Makalah Unsur Hara Fosfor (P) didalam Tanah

BAB I

PENDAHULUAN

1.1              Latar Belakang

Tanah (bahasa yunani : pedon ; bahasa latin : solum) adalah produk transformasi mineral dan bahan organik yang terletak di permukaan sampai kedalaman tertentu yang dipengaruhi oleh faktor-faktor genetis dan lingkungan, yaitu : iklim, organisme hidup (mikro dan makro), topografi, bahan induk, dan kurun waktu yang berjalan sangat panjang, yang dapat dibedakan dari ciri-ciri bahan induk aslinya baik ecara fisik, kimia, biologi, maupun morfologinya.

Tanah yang subur merupakan tempat hidup mikro organisme yang sangt baik. Selain itu pula tanah yang merupakan sumber kehidupan yang baik adalah tanah yang subur, yaitu kemampuan atau kualitas suatu tanah dalam menyediakan unsur-unsur hara tanaman dalam jumlah yang mencukupi kebutuhan tanaman, dalam bentuk senyawa yang dapat dimanfaatkan tanaman dan dalam perbandingan yang sesuai untuk pertumbuhan tanaman tertentu apabila suhu dan faktor-faktor pertumbuhan lainnya mendukung pertumbuhan normal tanaman.

Tanah terdiri dari dua unsur hara yaitu unsur hara esensial dan non esensial. Unsur hara esensial adalah unsur-unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman, yang fungsinya dalam tanaman tidak bisa digantikan oleh unsur lain, sehingga bila tidak terdapat dalam jumlah yang cukup dalam tanah, maka akan berpotensi menyebabkan gangguan pada pertumuhan tanaman, yang sering diistilakan dengan defisiensi. Sedangkan dikatakan unsur hara non esensial karena unsur hara tersebut belum diketahui secara jelas fungsinya. Sebagai contoh unsur logam plumbum (Pb) dan kadmium (Cd).

Unsur hara esensial dapat dibagi kedalam dua jenis, yaitu unsur hara makro dan unsur hara mikro. Unsur hara makro dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah yang lebih banyak bila dibandingkan unsur hara mikro, unsur hara makro terdiri atas 9 unsur hara dan unsur hara mikro terdiri atas 7 unsur hara. Salah satu unsur hara makro yang sangat dibutuhkan oleh tanaman adalah unsur hara fosfor (P).

Fosfor adalah unsur kimia yang memiliki lambang P, merupakan unsur nonlogam,termasuk golongan nitrogendan dengan nomor atom 15. Fosfor ditemukan oleh Hennig Brandt pada tahun 1669 di Hambrug, Jerman. Fosfor berasal dari bahasa Latin yaitu phosphoros yang berarti ‘pembawa terang’ karena keunikannya yaitu bercahaya dalam gelap (glows in the drak). Ia menemukan unsur ini dengan cara ‘menyuling’ air urin melalui proses penguapan dan setelah dia menguapkan ember air urin, dia baru menemukan unsur yang dia inginkan.

Fosfor dapat ditemukan di bumi di dalam tanah, air dan sedimen. Siklus fosfor tidak dapat ditemukan di udara yang mempunyai tekanan tinggi, ini karena fosfor biasanya cair pada suhu dan tekanan normal. Hal ini terutama melakukan siklus melalui tanah, air dan sediment. Siklus fosfor  dapat ditemukan sebagai partikel debu yang kecil. Perlahan-lahan bergerak dari endapan di darat dan di sedimen, organisme hidup, dan jauh lebih lambat daripada kembali ke tanah, air dan sedimen. Fosfor paling sering ditemukan dalam formasi batuan sedimen dan laut sebagai garam fosfat. Garam fosfat yang dilepaskan dari pelapukan batuan melalui tanah biasanya larut dalam air dan akan diserap oleh tanaman.

Jumlah fosfor dalam tanah pada umumnya sangat kecil, sering kali faktor pembatas bagi pertumbuhan tanaman. Oleh sebab itu manusia sering menggunakan fosfat sebagai pupuk pada tanah pertanian. Fosfat juga merupakan faktor-faktor pembatas bagi pertumbuhan tanaman di ekosistem laut, karena tidak begitu larut dalam air. Hewan menyerap fosfat dengan makan tumbuhan atau binatang pemakan tumbuhan. Siklus fosfor melalui tanaman dan hewan jauh lebih cepat daripada yang dilakukan melalui batu dan sedimen. Ketika hewan dan tanaman mati, maka fosfat akan kembali ke tanah atau lautan lagi selama pembusukan.

Setelah itu, fosfor akan berakhir di formasi batuan sedimen atau lagi, tetap disana selama jutaan tahun. Akhirnya, fosfor yang dilepaskan kembali melalui pelapukan dan siklus dimulai lagi.

Di alam fosfor berikatan dengan oksigen yang disebut senyawa fosfat. Namun, ketersediaan fosfat dalam tanah di Indonesia umumnya sangat rendah yang disebabkan karena fosfat terikat menjadi AIPO4 pada tanah asam atau Ca3(PO4)2 pada tanah basa. Tanaman tidak dapat menyerap fosfat terikat sehingga harus diubah menjadi bentuk yang dapat diserap tanaman. Selain itu, ketersediaaan fosfat dalam tanah sangat ditentukan oleh pH tanah, jumlah dan tingkat dekomposisi bahan organik, serta kegiatan mikrooganisme dalam tanah seperti jamur.

1.2              Rumusan Masalah

Berdasarkan topik tentang unsur hara fosfor didalam tanah, rumusan masalah yang dapat diajukan sebagai berikut :

1.        Berapa besar kebutuhan unsur hara fosfor bagi tanaman?

2.        Apa saja fungsi fosfor bagi tanaman?

3.        Bagaimana gelaja defisiensi unsur hara fosfor?

4.    Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi ketersediaan fosfor didalam

tanah?

1.3              Tujuan

Berdasarkan dengan rumusan masalah di atas, tujuan penulisan tentang unsur hara fosfor didalam tanah adalah :

1.        Ingin menjelaskan seberapa besar kebutuhan unsur hara fosfor bagi

tanaman?

2. Ingin menjabarkan fungsi fosfor bagi tanaman?

3. Ingin menjelaskan gelaja defisiensi unsur hara fosfor?

4. Ingin menjabarkan faktor-faktor yang mempengaruhi ketersediaan

fosfor didalam tanah?

Serta untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah kimia lingkungan.

BAB II

FOSFOR (P)

2.1       Pengertian Fosfor

Fosfor adalah unsur kimia yang memiliki lambang P dengan nomor atom 15. Fosfor berupa nonlogam, bervariasi banyak, termasuk golongan nitrogen, banyak ditemui dalam batuan fosfat anorganik dan dalam semua sel hidup tetapi tidak pernah ditemui dalam bentuk unsur bebasnya. Fosfor amatlah reaktif, memancarkan pendar cahaya yang lemah ketika bergabung dengan oksigen, ditemukan dalam berbagai bentuk, dan merupakan unsur penting dalam makhluk hidup.

2.2       Sifat Kimia Unsur Fosfor

                                            _{Gambar 2.2. Bentuk Fosfor}

a. Sifat kimia unsur fosfor

1. Fosfor putih bersifat sangat reaktif, memancarkan cahaya, mudah

    terbakar di udara, beracun. Fosfor putih digunakan sebagai bahan

    baku pembuatan asam fosfat di industri.

2. Fosfor merah berfsifat tidak reaktif, kurang beracun. Fosfor merah

    digunakan sebagai bahan campuran pembuatan pasir halus dan

    bidang gesek korek api.

2.3       Reaksi Pada Fosfor

1. Asam Fosfat :

Asam fosfat merupakan cairan kental tidak berwarna dan mudah larut dalam air. Asam fosfat dapat diperoleh dari reaksi antara fosfor putih dengan oksigen kemudian tambahkan air. Berikut reaksinya :

P₄  + 5O₂                       P₄O₁₀

P₄O₁₀   +   H₂ 4PH₃PO₄

Selain dengan cara ini asam folat dapat diperoleh dari batu fosfat yang direaksikan dengan asam sulfat pekat.

Ca₃(PO₄)₂   +   3H₂SO₄   +   H₂O   2H₃PO₄  +  3CaSO_4.2H₂O

Asam folat dengan batu gamping akan membentuk dikalsium fosfat yang merupakan bahan dasar pasta gigi dan makanan ternak.

Reaksi sederhananya sebagai berikut :

Ca₃(PO₄)₂  +  Ca HPO₄ (dikalsium fosfat)

Asam folat direaksikan dengan soda abu menghasilkan 3 produk dengan fungsi berbeda. Reaksi sederhananya sebagai berikut :

H₃PO₄   +   Soda abu                   1, 2, 3.

a. Sodium tripoly phosphate           sebagai bahan detergent

b. Sodium triotho phosphate           pelembut air

c. Tetra sodium pyro phosphate      industri keramik

2. Fosforil Halida

Adalah X₃PO, dimana X mungkin F, Cl atau Br.Salah satu yang terpen-

ting adalah Cl₃PO, dapat diperoleh dengan reaksi :

2PCl₃   +   O₂   2Cl₃PO

P₄O₁₀   +   6PCL₅        10Cl₃PO

3. Trimetilfosfit

Mudah menjalankan isomerisasi spontan menjadi dimetilester dari asam metilfosfonat :

P(COH₃)₃                    CH₃PO(OCH₃)₂

2.4         Daur / Siklus Fosfor

Daur / siklus fosfor : proses atau tahapan. Keberadaan fosfor pada organisme hidup sangat kecil, tetapi peranannya sangat diperlukan. Atom fosfor hanya ditemukan dalam bentuk senyawa fosfat (PO₄^3-). Fosfat diserap oleh tumbuhan dan digunakan untuk sintesis organik. Fosfor banyak dikandung oleh asam nukleat, yaitu bahan yang menyimpan dan mentranslasikan sandi genetik. Atom fosfor juga merupakan dasar bagi ATP (Adenosine Tri Phospat) berenergi tinggi yang digunakan untuk respirasi seluler dan fotosintesis. Selain itu merupakan salah satu mineral penyusun tulang dan gigi.

Fosfor merupakan komponen sangat langkah dalam organisme tak hidup. Produktivitas ekosistem darat dapat ditingkatkan jika fosfor dalam tanah ditingkatkan. Peristiwa pelapukan batuan oleh fosfat akan menambah kandungan fosfat di dalam tanah. Contohnya adalah akibat hujan asam. Setelah produsen menggabungkan fosfor ke dalam bentuk biologis, fosfor dipindahkan ke konsumen dalam bentuk organik. Setelah itu, fosfor ditambahkan kembali ke tanah melalui ekskresi fosfat oleh hewan dan bakteri pengurai detritus.

Humus dan partikel tanah mengikat fosfat sedemikian rupa, sehingga siklus fosfor terlokalisir dalam ekosistem. Namun, fosfor dapat dengan mudah terbawa aliran air yang pada akhirnya terkumpul di laut.

Erosi yang terjadi akan mempercepat pengurasan fosfat di samping pelapukan batuan yang sejalan dengan hilangnya fosfat.

Fosfat yang berada di lautan secara perlahan terkumpul dengan endapan yang kemudian tergabung dalam batuan. Ketika permukaan air laut mengalami penurunan atau dasar laut mengalami kenaikan, batuan yang mengandung fosfor ini menjadi bagian dari ekosistem darat. Dengan demikian, maka fosfat mengalami siklus di antara tanah, tumbuhan dan konsumen dalam waktu tertentu.
Diagram terjadinya daur / siklus fosfor dapat dilihat pada Gambar 2.4.

_{Gambar 2.4. Siklus fosfor}

2.5       Fungsi Fosfor

Fungsi fosfor  adalah untuk pembentukan albumin, pembelahan sel, pembentuka bunga, buah dan biji. Selain itu fosfor juga berfungsi untuk memperkuat batang, mempercepat pematangan buah, untuk perkembangan akar, metabolisme karbohidrat, memperbaiki kualitas tanaman, membentuk nucleoprotein (sebagai penyusun RNA dan DNA) dan menyimpan serta memindahkan energi seperti ATP. Unsur Fosfor juga berfungsi untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap penyakit.

2.6       Fosfor Hara Esensial Tanaman

Fosfor merupakan unsur esensial tanaman. Yaitu tidak ada unsur lain yang dapat mengganti fungsinya sendiri didalam tanaman. Oleh sebab itu tanaman harus mengandung unsur fosfor dalam jumlah yang cukup untuk pertumbuhan secara normal. Sedangkan fungsi fosfor didalam tanaman yaitu dalam proses fotosintesis, transfer, respirasi, dan penyimpanan energy, pembelahan dan pembesaran sel serta proses-proses didalam tanaman lainnya. Oleh karena fosfor dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah yang besar maka fosfor disebut dengan unsur hara makro dan kadar fosforpaling tinggi dijumpai pada pusat-pusat pertumbuhan. Yaitu apabila tanaman didefisiensi fosfor maka fosfor yang ada didalam jaringan tua dimobilisasi ke jaringan muda, sehingga yang didefisiensi terlebih dahulu pada jaringan tua, demikian juga apabila tanaman sudah memasuki fase generative (masak), sebagian besar fosfor dimobilisasi ke biji atau bagian-bagian generative tanaman.

2.7       Gejala Defisiensi Unsur Hara Fosfor

Kekurangan fosfor menyebabkan tanaman tumbuh kerdil dan hasil menurun, tidak sejelas apabila tanaman kekurangan nitrogen (N) dan kekurangan fosfor sulit dideteksi pada sebagian besar tanaman, pada beberapa fase pertumbuhan, defisiensi fosfor dapat menyebabkan tanaman terlihat hijau gelap dan juga daun tanaman menunjukan menguning khususnya pada daun-daun tua, karena fosfor didalam tanaman bersifat mobile. Terhambatnya pertumbuhan sistem, batang dan daun serta warna daun seluruhnya berubah menjadi hijau tua/keabu-abuan, sering pula terdapat pigmen merah pada daun bagian bawah, selanjutnya mati. Pada tepi daun, cabang dan batang terdapat warna merah ungu yang lambat laun berubah menjadi kuning, hasil tanaman yang berupa bunga, buah dan biji merosot.

2.8       Sumber Unsur Hara Fosfor DalamTanah

Tanah muda dengan curah hujan rendah biasanya mengandung fosfor cukup tinggi, secara umum unsur hara fosfor dalam tanah terbagi atas dua golongan yaitu P-organik dan P-anorganik.

Dominasi bentuk P-anorganik didalam tanah pada tanah-tanah muda (pelapukan belum intensif) adalah sesuai dengan urutan Ca-P>Al-P>Fe-P; sedangkan untuk tanah-tanah tua (pelapukan lanjut) sesuai dengan urutan Fe-P>Al-P>Ca-P, dan untuk tanah andisol dengan urutan Al-P>Ca-P>Fe-P.

Bentuk P-organik didalam tanah sekitar 10% terdapat dalam mikroorganisme, nilai ini sangat kecil apabila dibandingkan dengan P-total, bentuk P-organik terdistribusi paling besar dipermukaan tanah dibandingkan dengan subsoil, karena sesuai dengan bahan organik tanah.

Bentuk senyawa fosfor dalam tanah, yang tersedia bagi tanaman adalah P-ortofosfat (P dikelilingi oleh 4 atom oksigen, O), yang merupakan turunan dari asam folat, H₂PO₄.Lop P-ortofosfat yang banyak diserap tanaman adalah ion ortofosfat primer (H₂PO₄^-) dan sejumlah kecil diserap dalam bentuk ion ortofosfat sekunder (HPO₄^-).

Akhir-akhir ini banyak usaha yang meningkatkan efisiensi pemupukan fosfor untuk mengurangi biaya usaha tani dari pupuk, khususnya pada tanah-tanah mineral masam, petani langsung menggunakan pupuk fosfor dari batuan fosfat alam. Batuan yang banyak mengandung pupuk fosfor adalah apatit (Ca-P) baik berasal dari batuan beku maupun batuan sedimen.

2.9       Pergerakan Fosfor Didalam Tanah

Bentuk fosfor didalam tanah selain dibedakan atas ketersediaannya, beberapa ahli juga membedakan fosfor berdasarkan P-labil dan P-nonlabil. Seperti telah dijelaskan diatas bahwa P-larut didalam tanah apabila hilang (diserap tanaman) akan secara cepat diganti dalam bentuk P-labil (sebagai bentuk P-terasorpsi). Kecepatan senyawa P-labil untuk mengadakan kesetimbangan dengan P-larut membutuhkan waktu sekitar 24 jam hingga 48 jam. Sedangkan apabila waktu yang dibutuhkan lebih lama maka P tersebut berasal dari bentuk P-non labil.

Penambahan pupuk fosfor kedalam tanah akan meningkatkan fosfor dalam larutan tanah hingga konsentrasinya masih <5 mg.l^-1 dan menyebabkan fosfor tersebut mula-mula akan di absorpsi dan belum ada yang di endapkan, tetapi apabila dilakukan penambahan peningkatan pupuk P akan menyebabkan P selain di adsorpsi juga akan diendapkan dalam bentuk mineral bebas (Al, Fe dan Ca). Bentuk dan konsentrasinya berbeda tergantung kondisi tanah dan besarnya penambahan, penambahan pupuk P dari batuan posfat alam akan sama dengan penambahan superfosfat setelah 3-4 tahun penambahan. Ini menunjukan bahwa fosfor batuan fosfat sangat tidak larut dan kelarutannya sesuai dengan waktu, sama halnya dengan penambahan superfosfat setelah 3-4 tahun penambahan.

Disebagian besar tanah unsur fosfor bergerak sangat pendek, pada umumnya tetap tinggal pada tempat pelapukan atau sekitar tempat pelapukan.

Hampir semua fosfor bergerak dalam tanah oleh difusi walaupun gerakannya lambat dan sangat pendek uang tergantung pada lengas tanah, kondisi kering menurunkan difusi secara nyata.

2.10   Faktor-faktor yang Mempengaruhi Ketersediaan Fosfor

1. Status fosfor tanah

Tanah yang memdapat fosfor lebih dari fosfor yang diambil tanaman akan memberikan status fosfor lebih tinggi, mempertahankan fosfor dalam status optimum adalah sangat penting.

2. Tanaman

Beberapa tanaman mempunyai sistem perakaran serabut dan beberapa tunjang. Perbedaan ini berperan dalam kemampuan tanaman dalam mengambil dan selanjutnya dapat menentukan metode pemberian fosfor.

3.  Kemasaman

Kelarutan berbagai senyawa fosfor dapat dipengaruhi oleh kemasaman (pH) tanah. Fosfat yang berasosiasi Fe, Al dan Mn mempunyai kelarutan dalam air rendah, logam tersebut sangat dominan ditanah masam.

4.  Lengas

Peningkatan lengas tanah pada kondisi optimum akan meningkatakan fosfor tersedia bagi tanaman, tanah dengan banyak lengas akan mengurangi O₂, sehingga dapat mengurangi pertumbuhan dan aktifitas akar.

5. Temperature

Temperature sangat penting dalam hubungannya dengan pertumbuhan tanaman, akan tetapi kurang penting dengan ketersediaan fosfor, temperature sangat tinggi atau rendah dapat membatasi sarapan fosfor oleh tanaman.

6. Aerasi

Oksigen (O₂)dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman dan absorpsi hara, juga sangat penting untuk pelapukan bahan organik fosfor oleh mikroba.

7. Pemadatan

Pemadatan dapat mengurangi aerasi dan ruang pori dalam zone perakaran. Hal ini akan mengurangi serapan fosfor dan pertumbuhan tanaman. Pemadatan juga menyebabkan volume akar untuk melakukan penetrasi. Juga membatasi untuk mengambil fosfor tanah, ini sesuai dengan jarak pergerakan fosfor  sangat pendek.

8. Hara lain

Penggunaan hara lain dapat menigkatkan serapan fosfor, penambahan kalsium (pengapuran pada tanah asam) dan pemberian sulfur pada tanah alkalin dapat meningkatkan ketersediaan fosfor. Sebaliknya pemupukan nitrogen dapat meningkatkan serapan fosfor.

9.  Jumlah liat

Tekstur makin halus retensi fosfor makin besar dan kuat. Tanah dengan kadar liat yang tinggi akan dapat memfiksasi fosfor lebih tinggi dibandingkan dengan kadar liat yang rendah.

10.Tipe liat

Tanah dengan liat kaolinit (pada tanah dengan curah hujan dan temperature tinggi) dapat menahan atau memfiksasi lebih tinggi. Pada tanah ini fosfor yang diberikan cepat diubah menjadi fosfor tidak larut.

BAB III 

                        PENUTUP

3.1         Kesimpulan

Fosfor merupakan unsur penting dalam makhluk hidup. Bentuk senyawa fosfor dalam tanah, yang tersedia bagi tanaman adalah P-ortofosfat yang merupakan turunan dari asam folat. Lop P-ortofosfat yang banyak diserap tanaman adalah ion ortofosfat primer (H2PO4-) dan sejumlah kecil diserap dalam bentuk ion ortofosfat sekunder (HPO4-).Fosfor merupakan unsur esensiil tanaman.Oleh karena itu tanaman harus mengandung unsur fosfor dengan jumlah yang cukup sebab merupakan unsur hara makro bagi pertumbuhan untuk dapat tumbuh secara normal.Untuk meningkatkan efisiensi pemupukan fosfor, mengurangi biaya usaha tani dari pupuk, petani langsung menggunakan pupuk fosfor dari batuan fosfat alam.

3.2       Saran

Pada saat ini masih banyak petani dan masyarakat yang belum bias mendeteksi tanaman yang kekurangan unsur fosfor dan masih belum bisa mengidentifikasi tanah yang mesti diberi perlakuan khusus, seperti kekurangan fosfor.Semoga kedepannya para petani dan masyarakat Indonesia lebih dapat memahami tentang unsur hara fosfor yang sangat dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar.