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

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

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

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

​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.