Kesuburan tanah Lanjutan Sub Topik Kalium K Oleh

Kesuburan tanah Lanjutan Sub Topik: Kalium (K) Oleh: Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP Sekolah Pascasarjana USU

Serapan & Fungsi K dlm tanaman l K-uptake Kadar K dlm tanaman 0. 5 -6% Tanaman menyerap K dlm btk K+ K tidak membentuk senyawa dlm jaringan Tanaman tetapi tetap dlm btk K+ yg terikat pada permukaan jaringan yg bermuatan negatif R-C-O O K sgt mobil tetapi tdk dpt menembus membram kecuali ada energi yg cukup utk mengaktifkan nya K dan dipindahkan ke kloroplast Kadar K dlm tanaman paling tinggi di antara hara lain. l Fungsi K Fungsi mendasar K adalah menjaga kekuatan ion dalam sel tanaman a. b. c. d. e. Aktivasi enzim Berkaitan dgn air Berkaitan dgn energi Translokasi fotosintat Serapan N dan sintesa protein

1. Pembentukan energi K dibutuhkan dlm pembentukan ATP yg dihasilkan pd fotosintesis dan respirasi Jlh CO 2 yg diasimilasi menjadi gula slm fotosintesis meningkat dgn tajam dengan meningkatnya kadar K-tanaman K dan energi tanaman l 2. Translokasi energi K+ membantu tranlokasi fotosintat shg mempengaruhi laju fotosintesis 3. Penggunaan energi Gula dirombak utk melepaskan energi bagi pertumbuhan/hasil Produksi ATP dari perombakan karbohidrat membutuhkan p. H tinggi, mk H+ dikeluarkan diganti K+

Peran K dlm fotosintesis energi matahari dtangkap dan terbentuk gula sederhana Fotofosforilasi menyebabkan penurunan p. H, gradien p. H disekitar kloroplas menimbulkan energi osmotik dan diubah ke energi kimiawi (ATP terbentuk) mellaui reaksi yg melibatkan pemindahan elektron K menjaga kesimbangan elektrik penampang membram melalui gerakannya berlawanan arah dgn H+ Jk p. H dl kloroplas turun, ion K didesak keluar dari kloroplast Jk [K] dlm sel penjaga meningkat, mk stomata membuka shg difusi CO 2 ke daun meningkat Peran K dlm pengendalian air Tanggap tanaman thd K pd musim kering > > pd musim hujan karena diperbaikinya efisiensi penggunaan air K berperan dlm pengaturan osmotik, bekerjanya stomata dan transpirasi

defisiensi K : Dark green plants with yellowish brown leaf margins or dark brown necrotic spots appearing first on the tip of older leaves l Poor root oxidation power, causing decreased resistance to toxic substances produced under anaerobic soil conditions, e. g. , Fe toxicity caused by K deficiency. l Unhealthy root system (many black roots, reduced root length density), causing a reduction in the uptake of other nutrients. Reduced cytokinin production in roots. l Increased incidence of diseases, particularly brown leaf spot (caused by Helminthosporium oryzae), cercospora leaf spot (caused by Cercospora spp. ), bacterial leaf blight (caused by Xanthomonas oryzae), sheath blight (caused by Rhizoctonia solani), sheath rot (caused by Sarocladium oryzae), stem rot (caused by Helminthosporium sigmoideum), and blast (caused by Pyricularia oryzae) where excessive N fertilizer and insufficient K fertilizer have been used. Growth stage Plant part Optimum (%) Critical level for deficiency (%) Tillering-PI Y leaf 1. 8– 2. 6 <1. 5 Flowering Flag leaf 1. 4– 2. 0 <1. 2 Maturity Straw 1. 5– 2. 0 <1. 2

Gejala defisiensi pd padi: Pinggir daun coklat kekuningan Akar ditutupi Fe. S yg berwarna hitam Akar sehat ditutupi besi oksida yg berwarna coklat kekuningan

Tanaman Plant & animal residues Plant uptake Desorption SOIL SOLUTION K+ SOIL ORGANIC MATTER Adsorption leaching K+ Weathering Feldspar, mika MINERAL K+ K+ Release K+ Fixation Exchangeable K+ Non exchangeable K+ 2: 1 CLAY MINERALS Siklus K

Bentuk K dlm tanah Mineral Nonexchangeable Exchangeable Solution 5000 -25000 ppm 50 -750 ppm 40 -600 ppm 1 -10 ppm Ketersediaan >>> tdk tersedia 90 -98% lambat tersedia 1 -10% cepat tersedia 0. 1 -2% Posisi planar 3 tpt pertukaran K pd koloid tnh mineral tipe 2: 1 (ilit, vermikulit, chlorit) Posisi pinggir Posisi dalam

Efektivitas K-larutan tnh sgt dittkn oleh keberadaan kation lain trtm Ca dan Mg, Al (tnh sgt masam), Na (tnh salin) Rasio aktivitas K (AR) adalah indikator yg menggambarkan K yg segera tersedia bagi tanaman [K+ ] / [Ca 2+] + [Mg 2+] Status K tanah ditttkn ratio Q/I Q = faktor kuantitas ≈ K-labil I = faktor intensitas ≈ K-larutan tnh K-Larutan tanah Mekan. Isme dan tkt transportasi K dlm tnh Situasi Mekanisme Dlm profil Mass flow Sekitar pupuk Mass flow, difusi Difusi Sekitar akar Difusi Di luar interlayer Kecepatan (cm/hari) ~ 10 ~ 0. 1 ~ 0. 01 -0. 1 ~ 10 -7

K-dapat ditukar Pengaruh kadar liat thdp kadar K+ di sekitar akar Al Al K clay K K K Ca + Ca. SO 4 K clay + K 2 SO 4 K Peran utama K-dd adalh mengisi kembali Klarutan tnh, hubungan tsb dinytakan dgn ratio Q/I Ratio Q/I proporsional dgn nilai KTK (kapasitas tukar kation Semakin tinggi nilai Q/I mk semakin besar K yg dilepaskan ke larutan tnh ≈ [pool Klabil] Gbr 6. 8

KNon dd Mika, KTK=0 Hidrous mika(ilit), KTK=30 -50 vermikulit, KTK=150 Fiksasi K dominan terjad pd tnh yg tinggi mineral liat 2: 1 Pelepasan K dari mika adalah proses pertukaran kation dan difusi , membutuhkan waktu yg lama Deplesi K larutan tanah mendorong pelepasan K dari K-non dd di interlayer mineral K-non dd tdk segera menyediakan Klarutan tapi penting dlm mempertahankan cadangan K-labil Keberadaan NH 4 membatasi fiksasi K

Faktor yg mempengaruhi ketersediaan K 1. Mineral liat 2. Kapasitas tukar kation 6. p. H tanah 7. Aerase tanah 3. Jlh K-dapat ditukar 4. Kapasitas fiksasi K 5. Kelembaban tanah 8. Suhu tanah