Gerakan hara dalam tanah

 

Ion di dalam tanah tanah akan bergerak menuju permukaan akar dengan mekanisme berikut: root interception, mass flow atau diffusion.

Pemasokan dan pengangkutan hara:

  1. intersepsi akar semata-mata berkaitan dengan pemasokan hara (solely a supply mechanism).
  2. aliran massa dan difusi merupakan pemasokan dan pengangkutan hara (mechanisms of supply and transport).
  3. memahami bagaimana hara bergerak, sangat penting untuk memahami dampaknya bagi lingkungan, juga dalam penyerapan hara.

 

Intersepsi akar

Akar tumbuh menembus tanah, bersinggungan dengan permukaan partikel tanah, permukaan akar bersinggungan dengan ion hara yang terjerap, kemudian terjadi pertukaran secara langsung (contact exchange). Meskipun angkanya kecil, tetapi sumbangannya penting agar hara mencapai akar. Hal ini nampak jelas terutama bagi hara dengan kadar tinggi dalam tanah misalnya Ca dan Mg, atau hara yang dibutuhkan dalam jumlah kecil bagi tanaman seperti Zn dan Mn dan hara mikro lainnya.

Intersepsi dipengaruhi oleh semua yang mempengaruhi pertumbuhan akar: tanah yang kering, tanah mampat, pH tanah yang rendah, keracunan Al dan Mn, kekahatan hara, kegaraman, aerasi buruk, penyakit akar, serangga, nematoda, temperatur sangat tinggi atau sangat rendah. Pertumbuhan tanaman berpengaruh paling besar terhadap proses intersepsi, meskipun juga berpengaruh terhadap dua mekanisme lainnya.

Hara yang masuk melalui intersepsi  tergantung pada kadar hara dalam tanah,  volume tanah yang dijelajahi akar, akar menempati 1 – 2% volume tanah, pada permukaan tanah akar lebih rapat.

Proses intersepsi atau pertukaran langsung dapat digambarkan sebagai berikut:

  • [rambut akar] H+ denganK+ [lempung/BO]
  • pertukaran => => =>
  • [rambut akar] K+ dengan H+ [lempung/BO]

Hal ini terjadi karena akar juga memiliki KPK yang berumber dari gugus karboksil (seperti dalam bahan organik): COOH <–> COO + H+.  Besarnya kpk akar pada monokotil 10 – 30 meq/100 g dengan sifat kation monovalen lebih cepat diserap, sedangkan akar dikotil memiliki KPK 40 – 100 meq/100 g dengan sifat kation divalen lebih cepat diserap.

 

Aliran masa (mass flow)

Hara terlarut terbawa bersama aliran air menuju akar tanaman, aliran air dipengaruhi oleh transpirasi, evaporasi dan perkolasi. Jumlahnya proporsional dengan laju aliran (volume air yang ditranspirasikan) dan kadar hara dalam larutan tanah.

Aliran masa memasok hampir seluruh hara mobil yang diperlukan tanaman yaitu: NO3, SO42-, Cl, and H3BO3. Seringkali memasok hara Ca dan Mg yang berlebihan. Dengan demikian dapat memenuhi kebutuhan Cu, Mn, and Mo, serta memenuhi sebagian kebutuhan Fe and Zn.

Faktor yang mempengaruhi aliran masa adalah :

  1. kadar lengas tanah:  tanah yang kering tidak ada gerakan hara,
  2. temperatur: temperatur yang rendah mengurangi transpirasi dan evaporasi,
  3. ukuran sistem perakaran: mempengaruhi serapan air.

Pengaruh kerapatan akar terhadap pasokan hara oleh aliran masa lebih ringan dibanding terhadap intersepsi akar dan difusi.

 

Difusi (diffusion)

Ion bergerak dari wilayah yang memiliki kadar hara tinggi ke wilayah yang lebih rendah kadar haranya. Akar menyerap hara dari larutan tanah. Kadar hara di permukaan akar lebih rendah dibandingkan kadar hara tersebut  larutan tanah di sekitar akar. Ion bergerak menuju permukaan akar. Mekanisme ini sangat penting bagi hara yang berinteraksi kuat dengan tanah. Terutama untuk memasok hara P dan K, juga hara mikro Fe dan Zn.

Laju difusi proporsional dengan gradien konsentrasi, koefisien difusi dan wilayah yang tersedia untuk terjadinya difusi. Persamaan difusi “Hukum Fick”:

dC/dt = De. A.dC/dX

dC/dt = laju difusi (perubahan konsentrasi antar waktu)
De = koefisien disfusi efektif
A          = luas penampang difusi
dC/dX = gradien konsentrasi (perubahan konsentrasi antar jarak)

Koefisien difusi efektif (effective diffusion coefficient)

De=Dw.Θ(1/T).(1/b)

Dw = koefisien difusi dalam air
Θ     = kadar air tanah volumetrik
T     = faktor kelikuan (tortuosity)
b     = daya sangga tanah (soil buffering capacity)

Koefisien difusi dalam air dipengaruhi temperatur, jika dingin difusi lebih lambat. Kadar air tanah, jika kering difusi lebih lambat, kurang air, wilayah yang dilewati difusi lebih sempit. Kelikuan (tortuosity), jalur dalam tanah tidak lurus, tetapi melalui sekeliling partikel tanah yaitu lapisan air yang sangat tipis. Hal ini dipengaruhi oleh tekstur tanah dan kadar airnya. Jika lebih banyak lempung maka jalur difusi lebih panjang.  Lapisan air lebih tipis, jalur difusi lebih panjang. Daya sangga tanah (buffering capacity): hara dapat diambil melalui jerapan tanah selama bergerak tersebut, hal ini akan menurunkan laju difusi.

Jarak difusi hara sangatlah pendek yaitu:  K ~ 0,2 cm, sedangkan P ~ 0,02 cm. Ukuran dan kerapatan akar sangat mempengaruhi pasokan hara oleh mekanisme difusi. Hal ini harus menjadi pertimbangan dalam penempatan pupuk.

Berilah komentar anda !

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s