V FOSFOR V FOSFOR 5 1 Pendahuluan 5

V. FOSFOR

V. FOSFOR 5. 1 Pendahuluan 5. 2 Siklus P 5. 3 Bentuk dan Fungsi P dalam Tanaman 5. 4 Gejala Defisiensi P 5. 5. Bentuk P Tanah: a. P Larutan; b. P Anorganik Tanah; c. P Organik Tanah. 5. 6. Sumber P : a. P Organik b. P Anorganik

5. 1. Pendahuluan 1. Unsur P merupakan “kunci kehidupan” 2. Sifat P sangat stabil di dalam tanah. 3. Ketersediaan P tanah tergantung pada sifat dan ciri tanah. 4. Diserap tanaman dalam bentuk HPO 4= atau (H 2 PO 4 ) 5. Mobilitas P dalam tanah rendah, karena retensinya dalam tanah sangat tinggi.

• Fosfor di dalam tanah kurang dibandingkan N dan K. • P total pada permukaan tanah beragam dari 0, 005 sampai 0, 15%. • Kandungan P total tanah rata rendah di bagian tenggara humid dibandingkan dengan di daerah padang rumput. • Jumlah P total dalam tanah mempunyai hubungan yang kecil atau tidak berhubungan dengan ketersediaan P bagi tanaman.

5. 2. Siklus P Residu tanaman & hewan Pupuk Diangkut Tanaman P terjerap (P labil) Adsorpsi Desorpsi Mineral sekunder Fe/Al. PO 4 Ca. HPO 4 (P Non Labil) Mineral primer (P non Labil) Larutan P H 2 PO 4 HPO 4 2 Persipitasi Terlarut Mineralisasi Immobilisasi BAHAN ORGANIK TANAH P. Non labil P. Labil Terlarut Pencucian Gambar 5. 1. Siklus P dalam Tanah

• Siklus P menjelaskan hubungan antara keragaman bentuk P dalam tanah. • Berkurangnya P larutan tanah dengan serapan oleh akar tanaman disangga oleh fraksi P organik dan anorganik dalam tanah. • Mineral P primer dan sekunder larut menjadi tersedia kembali. H 2 PO 4 dan HPO 4 2 dalam larutan. • P anorganik dijerap dalam mineral dan permukaan liat sebagai H 2 PO 4 dan HPO 4 2 (P anorganik labil) dapat dilepaskan kembali pada penyangga P larutan. • Mikroorganisme tanah mencerna residu tanaman mengandung P dan menghasilkan senyawa P organik yang dimineralisasi melalui aktivitas mikrobia untuk mensuplai P larutan.

• Siklus P dapat disederhanakan mengikuti hubungan : P larutan tanah P labil P tidak labil P labil dan nonlabil berada pada fraksi organik dan anorganik. • P labil: bagian yang mudah tersedia menjadi P larutan karena laju disosiasi yang tinggi atau berubah menjadi senyawa P tidak labil karena adsoprsi atau retensi.

5. 3. BENTUK DAN FUNGSI P PADA TANAMAN BENTUK v Konsentrasi P dalam tanaman sangat rendah (0, 1 – 0, 5%) dibandingkan dengan konsentrasi N dan K. v Tanaman menyerap H 2 PO 4 atau HPO 4 2 (orthofosfat), hal ini tergantung pada p. H tanah v Tanaman juga menyerap senyawa P organik dengan berat molekul yang rendah dan dapat larut (yaitu asam nukleat dan phytin) yang merupakan hasil produksi dari dekomposisi B. O tanah. v Karena ketidakstabilan dari banyak senyawa P organik, kehadiran aktivitas mikroba ini penting sebagai sumber P terbatas untuk tanaman tingkat tinggi.

FUNGSI • Seperti N, P terlibat banyak dalam proses pertumbuhan tanaman yang vital (penting). • Fungsi utama (essensial) dari P ialah mentransfer dan menyimpan energi. • ADP dan ATP yang bertindak sebagai “pengedar energi” di antara tanaman Gambar 5. 2. STRUKTUR ADP DAN ATP

Tabel 5. 1. Proses dan fungsi ADP dan ATP di dlm tanaman Transport membran Aliran sitoplasma Fotosintesis Biosintesis protein Biosintesis Fosfolipid Sintesis asam Nukleat Generasi potensial elektrik membran Respirasi Biosintesis selulosa, pektin, hemiselulosa dan lignin Biosintesis lipid Biosintesis isoprenoid steroid dan giberelin

• P ialah elemen yang penting dalam DNA dan RNA yang mengandung kode genetis dari tanaman untuk memproduksi protein dan senyawa lain yang penting untuk struktur tanaman, hasil benih, dan transfer genetis. • Fospolipid, fospoprotein, koenzim, dan nukleotida merupakan komponen struktural yang penting dari membran kimia dan fungsi yang berhubungan dengannya. • Oleh karena itu, P cukup penting untuk pertumbuhan yang kuat dan perkembangan dari bagian reproduksi (buahan, bijian, dan lain).

Gambar 5. 3 Pengaruh lokasi penambahan fosfat, nitrat, ammonium dan kalium terhadap bentuk akar. Tanaman kontrol (HHH) memperoleh larutan hara yang lengkap pada seluruh bagian sistem akar. Akar lain (LHL) memperoleh larutan hara yang lengkap pada zona tengah, bagian atas dan bawah disuplai dengan hara tertentu yang menunjukkan gejala defisiensi.

5. 4. GEJALA DEFISIENSI SECARA VISUAL • Kebanyakan gejala umum yang terlihat di antaranya secara ke seluruhan tanaman tumbuh kerdil dan daun berwarna hijau kegelapan. • Meningkatnya kekurangan P, warna daun hijau gelap berubah menjadi hijau keabuan hingga hijau kebiruan kilat metalik. • Beberapa tanaman (seperti bit gula) , daun hijau gelap tampak pada fase pertumbuhan awal, berkembang menjadi coklat, proses pembentukan jaringan urat daun seperti jala pada daun tua pada saat tanaman matang. • Daun berwarna ungu biasanya dihubungkan dengan kekurangan P pada jagung dan rumputan lain. • Gejala terlihat pada ujung daun bawah dan menjalar sepanjang tepi daun sampai seluruh daun berwarna ungu.

• Daun daun bagian bawah nekrotik dengan kondisi kekurangan suplai P. • Warna ungu disebabkan akumulasi dari gula yang meningkatkan proses sintesis dari antosianin (pigmen ungu) dalam daun (terlihat pada lembaran daun).

5. 5. BENTUK P DALAM TANAH 5. 5. 1. P -LARUTAN • Jumlah H 2 PO 4 dan HPO 4 2 ada dalam larutan tergantung pada p. H tanah. • Pada p. H 7, 2, H 2 PO 4 ~ HPO 42. • Di bawah p. H 7, 2, H 2 PO 4 > HPO 4 2, dan di atas p. H 7, 2 HPO 4 2 > H 2 PO 4. • Tanaman menyerap HPO 4 2 lebih lambat dibandingkan dengan H 2 PO 4. • Rata rata konsentrasi P larutan tanah ~ 0, 05 ppm dan keragaman yang lebar di antara tanah. • Konsentrasi P larutan tanah yg dibutuhkan tanaman umumnya berkisar antara 0, 003 sampai 0, 3 ppm dan tergantung pada spesies tanaman serta tingkat produksi (Tabel 5. 2. ).

• Akar menyerap P dari larutan tanah melalui aliran massa dan diffusi ke permukaan akar. • Penyerapan P dari larutan tanah oleh tanaman melalui aliran massa relatif rendah sehingga hanya sebagian kecil dari P yang dibutuhkan tanaman melalui mekanisme ini. • Contoh, jika rasio transpirasi 400 (400 g air per 1 g tanaman) dan 0, 2% P dalam tanaman. Jika rata konsentrasi larutan 0, 05 ppm P, kemudian banyaknya P yang bergerak ke tanaman melalui aliran massa adalah : 400 g H 2 O x 100 g tanaman x 0, 05 g P x 100% = 1 % g tnm 0, 2 g P 10 -6 g H 2 O

Gambar 5. 5 Pengaruh p. H terhadap distribusi jenis ortofosfat dalam larutan

Tabel. 5. 2. Perkiraan Konsentrasi P Larutan Tanah Dihubungkan dengan 75 dan 95% Hasil Maksimum Tanaman Terpilih Tanaman Perkiraan P Larutan Tanah (ppm) Untuk Dua Tingkatan Hasil 75% Hasil Maksimum 95% Hasil Maksimum Ketela Pohon 0, 003 0, 005 Kacang Tanah 0, 003 0, 01 Jagung 0, 008 0, 025 Gandum 0, 009 0, 028 Kubis 0, 012 0, 04 Kentang 0, 02 0, 18 Kedelai 0, 025 0, 20 Tomat 0, 05 0, 20 Selada 0, 10 0, 30 Sumber : Fox, 1982, Better Crops Plant Food, 66: 24

5. 5. 2. P -ANORGANIK TANAH • P organik dimineralisasi menjadi P anorganik atau sebagai P yang ditambahkan ke tanah, P anorganik dalam larutan yang tidak diserap oleh akar atau diimmobilisasi oleh mikroorganisme dapat dijerap (adsorbed) oleh permukaan mineral (P labil) atau diendapkan (precipitated). • Sebagai senyawa P sekunder, jerapan permukaan dan reaksi presipitasi secara bersama disebut fiksasi P atau retensi P. • Fiksasi P anorganik tergantung pada banyak faktor, yang terpenting adalah p. H tanah.

Gambar 5. 7 Pengaruh p. H Tanah terhadap Adsorpsi dan Presipitasi P (Diambil dari Stevenson, 1986, Siklus Tanah, p 250, John Wiley & Sons)

• Pada tanah masam, P anorganik diendapkan sebagai mineral sekunder besi atau aluminium fosfat (Fe/Al P) dan atau dijerap permukaan oksida besi atau aluminium dan mineral liat. • Pada tanah yang bereaksi netral dan berkapur, P anorganik dipresipitasi sebagai mineral sekunder Ca P dan Mg P pada tanah yang kaya Mg dan atau dijerap pada permukaan liat dan Ca. CO 3.

(a) Kelarutan Mineral P • Siklus P menggambarkan tingkat P larutan disangga oleh P yang dijerap pada permukaan mineral (P labil), mineralisasi P organik dan mineral P dapat larut. • Akhirnya, konsentrasi P larutan dikendalikan oleh kelarutan mineral P. Umumnya sebagian besar mineral P ditemukan pada tanah masam sebagai mineral Al P dan Fe P, sedangkan mineral Ca P lebih dominan pada tanah netral dan berkapur (Tabel 5. 3). • Setiap mineral P akan menyokong konsentrasi ion spesifik tergantung pada hasil kelarutan (Ksp) dari mineral tsb. Contoh : Fe. PO 4. 2 H 2 O akan melarut sebagai berikut : Fe. PO 4. 2 H 2 O + H 2 O H 2 PO 4 + H+ + Fe(OH)3. (1)

Tabel. 5. 3. Mineral P yang biasa ditemukan pada tanah masam, netral dan berkapur Tanah masam* Varisit Strengit Al. PO 4. 2 H 2 O Fe. PO 4. 2 H 2 O Tanah netral dan berkapur fosfat dihidrat Ca. HPO 4. 2 H 2 O Dikalsium (DCPD) Dikalsium fosfat (DCP) Oktakalsium fosfat (OCP) b Trikalsium fosfat (b TCP) Hidroksiapatit (FA) Flour apatit (FA) Ca. HPO 4 Ca 4 H(PO 4)3. 2. 5 H 2 O Ca 3(PO 4)2 Ca 5(PO 4)3 OH Ca 5(PO 4)3 F *Mineral 2 dalam susunan daftar di atas menunjukkan tingkat kelarutan yang menurun.

Gambar 5. 8 Kelarutan Mineral Fosfat Ca, Al dan Fe di Dalam Tanah (Lindsay, 1979, Chemical Equilibria in Soils, Wiley Interscience, p. 181)

• Sumbu y menunjukkan konsentrasi H 2 PO 4 atau HPO 4 2 dalam tanah. Ion H 2 PO 4 lebih dominan pada p. H , 7, 2, sementara HPO 4 2 lebih dominan pada p. H > 7, 2 (Gambar 5. 5). • Sumbu x menunjukkan p. H larutan. Pada p. H 4, 5, Al. PO 4. 2 H 2 O dan Fe. PO 4. 2 H 2 O mengendalikan konsentrasi H 2 PO 4 dalam larutan. • Meningkatnya p. H meningkatkan konsentrasi H 2 PO 4 karena mineral Al P dan atau Fe P larut menurut pada persamaan 1, yang mana jika digambarkan dalam diagram sebagai positif garis miring. • Meningkatnya ketersediaan P sering diamati jika flourapatit dapat digunakan sebagai pupuk pada p. H tanah rendah (p. H , 4, 5), sebagaimana ditunjukkan oleh kelarutannya yang tinggi pada p. H rendah. • Perbedaannya, hidroksiapatit atau feroapatit tidak dapat digunakan untuk menyediakan P tersedia bagi tanaman pada tanah netral atau berkapur karena kelarutannya rendah.

(b) Reaksi Adsorpsi P • Reaksi Jerapan P H 2 PO 4 dan/atau HPO 4 2 merupakan P organik lebih yang dijerap pada permukaan mineral pada tanah masam, mineral oksida dan hidroksida Al dan Fe termasuk jerapan P utama. • Disebabkan kemasaman larutan permukaan mineral mempunyai muatan (+), melalui kedua tempat yang memiliki muatan (+) dan ( ), lebih dominannya muatan (+) siap menarik H 2 PO 4 dan anion lain. • Ion P dijerap pada permukaan oksida Fe/Al karena interaksi antara gugus OH dan/atau OH 2+ pada permukaan mineral.

P Labil P Nonlabil Gambar 5. 9 Mekanisme Adsorpsi P pada Permukaan Oksida Al/Fe. Pengikatan Fosfat melalui satu ikatan Al O menghasilkan P labil; kemudian pengikatan melalui dua ikatan Fe O atau Al O menghasilkan struktur yang stabil yang menghasilkan desorpsi P yang sangat kecil

(c) Persamaan Adsorpsi • Persamaan Freundlich dan Langmuir digunakan untuk menggambarkan jerapan P dalam tanah. Persamaan persamaan ini dapat membentuk pemahaman hubungan antara kuantitas jerapan P per satuan bobot tanah dan konsentrasi P dalam larutan. Persamaan jerapan mempunyai bentuk umum : q = f(c) • dimana q adalah jumlah kuantitas dijerap dan fungsi (f) dari konsentrasi P larutan ( c ). Persamaan Freundlich ditunjukkan oleh : q = acb • dimana a dan b adalah koefisien keragaman di antara tanah, dan q dan c adalah jumlah P yang di jerap dan konsentrasi P larutan.

• persamaan Freundlich memasukkan batasan adsorpsi P maksimum dengan gambaran: q = abc 1 + ac q = kuantitas jerapan, c = konsentrasi P larutan, b adsorpsi P maksimum, a = koefisien. • Adsorpsi P maksimum pada persamaan Langmuir menunjukan bahwa suatu lapisan tunggal (monolayer) ion P dijerap pada permukaan mineral, yang mana terjadi pada konsentrasi P larutan yang lebih tinggi dari pada yang digambarkan pada persamnaan Freundlich.

Jumlah jerapan P pada tanaman Konsentrasi Larutan Konsentrasi larutan Gambar. 5. 10. Gambaran grafik isotherm jerapan dari Freundlich (a) dan Languiir (b) yang persamaan.

(d) Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Fiksasi P Dalam Tanah • Banyak sifat fisik dan kimia tanah yang mempengaruhi kelarutan P dan reaksi adsorpsi P didalam tanah. • Akibatnya sifat tanah ini juga mempengaruhi konsentrasi P larutan, ketersediaan P bagi tanaman dan penggunaan pupuk P bagi tanaman. • Faktor faktor tersebut adalah: mineral tanah, p. H tanah pengaruh kation, anion, pengaruh P larutan, bahan organik, waktu dan temperatur, penggenangan, dan pengelolaan pupuk P.

(e) Mineral Tanah • Reaksi reaksi adsorpsi dan desorpsi dipengaruhi oleh tipe permukaan mineral yang kontak dengan larutan. • P di jerap lebih besar oleh liat 1: 1 (contoh kaolinit) daripada oleh liat 2: 1 (contoh monmorillonit) sebab tingginya jumlah oksida Fe/Al yang berasosiasi dengan liat kaolinitik yang menonjol pada tanah yang mengalami pelapukan lanjut. • kaolinit mempunyai sejumlah besar gugus OH yang terekspos pada lapisan Al yang dapat dipertukarkan dengan P, selain itu kaolinit muatannya pada ujung yang dapat menjerat P bergantung pada p. H

(f) p. H Tanah • Fiksasi P oleh oksida Fe/Al menurun dengan meningkatnya p. H. Gibbsite [Al (OH)3] menjerat jumlah P terbesar pada p. H 4, 0 sampai 5, 0. Jerapan P oleh goethite (Fe. OOH) menurun antara p. H 3, 0 dan 12. • ketersediaan P pada sebagian besar tanah berada pada keadaan maksimum mendekati p. H 6, 5. • Pada nilai p. H rendah, fiksasi P lebih besar dari reaksi dengan oksida Fe/Al dan presipitasi Al. PO 4 dan Fe. PO 4.

Gambar 5. 13. Adsorpsi P oleh oksida Fe atau (goethite) yang diakibatkan oleh p. H tanah (Sumber dari Hingston et all, 1968, Trans. 9 th Int. Cong. Soil. Sci, 1: 1459 -61)

(g) Efek Kation • Kation bervalensi dua pada KTK meningkatkan jerapan P relatf daripada kation bervalensi satu. Untuk contoh, lihat yang dijenuhi dengan Ca+2 menahan sejumlah besar P darpada yang dijenuhi oleh Na+ atau ion bervalensi satu lainnya. • Kation kation bervalensi dua meningkatkan pencapaian muatan positif ujung mineral liat terhadap P. hal ini terjadi pada p. H < 6, 5, sebab pada p. H tanah yang lebih besar akan terjadi presipitasi mineral Ca P.

TAHAP 1 : Pertukaran Kation Al+3 LIAT + 3 Ca+2 Al+3 LIAT Ca+2 + Ca+2 TAHAP 2 : Hidrolisis Al+3 + 2 H 2 O Al(OH)2+ + 2 H+ TAHAP 3 : Presipitasi / Adsorpsi Al(OH)2+ + H 2 PO 4 - Al(OH)2 H 2 PO 4 2 Al+3

(g) Efek Anion • Anion anorganik dan organik dapat bersaing dengan P untuk tempat jerapan, yang menghasilkan jerapan P menurun. • Penahan anion anorganik yang lemah seperti: NO 3 dan Cl pengaruhnya kecil, dimana penjerapan OH H 3 Si. O 4 , SO 4 2, dan Mo. O 4 2 dapat bersaing. • Kekuatan jerapan anion menentukan kemampuan bersaing. • Untuk contoh, SO 4 2 tidak mampu melepas banyak H 2 PO 4 bilamana H 2 PO 4 mampu membentuk senyawa yang lebih kuat daripada SO 4 2.

(h) Tingkat Kejenuhan P • Umumnya , jerapan P lebih besar pada tanah dengan jerapan P yang sedikit pada permukaan mineral. • Pupuk P ditambahkan meningkatkan jumlah jerapan P, menambah penurunan potensial jerapan P menurun. • Bila semua tempat pertukaran dijenuhi dengan H 2 PO 4 , lebih lanjut jerapan tidak akan terjadi dan manfaat dari aplikasi pupuk P akan meningkat.

(i) Bahan Organik Tanah • Senyawa organik didalam tanah meningkatkan ketersediaan P karena : • Bentuk kompleks organofosfat yang lebih mudah diasimilasi oleh tanaman, • Anion ditempati H 2 PO 4 pada tempat pertukaran adsorpsi, • Pembungkusan oksida Fe/Al oleh humus yang membentuk tutup pelindung dan mengurangi adsorpsi P, dan • Meningkatnya jumlah P organik yang dimineralisasi menjadi P anorganik.

Tabel 5 -4. Persentase DCPD yang dihidrolisis ke OCP Berdasarkan Fungsi Waktu dan Temperatur (0 C) 1 Bulan 10 <5 20 <5 30 <5 Persentase OCP 2 Bulan 4 Bulan 20 20 40 75 30 80 10 Bulan 70 100 Sumber : Sheppard and Racz, 1980, Western Canada Phosphate Symp. , p. 170

(j) Waktu dan Temperatur • Adsorpsi P didalam tanah mengikuti dua pola yang jelas: mula reaksi cepat diikuti oleh sejumlah reaksi yang lebih lambat. • Reaksi jerapan meliputi pertukaran P untuk anion pada permukaan oksida Fe/Al cepat. Reaksi yang lebih lambat meliputi: a. Pembentukan ikatan koevalen Fe P atau Al P pada permukaan oksida Fe/Al. b. Presifitasi suatu senyawa P yang hasil kelarutannya dilampaui.

(k) Penggenangan • Sebagian besar tanah akan meningkatkan P tersedia setelah penggenangan, besarnya konversi mineral Fe+3 P ke mineral Fe+2 P yang mudah larut terjadi akibat penggenangan. • Mekanisme lain mencakup kelarutan P yang diselimuti, meningkatnya mineralisasi P organik pada tanah masam, meningkatnya kelarutan Ca P pada tanah berkapur, dan lebih besarnya difusi P. • Perubahan perubahan ini dalam ketersediaan P menjelaskan mengapa respon aplikasi P pada tanah beririgasi biasanya lebih kecil daripada suatu tanaman lahan kering yang tumbuh pada tanah yang sama.

(l) Pengelolaan Pupuk P • Konsekuensi praktis yang penting dari adsorbs P dan reaksi presipitasi adalah waktu setelah aplikasi selama tanaman mampu menggunakan P yang terbaik. • Pada tanah dengan kapasitas fiksasi P tinggi, periode ini singkat, dimana dengan tanah lain bisa terhambat beberapa bulan atau tahun. • Jerapan P pupuk lebih besar pada tanah bertekstur halus karena daerah permukaan mineral relatif lebih besar dari tanah bertekstur kasar.

5. 5. 3. P Organik Tanah • P organik menunjukkan kira 50% dari P total tanah dan berbeda untuk setiap jenis tanah, antara 15 sampai 80%. • Seperti bahan organik, P organik tanah berkurang dengan kedalaman, dan distribusi dengan kedalaman juga berbeda di antara tanah. • Kandungan P dalam bahan organik tanah berkisar antara 1 sampai 3%.

Tabel 5 -6. Rasio C : N : P : S Organik Pada Tanah Lokasi Iowa Brazil Skotlandia* Berkapur Tidak Berkapur New Zealand+ India Nomor Tanah 6 6 C: N: P: S 110 : 10: 1, 4: 1, 3 194: 10: 1, 2: 1, 6 10 40 22 9 113: 10: 1. 3 147: 10: 2. 5: 1. 4 110: 2. 1: 2. 1 144: 10: 1. 9: 1. 8 *Nilai untuk S diberikan sebagai S total +Nilai untuk lapisan di bawah permukaan (35 53) cm dengan 105: 10: 3, 5: 1, 1 Sumber : Stevenson, 1986. Cycles of Soil, p. 262, John Wiley & Sons.

Kedalam P- Organik Carringtong lempung berbeda % C -Organik P- Organik % C- Organik Gambar 5 15. Distribusi P dan C Organik Dengan Kedalaman Pada Dua Contoh tanah Mollisols di Lowa (Stevenson, 1986, cyclesof Soils, p. 261, John Wiley & Sons)

Mineralisasi dan Immobilisasi P di Dalam Tanah • Mineralisasi dan Immobilisasi P terjadi secara simultan di dalam tanah dan dapat digambarkan sebagai berikut : Mineralisasi • P organik (H 2 PO 4 /HPO 4 2) Immobilisasi • P organik tanah berasal dari sisa tanaman dan hewan yang didegradasi oleh mikroba menghasilkan senyawa organik lain dan melepaskan P organik.

• Enzim fosfatase mengkatalisasi reaksi mineralisasi P organik dengan : O Fosfatase O • R – O P – O + H 2 O H – O – P – O + R OH O O • Rasio C: P sisa menentukan kuatnya mineralisasi P melebihi immobilisasi, jadi seperti C: N mempengaruhi mineralisasi dan immobilisasi.

Rasio C: P sisa menentukan kuatnya mineralisasi P melebihi immobilisasi, jadi seperti C: N mempengaruhi mineralisasi dan immobilisasi, panduan di bawah ini digambarkan : Rasio C-P Mineralisasi/Immobilisasi < 200 Mineralisasi P organik 200 300 Tidak ada yg hilang P organik > 300 Immobilisasi P organik

5. 6. SUMBER P 5. 6. 1. P Organik • Kotoran hewan dan limbah kota merupakan sumber yang baik bagi ketersediaan P tanaman, dengan perhitungan pupuk kandang 98% P organik diaplikasikan pada lahan pertanian. • Bentuk dan kandungan P pada kotoran hewan bervariasi besar bergantung pada kandungan P pada pakan dan jenis hewan.

Tabel 5. 9. Kandungan P Kotoran Hewan Pilihan Hewan Total P P-anorganik ----- % bahan kering ----Babi 1, 5 -2, 5 0, 8 -2, 0 Sapi pedaging 0, 7 -1, 2 0, 5 -0, 8 Sapi penghasil 0, 5 -1, 2 0, 3 -1, 0 Unggas 0, 9 -2, 2 0, 3 -1, 2 Kuda 0, 4 -1, 4 0, 2 -0, 8

Tabel 5. 10. Distribusi Fraksi P pada Kotoran Babi Cair Setelah Tiga sampai Empat Bulan Penyimpanan. Hewan Total P (% Bahan % P Total kering) Total P anorganik 1, 5 2, 0 85 Total P organik 0, 2 0, 3 15 P anorganik dlm larutan 0, 01 0, 20 5 P organik dalam larutan 0, 01 0, 03 <4 P mikrobia 0, 02 0, 04 <2 Sumber : Van Faassen, 1987, in V. D. Meer (Ed. ), Animal Manure on on Grassland Crops, pp. 27 45.

Pemupukan Mikrobial P • Bacilli pelarut P dan rhizobakterria lain banyak sekali di dalam tanah dan boleh jadi siap diisolasi dari daerah perakaran tanaman. • Rhizobakteria yang berkoloni pada akar tanaman dan mendorong pertumbuhan tanaman dikenal sebagai bakteri peningkatan pertumbuhan tanaman “(BPPT)” Bacillus spp. • Berada diantara sebagian besar pelarut P dan mempunyai keuntungan pembentukan spora yang resisten terhadap cekaman, dibutuhkan untuk memelihara perkembangan inokulan biji.

5. 6. 2. P Anorganik (a) Istilah digunakan untuk menggambarkan kandungan P dalam pupuk adalah larut dalam air, larut dalam sitrat, tidak larut dalam asam sitrat, tersedia, dan P total (sebagai P 2 O 5). Kandungan P dari Pupuk • Kandungan P pupuk dinyatakakan sebagai satuan P 2 O 5 dari unsur P. • Meskipun perubahan dibuat dari satuan persen P 2 O 5 ke % P, sebagian besar masih menyatakan konsentrasi P dalam pupuk sebagai % P 2 O 5. Hal yang serupa dengan konsentrasi K pada pupuk selalu dinyatakan sebagai % K 2 O daripada sebagai % K.

Konversi antara % P dan % P 2 O 5 adalah : % P = % P 2 O 5 x 0, 43 % P 2 O 5 =% P x 2, 29 Konversi faktor diperoleh dari rasio bobot molekul P dan P 2 O 5 : 2 x P (g/mol) 2 x 31 = 0, 43 P 2 O 5 (g/mol) 142

SUMBER Batuan Fosfat Asam Fosfat Kalsium Fosfat RUMUS KIMIA (Ca 10(PO 4)6(X)2) H 3 PO 4 3 Ca(H 2 PO 4)2 Ammonium Fosfat NH 4 H 2 PO 4 Kalium orthofosfat KH 2 PO 4 KADAR P 2 O 5 (%) 11, 45 – 38, 93 39 – 55 16 – 22 48 – 55 30 - 60

(b) Perilaku Pupuk P Dalam Tanah 1. Reaksi Pemupukan P • Sejumlah sifat dari tanaman dan sumber pupuk P menentukan reaksi pupuk tanah mempengaruhi ketersediaan P pupuk terhadap tanaman. • Pupuk P ditambahkan ke tanah pada awalnya meningkatkan P larutan tetapi kemudian P larutan berkurang melalui pengaruh fiksasi P mineral, jerapan (labil), dan organik.

Pengesteran Zn oleh asam tetrometa fosfat Pengesteran Zn oleh triammonium fosfat Gambar. 5 -23. Pemisahan Zn oleh Molekul Polyphosphate yang dapat mengatur konsentrasi Zn yang lebih besar dalam larutan Dibanding Orthophosphate

Gambar 5 -25. Reaksi butiran Monokalsium fosfat (MCP) di dalam tanah. Uap air bergerak ke arah butiran, yangmana mulai melarut. Asam fosfat membentuk lingkaran mengelilingi butiran yang menghasilkan p. H larutan 1, 5. Larutan masam menyebabkan tanah lainnya dapat larut, meningkatkan konsentrasi kation dan anion dekat butiran. Sejalan dengan waktu butiran melarut sempurna dan p. H larutan naik, mengakibatkan presipitasi hasil kelarutan dikalsium fosfat.

2. Interaksi N dengan P N meningkatkan serapan P oleh tanaman dengan 1. Meningkatnya pertumbuhan akar dan bagian atas 2. Merubah metabolism tanaman 3. Meningkatkan kelarutan dan ketersediaan P. 3. Kelembaban Tanah • Kandungan kelembaban tanah mempengaruhi keefektifan dan ketersediaan dari aplikasi P. • Pada kapasitas lapang, 50 sampai 80% dari P larut air dapat didiffusi dari granul pupuk antara 24 jam. • Kelemahan 2 sampai 4%, 20 sampai 50% P larut air bergerak keluar dari granul dalam waktu yang sama.

4. Dosis Aplikasi • Sekalipun pupuk P akhirnya membentuk senyawa P kurang larut, konsentrasi P dalam larutan meningkat dengan dosis aplikasi P. • Dengan waktu konsentrasi P menurun sebagaimana berkurangnya presipitasi senyawa P dapat larut. • Lamanya tingginya level P larutan tergantung pada dosis pupuk P yang diaplikasikan. • Metode penempatan P, kuantitas P dilepaskan oleh tanaman, dan sifat tanah mempengaruhi ketersediaan P.

5. Modifikasi Secara Kimia dalam Zona Reaksi Pupuk tanah. • Modifikasi lingkungan di sekitar partikel P pupuk atau baris dari P cair dengan diselaputi atau penambahan family spesifik dari polimer dengan KTK di atas 1, 6 me/100 g diteliti sejak tahun 1999 pada bermacam tanaman dan kondisi tanah. • Hasil tertinggi dan meningkatnya serapan P tanaman diperoleh dihubungkan dengan berkurangnya gang guan dari kation seperti Al, Fe, Ca, dan Mg diketahui berlawanan mempengaruhi ketersediaan P.

6. Residu P. • Ketersediaan residu pupuk P dapat berlangsung tahunan tergantung pada dosis P yang digunakan, P tanaman dikembalikan, dan sifat tanah mempengaruhi produk reaksi P secara kimia. • Reaksi fiksasi P mempengaruhi ketersediaan residu P dalam tanah masam dibandingkan tanah masam.