Siklus Potasium

Siklus Potasium, Pengujian dan

Rekomendasi Pupuk

by Siswanto

​Agroteknologi - Fak. Pertanian

​UPN "Veteran" Jawa Timur

​Tujuan

​1. Mempelajari berbagai bentuk potassium tanah

2. Memahami proses² tanah yang mempengaruhi ketersediaan potasium bagi

tanaman

3. Memahami bagaimana sifat tanah dan iklim mempengaruhi siklus kalium

4. Mampu membuat rekomendasi pupuk kalium berdasarkan analisis tanah

dan karakteristik setempat

​Latar Belakang

​• Kalium (K) melimpah di sebagian besar tanah, namun sebagian besar K tanah tidak

tersedia untuk tanaman.

• Tanaman membutuhkan K untuk fotosintesis, produksi ATP, translokasi gula, produksi

pati dalam biji-bijian, fiksasi nitrogen pada kacang-kacangan, dan sintesis protein.

• Konsentrasi dan ketersediaan K di dalam tanah terutama dikendalikan oleh proses

anorganik.

• Pemahaman tentang siklus dan ketersediaan K penting untuk pengelolaan sistem

penanaman jangka panjang yang menguntungkan karena K ada dalam jumlah

terbatas di dalam tanah dan dapat membatasi penggunaan nutrisi lain bagi tanaman.

​Bentuk Potassium (K)

​• Kalium ada di dalam tanah sebagai ion K terlarut (larutan K), K yang dapat ditukar (K_dd),

K yang tidak dapat dipertukarkan (K_ndd), dan mineral K.

• Tanaman hanya bisa menyerap K larutan, namun konsentrasi K larutan berkisar antara

1 - 10 mg / L (ppm).

• Ketersediaan K mencakup K larutan dan K yang dapat dipertukarkan.

• K larutan berada dalam keseimbangan dengan K pertukaran, K yang tidak dapat

dipertukarkan, dan fase-fase mineral dari K.

• Tidak seperti N dan P, K tidak dimasukkan ke dalam struktur tanaman; Oleh karena itu,

K tidak terikat dalam bentuk organik, namun dengan cepat dilepaskan kembali ke

tanah lewat sisa² tanaman dan akar.

​Transformasi K Tanah

Jerapan K

​• K_dd diikat secara lemah oleh koloid

liat & bahan organik à secara cepat

dilepaskan kembali ke larutan tanah

​• K_ndd atau K fiksasi à dipegang dalam

lapisan liat oleh ikatan yang sangat kuat

sehingga membuat nutrisi tidak tersedia

bagi tanaman

Fill in the Blank

Kadar Kalium tanah yang tersedia bagi tanaman ada dalam larutan tanah dan jumlahnya sekitar .....

Multiple Select

Kalium yang tersedia untuk tanaman berada dalam bentuk ion K terlarut (larutan K), K yang dapat ditukar (K_dd), K yang tidak dapat dipertukarkan (K_ndd), dan

• Mineral K.

• K_ndd

• K_dd

• Ion K terlarut

Fill in the Blank

K tidak dimasukkan ke dalam struktur tanaman, oleh karena itu K tidak terikat dalam bentuk organik, namun dengan cepat dilepaskan kembali ke tanah melalui...

Multiple Choice

Nutrisi Kalium untuk tanaman sebenarnya dapat dipenuhi dari dalam tanah, namun tidak semua bentuk K dalam tanah tersedia, sumber yang sekaligus sebagai cadangan K dalam tanah adalah ....

• Ion K Larutan

• K terjerap Koloid tanah

• K terfiksasi mineral liat

• K dalam mineral Tanah

​Siklus Potasium (K)

​Sorption and Desorption

​Beberapa liat mengikat K dengan cara yang sama seperti mika dan mampu memfiksasi hara K di dalam struktur berlapisnya.

​Hub. pH, KTK dan Kadar K Tanah

​Gambar.

Hubungan antara Kapasitas Tukar Kation tergantung pH dan Kadar K Larutan Tanah

(Dimodifikasi dari Brady and Weil, 1999).

​Pertukaran K

​• Pertukaran mengarah pada kesetimbangan antara K larutan tanah dan K terikat

jerapan tanah melalui proses sorpsi (penyerapan) dan desorpsi (pelepasan)

• Hampir sebagian besar tanah, jumlah K yang dipertukarkan ke larutan tanah sekitar

1-3% dari kapasitas tukar K tanah.

• K berkompetisi dengan kation lain

dikomplek pertukaran tanah à

tingginya konsentrasi Ca⁺² and/or

Al⁺³, Mg⁺², Na⁺ dapat mempengaruhi

jumlah K yang diserap

Multiple Choice

Nutrisi K yang sifatnya mobil (mudah bergerak) apabila tanah banyak mengandung air (jenuh) maka K akan begerak bebas dan masuk ke celah-celah lempeng mineral liat tipe 2:1 atau 2:2 dan pada saat kering K tidak dapat keluar dari celah lempeng liat tsb. Peristiwa ini dikenal sebagai

• Absorbsi

• Fiksasi

• Adsorbsi

• Terjerap

Multiple Select

Sedangkan K yang diikat sementara pada permukaan komplek jerapan tanah dan membentuk kesetimbangan dengan K yang ada dalam larutan tanah dikenal sebagai

• K Terjerap

• Adsorbsi

• Absorbsi

• Fiksasi

Fill in the Blank

Pada pH rendah dengan kelarutan Al³⁺, Fe³⁺, Fe²⁺, Mn²⁺ tinggi kadar K larutan tanah rendah, hal ini disebabkan oleh

Multiple Choice

Siklus kalium merupakan perpindahan bentuk-bentuk K yang ada dalam tanah, yang melibatkan beberapa proses fisik mekanik dan kimia biologis, proses yang tidak terlibat dalam perubahan bentuk K dalam tanah

• Absorbsi dan Desorbsi

• Uptake dan dilepas tanaman

• Tercuci dan tererosi

• Humifikasi dan mobilisasi

• Fiksasi dan dilepaskan

​Diambil Tanaman

​Jumlah K yang dipindahkan dari lahan pertanian terpilih pada saat Panen

Gambar : Tanah dengan batas  K awal memiliki  kemampuan berbeda dalam menyediakan K bagi tanaman selama musim tumbuh  (Hoeft et al., 2000).

​Diambil Tanaman

​• Sisa panen dibuang -> serapan menggambarkan

penipisan ketersediaan K yang parah.

• Serapan K dapat juga mempengaruhi  perputaran

ketersediaan K dalam tanah

• Diffusi K ke akar tanaman merupakan serapan K

tanaman lebih besar dibandingkan K aliran masa.

• Temperatur dan aerasi mempengaruhi serapan K

tanaman karena keduanya mempengaruhi aktivitas akar

dan diffusi

• Sifat-sifat unik penyerapan K tanaman adalah konsumsi

mewah. Ketika K tersedia melebihi kebutuhan tanaman,

tanaman terus menyerap K tanpa peningkatan hasil

panen

​Gambar : Akumulasi Potasium (K ) selama pertumbuhan untuk gandum merah

(Jacobsen et al., 1992).

​Bagaimana suhu dan kadar air memengaruhi difusi di tanah?

​Uji K Tanah

Tujuan utama pengujian K tanah adalah:

Menentukan jumlah K yang tersedia untuk tanaman atau rentang tanaman di lokasi tertentu.​

​Hubungan antara batas uji K tanah dan hasil tanaman

​Contoh Perhitungan

​Berdasarkan batas  uji K tanah 300 ppm K pada kedalaman 0-15 cm (6"), berapa lama K dapat dipertukarkan dan K larutan akan berada dalam gudang penyimpanan untuk mendukung tanaman Kacang tanah yang menyerap 168 kg K2O/ha per tahun?

Menghitung gudang penyimpanan K tersedia tanaman dalam tanah:

K (kg/ha) = K konsentrasi (ppm) x 2 x ketebalan sampel/15

300 ppm x 2 x (15/15) = 600 kg/ha

Konversi serapan Kacang tanah: kg K2O/ha  x (0,83 kg K/kg K2O) = kg K/ha

168 kg K2O/ha  x 0.83 = 139,44 kg K/ha

Menghitung berapa lama ‘gudang penyimpanan' K akan mempertahankan hasil panen:

(Total K tersedia tanaman) / (Pemindahan tanaman per tahun) = Tahun persediaan K

(600 kg K/ha) / (139,44 kg K/ha) = 4,3 tahun

Jika ‘gudang penyimpanan’ K dapat dipertukarkan dan K mineral tidak mengisi kembali K tanaman yang dipindahkan, maka K dapat ditukar tanah akan mendukung tanaman kacang tanah hanya 4-5 tahun

Multiple Select

Istilah konsumsi mewah sering dialami oleh nutrisi makro tanah, dimana tanaman banyak menyerap nutrisi dari dalam tanah tetapi

• Hasil menurun

• Hasil tidak meningkat

• Hasil tetap

• Hasil meningkat

Multiple Choice

Dari grafik gambar disamping yang memberikan respon K pada peningkatan hasil yang nyata pada takaran uji K tanah

• Sangat Tinggi

• Tinggi

• Sedang

• Rendah

Fill in the Blank

Jika kebutuhan pupuk K tanaman Lombok sebesar 125 kg KCl/ha, dengan kadar 60% K₂O, berapa banyak K yang dikandung oleh pupuk tersebut jika faktor konversi serapan K 0.83 kg K/kg K₂O

​Kotak Perhitungan 2

​Hitung: 

Pupuk yang diaplikasikan = Anjuran K₂O/K₂O dalam fraksi pupuk.

Contoh : 

Rekomendasi pemupukan adalah 22,4 kg K2O/ha.

Berapa banyak KCl (0-0-60) yang dibutuhkan?

Ingat bahwa 60 berarti bahwa pupuk ini setara dengan 60% K2O.

Dinyatakan sebagai pecahan, 60% = 0,60 (60% / 100%).

KCl yang dibutuhkan = (22,4 kg/ha)/0.60 = 37,33 kg/ha

​Tanggap respon pupuk K

​Rekomendasi Pupuk K

​Komposisi Pupuk K terpilih

Multiple Select

Gambar disamping memperlihatkan sebaran jumlah kalium yang tersimpan dalam tubuh tanaman selama masa pertumbuhannya, yang terbanyak mengakumulasi K adalah

• Bagian Daun

• Bagian Batang

• Bagian Akar

• Bagian Pucuk

• Bagian Butir

Multiple Choice

Pada tanah yang memiliki pH dibawah 5.0, penggunaan pupuk berikut mana yang lebih baik dalam menyediakan K tanah

• K-Organik

• K₂SO₄

• KNO₃

• KCl

​Ringkasan

​•Manajemen K yang efektif tidak hanya membutuhkan pemahaman tentang transformasi K di tanah,

•Tetapi juga kesadaran tentang bagaimana iklim, aerasi, dan air dapat mempengaruhi kemampuan mengakses cadangan besar K tanah.

•Potassium ada dalam jumlah yang besar di dalam tanah, tetapi bentuk-bentuk yang tersedia ada dalam jumlah terbatas

•Sejumlah besar K dikeluarkan dari tanah selama panen, dan di sebagian besar mengisi kembali gudang K

•Manajemen dan pengetahuan yang tepat tentang siklus K dalam tanah dapat membantu mempertahankan cadangan K di tanah pertanian saat ini dan memastikan dimanfaatkan secara efisien.