028 % c. Dalam mg/kg Kandungan setiap Hara +2 Ca = 453 ppm = 453 mg/kg +2 Mg = 82 ppm = 82 mg/kg + K = 227 ppm = 227 mg/kg + Na = 28 ppm = 28 mg/kg +2 +2 + Suatu larutan mengandung: Ca = 1.000 ppm; Mg = 450 ppm; K = 400 ppm; + Na = 460 ppm. a. Masing-masing hara dalam Mol/liter:

4

+2

13.

14.

15.

16. 17.

18.

19.

20.

Ca = 1000 mg/kg = 1 g/l = 1/40 M = 0,025 M +2 Mg = 450 mg/kg = 0,45 g/l = 0,45/24 M = 0,01875 M + K = 400 mg/kg = 0,40 g/l = 0,40/39 M = 0,01025 M + Na = 460 mg/kg = 0,46 g/l = 0,46/23 M = 0,020 M b. Konsentrasi (%) masing-masing hara: +2 Ca = 1 g/kg = 1 g/1000 g x 100% = 0,10 % +2 Mg = 0,45 g/kg = 0,45g/1000 g x 100 % = 0,045 % + K = 0,40 g/kg = 0,40g/1000 g x 100% = 0,040 % + Na = 0,46 g/kg = 0,46g/1000 g x 100 % = 0,046 % c. Dalam mg/kg masing-masing hara : +2 Ca = 1000 mg/kg +2 Mg = 450 mg/kg + K = 400 mg/kg + Na = 460 mg/kg +2 23 Satu mol Ca terdapat 6 x 10 ion +2 a. Bobot ion Ca = 40 g +2 b. Muatan individual dalam ion Ca = 2 mol positif  +2 23 c. Bobot Ca dengan muatan 6 x 10 ion = 40 g/2 = 20 g. 23 Dalam 1 mol terdapat 6 x 10 Al. +3 a. Bobot ion Al sebanyak 1 mol = 27 g +3 b. Jumlah muatan individual ion Al sebanyak itu = 3 mol muatan + +3 23 c. Bobot Al dengan muatan 6 x 10 = 27/3 = 9 g/ek. 23 Satu ekuivalen = 6 x 10 muatan 1 ion (atau 1 mol muatan) +2 +2 a. Bobot 1 ekuivalen Ca = 1 mol muatan (+) = ½ x M Ca = ½ x 40 g = 20 g/ekuivalen +3 +3 b. Bobot 1 ekuivalen Al = 1 mol muatan (+) = 1/3 x M Al = 1/3 x 27 g = 9 g/ekuivalen +2 Larutan mengandung 30 ppm Ca = 30 mg/l = 30 mg/1000 ml mg Ca dalam 500 ml larutan = 500 ml/1000 ml x 30 mg = 15 mg/500 ml +2 Tanah mengandung 800 ppm Ca = 800 mg/kg tanah = 0,8 g/kg tanah 6 6 a. Ca dalam 1 ha = (1,5 x 10 ) kg x 0,8 g/kg = 1,2 x 10 g = 1.200 kg/ha +2 b. B.E Ca  /100 g tanah = ½ x 0,08 g/40 = 0,001 grek/100 g = 1 me/100 g = 1 cmol/kg +2 Tanah mengandung 0,5 % Ca = 0,5 g/100 g = 5 g/kg +2 6 6 a. kg Ca  /ha = (1,5 x 10 ) kg x 5 g/kg = 7,5 x 10 g = 7.500 kg/ha +2 b. cmol Ca /kg = 500 mg/20 mg/me = 25 me/100 g = 25 cmol/kg Tanah dijenuhi 40% masam. 10 g tanah dititrasi dengan 25 ml 0,05 N basa 10 g setara dengan 1,25 mmol KTK = me/100 g = 12,5 me/100 g = 1,25 mmol/100 g = 12,5 cmol/kg 20 g tanah diekstraksi dengan NH 4OAc dan ekstraknya diencerkan sampai 1 liter. Berarti diencerkan 50 kali. +2 Larutan dianalisis untuk kandungan kation dan mengandung : 38 ppm Ca ; 9 +2 + + ppm Mg ; 7 ppm K ; dan 4 ppm Na . KTK = 20 cmol/kg. +2 38 ppm Ca = 38 mg/l = 1,90 mmol = 0,19 cmol/kg x 50 = 9,50 cmol/kg +2 9 ppm Mg = 9 mg/l = 0,75 mmol = 0,075 cmol/kg x 50 = 3,75 cmol/kg + 7 ppm K = 7 mg/l = 0,18 mmol = 0,018 cmol/kg x 50 = 0,90 cmol/kg + 4 ppm Na = 4 mg/l = 0,17 mmol = 0,017 cmol/kg x 50 = 0,85 cmol/kg -----------------------------------------------Jumlah Kation basa = 15,00 cmol/kg Kejenuhan Basa = 15 cmol/kg/20 cmol/kg x 100 % = 75 %.

5

TUGAS 3 KTNT III

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

+

Apa yang disebut asam? Larutan mempunyai nilai pH 6,0. Berapa aktivitas H itu? + Asam ialah senyawa atau molekul yang menyumbang H ke molekul lain + + -6 pH 6,0  -log[H ] = 6  H = 10 M Bagaimana larutan asam dinetralkan ? Apa sumber pokok kemasaman tanah? Asam dapat dinetralkan dengan basa yaitu senyawa yang menyumbang OH dan ) berreaksi dengan H membentuk molekul air. Sumber pokok kemasaman tanah adalah : curah hujan; bahan induk; transformasi dan serapan harah; pencucian kation-kation basa tanah; mineral liat, oksida Al dan besi, dan bahan organik tanah; hidrtolisis Al dan Fe; garam-garam terlarut; dan pemupukan. Apa perbedaan antara kemasaman aktif dan kemasaman potensial dalam menetukan nilai pH tanah? + +3 Kemasaman aktif ialah kemasaman yang ditunjukkan oleh konsentrasi H dan Al di dalam larutan tanah, yang dapat diukur dengan suspensi atau pasta tanah dan air 1 : 1 sampai 1 : 10. Sedangkan kemasaman potensial adalah mengukur konstrasi +3 + Al dan H total yang berada didalam larutan dan yang dijerap oleh koloid tanah (Al dan hidrogen dapat ditukar), yang dalam penetapannya menggunakan KCl 1 N + sehingga semua Al-dd dan H-dd ditukar oleh kation K . Larutan A mempunyai pH 3,0. Larutan B mempunyai pH 6,0. Berapa kali besarnya kemasaman aktif larutan A dari kemasaman aktif larutan B? + -3 + -6 pH larutan A 3,0  H = 10 dan pH larutan B = 6  H = 10 -3 -6 Kemasaman aktif larutan A terhadap larutan B =10 : 10 kali larutan B = 1000 kali larutan B. Mengapa pH tanah dipengaruhi oleh penggunaan pupuk? Berikan tiga contoh reaksi bahwa pemupukan dapat mempengaruhi pH tanah ! pH tanah dipengaruhi oleh penggunaan pupuk, karena sifat pupuk yang bereaksi di dalam tanah akan ,menunjukkan sifat bahan pupuknya, misalnya pupuk yang bersumber nitrat dari kation bbasa, kemasamannya akan kurang daripada yang + + bersumber NH4 . Pupuk yang mengandung NH 4 kemasamannya lebih kuat daripada yang mengandung P. Contoh : 1. pupuk (NH4)2SO4 bersifat asam karena pupuk tsb merupakan senyawa dari + -2 oksida basa lemah (2NH 4 ) dan oksida asam kuat (SO 4 ). + -2 2. Pupuk NH4NO3, terdiri oksida basa lemah NH 4 dan oksida asam kuat SO 4 . + 3. Pupuk diamonium fosfat (NH 4)2HPO4 memiliki 2NH4 dan HPO4 . Berikan definisi kebutuhan kapur ! Istilah kapur pertanian biasanya merujuk pada bahan apa? Kebutuhan kapur adalah banyaknya bahan kapur yang ditambahkan ke dalam lapisan tanah olah yang pHnya masam sampai mencapai pH yang diinginkan untuk  ketersediaan hara yang optimal, pertumbuhan serta hasil tanaman yang tinggi. Biasanya sampai pH 6,5. Biasanya kapur pertanian merujuk pada kapur kalsit = CaCO 3 atau dolomit = CaMg(CO3)2. Bagaimana kapasitas penyangga (BC) tanah mempengaruhi kebutuhan kapur tanah? Hubungan pH dengan kapasitas penyangga dan kapasitas tukar kation (KTK) tanah dalam penentuan kebutuhan kapur akan mempengaruhi jumlah kapur yang ditambahkan bukan hanya akan menaikkan pH tetapi juga menaikkan kapasitas penyangga tanah.

6

Contohnya: kebutuhan kapur dua tanah A bertekstur liat dengan KTK = 20 me/100 g; dengan kejenuhan basa 50 %; dan tanah B tekstur lempung berpasir dengan KTK 10 me/100 g; pH A dan B awal 5,5. pH yang diinginkan 6,5 dan dicapai pada kenejuhan basa 80 %.bera;pa kebutughan kapur A dan B itu ? Tanah liat : KTK = 20 me/100 g pH awal = 5,0 (kejenuhan basa 50 %); pH yang diinginkan = 6,5 (kejenuhan basa 80 %). Kebutuhan untuk menaikkan 50% KB ke 80 % atau netralisasi 30 % KTK yang diokupasi asam : 20 me KTK 6,0 me asam 6,0 me CaCO 3 (0,3)-------------- = ------------------ = -----------------100 g tanah 100 g tanah 100 g tanah Selanmjutnya, jumlah CaCO3 murni dibutuhkan : 6,0 me CaCO3 50 mg CaCO3 300 mg CaCO3 ----------------- x ---------------- = -----------------100 g tnh me 100 g tnh Jadi : 300 mg CaCO3 1g 0,30 g CaCO 3 0,30 kg CaCO 3 ------------------- x ---------- = ---------------- = -----------------100 g tnh 1000mg 100 g tnh 100 kg tnh 4 0,30 g CaCO3 2 x 10 6.000 kg CaCO 3 6.000 kg CaCO 3 ----------------- x --------- = ------------------ = ------------------4 6 100 kg tnh 2 x 10 2 x 10 tnh hektar Perhitungan yang sama pH awal dan akhir dan % KB, kebutuhan CaCO 3 untuk tanah lempung berpasir (KTK = 10 me/100 g) hanya akan diperlukan 3,000 kg CaCO 3 /ha). 8. Bagaimana menentukan kebutuhan kapur tanah? Penenrtuan kebutuhahn kapur dapat dilakukan dengan cara titrasi pasta tanah dengan basa seperti NaOH atau Ca(OH) 2 yang akan menaikkan pH dengan jumlah miliekivalen yang diketahui sampai pH yang diinginkan. Atau dengan metode penyanggaan dari larutan penyangga yang telah diketahui pHnya. 9.

Tuliskan reaksi kimia yang terjadi jika kapur ditambahkan pada tanah masam! + +2 Reaksi dasar : CaCO 3 + 2H  Ca + CO2 + H2O dan apabila sebagian besar +3 kemasamannya disebabkan Al d.d. maka reaksinya adalah:

Langkah 1. 2Al

+3

dd. pada jerapan akan diganti oleh 3Ca

7

+2

dari CaCO3

+3

Langkah 2. Al dalam larutan tanah mengalami hidsrolisis (bereaksi dengan air) + menghasilkan 6H ; Al (OH)3 mengendap keluar dari larutan 3+

2Al

Langkah 3. CO3

-2

3CO3

2-

+ 6H2O < ==== > 2Al(OH)3 +

+

6H

+

(dari CaCO3) menetralkan H yang dihasilkan dari langkah 2 +

+ 6H

< === >

3CO 2

+

3H2O

Reaksi keseluruhan sebagai berikut :

Kecepatan reaksi berhubungan langsung dengan kecepatan pada saat ion-ion H+ dalam + larutan dinteralisasasi. Selama CaCO 3 cukup tersedia, H akan diubah ke H 2O. + Pergerakan kontinu ion H dari larutan tanah akhirnya akan menghasilkan pengendapan 3+ 2+ ion Al sebagai Al(OH) 3 dan penempatan Ca pada tempat pertukarkan. Jadi pH tanah dan kejenuhan basa akan meningkat. 10. Dapatkah CaSO 4 digunakan sebagai bahan dari pengapuran? Tulis reaksi netralisasinya! CaSO4 tidak dapat digunakan sebagai bahan pengapuran. Karena tidak memiliki + daya menetralkan H . + +2 + -2 Reaksinya : CaSO 4.2H2O + 2H  Ca + 2H + SO4 + 2H2O 11. Apa definisi nilai netralisasi atau ekuivalen kalsium karbonat (CCE). Apakah CCE dari Na2CO3 itu? CCE adalah kapasitas nteralisasi asam bahan pengapuran yang dinyatakan sebagai suatu persentase bobot CaCO 3 CCE Na2CO3 adalah nilai netralisasi Na 2CO3 dalam menteralkan asam dibandingkan dengan nilai ekivalensi CaCO 3 murni. Yaitu : BM CaCO3 / Na2CO3 x + + 100 %. Dengan reaksi Na 2CO3 + 2H  2Na + CO2 + H2O 100/106 X 100 % = 94,34 %. Nilaik CCE Na 2CO3 = 94,34 %. 12. Suatu batukapur dianalisis dan diperoleh nilai netralisasi 85%. Berapa ton batukapur dalam ekuivalen dari 3 ton CaCO 3 murni ? Batukapur yang diperlukan= 100/85 x 3 ton = 3,53 ton. 13. Selain nilai kemurnian dan kemampuan netralisasi, sifat lain apa yang penting dari batukapur yang menentukan nilainya sebagai bahan pengapuran pertanian ? Sifat-sifat lainnya: kehalusan bahan kapur; dan kualitas kapur; 14. Dengan menggunakan reaksi ini. Tunjukkan bahan yang sesuai bila bahan di bawan ini dapat digunakan sebagai bahan pengapuran. + + + = a. Liat-2H + CaSO4 = liat-Ca + 2H + SO4 + + b. Liat-2H + 2KOH = liat-2K + 2H2O + +2 c. Liat-2H + Mg(HCO3)2 = liat – Mg + CO2 + H2O

8

+

15.

16.

17.

18.

+

d. Liat-2H + 2KCl = liat  – 2K + 2HCl + + e. Liat-2H + Na2CO3 = liat – 2Na + CO2 + H2O Bahan yang dapat digunakan untuk pengapuran adalah: + +2 1. Liat-2H + Mg(HCO3)2 = liat – Mg + CO2 + H2O + + 2. Liat-2H + Na2CO3 = liat – 2Na + CO2 + H2O Penambahan kapur akan meningkatkan % kejenuhan basa tanah masam. Petani menunjukkan bahwa penambahan gipsum, bahan yang akan sama kerjanya pada biaya setengahnya. Apa yang akan disarankan kepada petani t ersebut ? Gipsum (CaSO4) tidaka dapat digunakan sbagai bahan pengapuran. Disarankan agar tidak mengguinakan gipsum, dan hendaknya diganti dengan kalsit. Tanah mempunyai pH 5,5 dan KTK = 20 me/100g (60% KB). 50 g tanah dititrasi dengan 50 ml KOH 0,12 N pH menjadi 6,8. Hitung hasil akhir % KB dan berapa kebutuhan kapurnya (dalam ton/ha). Jawab : me/50 g tanah = 50 ml x 0,12 N = 6 me/50 g = 12 m.e./100 g = 12 g.e/100 kg = 12 g.e. CaCO 3 /100 kg tanah = 12 x50 g/100 kg = 0,6 kg/100 kg. Kebutuhan 1 6 hektar = 2 x 10 kg/100 kg x 0,6 kg = 12.000 kg/ha. 20 me/100 g tanah  KB 60 %  me sekarang = 20 + 12 me/100 g tanah = 32 me maka KB akan menjadi 32/20 x 60 % = 96 % pada pH 6,8. Tanah memiliki beberapa sifat berikut: kandungan liat 50 %; KTK = 40 me/100 g; pH 5,2; kejenuhan Ca = 40 %; kejenuhan Mg = 6 %; kejenuhan K = 8 %; kejenuhan Na = 0 %. Laboratorium merekomendasikan pengapuran sebanyak 6 ton/ha CaCO3. Apakah ini saran yang baik ? Jika tidak, berapa CaCO 3 yang anda sarankan ? Tunjukkan dengan perhitungan. KTK = 40 me/100 g tanah. Kejenuhan basa = Ca + Mg + K + Na = (40 + 6 + 8 + 0) % = 54 %. pH 5,2 dikapur sebanyak 6 ton/ha CaCO 3. Jumlah kation basa = 54/100 x 40 me/100 g = 21,60 me/100 g tanah. Ca = 40/54 x 21,60 me = 16,0 me; Mg = 6/54 x 21,60 me = 2,40 me; K = 8/54 x 21,60 me= 3,20 me Pengapurtan 6 ton akan menaikkan Ca sebesar = 0,1/2000000 x 6.000 kg = 3 x 10 4 kg/100 g = 0,3 g/100 g = 300 mg/100 g = 300 mg/50 mg x me/100 g = 6 me/100 g. Maka kejenuhan basa akan menjadi : (Ca = 16, me + 6 me = 22 me + 2,40 me Mg + 3,20 me K + 0 me Na) : 40 me/100 g x 100 % = 69 %. Pemberian kapur 6 ton dapat disarankan karena karena akan menaikkan KB menjadi 69 % dari semula 54 %. Seorang pengusaha tani menerima rekomendasi pemngapuran 8 ton CaCO 3 /hektar. Bahan yang tersedia hanya dolomit [Ca.Mg(CO 3)2] dengan ekivalen kalsium karbonat (CCE) 90 %, 54 % lolos saringan 60 mesh, 25 % lolos pada saringan 8 mesh, dan ssisanya tidak lolos pada saringan 8 tersebut. a. Hitung ECC dolomit tersebut ! b. Berapa kg dolomit/hektar yang dibutuhkan berdasarkan rekomendasi tersebut !

Sumber Bahan Kapur Dolomit Ekivalen kalsium karbonat (CCE) 90 Kehalusan (% lolos atau tertahan Pada saringan > 8 mesh 21 8 – 60 mesh 25 < 60 mesh 54 Perhitungan Faktor Kehalusan (Tabel 3.5) > 8 mesh x 0 efisien 21 x 0 = 0 8 – 60 mesh x 0,5 efisien 25 x 0,5 = 12,5

9

< 60 mesh x 1,0 efisien 54 x 1,0 = 54 Total faktor kehalusan (FK)= (jumlah 3 faktor individu) 66,5 Kalsium Karbonat Efektif (ECC) = CCE x faktor kehalusan (FK) 0,90 x 66,5 = 59,85 Kebutuhan dolomit = 100/59,85 x 8 ton = 13,37 ton/hektar. 19. Hasil titrasi 50 g tanah membutuhkan 10 ml NaOH 0,25 N untuk menaikkan pH dari 5,3 menjadi 6,5. Berapa kg/hektar bahan-bahan yang dibutuhkan di bawah ini ? a. CaCO3 murni. b. CaMg(CO3)2 murni. Bahan kapur dengan CCE 85 % dengan analisis pemisahan berikut: Ukuran mesh % bahan < 60 50 8 - 60 25 >8 25 Sumber Bahan Kalsit Bahan dolomit Ekivalen kalsium karbonat (CCE) 100 54,35 Kehalusan (% lolos atau tertahan Pada saringan > 8 mesh 25 25 8 – 60 mesh 25 25 < 60 mesh 50 50 Perhitungan Faktor Kehalusan (Tabel 3.5) > 8 mesh x 0 efisien 25 x 0 = 0 25 x 0 = 0 8 – 60 mesh x 0,5 efisien 25 x 0,5 = 12,5 25 x 0,5 = 12,5 < 60 mesh x 1,0 efisien 50 x 1,0 = 50 50 x 1,0 = 50 Total faktor kehalusan (FK)= (jumlah 3 faktor individu) 62,5 62,5 Kalsium Karbonat Efektif (ECC) = CCE x faktor kehalusan (FK) 1,0 x 62,5 = 62,5 0,5435 x 62,5 = 33,97 50 g membutuhkan basa = 10 ml x 0,25 N NaOH = 2,5 me/50 g = 5 me /100 g = 5 x 50 mg CaCO 3 = 250 mg CaCO 3 /100 g tanah = 250 g/100 kg; untuk 1 hektar = 2.000.000 kg tanah/100 kg x 250 g CaCO 3 murni dg ECC 100 = 5.000 kg= 5 ton. Jika CaCO3 yg digunakan memerlukan 100/62,5 x 5 ton = 8 ton Jika dolomit yg digunakan = 100/33,97 x 5 ton = 14,72 ton.

20. 25 ml H2SO4 1,0 N ditambahkan pada 5 g tanah berkapur. Semua kapur dinetralisasi. Kelebihan asam ditirasi dengan NaOH 0,5 N dan membutuhkan 40 ml. Hitung kandungan kapur (%) Me asam = me basa 25 ml H2SO4 1 N = 25 x 1 N = 25 me 40 ml NaOH 0,5 N = 40 x 0,5 N = 20 me Asam yang digunakan untuk menetraliksir kapur = (25  – 20) me = 5 me/ 5 g tanah. Kandungan kapur = 5 me/5 g = 100 me/100 g tanah = kandungan CaCO 3 =100 me x 50 mg/me/100 g x 100 % = 5,0 %.

10

21. Jawablah pertanyaan untuk daftar data tanah dibawah ini: Susunan Kation-dd (ppm Kation dalam ekstrak jenuh kation tanah) (ppm larutan) Ca 1.600 180 Mg 600 20 Na 1.000 900 K 600 5 KTK= 17 me/100g, pH pasta tanah = 8,6, CaCO 3 = 2%, ECse = 4,5 mmho/cm a. Hitung KTK dan bandingkan dengan KTK yang diukur. Jelaskan mengapa dua nilai  jadi berbeda? b. Hitung SAR dan perkiraan SAR dari data kation dapat ditukar (kation-dd) ! c. Hitung dan perkirakan ESR dan ESP ! KTK = 17 me/100 g tanah; pH pasta tanah 8,6; kandungan CaCO 3 = 2 %, EC se = 1,5 mmhos/cm.total kelarutan kation tanah = 1,5 x 10 me/l = 15 me /l  15 me/kg tanah. a. Kation Ca dd. = 1600 mg/kg: 20 mg x me = 80 me/kg = 8 me/100 g; Mg = 600 mg/kg : 12 mg x me = 50 me/kg = 5 me/100 g; Na = 1000 mg/kg : 23 mg x me = 43,49 me/kg = 4,35 me/100 g; K = 600 mg/kg : 39 mg x me = 15,38 me/kg = 1,54 me/100 g. KTK adalah jumlah jerapan kation = 8 me Ca + 5,0 me Mg + 4,35 me Na + 1,54 me K = 18,89 me/100 g tanah. * +2 +2 b. SAR = Na  / √(Ca + Mg )/2 = 4,35 : 2,55 = 1,71 c. ESP = Na dd/ (Ca + Mg) dd = 4,35/ 13 = 0,33

TUGAS 4 KTNT III 2011 1. a. Jelaskan fungsi utama N dalam tanaman ! Fungsi utaam N dalam tanaman: 1. Pembentukan sintesis/protein: 2. Bagian dari molekul khlorophyl 3. Komponen vitamin 4. Merangsang pertumbuhan vegetatif  5. Sebagai senyawa: As.amino, enzim, khlorophyl, gen. Dibutuhkan dlm konst. tinggi pada bag. aktif tumbuh (daun muda/tunas, buah,dan ujung-ujung akar). b. Bagaimana ciri visual gejala defisiensi N ? 1. Tanaman kekurangan N: daun tampak kuning. Kehilangan N protein dari khloroplast pada daun tua menyebabkan kekuningan, atau khlorosis, menunjukkkan kekurangan N. 2. Khlorosis pertama nampak pada daun terbawah, daun bagian atas tetap hijau; kekurangan N yang hebat, pada gilirannya daun terbawah berwarna coklat dan mati. Nekrosis dimulai pada ujung daun dan maju memanjang ke antar tulang daun sampai seluruh daun dan akhirnya mati. + 2. a.. Apakah tanaman menggunakan NH 4 dan NO3 ? + N diserap dalam bentuk NO3 dan NH4 . Dalam keadaan lembab, panas, aerasi tanah baik, larutan NO 3 diserap oleh + akar > NH4 , keduanya diserap akar melalui aliran massa dan diffusi b. Bentuk N mana yang disukai tanaman ? Reduksi NO3 membutuhkan energi, proses ini menggunakan 2 molekul nitrat reduktase (NADH) untuk setiap reduksi NO 3 dalam sintesis protein. Jadi, + NH4 lebih disukai sebagai sumber N karena menghemat energi

11

-

dibandingkan NO3 (kurang satu tahap dalam proses reduksi). Tanaman + menyediakan NH 4 jadi meningkatkan level karbohidrat dan protein dibandingkan dengan NO 3 + c. Apakah fase pertumbuhan mempengaruhi tanaman menyerap NH 4 atau NO3 ? Jelaskan ! + Fase pertumbuhan mempengaruhi tanaman menyerap NH 4 atau NO3 .fase pertumbuhan vegetative serapan N relative tinggi sampai fase pertumbuhan bunga, selanjutnya pada pertumbuhan generatif menurun kembali. + Tanaman memilih untuk menentukan salah satu bentuk N apakah NH 4 atau NO3 tergantung pada: umur tanaman dan jenis tanaman, lingkungan dan faktor lain. Tanaman biji-bijian, jagung, gula bit, nanas, padi, dan ryegrass menggunakan salah satu bentuk N lain . Bayam, seledri, buncis merambat dan gambas (=labu) tumbuh baik jika NO 3 tersedia. beberapa tanaman, seperti blueberry, Chenopodium album, dan beberapa kultivar padi tidak tahan terhadap NO3 . Tanaman Solanaceae seperti : tembakau, tomat dan kentang, + lebih menyukai rasio NO 3 /NH4 tinggi. Pertumbuhan tanaman akan meningkatkan hasil jika tanaman diberi zat + makanan dengan kedua bentuk N (NO 3 dan NH4 ) dibandingkan dengan + + NO3 atau NH4 saja. Pemberian campuran NO 3 dan NH4 bermanfaat pada fase pertumbuhan tertentu untuk beberapa genotipe jagung, sorghum, kedelai, + gandum, dan barley. Meningkatnya hasil non-legum dengan hara NH 4 dihubungkan dengan pertanaman yang lebih luas. Hasil jagung meningkat 8 + sampai 20 % dengan NH 4 + NO3 dibandingkan dengan hasil hanya dengan NO3 , yang mana dihubungkan dengan peningkatan jumlah biji pertanaman dan tidak pada bobot biji. + 3. Identifikasi suatu sifat penting tanah yang dapat diubah oleh serapan NH 4 atau NO3 ? + Tanaman menyerap NH 4 hasil terbaik pada nilai pH mendekati netral dan + + dengan meningkatnya kemasaman menekan serapan NH 4 . Serapan NH4 dapat +2 +2 + mengurangi serapan Ca , Mg , dan K , dilain pihak meningkatkan serapan -2 H2PO4 , SO4 dan Cl . pH di daerah perakaran menurun dengan diserapnya + + NH4 , disebabkan oleh eksudat H dari akar untuk mempertahankan netralitas elektron atau kesetimbangan muatan di dalam jaringan tanaman. Perbedaan 2 + satuan pH telah diamati untuk serapan NH 4 dengan NO3 . Kemasam ini dapat mempengaruhi ketersediaan kedua nutrisi tersebut dan aktifitas biologi di sekitar akar. 4. Bagaimana N atmosfer dibuat berguna bagi tanaman tinggi (termasuk fiksasi N sintetis) ? Sumber utama N yang digunakan tanaman adalah N 2, 78% berasal dari atmosfer. Tanaman tingkat tinggi tidak dapat memetabolisme N 2 secara langsung menjadi protein. Pertama-tama N 2 harus dirubah menjadi N tersedia bagi tanaman oleh : - mikroorganisme yang hidup bersimbiosis pada akar legum, - mikroorganisme tanah yang hidup bebas atau non-simbiotik, - loncatan muatan listrik dari udara, membentuk oksida nitrogen, atau - pabrik pupuk N sintetis.

5. Mikroorganisme mana yang bertanggung jawab untuk fiksasi N ?

12

 Aztobacter, Azospirillum, Rhizobium sp., Actinomycetes, Bacillus sp. dan Lacto bacillus sp. 6. Sifat tanah apa yang teruji dapat mempengaruhi ketahanan dan pertumbuhan Rhizobia dalam tanah? Jelaskan sekurang-kurangnya 2 Jawab : Cara praktis peningkatan efektifitas pertumbuhan dan kinerja Rhizobia ! 1. pH tanah, 2. Status Hara 3. Fotosintesis dan Iklim 4. Pengelolaan Tanaman Legum 5. Fiksasi oleh Pohon Legum dan Semak  Peningkatan efektivitas pertumbuhan dan kinerja Rhizobia: Tanah masam dengan pH <5,5 dilakukan pengapuran. Jumlah kapur yang ditambahkan

7. Bagaimana membedakan antara nodula efektif dan non efektif pada akar legum ? Tunjukan lokasi dan penampakan nodula efektif ! Jawab : Nodul efektif berbentuk bintil (semacam tumor) akibat infeksi Rhizobium bentuk bintil-bintil besar (>2 mm), berwarna merah bercampur hijau muda. sedangkan yang tidak efektif kecil-kecil (< 2 mm) menyebar pada seluruh permukaan sistem perakaran.. 8. Apa yang disebut amonifikasi dan nitrifikasi? Tulis reaksinya dan sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi-reaksi tersebut! Jawab : Amonifikasi : Amina-amina dan asam-asam amino yang dibebaskan akan dimanfaatkan oleh golongan bakteri heterotrop yang lain dan dibebaskan menjadi senyawa amonium, yang kemudian dapat : (a) dikonversi ke nitrit dan nitrat; (b) diambil langsung oleh tanaman; (c) dipakai langsung oleh bakteri dalam melanjutkan proses dekomposisi; dan (d) fiksasi oleh mineral liat tertentu dari tipe 2 : 1. R-NH2 + H2O -------- NH3 + R-OH + Energi + NH3 + H2O ------------ > NH4 + OH +

-

Nitrifikasi : Proses mikrobiologi NH4 diubah menjadi NO2 kemudian menjasi NO3 ada dua tahap yaitu perubahan amonium menjadi nitrit dan nitrit menjadi nitrat. + + 2NH4 + 3O2  2NO2 + 4H + H2O + energi (bakteri Nitrosomonas/bakteri obligat autotrop). 2NO2 + O2  2NO3 (Nitrobakteri/bakteri obligat autotrop). Faktor-faktor yang mempengaruhi proses nitrifikasi : + (1). jumlah NH4 di dalam tanah, (2) populasi bakteri nitrifikasi, (3) reaksi tanah, (4) aerasi, (5) kelembaban tanah, dan (6) suhu (7) pencuian NO3 . 9. Mengapa pengolahan tanah intensif mendorong dekomposisi bahan organik  yang cepat ? Dan bagaimana hal ini mempengaruhi ketersediaan N dalam jangka pendek dan jangka panjang ? Karena terjadinya aerasi yang lebih baik dan

13

oksidasi yang dikatalisasi radiasi sinar matahari. Dekomposisi bahan organik  intensif dan perombakan/mineralisasai N dan volatilisasi N meningkat. 10. Apa beda antara fiksasi N dan nitrifikasi ? + Fiksasi N adalah peristiwa penjerapan N dalam bentuk NH 4 oleh koloid liat tipe 2 :1 atau secara bilogi karena proses immobilisasi organik sedangkan nitrifikasi + proses perubahan NH 4 menjadi NO3 . 11. Nitrifikasi adalah reaksi dua langkah. Apa dua langkah tersebut ? dan mikroorganisme apa yang berperan untuk masing-masing reaksi itu ? Mengapa nitrifikasi itu penting dan gejala ini suatu keuntungan ganda ? Karena terdiri dari dua tahap: Tahap 1 +

-

+

2 NH4 + 3 O2 ---------> 2 NO2 + 2 H2O + 4 H (bakeri Nitrosomonas) (-3) ....................................

(+3) meningkatkan oksidasi dari N

Tahap 2 -

-

2 NO2 + O2 ------------------> 2 NO3 (bakteri Nitrobacter ) (+3) ........................................ (+5) meningkatkan oksidasi dan N Reaksi Bersih : +

-

2 NH4 + 4 O2 ------------------> 2NO3 + 2H2O + 4 H +

-

+

== > NH4 + 2 O2 ------------------> NO3 + H2O + 2 H +

+

12. Apakah fiksasi NH 4 itu ? Dalam keadaan tanah bagaimana fiksasi ini terjadi ? + Mengapa fiksasi NH 4 penting bagi ketersediaan N ? + NH4 terjerap oleh permukaan koloid liat yang bermuatan negative. Tyerjadi + apabila kation-kation diserap dan konsentrasi NH 4 larutan tanah tinggi. Jerapan ini dapat dipertukarkan sehingga proses ini dapat menyangga N dan akan tersedia kembali secara berangsur-sngsur. 13. Jerami padi dimasukkan ke dalam tanah seminggu sebelum tanam. Pada saat tanam dipupuk dengan 20 kg N/ha, 10 kg P/ha, dan 30 kg K/ha. Bibit padi yang baru ditanam berubah menjadi kuning. Uji jaringan menunjukkan kandungan NO3 rendah. Apa yang salah dengan tanaman padi itu ? Apa yang anda sarankan mengenai hal ini ? Jerami yang dimasukkan belum terdekomposisi matang sehingga CH4 yang dihasilkan masih intensif dan dapat meracuni akar tanaman padi muda itu. Sebelum tanam padi, jerami agar didekomposisi terdahulu dengan inkubasi yang cukup sampai melapuk dan tidak mengeluarkan gas metan lagi. 14. Bentuk gas N apa hilang dari dalam tanah ? Uraikan reaksi yang terjadi yang menyebabkan kehingan N dalam bentuk gas ! Bentuk N yang hilang dari dalam tanah adalah N 2, dan NH3 1. NO3  NO2  NO  N2O  N2 Populasi mikroorganisme yang hidup banyak, seperti : bakteri Pseudomonas,  Bacillus, Paracoccus, dan beberapa bakteri autotroph ( Thiobaccilus denitrificans dan T. tioparus). 2.Kehilangan N dalam bentuk gas NH 3 yang berasal dari pupuk N dan pupuk  organik.

14

+

+

NH4 < == > NH3 + H 15. Apakah kehilangan N dalam bentuk gas itu bisa besar ? Bagaimana mencegah atau memperkecil kehilangan N dalam bentuk gas tersebut ? Potensial denitrifikasi tinggi pada sebagian besar tanah, disebabkan perubahan keadaan aerobik ke anaerobik, sehingga terjadi perubahan dari respirasi aerobik  ke metabolisme denitrifikasi yang melibatkan NO 3 sebagai aseptor elektron dengan tidak adanya O 2. Tingginya kehilangan N dlm bentuk gas N 2O dan N2 beragam karena fluktuasi kondisi lingkungan antara musim dan tahun. Kehilangan N2 lebih menonjol, kadang2 jumlahnya kira2 90% dari total, sedangkan kehilangan N 2O lebih besar pada kondisi reduksi kurang sempurna. Kehilangan bisa besar karena itu tergantung pada: pH tanah, Penempatan pupuk  N, Kapasitas penyangga tanah, Kondisi lingkungan, Sisa panen, Kondisi lingkungan dan manajemen pertanian 16. Susunlah klasifikasi pupuk N ! Apa sebabnya sumber N itu sangat penting bagi peningkatan hasil tanaman? Pupuk N dapat diklasifikasikan ke dalam pupuk nitrat, amonium, dan amida. Karena Tanaman membutuhkan N dalam jumlah besar tetapi dalam jumlah yang berlebihan, tanaman dapat mudah rebah, kualitas produksi meroosot, kehilangan N meningkat dan lain-lain. Oleh sebab itu jumlahnya harus optimum yaitu selisih antara jumlah yang dibutuhkan tanaman dengan jumlah yang dapat disediakan tanah. Jumlah yang dapat disediakan tanah berasal dari N-organik  (ditetapkan dengan uji tanah) dan N-organik yang dapat dimobilisasi selama pertumbuhan tanaman (jumlahnya ditetapkan dengan metode Inkubasi). 17. Perkembangan apa saja yang menyebabkan pemakaian urea meningkat besar ? Karena kebutuhan pangan dan serat yang terus meningkat sejalan dengan meningkatnya populasi manusia. 18. Volatilisasi ammonium dari urea di dalam tanah dapat berperan penting dalam mekanisme kehilangan N. reaksinya adalah: NH2-CO-NH2 + 2H2O  (NH4)2CO3  2NH3 + H2O + CO2 a. Kehilangan volatilisasi pemakaian pupuk urea ke dalam tanah dapat terjadi  jika memenejnya tidak tepat. Sebutkan faktor-faktor/kondisi yang dapat memperbesar potensi volatilisasi NH 3 ? 1. pH tanah, 2. Penempatan pupuk N, 3. Kapasitas penyangga tanah, 4. Kondisi lingkungan, 5. Sisa panen, 6. Kondisi lingkungan dan manajemen pertanian b. Rekomendasi manajemen urea bagaiaman yang akan anda pakai untuk  meminimalkan volatilisasai NH3 ? 1. Dibuat dalam bentuk butir. 2. mengurangi sifat higroskopisnya dengan menggunakan bahan pelapis (coating agent ) seperti diatomaceous eart . Penggunaan formaldehida sebagai internal conditioner menyebabkan urea lebih tahan air dan lebih tahan pelarutan oleh gerimis atau embun. Dengan cara ini kehilangan N dalam bentuk NH3 dapat ditekan. c. Sumber lain apa selain urea yang menjadi subyek volatilisasi ?

15

Sumber lain adalah pupuk cair amoniak (amonium hidroksida), pupuk  dalam bentuk amonium, dan pupuk organik karena perombakan senyawa Norganik. 19. Jelaskan kondisi yang dapat menghambat proses nitrifikasi dan berpotensi terbesar untuk peningkatan efektivitas manajemen pupuk N ! Tanah dengan aerasi baik dan reaksi tanah sampai agak masam, kecepatan + oksidasi dari NO 2 ke NO3 > oksidasi NH 4 ke NO2 . Kecepatan oksidasi NO 2 + =/> kecepatan pembentukan NH 4 . Akibatnya bentuk NO 3 cenderung diakumulasi dalam tanah-tanah tersebut. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses nitrifikasi : + (1). jumlah NH4 di dalam tanah, (2) populasi bakteri nitrifikasi, (3) reaksi tanah, (4) aerasi, (5) kelembaban tanah, dan (6) suhu. 20. Tanah mengandung bahan organik sebesar 1,5 % dengan laju dekomposisi tahunan 1 %. Petani ingin menaikkan kandungan bahan organik sampai 2 %. Sumber bahan organiknya berasal dari tanaman yang ditanam di lahan tersebut. Berapa tahun lamanya menambah bahan organik jika tanaman di atasnya menghasilkan sisa panen 8.000 kg/tahun (C/N = 80; C-Organik = 40 %; 80 % residu N digunakan penyusun bahan organik) Jawab: Diketahui kandungan BOT 1,5 %, laju dekomposisi 1 % dari bahan organik yang ditambahkan. Berapa tahun lamanya petani ingin meningkatkan BOT menjadi 2 %. Sumber BOT: 8000 kg BO dengan C/N 80, C-org.= 40 %, 80 % residu N digunakan penyusun BOT.  C org. 40 x 8000 kg/ha = 3200 kg mengandung N = 3200 kg/80 = 400 kg N/ha 80 % penyusun residu BOT  N-org residu = 320 kg/ha. Bobot tanah/ha sampai kedalaman 20 cm dan BD = 1  2.000.000 kg Tambahan BOT/tahun yang tidak terdekomposisi 99/100 x 8.000 kg/2.000.000 kg x 100 % = 0,396 % BOT tahun I : 1,5 %, Tahun II: (1,5 + 0,396) % = 1,896 % Tahun III: (1,5 + 0,396 + 0,396) % = 2,292 %. Petani dapat meningkatkan kandungan BOT pada tahun ketiga.

16

TUGAS 5. FOSFOR

Kerjakan dengan teliti dan benar dengan tulisan yang jelas ! 1. a. Jelaskan bagaimana lintasan transport P dari tanah ke akar tanaman ! -2 Jawab : Tanaman menyerap H 2PO4 atau HPO4 (orthoposfat) tergantung pada pH tanah. Tanaman juga menyerap senyawa P organik dengan bobot molekul yang rendah dan dapat larut (yaitu asam nukleat dan phytin) yang merupakan hasil produksi dari dekomposisi bahan organik tanah. Akar tanaman menyerap P sangat aktif dipermukaan di ujung akar dekat jaringan muda. Akar menyerap P dari larutan tanah, dan penambahan P yang diangkut melalui aliran massa dan diffusi ke permukaan akar. Aliran massa menyumbang < 20% P yang diangkut pada permukaan akar, diffusi P merupakan mekanisme utama transport P khususnya pada tanah yang mengandung P rendah. Perkembangbiakan akar yang meningkat mendorong pengisapan secara luas nutrisi tanaman dan air pada tanah yang diberikan perlakuan tersebut. P juga mendorong kematangan tanaman, terutama biji tanaman, dan mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk kematangan biji b. Jelaskan apakah pemupukan P dapat mengubah peningkatan lintasan ini ? Jawab : Pemupukan P dapat mengubah peningkatan lintasan, karena peningkatan serapan P dapat melalui aliran massa. 2.

a. Jelaskan apa yang dimaksud dengan intensitas dan kuantitas P itu ! Jawab : Intensitas : konsentrasi P larutan yang dipertahankan untuk mencukupi hara P (P dalam larutan tanah). Sedangkan kuantitas : Kemampuan P untuk mensuplai dan menggantikan P larutan tanah yang diserap tanaman. b. Apa yang dimaksud dengan P-tanah labil ? Jawab : yaitu yang berada pada kesetimbangan P-tersedia dan P tidak labil P= larutan tanah < === > P labil < === > P tidak labil P – tidak labil berubah menjadi P labil mengganti P larutan tanah yang diserap tanaman.

3.

Jelaskan apakah P-organik dapat tersedia bagi tanaman ? Jawab : P organik dapat tersedia bagi tanaman dimana P organik dimineralisasi menjadi P anorganik  Mineralisasi P-organik

-

-2

P-anorganik (H2PO4 /HPO4 ) Immobilisasi

4.

Jelaskan bagaimana pH mempengaruhi ketersediaan P di dalam tanah ! Jawab : Ketersediaan P pada sebagian besar tanah berada pada keadaan maksimum mendekati pH 6,5. pada nilai pH rendah, fiksasi P lebih besar dari reaksi dengan oksida Fe/Al dan presipitasi AlPO 4 dan FePO4. Apabila pH meningkat, aktivitas Fe dan Al menurun, yangmana mengurangi

17

 jerapan/presipitasi dan meningkatkan konsentrasi P larutan. Di atas pH 7,0, +2 presipitasi Ca dengan P sebagai mineral Ca-P dan ketersediaan P menurun. Adsorpsi P minimum pada pH 6,0 sampai 6,5 berhubungan dengan kisaran pH dimana kelarutan P maksimum. Pengapuran pada tanah masam, meningkatkan ketersediaan P. Pengapuran yang berlebih dapat menekan kelarutan P sehingga membentuk mineral Ca-P yang tidak larut. 5.

a. Dua faktor penting apa yang mempengaruhi serapan P oleh tanaman ? Jawab : 1. Ketersediaan P-tanah (Faktor intensitas dan kuantitas P dalam tanah). 2. Jenis tanaman dan sistem perakaran b. Apa yang dimaksud retensi dan fiksasi P di dalam tanah ? Jawab : Retensi : Pengikatan P oleh hidroksida Al dan Fe pada permukaan  jerapan liat amorf yang bermuatan positif. Ia akan dijerap kuat pada pH rendah dan jika pH naik mendekati netral P akan dilepaskan ke dalam P-larutan. Sedangkan fiksasi : Pengikatan P yang kuat oleh besi, dan Al, mernjadi mineral sekunder Fe-P, dan Al-P. 6. Jelaskan bentuk P yang terdapat di dalam tanah ? -2 Jawab : - P-Larutan : H2PO4- dan HPO4 - P an-organik tanah - Kelarutan mineral Mineral P yang biasa ditemukan pada tanah masam, netral dan tanah berkapur Tanah masam* Varisit AlPO4.2H2O Strengit FePO4.2H2O Tanah netral dan berkapur Dikalsium fosfat dihidrat (DCPD) CaHPO4.2H2O Dikalsium fosfat (DCP) CaHPO4 Oktakalsium fosfat (OCP) Ca4H(PO4)3.2.5H2O b-Trikalsium fosfat (b-TCP) Ca3(PO4)2 Hidroksiapatit (FA) Ca5(PO4)3OH Flour apatit (FA) Ca5(PO4)3F 7.

Uraikan faktor-faktor yang mempengaruhi ketersediaan P di dalam larutan tanah ! Jawab : pH tanah; Fe; Al; dan Mn yang dapat larut; adanya mineral yang mengandung Fe, Al dan Mn; Ca tersedian dan mineral Ca; jumlah dan dekomposisi bahan organic; kegiatan mikrooragnisme.

8.

Jelaskan sumber utama P di dalam tanah ! Jawab : P-organik dan P-anorganik. P-organik : Berasal dari kotoran hewan, limbah kota, sisa tanaman, residu tanaman, mikrobial. P-anorganik : Batuan, Asam fosfat, ammonium fosfat.

18

9.

Uraikan proses apa yang terjadi sehingga tanaman ? Jawab : Mineralisasi

P-organik tanah dapat tersedia bagi

-

P-organik

-2

P-anorganik (H2PO4 /HPO4 ) Immobilisasi

P-organik tanah berasal dari sisa-sisa tanaman dan hewan-hewan yang didegradasi oleh microbe menghasilkan senyawa organic lain dan melepaskan P-anorganik. Enzim fosfatase mengkatalisasi reaksi mineralisasi P-organik dengan : O

Fosfase -

O -

R – O-P – O + H2O

H – O – P – O + R-OH

O

O

10. Buat daftar pupuk P yang lazim digunakan dalam pertanian ( jenis pupuk, kandungan P dalam P 2O5, unsur ikutan dan kadarnya dalam satuan %). Jawab : Daftar-daftar pupuk yang lazim digunakan Pupuk Batuan fosfat

Frekuensi dugakan singkat RP

Analysis (%) N

P2O5

K 2O

S

-

25-40

-

-

% Total P tersedia 14-65

Senyawa P [Ca3(PO4)2]3.CaFx. (CaCO3)x.(Ca(OH)2)x

Superfosfat tunggal

Ca(H2PO4)2

SSP

-

16-22

-

11-12

79-100

-

-

48-53

-

-

100

TSP or CSP

-

44-53

-

1-1.5

79-100

Ca(H2PO4)2

Monoammonium fosfat

MAP

11-13

48-62

-

0-2

100

NH4H2PO4

Diammonium fosfat

DAP

18-21

46-53

-

0-2

100

(NH4)2HPO4

Ammonium polyfosfat*

APP

10-15

35-62

-

-

100

(NH4)3HP2O7.

Asam fosfat hijau TSP

H3PO4

 Amonium fosfat 

NH4H2PO4 Urea-ammonium

UAP

21-34

16-42

-

-

phosphate*

100

(NH4)3HP2O7.NH4H2 PO4

Kalium fosfat 

Monokalium fosfat

-

-

51

35

-

KH2PO4

Dikalium fosfat

-

-

41

54

-

K2HPO4

19

Tugas 6 Kalium

1. Bagaimana proses pengangkutan K ke permukaan akar tanaman? + Jawab : K diserap oleh tanaman dalam bentuk ion K melalui aliran massa dan diffusi, kemudian mengaktifkan enzim-enzim penting untuk  penggunaan energi, sintesis pati, metabolism N dan pernafasan (respirasi). 2. Mengapa gejala defisiensi K biasanya muncul pertama pada fase pertumbuhan dewasa (tua) ? Jawab : Karena K merupakan unsur yang mobil di dalam tanaman, sehingga gejala defisiensi visual biasanya terlihat pada daun-daun lebih bawah, kemudian maju ke daun bagian atas sebagai tanda meningkatnya defisiensi K. 3. Faktor apa yang mengendalikan jumlah keberadaan K dalam larutan tanah? Bagaimana K-dd menyangga K dalam larutan ? Apakah yang dimaksud dengan k  rasio aktivitas (AR ), dan bagaimana mengukurnya ? Jawab : a. adanya kation lain, terutama kalsium dan magnesium. Pada tanah +3 + masam dan tanah bergaram, Al dan Na masing-masing + mengurangi pengambilan K . b. Tiga tipe tempat pertukaran itu, ialah: - Posisi  planar  (posisi p) pada permukaan beberapa filosilikat seperti mika agak tidak spesifik untuk K. - Posisi tepi (e), dan + - Posisi dalam (i) mempunyai suatu spesifikasi K yang tinggi. c. Menunjukkan rasio kation-kation dalam larutan dalam kesetimbangan dengan kation-kation dapat dipertukarkan dan + menyatakan suatu perkiraan K yang segera tersedia. + d. Aktivitas K k  Rasio aktivitas (ARe ) = ------------------√aktivitas Ca+2 + Mg+2

4. Pada kondisi tanah bagaimana K dapat kembali tersedia atau K yang ditambahkan menjadi bentuk yang kurang tersedia ? Jawab : Mineral liat dan KTK; K dapat dipertukarkan; Lingkungan (Kelembaban tanah, suhu tanah, udara tanah,pH tanah, pencucian K). 5. Bagaimana pengaruh pengapuran terhadap pencucian K dan retensi K ? +2 + +3 + Jawab : karena Ca lebih mudah digantikan K daripada Al , penambahan K 2+ memindahkan beberapa Ca ke dalam larutan tanah. 6. Mengapa penambahan gipsum pada tanah masam tidak dapat meningkatkan konservasi K? 2+ + Jawab : Karena Ca dari CaSO4 menggantikan K , tetapi kurang cepat 3+ menggantikan Al . 7. Gambarkan fiksasi K dalam tanah. tersedia bagi tanaman?

20

Bagaimana K yang terfiksasi menjadi

Jawab : 6-8%

Kandungan K

~10

Mika, KTK =0

4-6%

Hidrous mika illit , KTK =30-50

< 1%

Vermikulit, KTK =150

+

Keberadaan K pada permukaan dalam antar-lapisan dapat menghalangi + + pelepasan NH4 yang difiksasi, demikian juga keberadaan NH 4 pada permukaan + dalam antar-lapisan dapat menghalangi pelepasan K yang difiksasi. Selanjutnya + + tertahannya NH4 dalam posisi antar-lapisan membebaskan K yang terperangkap tersedia kembali. 8. Apakah K dilepaskan dari felspar lebih mudah daripada dari K-mineral mika yang melapuk ? Bagaimana kemampuan dari group mika mempunyai kemampuan yang sama dalam mensuplai K ? Dalam ukuran fraksi-partikel tanah yang mana feldspar dan mika biasa ditemukan ? Jawab : a. Tidak mudah, karena K feldspar merupakan cadangan K-alam, sedangkan mika merupakan mineral silikat. b. Kalium yang dibebaskan dari mika (dan reaksi kebalikannya, yaitu fiksasi) merupakan proses pertukaran kation dan difusi yang membutuhkan waktu agar kation yang dipertukarkan itu dapat mencapai tempat pertukaran, + sehingga ion yang dipertukarkan (K ) dapat berdifusi. c. Feldsfar mempunyai struktur Kristal 3 dimensi, yang ditempati K meliputi seluruh lempeng mineral. K dapat dilepaskan dari feldsfar hanya dengan menghancurkan mineral tersebut. 9. Gambarkan perubahan yang terjadi jika mineral mika melapuk dalam tanah. Bagaimana K-dd dapat meningkat dengan transformasi dari mika ke montmorillonit atau vermikulit? Jawab : a. Lihat gambar dijawaban no.7 b. Kalium yang dibebaskan dari mika (dan reaksi kebalikannya, yaitu fiksasi) merupakan proses pertukaran kation dan difusi yang membutuhkan waktu agar kation yang dipertukarkan itu dapat mencapai tempat pertukaran, + sehingga ion yang dipertukarkan (K ) dapat berdifusi. Konsentrasi kalium yang rendah dalam larutan akan menunjang pelepasan K-antar-lapisan. 10. Mengapa penanaman yang terus-menerus pada tingkat hasil-tinggi mengurangi K-tersedia berlebih dan kemungkinan meningkatkan respon tanaman terhadap K? Jawab : Karena Kalium syarat penting untuk proses fotosinetsis melalui beberapa fungsi berikut: 1. Sintesis ATP;

21

2. produksi dan aktivitas enzim-enzim khusus fotosintesis (misal RuBP karboksilase); 3. absorpsi CO2 melalui stomata daun; 4. pemeliharaan ―elektronetralitas‖ selama fotofosforilasi dalam khloroplas. Tanaman membutuhkan K untuk transfer fotosintetik energi matahari menjadi energi kimia melalui produksi ATP (fotofosforilasi). 11. Dapatkah serapan tanaman dari K-tersedia tanah menjadi berkurang oleh faktorfaktor lingkungan dan tanah ? Jika dapat, buat daftar faktor-faktor yang secara prinsip mengurangi K-tersedia di dalam tanah ! a. Dapat. b. Jenis dan tipe mineral, jumlah K-dd di dalam tanah, faktor lingkungan 12. Sebutkan sumber utama pupuk K ! Pada kondisi tanah bagaimana yang sebaiknya menggunakan K 2SO4-MgSO4 daripada KCl-dolomit, atau KCl saja ? Jawab : a. Sumber pupuk K anorganik, KCl (50-20 % K atau 60-63 % K 2O), K2SO4 (50-53 % K2O, 17 % S).K2SO4.MgSO4(18% K, 11 % Mg dan 22 % S), Potasium fosfat ((K4P2O7, KH2PO4, K2HPO4),dll b. Digunakan pada tanah-tanah yang kekurangan Mg dan S. 13. Pada keadaan bagaimana KCl akan lebih efektif daripada K 2SO4 atau KNO3 ? Jawab : 14. Tanah berpasir mempunyai KTK = 5 cmol/kg dan kejenuhan K = 6 %. Hasil tanaman alfafa 5 t/ha/th pada kandungan K 3 %. Hitung K-dd awal dan K-dd akhir setelah satu kali penanaman ! Jawab : 15. Dua tanah masing — masing mempunyai KTK 5 cmol/kg dan 25 cmol/kg. Kedua-duanya mempunyai K-dd. 5 %. a. Hitung kandungan K-dd. kedua tanah tersebut dalam kg/ha ! Jika B.d. = 1 dan kedalaman lapisan 20 cm. b. Jika menggunakan alfalfa untuk diusahakan. Berapa tahun masing tanah dapat ditanami sebelum semua K-dd. habis diangkut tanaman ? dengan asumsi bahwa 1 % KTK dipasok kembali oleh K tidak dapat dipertukarkan (K-tdd.) yang dilepas tiap tahun setelah tahun pertama.

22

JAWABAN SOAL UJIAN TENGAH SEMESTER KTNT III 30 MARET 2011 WAKTU 100 MENIT ( 7.50 – 9.20) 1.

Unsur hara esensial yang diambil dari air dan udara adalah C, H dan O a. Sebutkan unsur hara makro dan mikro yang diambil dari tanah ! Susun daftar unsur hara tersebut dalam bentuk ion ! Jawaban a. No. Urut

Unsur Hara

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Nitrogen Fosfor Kalium Kalsium Magnesium Sulfur Klorida Besi Boron Mangan Seng Tembaga Molibdenum Nikel

Bentuk ion yang diserap oleh tanama dari larutan tanah + NH4 , NO3 = H2PO4 , HPO4 + K ++ Ca ++ Mg = = SO4 , S2O3 (daerah anaerob) Cl ++ +++ Fe , Fe = -3 = H2BO3 , HBO3 , BO3 , BO4 ++ Mn ++ Zn ++ Cu MoO4= ++ Ni

b. Jika kandungan N tanah sebesar 0,5 %, 50 % dari N tersebut digunakan oleh mikrobe tanah dan sisanya dirombak menjadi NO 3 yang tersedia bagi tanaman. Berapa kg N per hektar yang tersedia bagi tanaman itu (kedalaman lapisan olah 3 20 cm, B.D. = 1,0 g/cm ). Jawaban b. 50 % N tanah dirombak menjadi NO 3 yang tersedia bagi tanah = 50 % x 0,5 % = 0,25 %. 2 3 Bobot tanah 1 hektar = 0,20 m x 10.000 m x 1,0 ton/m = 2.000 ton = 2.000.000 kg Kandungan N-tersedia per hektar = 0,25 % x 2.000.000 kg = 5.000 kg 2.

a. Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi hasil produksi tanaman ? b. Faktor lingkungan biotik dan abiotik apa yang sulit diatasi dalam budidaya tanaman pertanian ? c. Dilihat dari potensi tanah pertanian Negara kita termasuk agraris yang relatif  subur. Mengapa sampai saat ini masih harus mengimpor bahan pangan, seperti beras, kedelai, dll. dari luar negeri ? Jelaskan dengan singkat pandangan anda ! Jawaban : a. Faktor-faktor mempengaruhi hasil produksi tanaman adalah: Secara umum faktor-faktor tumbuh dikelompokkan dalam (1) faktor i klim, (2) faktor tanah, dan (3) faktor tanaman. b. Semua faktorlingkungan abiotik seperti iklim sulit dikendalikan: Curah hujan, temperatur udara, kelembaban, Intensitas cahaya, altitude/latitude, angin dan konsentrasi CO2. Dan batas-batas tertentu faktor biotik yang sulit dikendalikan adalah organisme pengganggu tanaman terutama endemi hama dan penyakit tanaman.

23

c. Pendekatan pengembangan pertanian masih berbasis pada pemenuhan kebutuhan konsumsi belum ke pendekatan industri pertanian berkelanjutan, hal ini disebabkan a.l.: 1. Luas lahan pertanian pangan, terutama padi, tidak sebanding dengan kebutuhan beras nasional secara berkesinambungan. 2. Pemilikan lahan pertanian pangan oleh petani relatif sempit dan orientasinya masih pada memenuhi kebutuhan pokok keluarga dan berbasis pada pengalamannya sendiri. 3. Pemilihan komoditas tidak terkonsolidasi pada unggulan yang memiliki kualitas dan kuantitas yang berkesinambungan serta tidak memiliki nilai tambah sebagai komditas pilihan. 4. Hal lain di luar kemampuan manusia, seperti perubahan iklim global, bencana alam, serangan hama dan penyakit, dll. +2

3

3.

Tanah mengandung 2000 ppm Ca (kedalaman 20 cm), BD tanah = 1 g/cm . Hitunglah ! +2 +2 f. miligram ekivalen Ca per 100 g tanah (me Ca  /100 g tanah) +2 g. g Ca  /1 kg tanah. +2 h. cmol Ca  /kg tanah +2 i. kandungan Ca (%) +2  j. mg Ca  /kg tanah. +2 k. kg Ca  /ha. Jawaban : +2 a. berat ekivalen Ca = 20 g; 1 me = 20 mg  2000 ppm = 2000 mg/kg atau 200 mg/100 g = 200 mg/20 mg x 1 me/100 g = 10 me/100 g tanah. +2 +2 b. 2000 ppm Ca = 2000 mg/kg tanah = 2 g Ca /1 kg tanah. +2 +2 +2 c. 2000 mg/kg Ca = 100 me Ca /kg  1 cmol = 10 me  100 me Ca /kg = +2 10 cmol Ca /kg tanah +2 +2 d. 2000 mg Ca  /kg = 200 mg Ca  /100 g = 0,2 g/100 g  0,2 g/ 100 g x 100 % = 0,2 % +2 e. 2000 ppm Ca = 2000 mg /1.000.000 mg = 2000 mg/kg tanah +2 +2 f. 2000 mg/1.000.000 mg Ca x 2.000.000 kg /hektar = 4.000 kg Ca  /hektar

4.

a. b. c. d.

Bagaimana larutan asam dinetralkan ? Apa sumber pokok kemasaman tanah itu ? Mengapa curah hujan dapat menimbulkan kemasaman tanah ? 25 ml NaOH dapat dinetralkan dengan cara titrasi oleh 20 ml HCl 0,25 N. Berapa normalitas NaOH tersebut ? Tuliskan reaksinya ! e. Mengapa pH tanah bagi budidaya pertanian umumnya dibutuhkan pada kisaran 6,5 ? Jawaban : a. Larutan asam dinetralkan dengan penambahan basa sampai mencapai + kesetaraannya dengan indicator asam basa H + OH  H2O b. Sumber Kemasaman secara umum adalah: - Curah hujan - Bahan organik  - Transformasi dan Serapan Hara - Pencucian

24

- Mineral liat, Oksida Al dan Besi, Bahan Oranik Tanah - Hidrolisis Al dan Fe - Garam-garam terlarut - Pemupukan c. 1. Dalam kesetimbangan dengan CO 2 atmosfer pH H2O adalah – 5,7 disebabkan + reaksi berikut : H2O + CO2 < ===== > H + HCO3 hujan turun membasahi tanah. Itulah sebabnya, kenapa air hujan merupakan sumber alam kemasaman tanah. 2. Selain itu pH rendah disebabkan hujan asam dari pelarutan gas-gas asam polutan industri seperti SO2, NH3, NOx, (NO, NO2,N2O) yang teroksidasi oleh petir atau kilat. Oksidasi senyawa + + NH4 + 2O2 < == > NO 3 + H2O + 2H -2 + SO2 + ½O2 + H2O < == > SO 4 + 2H Sumber utama gas NOx, meliputi hasil pembakaran minyak fosil (40%), pembakaran biomassa (22%), listrik (15%), aktifitas mikrobe tanah (15%) dan oksidasi kimia dari NH3 (8%). d. 25 ml NaOH y N setara dengan 20 ml HCl 0,25 N  25 ml x y N = 20 ml x 0,25 N, Normalitas NaOH (y) = (20 ml x 0,25 N) : 25 ml = 0,20 N e. Karena pH 6,5 ketersediaan hara optimal bagi pertumbuhan dan produksi sebagian besar tanaman pertanian yang dibudidayakan. 5.

Contoh tanah lapisan olah (sampai kedalaman 20 cm) yang telah dilakukan pengapuran dan dianalisis kandungan Ca, Mg, K, Na, dan KTK-nya aadalah sebagai berikut: +2 +2 + KTK = 40 cmol/kg atau 40 me/100 g tanah; Ca = 480 ppm; Mg = 96 ppm; K = + 78 ppm dan Na = 46 ppm. a. Hitung kandungan setiap unsur hara tersebut dalam kg/ha ! b. Hitung kandungan masing-masing unsur dalam % ! c. Hitung me/100 g atau cmol/kg tanah masing-masing ion tersebut ! d. Hitung kejenuhan basa tanah tersebut ! Jawaban : +2 a. Ca = 480 ppm = 480 mg/1.000.000 mg x 2.000.000 kg/ha = 960 kg/ha +2 Mg = 96 ppm = 96 mg/1.000.000 mg x 2.000.000 kg/ha = 192 kg/ka + K = 78 ppm = 78 mg/1.000.000 mg x 2.000.000 kg/ha = 156 kg/ha + Na = 46 ppm = 46 mg/1.000.000 mg x 2.000.000 kg/ha = 92 kg/ha +2 b. Ca = 480 mg/1.000.000 mg x 100 % = 0,048 % +2 Mg = 96 mg/1.000.000 mg x 100 % = 0,0096 % + K = 78 mg/1.000.000 mg x 100 % = 0,0078 % + Na = 46 mg/1.000.000 mg x 100 % = 0,0046 % +2 c. 480 mg Ca  /1.000.000 mg = 480 mg/kg = 48 mg/100 g = 2,4 me/100 g = 2,4 cmol/kg +2 96 mg Mg  /1.000.000 mg = 96 mg/kg = 9,6 mg/100 g = 0,8 me/100 g = 0,8 cmol/kg 78 mg/1.000.000 mg = 78 mg/kg = 7,8 mg/100 g = 0,2 me/100 g = 0,2 cmol/kg 46 mg/1.000.000 mg = 46 mg/kg = 4,6 mg/100 g = 0,2 me/100 g = 0,2 cmol/kg. d. Kejenuhan basa = me jumlah kation basa/me KTK x 100 % = 3,6/me/40 me x 100 % = 9 %.

25

6.

Tanah lapisan olah sedalam 20 cm mengandung bahan organik sebesar 1,5 % dengan laju dekomposisi tahunan 1 %. Petani ingin menaikkan kandungan bahan organik sampai 2 %. Sumber bahan organiknya berasal dari sisa tanaman yang ditanam di lahan tersebut. a. Berapa tahun lamanya menambah bahan organik jika tanaman di atasnya menghasilkan sisa panen 8.000 kg/ha/tahun (C/N = 80; C-Organik = 40 %; 80 % residu N digunakan penyusun bahan organik) ? b. Berapa kg N/ha/tahun yang diperoleh dari dekomposisi bahan organik tersebut ? Jawaban : a. Sumber bahan organik tahunan :8.000 kg sisa panen mengandung 40 % Corganik   40% x 8.000 kg /2.000.000 x 100 % = 0,16 % atau tambahan bahan ortganik tahunan sebesar 1,724 x 0,16 % = 0,2758 %. Bahan organik  mengandung 58 % C-organik. Dekomposisi tahunan sebesar 1 % Uraian Tahun I Tahun 2 Tahun 3 Tahun 4 Tahun 5 Bahan organik tanah (%) 1,5 1,7608 1,78855 1,93066 2,07135 Dek.BOT. (%) 0,015 0,0176 0,01789 0,01931 0,02071 Sisa BOT (%) 1,485 1,7784 1,77066 1,91135 2,05064 Tambahan BOT (%) 0,2758 % 0,2758 0,16 0,16 0,16 Bahan organik tanah (%) 1,7608 Petani dapat meningkatkan bahan organic setelah lima tahun. b. N yang diperoleh = 80 % x 1/80 x C – organik = 80 % x 1/80 x 3200 kg/ha = 32 kg N/ha/tahun. 7.

Jika sisa panen dikembalikan ke dalam tanah lapisan olah sebanyak 6.000 kg/ha, C/N= 60 dengan kandungan C sebanyak 40 %. Aktivitas mikrobe membutuhkan 35 % C-residu (terjadi peningkatan biomassa mikrobe), sisanya 65 % dirombak  sebagai CO2 + H2O dan sisa. Ditanyakan: a. Berapa kg/ha C residu yang digunakan mikrobe ? b. Jika populasi mikrobe meningkat berapa N yang dibutuhkan untuk pertumbuhan mikrobe tsb bila C/N = 8/1 ? c. Berapa N yang dibutuhkan mikrobe selama dekomposisi residu ? d. Jika kandungan N-residu 0,70 % . Berapa kg N residu/ha ? e. Berapa jumlah N yang diimmobilisasi ? Jawab: a. C-residu = 40 % x 6000 kg/ha = 2400 kg/ha. C-residu yang digunakan mikrobe adalah: 35 % x 2400 kg/ha = 840 kg/ha. b. N yang dibutuhkan untuk perttumbuhan mikrobe bila C/N = 8 adalah : 1/8 x 840 kg = 105 kg/ha. c. N yang dibutuhkan selama dekomposisi residu (6000 kg residu atau 840 kg C) bila C/N = 60 adalah : = 1/60 x 2400 kg/ha = 40 kg/ha N. d. Jika kandungan N-residu 0,67 % . Maka N residu/ha = 0,67/100 x 6.000 kg residu/ha = 40,2 kg N/ha. e. Jumlah N yang diimmobilisasi = 105 kg N  – 40 kg N = 65 kg N/ha.

26

Tugas 5. Kerjakan dengan teliti dan benar dengan tulisan yang jelas ! 11. a. Jelaskan bagaimana lintasan transport P dari tanah ke akar tanaman ! b. Jelaskan apakah pemupukan P dapat mengubah peningkatan lintasan ini ? 12. a. Jelaskan apa yang dimaksud dengan intensitas dan kuantitas P itu ! b. Apa yang dimaksud dengan P-tanah labil ? 13. Jelaskan apakah P-organik dapat tersedia bagi tanaman ? 14. Jelaskan bagaimana pH mempengaruhi ketersediaan P di dalam tanah ! 15. a. Dua faktor penting apa yang mempengaruhi serapan P oleh tanaman ? b. Apa yang dimaksud retensi dan fiksasi P di dalam tanah ? 16. Jelaskan bentuk P yang terdapat di dalam tanah ? 17. Uraikan faktor-faktor yang mempengaruhi ketersediaan P di dalam larutan tanah ! 18. Jelaskan sumber utama P di dalam tanah ! 19. Uraqikan proses apa yang terjadi sehingga P-organik tanah dapat tersedia bagi tanaman ? 20. Buat daftar pupuk P yang lazim digunakan dalam pertanian ( jenis pupuk, kandungan P dalam P 2O5, unsur ikutan dan kadarnya dalam satuan %). Latihan Soal Ke 6

16. Bagaimana proses pengangkutan K ke permukaan akar tanaman? 17. Mengapa gejala defisiensi K biasanya muncul pertama pada fase pertumbuhan dewasa (tua) ? 18. Faktor apa yang mengendalikan jumlah keberadaan K dalam larutan tanah? Bagaimana K-dd menyangga K dalam larutan ? Apakah yang dimaksud dengan k  rasio aktivitas (AR ), dan bagaimana mengukurnya ? 19. Pada kondisi tanah bagaimana K dapat kembali tersedia atau K ayang diatambahkan menjadi bentuk yang kurang tersedia ? 20. Bagaimana pengaruh pengapuran terhadap pencucian K dan retensi K ? 21. Mengapa penambahan gipsum pada tanah masam tidak dapat meningkatkan konservasi K? 22. Gambarkan fiksasi K dalam tanah. Bagaimana K yang terfiksasi menjadi tersedia bagi tanaman? 23. Apakah K dilepaskan dari felspar lebih mudah daripada dari K-mineral mika yang melapuk ? Bagaimana kemampuan dari group mika mempunyai kemampuan yang sama dalam mensuplai K ? Dalam ukuran fraksi-partikel tanah yang mana feldspar dan mika biasa ditemukan ? 24. Gambarkan perubahan yang terjadi jika mineral mika melapuk dalam tanah. Bagaimana K-dd dapat meningkat dengan transformasi dari mika ke montmorillonit atau vermikulit? 25. Mengapa penanaman yang terus-menerus pada tingkat hasil-tinggi mengurangi K-tersedia berlebih dan kemungkinan meningkatkan respon tanaman terhadap K? 26. Dapatkah serapan tanaman dari K-tersedia tanah menjadi berkurang oleh faktorfaktor lingkungan dan tanah ? Jika dapat, buat daftar faktor-faktor yang secara prinsip mengurangi K-tersedia di dalam tanah ! 27. Sebutkan sumber utama pupuk K ! Pada kondisi tanah bagaimana yang sebaiknya menggunakan K 2SO4-MgSO4 daripada KCl-dolomit, atau KCl saja ? 28. Pada keadaan bagaimana KCl akan lebih efektif daripada K 2SO4 atau KNO3 ?

27

29. Tanah berpasir mempunyai KTK = 5 cmol/kg dan kejenuhan K = 6 %. Hasil tanaman alfafa 5 t/ha/th pada kandungan K 3 %. Hitung K-dd awal dan K-dd akhir setelah satu kali penanaman ! 30. Dua tanah masing — masing mempunyai KTK 5 cmol/kg dan 25 cmol/kg. Kedua-duanya mempunyai K-dd. 5 %. c. Hitung kandungan K-dd. kedua tanah tersebut dalam kg/ha ! Jika B.d. = 1 dan kedalaman lapisan 20 cm. d. Jika menggunakan alfalfa untuk diusahakan. Berapa tahun masing tanah dapat ditanami sebelum semua K-dd. habis diangkut tanaman ? dengan asumsi bahwa 1 % KTK dipasok kembali oleh K tidak dapat dipertukarkan (K-tdd.) yang dilepas tiap tahun setelah tahun pertama. Koordinator Mata Kuliah, Hj.Siti Mariam

28