51
1 MK. Kesuburan Tanah NITROGEN dan BELERANG TANAH Oleh: Prof.Dr.Ir.Soemarno,M.S.

Nitrogen Tanah

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Nitrogen Tanah

1

MK. Kesuburan Tanah

NITROGEN dan

BELERANG TANAH

Oleh:Prof.Dr.Ir.Soemarno,M.S.

MK. Kesuburan Tanah

NITROGEN dan

BELERANG TANAH

Oleh:Prof.Dr.Ir.Soemarno,M.S.

Page 2: Nitrogen Tanah

2

PEREDARAN NITROGEN

Sisa tumbuhan & binatang

Amonia

Bahan Organik Tanah

Nitrat & Nitrit

Nitrogen Atmosfer

Pencucian

Reaksi khemo-elektrik

& Hujan

penyerapanpenyerapan

ekskresiekskresi

Fiksasi Fiksasi simbiotiksimbiotik

Fiksasi non-Fiksasi non-simbiotiksimbiotik

denitrifikasidenitrifikasi

nitrifikasinitrifikasi

amonifiamonifikasikasi

penguapanpenguapan

Page 3: Nitrogen Tanah

3

NITROGEN AMONIUM

N-NH4

AMONIFIKASI: hidrolisis R-NH2 + HOH R-OH + NH3 + energi enzimatik

2 NH3 + H2CO3 (NH4)2CO3 2NH4+ + CO3=

Reaksi amonifikasi berlangsung lancar bila tanah berdrainasi dan aerasi yg baik, mengandung banyak kation basa, pH sekitar netral

Penggunan Senyawa Amonium

1. Digunakan / diserap oleh jasad renik tanah2. Diserap oleh akar tanaman / tumbuhan3. Difiksasi oleh mineral liat tertentu, seperti Ilit4. Dioksidasi secara enzimatis melalui proses

nitrifikasi

5. Pd kondisi pH tinggi dpat berubah menjadi NH3 dan menguap

Page 4: Nitrogen Tanah

4

NITRIFIKASI

Nitrifikasi mrpk proses oksidasi enzimatik:

oksidasi2NH4

+ + 3O2 2NO2- + 2H2O + 4H+ +energi enzimatik oksidasi2 NO2- + O2 2NO3

- + energi enzimatik

Pd tanah yg bereaksi sngt alkalin, reaksi ke dua agak lambat

Jasad Renik yg terlibat :1. Jasad renik nitrifikasi: Nitrobacter

Nitrosomonas: amonia menjadi nitrit

Nitrobacter : nitrit menjadi nitrat

2. Mungkin ada jasad renik lain yg mempunyai kemampuan serupa dengan kedua jasad tsb

LAJU NITRIFIKASI :1. Pada kondisi tanah, suhu, dan kelengasan yg ideal

proses nitrifikasi berlangsung cepat2. Laju harian 6 - 22 kg N setiap 2.000.000 kg tanah

terjadi bila 100 kg ammonium diberikan ke tanah.

Page 5: Nitrogen Tanah

5

FAKTOR TANAH yg

berpengaruh thd

NITRIFIKASI

Bakteri nitrifikasi sangat peka thd kondisi lingkungan:Faktor lingkungan tanah yg berpengaruh:1. Aerasi : ……. Aerasi optimal?2. Suhu : ……. Suhu optimal ?3. Kelengasan : ……. Kelengasan optimal?4. Kapur aktif : ……. Kondisi optimal?5. Pupuk : ……. Kondisi optimal ?

6. C/N ratio : ……. kisaran optimal?

PENGARUH PUPUK :1. Sedikit pupuk yg mengandung unsur makro dan/atau

mikro dapat membantu nitrifikasi2. Keseimbangan antara N-P-K sangat menolong nitrifikasi3. Pemberian pupuk amonium dosis tinggi menghambat

nitrifikasi4. Ternyata amonia dapat bersifat toksik bagi Nitrobacter,

tetapi tidak bagi Nitrosomonas

C/N ratio :1. Karbohidrat merupakan sumber energi bagi jasad renik tanah2. Kalau tanah banyak karbohidrat (C/N ratio tinggi), jasad nitrifikasi tidak

mampu bersaing dengan jasad renik lainnya.

Page 6: Nitrogen Tanah

6

Penambahan N ke dalam tanah:1. Hujan dan debu2. Fiksasi N non-simbiotik3. Fiksasi N simbiotik4. Limbah Pertanian: ternak, tanaman, ikan, manusia5. Pemupukan

Kehilangan N dari tanah:1. Volatilisasi, penguapan2. Denitrifikasi3. Pencucian, Erosi dan run-off4. Serapan tanaman.

Page 7: Nitrogen Tanah

7

1. Kontribusinya sebesar 4 - 8 kg N/ha/tahun2. Aktivitas elektris selama thunderstorms3. Debu, asap, partikulat dlm udara mengandung N4.

Page 8: Nitrogen Tanah

8

1. Tempat terjadinga: Tajuk tanaman, seresah/litter, tanah, rhizosfer

2. Pd helai daun: oleh Azotobacter dan Beijerinckia spp.

3. Kontribusi tahunan sebesar 0 - 8 kg N/ha/thn, di daerah rainforest hingga 40 kg N/ha.

4. Fiksasi dlm tanah (sawah) oleh Blue green algae5. Fiksasi dlm rhizosfer tebu, padi, rumput :

Azotobacter, Beijerinckia, dan Derxia.6. Kontribusi No. 5 sekitar < 10 kg N/ha/thn.

Page 9: Nitrogen Tanah

9

1. Kontribusinya tgt pada jumlah spesies legume2. Kontribusi single legume stand 16 - >500 kg

N/ha/th3. Kendala fiksasi : rendahnya P-tersedia ,

tingginya Aldd, kekeringan, kurangnya inokulum spesifik

4. Kontribusinya pd lahan pertanian 4 - 50 kg N/ha

5. Kontribusinya pd lahan hutan tropis 46 - 147 kg N/ha

6.

Page 10: Nitrogen Tanah

10

1. Dekomposisi N-organik menjadi N-anorganik ada tiga tahap:1. Aminisasi: Protein menjadi amine2. Amonifikasi: amine menjadi ammonium (NH4+)3. Nitrifikasi: Ammonium menjadi nitrit dan nitrat

2. Kecepatannya tgt pada suhu, C/N rasio, pH tnh, mineralogi liat dan kandungan air tanah

3. Pada tanah masam, mineralisasi karbon lebih cepat dp nitrogen, shg menurunkan C/N-rasio

4. Mineralisasi N lebih cepat kalah nilai C/N rasio rendah5. Pada Andepts, mineralisasi N berbanding terbalik dg

kandungan alofan6. Mineralisasi N masih dapat berlangsung pd tegangan air

> 15 bar; alternate wetting & drying mempercepat mineralisasi N

Page 11: Nitrogen Tanah

11

Pola fluktuasi musiman Nitrat tanah terdiri atas:

1. Akumulasi nitrat secara lambat dlm topsoil pd musim kering

2. Peningkatan cepat dlm waktu singkat pd awal musim hujan

3. Penurunan cepat selama musim hujan sisanya.

Periode Kering singkat pd musim hujan mengakibatkan “Birch Effect atau FLUSHES”: Peningkatan N-anorganik cepat dan diikuti penurunanya secara bertahap.

Page 12: Nitrogen Tanah

12

Kandungan nitrat tanah (Sumber: Greenland, 1958).

.

Dry Rainy Short dry Rainy

N D J F M A M J J A S O N

Page 13: Nitrogen Tanah

13

NASIB

N-NITRAT TANAH

N-nitrat tanah 1. Digunakan oleh jasad renik tanah (IMOBILISASI)2. Diserap oleh akar tanaman/ tumbuhan (ABSORPSI)3. Hilang bersama air drainase (pencucian, leaching)4. Hilang ke atmosfer dalam bentuk gas (denitrifikasi)

DIGUNAKAN JASAD RENIK & TANAMAN :1. N-Nitrat dapat diserap oleh jasad renik tanah dan

akar tanaman.

Kapan persaingan kedua jenis jasad ini sangat intensif?

LEACHING & VOLATILIZATION :1. Bila tanah ditumbuhi tanaman, biasanya kehilangan nitrat

dalam air drainase tidak terlalu banyak2. Rata-rata kehilangan per tahun melalui pencucian di daerah

humid berkisar antara 5 dan 6 kg setiap hektar3. Pada kondisi drainse dan aerasi tanah yg jelek, N-nitrat

direduksi melalui proses denitrifikasi menjadi gas N2.

Page 14: Nitrogen Tanah

14

1. Akumulasi nitrat pd topsoil terjadi karena nitrifikasi pd kondisi tegangan air tanah 15 - 80 bar

2. Pergerakan air tanah dari subsoil ke topsoil mendukung mineralisasi N

3. Hasil mineralisasi N pd subsoil terbawa naik bersama air kapiler dan terakumulasi pd tanah lapisan atas setebal 5 cm

4. Selama musim hujan, nitrat akan terangkut kembali ke subsoil

Page 15: Nitrogen Tanah

15

Musim Horison Pola tanam: kg N/ha sbg NO3-

Fallow Jagung Pasture

Hujan A 18 9 8(190 mm/bl) B 13 10 7

Kering A 35 22 10(38 mm/bl) B 17 10 9

Sumber: Hardy (1946)

Page 16: Nitrogen Tanah

16

1. Bbrp hari setelah hujan lebat pertama, terjadi peningkatan N-anorganik dlm tanah

2. Kontribusinya 23 - 121 kg N/ha dalam jangka 10 hari3. Puncak akumulasi N ini berbanding langsung dg

durasi dan intensitas periode kering sebelumnya4. Bberapa alasan terjadinya N-flushes ini :

1. Populasi mikroba aktif meningkat cepat 2. Banyak tersedia substrat yg mudah didekomposisi3. Musim kering menurunkan C/N rasio humus,

krn mineralisasi C lebih cepat selama periode kering

4. C/N rasio rendah mempercepat mineralisasi N5. Bangkai jasad renik menjadi substrat tambahan

Page 17: Nitrogen Tanah

17

1. Serapan tanaman, Pencucian dan Denitrifikasi

2. Kecepatan pencucian nitrat: 0.5 mm/ mm hujan; untuk tanah berpasir 1 - 5 mm/mm hujan

3. Kehilangan akibat denitrifikasi sulit dikuantifikasikan

4.

Page 18: Nitrogen Tanah

18

Pupuk nitrogen yang lazim digunakan:

1. Urea2. ZA (Ammonium sulfat)3. Ammonium nitrat4. Anhydrous ammonia4. Ammonium Fosfat

Page 19: Nitrogen Tanah

19

1. Pd tanah yg lembab, urea mengalami hidrolisis ensimatis:

CO(NH2)2 + H2O (NH4)2CO3

NH4+ + CO3=

2. Sebelum terhidrolisis, urea bersifat mobil dan dapat tercuci

3. Proses hidrolisis urea pd tanah lembab 1 - 4 hari4. Laju hidrolisis urea pada tanah tergenang hampir sama dg

tanah tidak tergenang5.

Urease

Page 20: Nitrogen Tanah

20

1. Pd tanah yg pH nya > 7.0 : mis. VERTISOLS

NH4+ NH3 (menguap bila tnh mengering)

2. Kehilangan penguapan dpt mencapai 4% kalau urea disebar permukaan tanah (pasir berlempung pH 7.1) dg dosis 28 kg N/ha , kalau dosisnya 277 kg N/ha kehilangan penguapan mencapai 44%.

3. Penguapan dapat dikurangi dengan membenamkan urea pd kedalaman > 5 cm

4. Deep placement sangat penting untuk lahan kering berkapur.

Page 21: Nitrogen Tanah

21

DOSIS UREA: 222 kg N/ha

Kedalaman Kehilangan (% dosis pupuk)pupuk (cm) Aplikasi sebelum Irigasi Setelah Irigasi

Permukaan tanah 8.1 40.21.2 1.2 33.42.5 0.6 18.15.0 0.05 0.57.5 0.0 0.0

Sumber: Shankaracharya dan Meta (1971)

Page 22: Nitrogen Tanah

22

1. ZA yg disebar di permukaan tanah tdk mengalami kehilangan penguapan sebanyak Urea

2. Pd tnh lempung-liat nitrifikasi ammonium berlangsung cepat pada musim hujan; sebagian besar N-pupuk ditemukan sebagai nitrat pd kedalaman tanah 60-120 cm.

3. Pd tanah berpasir, akumulasi NH4+ pada kedalaman 15-30 cm setelah 3 hari sejak aplikasinya

4. Setelah 21 hari sejak aplikasi ZA, terjadi akumulasi nitrat pd lapisan permukaan 8 cm.

Page 23: Nitrogen Tanah

23

Persen recovery ZA yg disebar permukaan tanah Laterit berpasir dg dosis 80 kg N/ha

Kedalaman Setelah 3 hari (%) Setelah 21 hari (%)(cm) N - NH4+ N - NO3- N - NH4+ N - NO3-

0 - 8 23.7 2.6 26.5 56.3 8 - 15 15.5 3.1 0.6 5.4 15-30 51.0 5.6 0.4 8.0 30-45 12.1 1.2 0.7 1.7

Total 102.3 12.5 28.2 71.4

Sumber: Wetselaar (1962).

Page 24: Nitrogen Tanah

24

1. Pemupukan lebih efisien dibanding dg disebar2. ZA atau Urea 80 kg N/ha dibenamkan 15 cm pd saat

tanam, nitrifikasi dalam beberapa hari lebih dari 80%.3. Nitrat yg dihasilkan tercuci ke luar zone akar, sebelum

tanaman menumbuhkan akarnya4. Pada dosis pupuk yg tinggi bakteri nitrifikasi tdk tahan

terhadap tekanan osmotik yg tinggi dan pH > 8.05. Dg waktu konsentrasi NH4+ di sekitar lokasi pupuk

berkurang, pH menjadi sekitar 7-8, nitrifikasi menghasilkan nitrit (akumulasi nitrit toksik). Kalau pH menurun < 7.0 akibat dari peningkatan CO2, terbentuklah nitrat.

6. Pertumbuhan akar di sekitar lokasi urea ditangguhkan selama 4 minggu sampai nitrit berubah menjadi nitrat

Page 25: Nitrogen Tanah

25

Pembentukan nitrit dan nitrat setelah pembenaman pupuk N (1000 ppm N) pd tanah

berkapur

Pupuk Minggu inkubasi 2 4 6 12Urea ppm Nitrit

170 345 125 0ppm Nitrat

15 55 330 365pH tanah

7.4 7.2 6.0 4.7

ZA ppm Nitrit0 0 0 0

ppm Nitrat25 85 130 140

pH tanah6.2 6.4 5.6 4.8

Sumber: Wetselaar et al. (1972).

Page 26: Nitrogen Tanah

26

KEBUTUHAN N TANAMAN TROPIKA

Nutrient Removal by Tropical Crops

Tanaman Bagian Hasil (t/ha) kg N/ha

Jagung Biji 1.0 25Jerami 1.5 15Biji 7.0 128Jerami 7.0 72

Padi Biji 1.5 35Jerami 1.5 7Biji 8.0 106Jerami 8.0 35

Ubikayu Umbi 30.0 120Kentang Umbi 40.0 172Kac tanah Unhulled nuts 1.0 49

Sumber: Sanchez, 1976.

Page 27: Nitrogen Tanah

27

Nitrogen used by corn (kg/ha) 400

300

200

100

0 2 4 6 8 10 12

Hasil jagung, t/ha

Sumber: Bartholomew (1972).

Total

Biji

Jerami

Page 28: Nitrogen Tanah

28

1. Tiga parameter unt estimasi dosis pupuk:1. Serapan N tnm unt menghasilkan tingkat hasil

ttt.2. Suplai N oleh tanah3. Persen recovery pupuk N

2. Kebutuhan internal N: Jumlah (kadar) minimum N dlm tajuk tanaman yg berhubungan dg hasil maksimum:

1. Tebu : 0.2 % N2. Jagung : 1.2% N3. Padi : 0.8% N

3. Suplai N dari tanah dpt diestimasi dari rataan hasil tanpa pemupukan N; atau serapan N tanaman tanpa pemupukan N

Page 29: Nitrogen Tanah

29

1. Efisiensi PUPUK dpt dihitung berdasarkan recovery pupuk dari percobaan lapangan.

Serapan N dg dosis N - Serapan N tanpa pupuk % Recovery = ------------------------------------------------------------ x

100% Dosis N

2. Recovery pupuk N berkisar 20 - 70%; nilai yang tinggi biasanya oleh tanaman yg berakarannya ekstensif; nilai rendah terjadi pada tanah-tanah yg mengalami pembasahan & pengeringan.

3. Dosis pupuk optimum ditentukan:

Serapan N pd tingkat hasil ttt - Serapan N tanpa pupuk Dosis N = ------------------------------------------------------------------------- % Recovery

Page 30: Nitrogen Tanah

30

1. Respon jagung thd Pupuk N biasanya positif, dosis pupuk menentukan tingkat hasil biji

2. Populasi (jarak tanam ) dan varietas menentukan respon pupuk dan produktivitas tanaman

3. Varietas unggul mempunyai respon N yg lebih tinggi4. Rekomendasi di daerah tropis :

Amerika latin : 60 - 150 kg N/haMeksiko : 80 - 175 kg N/haIndonesia : …………….

5. Bentuk Kurva respon dipengaruhi oleh populasi tanaman6. Respon padi juga dipengaruhi oleh tipe tanaman, radiasi, jarak

tanam, dan lama pertumbuhan7.

Page 31: Nitrogen Tanah

31

INTERAKSI RESPON N DAN POPULASI JAGUNG

Hasil tongkol (t/ha) 5

4

3

2

1

20 30 40 50 60

Populasi tanaman (1000/ha)

120 N

80 N

40 N

0 N

Page 32: Nitrogen Tanah

32

PENGARUH REZIM AIR TANAH THD RESPON N

PENGARUH REZIM AIR TANAH THD RESPON N

Hasil biji jagung (t/ha)

5

4

3

2

1

0 40 80 120 Pupuk N (kg/ha)

Sumber: Sanchez, 1976.

Air tnh optimum

Excess moisture

Drought

Page 33: Nitrogen Tanah

33

Tanaman ubikayu:• Kebutuhan nitrogennya tinggi2. Respon terhadap pupuk nitrogen seringkali bersifat

“negatif”3. Pemupukan N meningkatkat rasio top : root, dan

menurunkan hasil umbi4. Kadangkala pemupukan N dapat emningkatkan hasil

umbi, dan kandungan proteinnya, tetapi tidak meningkatkan kandungan patinya

5. Tanaman ubikayu sangat respon terhadap pupuk N, kalau tanahnya cukup mengandung P dan K

6. Penempatan pupuk N tidak boleh terlalu dekat dengan batang ubijayu

Page 34: Nitrogen Tanah

34

Tanaman Kentang:• Kebutuhan nitrogennya tinggi2. Respon terhadap pupuk nitrogen dosis 120 – 160 kg

N/ha3. Pemupukan N meningkatkat rasio top : root, dan

dapat mengakibatkan menurunkan hasil umbi4. Aplikasi pupuk N adalah: 50% pada saat tanam dan

50% pada masa pembentukan umbi5. Respon terhadap pupuk N, sangat tergantung

kandungan bahan organik tanah6. ………….

Page 35: Nitrogen Tanah

35

Tanaman Ubijalar:

• Kebutuhan nitrogennya tinggi2. Respon terhadap pupuk nitrogen dosis 40 – 60

kg N/ha3. Pemupukan N yang berlebih meningkatkat

rasio top : root, dan dapat mengakibatkan menurunkan hasil umbi

4. Respon terhadap pupuk N, sangat tergantung kandungan K tanah

6. ………….

Page 36: Nitrogen Tanah

36

Tanaman Kacang-kacangan:

• Kebutuhan nitrogennya rendah – medium2. Pemupukan N diperlukan kalau: fiksasi N

simbiotik sangat langka dan tanah sangat miskin nitrogen

3. Respon terhadap pupuk nitrogen dosis 30 – 100 kg N/ha untuk Phaseolus vulgaris

4. Pemupukan N dosis rendah pada saat tanam 5.

Page 37: Nitrogen Tanah

37

1. 30-50% dari Pupuk N diambil tanaman, sisanya tinggal dlm tanah dan hilang tercuci dan denitrifikasi

2. Perilaku residu N tgt kondisi tanah & iklim

3. Oxisols & Ultisols mengandung > 300 kg N/ha N-anorganik di dlm profilnya stl mengalami pemupukan terus menerus (Fox et al. 1974)

4. Umumnya kehilangan pencucian & denitrifikasi lebih dominan, shg efek residue N dlm tanah jarang diketahui

5.

Page 38: Nitrogen Tanah

38

PERUBAHAN SIFAT & CIRI TANAH

1. ZA dan Urea mempunyai efek residu kemasaman:

(NH4)2SO4 + 4O2 ------ 2NO3- + 2H2O +4H+ + SO4=

CO(NH2)2 + 2 H2O ----- (NH4)2CO3 + 4O2

2NO3- + 3H2O + 2H+ + CO2

2. Aplikasi ZA dosis tinggi terus-menerus menurunkan pH dan kejenuhan basa tanah lapisan bawah. Kedua hal ini dapat diperbaiki dg pengapuran.

Page 39: Nitrogen Tanah

39

EFEK PUPUK N thd pH TANAH

pH (0-20 cm)

50 100 150 200 kg N/ha

7

6

5

4

3ZA

Urea

NaNO3

Dosis pupuk selama 5 tahun terus

Page 40: Nitrogen Tanah

40

EFEK PENCUCIAN N-PUPUK thd KB

SUBSOIL

% Kejenuhan Basa

440 880 1760 kg N/ha

70

60

50

40

30

20

15-30 cm

0-15 cm

Dosis pupuk ZA

Tanah Liat

Page 41: Nitrogen Tanah

41

Pengelolaan N-Tanah

Dua Tujuan Pokok:1. Memelihara ketersediaan N yg cukup dalam tanah2. Pengaturan ketersediaan N sedemikian rupa shg selalu tersedia dlm jumlah yg diperlukan tanaman.

N-tersedia

Fiksasi-N Pupuk buatan

Simbiotik Non-simbiotik

N-atmosfer

Erosi - run off

Pencucian Diserap tanaman

BOT

Sisa tnm + Rabuk

NERACA N

Page 42: Nitrogen Tanah

42

• Sumber utama nitrogen tanah adalah:1.1. Fiksasi N simbiotik dan non-simbiotik1.2. Pupuk1.3. Debu-debu dari udara1.4. Air hujan1.5. Air irigasi1.6. Bahan organik: Kompos, pupuk hijau, ppk kandang, dll

2. Kecepatan mineralisasi N-organik dalam tanah sangat dipengaruhi oleh kandungan air tanah

Page 43: Nitrogen Tanah

• Pola Fluktuasi kandungan nitrogen dalam tanah bersifat siklis:

1.1. Peningkatan kandungan nitrat selama musim kering1.2. Mineralisasi N sangat cepat pd awal musim hujan1.3. Penurunan secara bertahap kandungan N-tanah selama musim hujan karena diserap tanaman dan pencucian

2.

Page 44: Nitrogen Tanah

44

1. Praktek pemupukan N tergantung pada:1.1. Kebutuhan tanaman1.2. Sifat dan ciri tanah1.3. Sumber pupuk nitrogen (Jenis pupuk)1.4. Cara penempatan pupuk N dalam tanah1.5. Waktu aplikasi pupuk

2. Kandungan N pupuk organik biasanya terlalu rendah untuk mencukupi kebutuhan tanaman jenis unggul yang produksinya tinggi

3. Pupuk “slow release” seperti sulfur-coated-urea (SCU) cocok untuk tanaman yang pertumbuhannya lambat dan kondisi tanah yang pencuciannya intensif

4. Aplikasi pupuk N sebelum tanam akan mengakibatkan kehilangan N akibat pencucian, penguapan dan denitrifikasi

5. Waktu aplikasi pupuk N yang paling tepat adalah pada saat “fase kritis” pertumbuhan tanaman

Page 45: Nitrogen Tanah

45

Pemupukan Nitrogen yang intensif terus-menerus dapat mengakibatkan efek residual, a.l:1. Tingginya Kandungan N-anorganik dalam tanah2. Penurunan pH tanah yang drastis3. Penurunan kejenuhan basa (KB) dalam tanah4. ……..

Page 46: Nitrogen Tanah

46

EFEK PENCUCIAN PEMUPUKAN N thd pH tanah

Kedalaman tanah, cm

15

30

45

60

75

90

4000 kg N/ha

0 kg N/ha

Tanah Clay Loam

3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 pH tanah

900 kg N/ha

Page 47: Nitrogen Tanah

47

SUMBER BELERANG

ALAMI

Mineral Tanah:Sulfida besi, nikel dan tembaga biasanya dijumpai pada tanah-tanah yg drainasenya jelekPirits juga sering dijumpai pd tanah-tanah rawa pasang-surutGips (Gipsum) terakumulasi pd horison bawah Mollisol & Aridisol

BELERANG ATMOSFER1. Tanaman dpt menyerap langsung belerang

atmosfer, sekitar 25 - 35% dari total kebutuhannya

2. Tanah juga dapat menyerap langsung belerang atmosfer

3. Air hujan menganjung sejumlah belerang, 1 - 100 kg setiap hektar

BELERANG ORGANIK1. Asam amino tertentu2. Senyawa lain yang mempunyai mikatan C-S3. Sulfat organik

Page 48: Nitrogen Tanah

48

PEREDARAN BELERANG

Sulfur (S)

Belerang organik

Sulfida (S=)

Sulfat (SO4

=)

reduksi

Oksidasi

Oksidasi

Oksidasi reduksi

reduksi

Oksidasi

Dekomposisi Mineral

tanahMineral

tanah

PencucianPencucian

Serapan

Sisa-sisa Biomasa tanaman

Gas H2S

Volatilisasi

Page 49: Nitrogen Tanah

49

Perilaku Belerang

dlm Tanah

MINERALISASI - IMOBILISASI:Reaksi mineralisasi:

S-Organik Hasil dekomposisi Sulfat(Protein & senyawa (Senyawa sulfida)Organik lain)

Reaksi Imobilisasi: Ion Sulfat Jasad renik S-organik

OKSIDASI - REDUKSI: reaksi-reaksi biokimia H2S + 2O2 H2SO4 2H+ + SO4=

2S + 3 O3 + 2H2O 2H2SO3 2H+ + SO3=

Alkohol-organik + Sulfat Asam organik + H2O + S= Bakteri belerang

Fe++ + S= FeSSulfatSulfitTiosulfat direduksi oleh bakteri SulfidaS-elementer

OKSIDASI - REDUKSI: reaksi-reaksi biokimia H2S + 2O2 H2SO4 2H+ + SO4=

2S + 3 O3 + 2H2O 2H2SO3 2H+ + SO3=

Alkohol-organik + Sulfat Asam organik + H2O + S= Bakteri belerang

Fe++ + S= FeSSulfatSulfitTiosulfat direduksi oleh bakteri SulfidaS-elementer

Page 50: Nitrogen Tanah

50

Perilaku Belerang

dlm Tanah

OKSIDASI BELERANG & KEMASAMAN:

Oksidasi belerang pd akhirnya menghasilkan ion H+ yg dpt menurunkan pH tanahDidaerah pasang-surut, tanahnya disebut TANAH SULFAT MASAM, mengandung “cat-clay”. Kalau tanah ini tetap tergenang dapat ditanami padi; kalau tanah ini dikeringkan akan terjadi oksidasi belerang dan sulfida menjadi sulfat yg mampu mengasamkan tanah secara ekstrim

RETENSI SULFAT Retensi sulfat dalam tanah rendah, baik jumlah &

kekuatannya.Tanah bagian bawah biasanya mempunyai retensi sulfat

lebih tinggi daripada topsoilRetensi sulfat berhubungan dg hidroksida Fe dan Al, dan

Kaolinit

K H O SO4

-Al Al- + KHSO4 -Al Al- + H2O

O O H H

RETENSI SULFAT Retensi sulfat dalam tanah rendah, baik jumlah &

kekuatannya.Tanah bagian bawah biasanya mempunyai retensi sulfat

lebih tinggi daripada topsoilRetensi sulfat berhubungan dg hidroksida Fe dan Al, dan

Kaolinit

K H O SO4

-Al Al- + KHSO4 -Al Al- + H2O

O O H H

Page 51: Nitrogen Tanah

51

NITROGEN dan BELERANG TANAH

Wassalam, 2004

NITROGEN dan BELERANG TANAH

Wassalam, 2004