Fosfor

FOSFOR

Materi yang menyusun tubuh organisme berasal dari bumi.  Materi yang berupa unsur – unsur terdapat dalam  senyawa kimia yang merupakan  materi dasar  makhluk hidup dan tak hidup. Ada 40 unsur yang diperlukan bagi kehidupan, ddiantaranya yang terpenting adalah karbon (C), nitrogen (N), fosfor (P), belerang (S), oksigen (O), kalium (Ca), magnesium (Mg), kalium (K), natrium (Na), silicon (Si), besi Fe), dan aluminium (Al). selain itu sebagian unsure –unsur ini tersimpan dalam bentuk organic dalam  tubuh makhluk hidup yang masih hidup atau yang sudah mati.

            Siklus biogeokimia atau siklus organik anorganik adalah siklus unsur atau senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi juga melibatkan reaksi – reaksi kimia dalam lingkungan abiotik sehingga disebut siklus biogeokimia. Siklus-siklus tersebut antara lain: siklus air, siklus oksigen, siklus karbon, siklus nitrogen, dan siklus fosfor. Oleh karena itu, pentingnya siklus biogekimia yang salah satunya adalah siklus fosfor, maka dianggap perlu menyusun  materi tentang siklus fosfor yang terjadi di alam. Materi ini akan membahas secara umum tentang bagaimana terjadinya siklus fosfor dan perannya bagi kehidupan.

Pengertian Fosfor

            Fosfor merupakan salah satu unsur yang dibutuhkan dalam menyusun asam nukleat, ATP, membran sel, pembentukan tulang dan gigi. Kebutuhan akan fosfor sama pentingnya dengan kebutuhan mineral lainya. Fosfor tidak ditemukan dalam atmosfer bumi, hal ini karena fosfor bukan gas. Fosfor ditemukan dalam bentuk anorganik yang berasosiasi dengan unsur lain membentuk senyawa fosfat (PO4) yang terdeposit dalam tanah dan aliran air. 

            Dengan demikian, siklus fosfor dapat digolongkan ke dalam siklus lokal, yaitu yang dapat mengalir di suatu ekosistem tertentu. Senyawa fosfat inilah yang dapat digunakan oleh tumbuhan sebagai bahan untuk sintesis organik, sedangkan hewan memperolehnya dengan memakan tumbuhan atau hewan lain yang memakan tumbuhan. Itulah mengapa tumbuhan disebut sebagai produsen, melalui tumbuhanlah senyawa- senyawa anorganik yang dibutuhkan oleh tubuh organisme (terutama hewan dapat terpenuhi.  Siklus fosfor diperoleh melalui proses biologis serta geologis pada suatu ekosistem.

           Pelapukan sedimen dan bebatuan secara perlahan seiring dengan proses alam, dapat menambah konsentrasi fosfat ke dalam tanah. Fosfat dalam tanah digunakan leh tumbuhan dan produsen lainnya untuk nutrisi pertumbuhan serta pembentukkan senyawa organik di dalam tubuh. Energi yang dibutuhkan oleh organisme terbentuk jika ada unsur fosfor. Para konsumen (hewan) memperoleh unsur fosfor dari aliran materi yang terjadi pada rantai makanan. Fosfor dikembalikan ke alam dari organisme melalui proses pengeluaran serta penguraian yang dibantu oleh dekomposer (bakteri dan jamur). 

            Senyawa fosfor yang masuk ke dalam tanah akan diikat oleh partikel tanah, sehingga siklus fosfor cenderung terlokalisir pada suatu ekosistem. Amun demikian,  resapan air tanah akan melarutkan senyawa fosfat. Sehingga fosfat akan terbawa oleh badan air sampai ke lautan secara perlahan. Selain dari pelapukan, senyawa fosfat dapat diperoleh dari aktivitas pertanian. Penambahan pupuk pospat pada ekosistem sawah, menambah konsentrasi senyawa ini dan dapat terbawa ke aliran air.

            Masuknya senyawa fosfat ke dalam suatu badan air akan menambah kekayaan mineral yang terkandung di dalamnya. Senyawa fosfat yang masuk ke dalam lautan akan berakumulasi dan mengendap. Endapan ini akan tertimbun dan kian tertimbun, sehingga akan terjadi proses sedimentasi (pemadatan, pembentukan batu) oleh proses alam. Proses geologis mampus meningkatkan dasar laut dan menurunkan permukaan laut. Dengan proses demikian, maka sedimen yang terbentuk dapat terangkat dan akan mengulangi proses yang sama. Dengan demikian, dapat dikatakn bahwa sebagian besr siklus fosfat berlangsung terlokalisir antara daratan, tumbuhan , dan organisme lain. Sementara itu, sedimentasi mengembalikan senyawa fosfor yang masuk ke dalam badan air akibat proses geologis.

            Namun demikian, meningkatnya konsentrasi senyawa fosfat dalam suatu badan air yang tidak bergerak, seperti kolam, dapat menimbulkan masalah bagi kehidupan organisme dan keseimbangan ekosistem. Penggunaan pupuk pada lahan pertanian menimbulkan masalah bai lingkungan akuatik di dekatnya. Limbah pertanian yang masih mengandung senyawa fosfat terbawa oleh aliran air dan mengendap di suatu badan air. Senyawa fosfat sangat dibutuhkan oleh tumbuhan untuk pertumbuhan dan perkembangan. Masuknya senyawa fosfat dalam suatu perairan bergerak, tak menimbulkan masalah besar, namun masuknya senyawa fosfat dalam jumlah besar (atau akumulasi) ke dalam badan air yang tergenang (misal sungai aliran air pada musim kering, atau waduk, kolam, dsb) akan menmbulkan maslah. Adalah eutrofikasi yaitu suatu peristiwa dimana pertumbuhan tumbuhan air dan alga sangat cepat sehingga akan menutupi badan air. Senyawa fosfat di suatu badan air membuat air sangat kaya akan fosfat, sehingga membuat pertumbuhan tumbuhan air sangat cepat. 

            Pertumbuhan tumbuhan yang cepat ini akan membahayakan bagi biota akuatik di dalamnya, contoh pertumbuhan eceng gondok atau alga yang menutupi badan air. Efek buruk dari eutrofikasi ialah, kadar oksigen akan menurun, cahaya akan sulit menembus masuk ke dalam karena tertutupi tumbuhan. Dengan  demikia, suhu perairan akan turun (dingin), oleh karena itu situasi yang demikian tidak mendukung kehidupan biota akuatik di dalamnya. Banyak ditemukan ikan- ikan atau lainnya mati akibat eutrofikasi pada badan air yang tidak bergerak.

Peran Fosfor dalam Sektor Pertanian

            Unsur P dalam phospat adalah (Fosfor) sangat berguna bagi tumbuhan karena berfungsi untuk merangsang pertumbuhan akar terutama pada awal-awal pertumbuhan, mempercepat pembungaan, pemasakan biji dan buah.

            Tanaman menyerap fosfor dalam bentuk ion ortofosfat (H2PO4-) dan ion ortofosfat sekunder (HPO4=). Selain itu, unsur P masih dapat diserap dalam bentuk lain, yaitu bentuk pirofosfat dan metafosfat, bahkan ada kemungkinan unsur P diserap dalam bentuk senyawa organik yang larut dalam air, misalnya asam nukleat dan phitin. Fosfor yang diserap tanaman dalam bentuk ion anorganik cepat berubah menjadi senyawa fosfor organik. Fosfor ini mobil atau mudah bergerak antar jaringan tanaman. Kadar optimal fosfor dalam tanaman pada saat pertumbuhan vegetatif adalah 0.3% - 0.5% dari berat kering tanaman.      

            Karateristik fosfor yaitu, fosfor bergerak lambat dalam tanah; pencucian bukan masalah, kecuali pada tanah yang berpasir. Fosfor lebih banyak berada dalam bentuk anorganik dibandingkan organik. Di dalam tanah kandungan F total bisa tinggi tetapi hanya sedikit yang tersedia bagi tanaman.Tanaman menambang fosfor tanah dalam jumlah lebih kecil dibandingkan nitrogen dan K        

Fungsi dari unsur Fosfor pada tanaman yaitu:  

-          Untuk pembentukan bunga dan buah

-          Bahan pembentuk inti sel dan dinding sel

-          Mendorong Pertumbuhan akar muda dan pemasakan biji pembentukan klorofil

-          Penting untuk enzim-enzim pernapasan, pembentukan klorofil

-          Penting dalam cadangan dan transfer energi (ADP+ATP)

-          Komponen asam nukleat (DNA dan RNA)

-          Berfungsi untuk pengangkutan energi hasil metabolisme dalam tanaman.

Apabila tanaman mengalami kekurangan unsur P, maka akan mengalami gejala sebagai berikut:    

-          Reduksi pertumbuhan, kerdil daun berubah tua agak kemerahan           

-          Pada cabang, batang, dan tepi daun berwarna merah ungun yang lambat laun berubah menjadi kuning           

-          Pada buah tampakkecildancepatmatang  

-          Menunda pemasakan       

-          Penbentukan biji gagal Perkembangan akar tidak bagus.

            Untuk pemupukan tanah, fosfat dapat langsung digunakan setelah terlebih dahulu dihaluskan (sebagai pupuk alam). Akan tetapi untuk tanaman pangan seperti padi, jagung, kedelai, dan lain-lain, pupuk alam ini tidak cocok, karena daya larutnya yang sangat kecil di dalam air sehingga sulit diserap oleh akar tanaman pangan tersebut. Untuk itu sebagai pupuk tanaman pangan, fosfat perlu diolah menjadi pupuk buatan.

Pupuk superfosfat terdiri dari : Single Super Phosphate (SSP), Triple Super Phosphate (TSP), Monoammonium Phosphate (MAP), Diammonium Phosphate (DAP), Nitro Phosphate (NP), Ammonium Nitro Phosphate (ANP).

Referensi:

http://hisham.id/2015/06/siklus-fosfor-pengertian-tahap-dan-peran.html

http://allaboutpertanian.blogspot.co.id/2012/04/peranan-unsur-fosfor-p-pada-pertanian.html

https://dhamadharma.wordpress.com/2010/02/11/siklus-fosfor-di-alam/

Artikel Bahan Organik

PRAKTEK YANG MEMPENGARUHI JUMLAH MATERI ORGANIK

• Intervensi manusia yang mempengaruhi bahan organik tanah 

            Setiap bentuk campur tangan manusia mempengaruhi aktivitas organisme tanah dan dengan demikian keseimbangan sistem. praktek manajemen yang mengubah hidup dan nutrisi kondisi organisme tanah, seperti pengolahan tanah berulang atau pembakaran vegetasi, mengakibatkan degradasi lingkungan mikro mereka. Pada gilirannya, ini menghasilkan pengurangan biota tanah, baik dalam biomassa dan keragaman. Di mana tidak ada organisme lebih lama untuk menguraikan bahan organik tanah dan mengikat partikel tanah, struktur tanah rusak dengan mudah oleh hujan, angin dan matahari. Hal ini dapat menyebabkan air hujan limpasan dan erosi tanah, menghapus makanan potensi organisme, yaitu bahan organik dari lapisan atas tanah. Oleh karena itu, biota tanah merupakan faktor paling penting dari tanah, dan “ketika tanpa biotanya, lapisan paling atas bumi berhenti menjadi tanah” (Lal, 1991).

• Membakar vegetasi alami dan sisa tanaman 

            Pembakaran jagung, padi dan sisa tanaman lain di lapangan merupakan praktek umum yang dilakukan masyarakat. Residu biasanya dibakar untuk membantu serangga kontrol atau penyakit atau untuk membuat lahan lebih mudah di musim berikutnya. Pembakaran menghancurkan lapisan sampah dan sehingga mengurangi jumlah materi organik kembali ke tanah. Organisme yang menghuni permukaan tanah dan lapisan serasah juga dieliminasi. Untuk mendekomposisi ulang sebagai pengambilan tempat, hal pertaman yang harus diinvestasikan adalah membangun kembali komunitas mikroba sebelum nutrisi tanaman dapat dilepaskan. Demikian pula lahan dan semak yang terbakar sebelum budidaya. Ini menyediakan pasokan cepat dari P untuk merangsang perkecambahan benih. Namun, hilangnya terkait nutrisi, bahan organik dan aktivitas biologi tanah memiliki konsekuensi jangka panjang yang parah. 

• Penghapusan sisa tanaman 

            Banyak petani menghapus residu dari lapangan untuk digunakan sebagai pakan ternak atau membuat kompos. Kemudian, residu ini kembali untuk berkontribusikan sebagai  kesuburan tanah untuk pupuk atau kompos. Namun, residu kadang-kadang dikeluarkan dari lapangan dan tidak kembali. penghapusan ini mengakibatkan miskinnya unsur hara tanah karena tidak mungkin lagi untuk mendaur ulang nutrisi tanaman hadir dalam residu.

Referensi :

http://www.fao.org/docrep/009/a0100e/a0100e07.htm#TopOfPage

Chapter 4. Practices that influence the amount of organic matter

Bahan Organik Tanah

BAHAN ORGANIK

 

Gambar 1: Pupuk Kompos

Gambar 2: Tanah lahan BK

Gambar 3: Tanah bedengan lahan Bk

          Tanah merupakan susunan dari bahan padatan, air, dan udara. Bahan padatan tersebut dapat berupa bahan mineral dan bahan organik. Bahan mineral terdiri dari partikel pasir, debu dan liat. Ketiga partikel ini menyusun tekstur tanah. Bahan organik dari tanah mineral berkisar 5% dari bobot total tanah. Bahan organik memiliki peranan sangat penting di dalam tanah. Bahan organik tanah juga merupakan salah satu indikator kesehatan tanah. Tanah yang sehat memiliki kandungan bahan organik tinggi, sekitar 5%. Sedangkan tanah yang tidak sehat memiliki kandungan bahan organik yang rendah. Kesehatan tanah penting untuk menyamin produktivitas pertanian.

            Bahan organik adalah kumpulan beragam senyawa-senyawa organik kompleks yang sedang atau telah mengalami proses dekomposisi, baik berupa humus hasil humifikasi maupun senyawa-senyawa anorganik hasil mineralisasi dan termasuk juga mikrobia heterotrofik dan ototrofik yang terlibat dan berada didalamnya.

Bahan organik tanah dapat berasal dari:

(1)        sumber primer, yaitu: jaringan organik tanaman (flora) yang dapat berupa: daun,     ranting dan cabang, batang, buah, dan akar.

(2)        sumber sekunder, yaitu: jaringan organik fauna, yang dapat berupa: kotorannya dan           mikrofauna.
(3)        sumber lain dari luar, yaitu: pemberian pupuk organik berupa: pupuk kandang,  pupuk        hijau, pupuk bokasi (kompos), dan pupuk hayati.

Proses dekomposisi bahan organik melalui 3 reaksi, yaitu:

(1)        reaksi enzimatik atau oksidasi enzimatik, yaitu: reaksi oksidasi senyawa hidrokarbon          yang terjadi melalui reaksi enzimatik menghasilkan produk akhir berupa karbon dioksida (CO2), air (H2O), energi dan panas.
(2)        reaksi spesifik berupa mineralisasi dan atau immobilisasi unsur hara essensial berupa           hara nitrogen (N), fosfor (P), dan belerang (S).
(3)        pembentukan senyawa-senyawa baru atau turunan yang sangat resisten berupa humus        tanah.

Berdasarkan kategori produk akhir yang dihasilkan, maka proses dekomposisi bahan organik digolongkan menjadi 2, yaitu proses mineralisasi dan proses humifikasi.

1.      Proses Mineralisasi

Proses mineralisasi terjadi terutama terhadap bahan organik dari senyawa-senyawa yang tidak resisten, seperti: selulosa, gula, dan protein. Proses akhir mineralisasi dihasilkan ion atau hara yang tersedia bagi tanaman.

2.     Proses Humifikasi

Proses humifikasi terjadi terhadap bahan organik dari senyawa-senyawa yang resisten, seperti: lignin, resin, minyak dan lemak. Proses akhir humifikasi dihasilkan humus yang lebih resisten terhadap proses dekomposisi.

Fungsi Bahan Organik Tanah

a)      Fungsi Biologi:
menyediakan makanan dan tempat hidup (habitat) untuk organisme (termasuk mikroba) tanah menyediakan energi untuk proses-proses biologi tanahmemberikan kontribusi pada daya pulih (resiliansi) tanah

b)      Fungsi Kimia:
merupakan ukuran kapasitas retensi hara tanah penting untuk daya pulih tanah akibat perubahan pH tanah menyimpan cadangan hara penting, khususnya N dan K

c)      Fungsi Fisika:
mengikat partikel-partikel tanah menjadi lebih remah untuk meningkatkan stabilitas struktur tanah meningkatkan kemampuan tanah dalam menyimpan air perubahahan moderate terhadap suhu tanah

            Fungsi-fungsi bahan organik tanah ini saling berkaitan satu dengan yang lain. Sebagai contoh bahan organik tanah menyediakan nutrisi untuk aktivitas mikroba yang juga dapat meningkatkan dekomposisi bahan organik, meningkatkan stabilitas agregat tanah, dan meningkatkan daya pulih tanah.