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
Masukkan Komentar di bawah