TUGAS INDIVIDUMATA KULIAH NUTRISI TANAMANResum Jurnal : Plant Nutrition

Dosen pengampu : Ir. Titiek Islami, MS.

Oleh :Nama: Aminatus SholikahNIM: 115040213111035

KELAS APROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGIFAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS BRAWIJAYAMALANG2013IMPACT OF INTEGRATED NUTRIENT MANAGEMENT ON TOMATO YIELD QUALITY AND SOIL ENVIRONMENT(Dampak Managemen Nutrisi Terpadu pada Kualitas Hasil Panen Tomat dan Lingkungan Tanah)

LATAR BELAKANGPengelolaan hara terpadu (INM) adalah sebuah pendekatan yang melibatkan pengelolaan nutrisi tanaman baik organik maupun anorganik untuk produksi optimal tanaman yang dibudidayakan, pakan, dan pohon, sambil melestarikan sumber daya alam penting untuk keberlanjutan jangka panjang (Smaling, 1993). Pengelolaan hara terpadu dapat mengurangi kebutuhan tanaman terhadap pupuk nitrogen anorganik, dan mengurangi pembelian pupuk sehingga dapat menghemat pengeluaran petani kecil. Hal ini juga menjamin konservasi dan penggunaan yang efisien terhadap hara tanah alami, daur ulang aliran nutrisi organik, meningkatkan fiksasi nitrogen biologis dan aktivitas biologis tanah dan penambahan nutrisi tanaman (Vlaming et al., 1997). Selain itu, INM mengurangi erosi, meningkatkan infiltrasi air, aerasi tanah dan pertumbuhan akar tanaman, selain itu, meminimalkan risiko banjir di daerah hilir (Smaling, 1993).Tomat (Lycopersicon esculentum) adalah produk bergizi dan populer di seluruh dunia. Saat ini tomat berada pada peringkat ketiga, selanjutnya kentang dan ubi jalar, dalam hal produksi nabati global (FAO, 2002). Mayoritas petani tomat tidak menghasilkan buah berkualitas baik dan hasi panen yang tinggi karena kurangnya pengetahuan tentang teknologi peningkatan produksi, termasuk penggunaan pupuk anorganik dan organik yang tepat (FAO, 2003). Pupuk organik bersama dengan pupuk anorganik mungkin bisa membantu untuk mendapatkan kembali ekonomi yang baik serta memberikan kondisi yang menguntungkan untuk hasil tomat yang tinggi dengan kualitas dan nutrisi yang tinggi (Solaiman dan Rabbani, 2006).

MANFAAT PENGELOLAAN HARA TERPADU :1. Efek pada lingkungan tanahEfek pada sifa kimia dan sifat fisik tanah Penambahan pupuk organik menghasilkan peningkatan tingkat total karbon organik (C) (TOC) di dalam tanah, sedangkan pupuk kimia menghasilkan penurunan TOC dan kation dasar, dan menurunkan pH tanah. Sebagai hasilnya, berakibat positif pada hasil modifikasi struktur tanah sehingga meningkatkan hasil panen dalam jangka panjang (Reza dan Jafar, 2007). Sifat fisik tanah juga meningkat dengan menggunakan INM, karena mengurangi erosi tanah dan meningkatkan proses daur ulang residu organik. Hal itu meningkatkan hara dan kapasitas retensi air pada tanah. Manajemen ini juga meningkatkan struktur tanah, infiltrasi air, dan aerasi tanah (Vlaming et al., 1997).Efek pada biologi tanah dan aktivitas enzimPenggunaan pupuk organik bersama-sama dengan pupuk kimia, dibandingkan dengan penambahan organik pupuk saja, memiliki efek positif yang lebih tinggi pada biomassa mikroba dan kesehatan tanah (Dutta et al., 2003) (Tabel 1). INM mengubah sifat kimia dan biologi dalam tanah, meningkatkan C organik tanah, N total , fosfor (P), dan status kalium (K) dan biomassa mikroba (C dan N), dan kandungan bahan organik tanah (OM) dan produktivitas tanah jangka panjang di daerah tropis di mana kandungan bahan organik tanah rendah. Biomassa tanah meningkat karena INM memasok bahan organik yang mudah terurai sehingga meningkatkan biomassa akar dan eksudat akar untuk pertumbuhan tanaman yang lebih besar (Goyal et al., 1999).Pengaruh pada C: N RatioSenyawa berbasis karbon, seperti lycopene dan beta - karoten, akan diproduksi dalam kondisi yang cukup karbon saat kegiatan fotosintesis tidak berkurang secara bersamaan (Stout et al., 1998). C organik tanah dan N total lebih besar dalam penerimaan perlakuan sebuah perubahan kombinasi pupuk anorganik dan organik dibandingkan dengan tanah yang menerima pupuk anorganik saja. Jumlah terbesar dari C organik dan N total diamati dalam tanah yang diberi jerami gandum dan paling sedikit C organik dan N Total adalah pada tanah yang tidak dipupuk. C:N rasio tanah menurun dengan pemupukan. Penambahan bahan organik menunjukkan efek yang lebih besar dalam menurunkan C:N ratio dibandingkan dengan pupuk anorganik. Peningkatan bahan organik tanah dengan aplikasi pupuk anorganik adalah karena pemasukan yang besar dari biomassa akar untuk pertumbuhan yang lebih baik (Goyal et al., 1992). Jika penambahan jerami diterapkan akan menghasilkan lebih banyak bahan organik tanah. C:N ratio memberikan informasi pada kapasitas tanah untuk menyimpan dan mendaur ulang energi dan nutrisi. Penurunan C:N rasio tanah dengan penambahan bahan organik menunjukkan peningkatan N total dalam tanah (Goyal et al., 1999).2. Efek pada Hasil dan Hasil Atribut TomatDengan penggunaan pupuk kimia seimbang tingkat hasil tinggi tidak bisa terawat selama bertahun-tahun karena penurunan sifat fisik tanah dan lingkungan biologis menjadi rendah karena kandungan bahan organik dalam tanah tersebut rendah. Pengelolaan hara terpadu (INM) dapat meningkatkan tinggi batang, jumlah daun, cabang dan bahan kering. Selain itu jumlah bunga/tanaman, jumlah buah/tanaman, persentase jumlah buah dan bobot buah rata-rata dari tomat juga meningkat secara signifikan (Roy, 1986). Di saat yang sama penggunaan terintegrasi pupuk anorganik dan pupuk organik menghasilkan atribut hasil panen penting seperti pengaturan buah, tinggi tanaman, jumlah cabang utama per tanaman, dan isi total padatan terlarut (Patil et al., 2004).Efek pada Status Gizi TomatPemupukan dengan bahan organik menghasilkan panen yang rendah dengan kandungan vitamin C yang tinggi, mengingat pemupukan mineral memberikan hasil panen yang tinggi dengan kandungan vitamin C yang rendah. Jika pupuk organik dan mineral yang digunakan maka dapat meningkatkan hasil dan vitamin C (Dumas et al., 2003). Buah dan sayuran yang tumbuh dengan perlakuan INM memiliki tingkat antioksidan pelawan kanker yang lebih tinggi, tingkat mineral yang lebih tinggi dan fitonutrien yang lebih tinggi (senyawa tanaman yang dapat melawan kanker secara efektif) daripada makanan yang tumbuh secara konvensional (American Chemical Society, 2003). Lycopene telah dilaporkan menjadi indikator yang baik untuk pematangan buah. Kandungan Lycopene tertinggi untuk INM dan terendah untuk perlakuan yang hanya menggunakan pupuk organik saja (Lopez et al., 1996). Pimpini et al. (1992) menyatakan bahwa INM menghasilkan peningkatan warna buah tomat saat pengolahan terutama karena Lycopene. Pupuk organik bersama dengan pupuk yang mengandung sulfur memberi rasa manis tertinggi, rasa tomat yang khas, dan penerimaan keseluruhan (Heeb et al., 2005).3. Efek pada LingkunganPenipisan nutrisi (erosi kesuburan) yang tersebar luas di bumi terutama di negara-negara berkembang. Bentuk-bentuk utama dan penyebab penipisan nutrisi termasuk serapan hara tanaman yang berlebihan dan pemindahan, pencucian, volatilisasi, fiksasi berang dalam tanah dan imobilisasi dalam batang dan cabang tanaman pohon (BRRI, 2001). Selain itu, jika pupuk organik yang tidak seimbang diberikan pada tingkat yang memenuhi tuntutan dari hara yang terbatas (di sini S atau P ), sebuah surplus besar nutrisi lainnya, terutama nitrogen, akan diberikan, dengan risiko kemungkinan untuk pencucian (nitrat, NO3-) atau kerugian karena mudah menguap (amonia, NH3), sehingga berakibat negatif terhadap lingkungan (Heeb et al., 2005). Praktek INM mengurangi emisi rumah kaca (nitrous dan nitrat oksida) dari aplikasi pupuk nitrogen berlebihan yang menghasilkan peningkatan pencucian nitrat ke dalam air tanah, meningkatkan risiko kesehatan pada bayi yang baru lahir melalui kembalinya residu organik sebagai kompos, pupuk kandang dan/atau mulsa memiliki implikasi yang signifikan untuk melestarikan keanekaragaman hayati fauna tanah (Smaling , 1993).4. Kinerja EkonomiNilai bruto tertinggi (benefit cost ratio) dapat diperoleh jika diintegrasikan dosis pupuk anorganik yang diterapkan dengan pupuk organik.5. Tindakan Penerapan INMPerhatian juga telah berkembang dalam beberapa tahun terakhir bahwa penggunaan pupuk, khususnya pupuk anorganik, dapat menyebabkan konsekuensi lingkungan yang serius. Pencemaran lingkungan jenis ini, menjadi masalah di negara maju dan beberapa daerah di negara berkembang. Pupuk memerlukan bagian kecil dari total biaya produksi pada banyak negara-negara maju, petani sering menerapkan pupuk melebihi tingkat yang direkomendasikan dalam rangka untuk memastikan hasil yang tinggi. Selama penerapan pupuk organik dan anorganik diperkirakan telah meningkatkan kapasitas hara di dalam tanah sekitar 2.000 kilogram nitrogen, fosfor 700 kilogram, dan 1.000 kilogram kalium per hektar lahan pertanian di Eropa dan Amerika Utara selama 30 tahun terakhir (Bank Dunia, 1996).6. Kendala dalam Sosialisasi dan Implementasi INMRendahnya tingkat pendidikan petani dan pelatihan oleh teknisi pertanian yang cukup untuk meningkatkan pengetahuan pertanian bagi petani di negara-negara berkembang adalah kendala lain perpanjangan teknologi pengelolaan hara. Meskipun sekitar 70-80 persen petani tahu bahwa tingkat aplikasi pupuk harus sesuai dengan kesuburan tanah dan sasaran tingkat hasil, sebagian besar dari mereka tidak tahu bagaimana menentukan jumlah pupuk dan aplikasi waktu yang tepat. Peningkatan pendidikan pelatihan teknologi (formal maupun informal) dan pembaharuan pelatihan teknologi untuk petani akan memberikan kontribusi penting untuk meningkatkan penyediaan programmer teknisi pertanian (He, 2000).KESIMPULANINM meningkatkan BO tanah, menambah nutrisi makro dan mikro , meningkatkan sifat fisik tanah dan kimia, meremajakan kesehatan tanah, dan merangsang aktivitas biologis tanah dan enzim. INM memiliki efek yang sangat berharga terhadap hasil tomat dan parameter kualitas, memberikan manfaat ekonomi maksimal dan yang paling imperatif, INM ramah lingkungan. Tetapi jika dosis organik dan pupuk anorganik diterapkan lebih dari dosis yang dianjurkan menurut jenis tanah tertentu dapat mempengaruhi tanah dan tanaman. Pada saat yang sama dapat disimpulkan bahwa pupuk nitrat lebih baik dari pupuk ammonium dan kotoran unggas, atau jerami gandum lebih baik daripada semua jenis kotoran lain ketika dikombinasikan dengan pupuk anorganik. Selain itu, pemerintah harus mengambil langkah-langkah praktis untuk mempromosikan implikasi INM untuk meningkatkan hasil produk-produk berkualitas tinggi .

NITROGEN UPTAKE AND ALLOCATION IN SWEET VIBURNUM DURING A ROOT GROWTH FLUSH(Serapan dan Alokasi Nitrogen pada Sweet Viburnum Selama Pertumbuhan Akar Segar)

LATAR BELAKANGKebanyakan tanaman hias kayu menunjukkan pertumbuhan tunas dan akar episodik atau siklik selama pertumbuhan mereka. Meskipun siklus pertumbuhan alternatif telah dilaporkan di loblolly pinus, pinus merah, dan camellia, pertumbuhan beriringan pada akar dan tunas telah dilaporkan untuk blueberry Highbush dan pohon apel.Penelitian menunjukkan bahwa serapan nitrogen (N) oleh tanaman musiman. Namun, faktor-faktor yang mengatur serapan N tidak dipahami dengan baik dan serapan dan alokasi N dalam tanaman melibatkan banyak aspek pertumbuhan dan perkembangan. Mengakses aktivitas akar tanaman menjadi sebuah tantangan. Namun, akar aktivitas beberapa tanaman dapat diperkirakan berdasarkan perubahan fisiologis dalam daun. Misalnya, di Sweet Viburnum, sistem akar tanaman dengan warna merah daun apikal memiliki tingkat pemanjangan akar rendah, sementara sistem akar tanaman dengan daun apikal hijau memiliki tingkat pemanjangan akar tinggi (Schoene, 2004).Memahami kapan serapan N terjadi dapat membantu petani untuk waktu aplikasi pupuk untuk memenuhi permintaan tanaman, meningkatkan produksi tanaman, penurunan biaya pupuk, dan mencegah pencucian nitrat. Juga, informasi tentang serapan N dapat digunakan untuk meningkatkan model matematika yang mensimulasikan pertumbuhan, perkembangan, dan hasil tanaman (Malagoli et al., 2004).Penelitian ini menjelaskan penyerapan dan alokasi N dalam bagian-bagian tanaman selama periode tingkat pemanjangan akar tinggi dan rendah pada Viburnum, yang ditunjukkan oleh warna daun apikal.

HASIL DAN PEMBAHASANStatus aktivitas sistem akar Sweet Viburnum ditunjukkan oleh warna dan ukuran sepasang daun apikal. Tanaman dengan daun apikal hijau memperlihatkan tingkat perpanjangan akar signifikan lebih tinggi selama periode 6 hari berlabel N tersedia bagi tanaman, dibandingkan dengan tanaman yang memiliki daun apikal merah. Dalam studi ini, daun apikal hijau memiliki panjang 18,2 mm apikal dan daun merah 67,4 mm. Hal ini menunjukkan bahwa tanaman dengan daun apikal merah memiliki tingkat perpanjangan akar lebih rendah setengah dari luas ukuran daun sepenuhnya (63% panjang daun sepenuhnya) dan daun apikal hijau tanaman pada tingkat perpanjangan akar tinggi sekitar 17% dari ukuran daun sepenuhnya.Bobot kering dari bagian tanaman sama untuk tanaman dengan rata-rata pemanjangan tinggi atau rendah, kecuali daun yang belum dewasa. Tanaman dengan rata-rata tingkat pemanjangan akar rendah memiliki daun dewasa yang lebih signifikan (0,9 g) dibandingkan dengan tanaman dengan tingkat pemanjangan akar tinggi (0,5 g), menunjukkan bahwa tanaman dengan tingkat pemanjangan akar rendah tengah menjalani kegiatan pada tunas tanaman. Terlepas dari rata-rata pemanjangan akar, sebagian besar biomasanya dialokasikan untuk tunas. Rasio ujung dan akar adalah serupa (1.7 dan 1.8) untuk tanaman dengan tingkat pemanjangan akar rendah dan tinggi.Persentase N dalam bagian tanaman adalah serupa untuk tanaman dengan tingkat pemanjangan akar rendah dan tinggi. Batang dan akar memiliki kurang dari setengah jumlah N dalam daun dewasa dan belum dewasa. Namun, jumlah N di daun tanaman yang belum dewasa dengan tingkat pemanjangan akar rendah adalah sekitar dua kali lebih banyak jumlahnya dari pada daun tanaman delum dewasa dengan tingkat pemanjangan akar tinggi. Perbedaan dalam ukuran kelimpahan nitrogen pada tanaman ini adalah karena dengan biomassa yang lebih besar dari daun tanaman belum dewasa dengan rata-rata tingkat pemanjangan akar rendah.Maust dan Williamson (1994) melaporkan bahwa jumlah terbesar dari N dari tanaman jeruk secara keseluruhan ditemukan pada akar halus. Dalam studi ini, yang terbesar adalah jumlah N dalam daun dewasa, terlepas dari tingkat perpanjangan akar. Alokasi N ke bagian tanaman yang berbeda telah dilaporkan tergantung pada tahap pertumbuhan tanaman selama periode aplikasi pupuk. Misalnya, N dalam benih kedelai (Glycine max) bervariasi 64-84% dari label N yang diterapkan, tergantung pada tahap pertumbuhan ketika N diaplikasikan (Westermann et al., 1985).Selama periode 6 hari pupuk N berlabel yang tersedia untuk tanaman, tanaman dengan tingkat pemanjangan akar tinggi menyerap 5,3 mg N sementara tanaman dengan tingkat pemanjangan akar rendah menyerap 13,6 mg N. Ini adalah bukti bahwa serapan N yang lebih besar terjadi selama periode tingkat perpanjangan akar rendah. Periode tingkat pemanjangan akar rendah ditandai oleh daun apikal dengan warna kemerahan berukuran lebih dari setengah luas ukuran daun sepenuhnya. Itu alasan mengapa lebih sedikit N diserap ketika tingkat pemanjangan akar tinggi tidak jelas, tapi Robinson et al. (1991) menunjukkan bahwa hanya sekitar 4-11 % dari total panjang akar terlibat dalam penyerapan nitrat. Peran sistem akar pada peraturan serapan N tidak jelas (Hoad et al., 2001) dan berbagai faktor lainnya mungkin terlibat dalam regulasi pengambilan N. Tolley - Henry dan Raper (1989) menyarankan bahwa serapan nitrat dikendalikan oleh interaksi antara aktivitas status sistem akar dan tunas. Mereka mengusulkan bahwa N diserap oleh akar dan translokasi ke tunas, merangsang pertumbuhan tunas. Sebagai permintaan metabolisme permintaan tunas meningkat lebih cepat daripada kapasitas fotosintesis. Hal ini meningkatkan sink pada tunas dan mengurangi aliran karbohidrat yang ditrasnlokasikan ke akar yang mengakibatkan serapan nitrat menurun di akar. Dalam penelitian ini, tanaman dengan daun baru sekitar 3/4 dari ukuran daun sepenuhnya menyerap N secara lebih signifikan dibandingkan tanaman yang memiliki daun baru 1/6 dari ukuran daun sepenuhnya, menunjukkan bahwa peningkatan berfokus di tunas yang disebabkan oleh pengembangan daun mungkin menjadi alasan untuk penyerapan nitrat berkurang.Serapan N secara musiman telah dilaporkan untuk spesies kayu lainnya (Silla dan Escudero, 2003) dan beberapa hipotesis telah diajukan untuk menjelaskan hal musiman ini. Studi sebelumnya menunjukkan bahwa akumulasi N lebih besar dalam beberapa spesies kayu terjadi antara flushes tunas, ketika pertumbuhan akar paling aktif (Hershey dan Paul, 1983). Studi melaporkan bahwa aplikasi pupuk selama pertumbuhan akar aktif menghasilkan peningkatan efisiensi hara pada spesies kayu lainnya (Gilliam dan Wright, 1978; Rose dan Biernacka, 1999;. Yeager et al, 1980). Informasi ini berbeda dengan temuan ini, menunjukkan bahwa serapan N relatif terhadap pertumbuhan flushes mungkin tergantung spesies. Selain itu, teknik penggunaan yang berbeda dan kondisi pertumbuhan yang beragam dalam studi ini mungkin memiliki pengaruh terhadap serapan hara. Selain itu, pola periodisitas pertumbuhan akar yang dilaporkan berbeda dengan metode pengukuran dan jenis akar yang diukur (Harris et al., 1995).Tidak hanya total serapan N, tetapi juga alokasi dalam bagian tanaman tergantung pada tingkat perpanjangan akar. Pengaruh perkembangan fisiologis tanaman selama serapan N dialokasi di dalam bagian tanaman telah ditunjukkan untuk spesies tanaman kayu lainnya. Misalnya, di Quecus, sebelum budbreak, N diserap disimpan dalam kohort daun tua cemara (pohon-pohon yang selalu berdaun hijau) dan kompartemen kayu. Setelah budbreak, persyaratan pertumbuhan baru untuk N yang disediakan oleh tanah dan retranslokasi (Silla dan Escudero, 2003).Untuk tanaman dengan tingkat perpanjangan akar rendah, 9,4 mg N dialokasikan untuk daun tanaman dewasa. Ini mewakili sekitar 70% dari total N yang diserap. Sebaliknya, hanya 1,9 mg N dialokasikan untuk daun dewasa tanaman dengan tingkat pemanjangan akar tinggi, yang mewakili 35% dari N diserap dalam 6 periode hari. Alokasi N ini lebih rendah untuk daun dewasa pada tanaman dengan tingkat pemanjangan akar tinggi sesuai dengan Kuehny dan Decoteau (1994), yang menyarankan bahwa nutrisi dalam daun dewasa yang lebih tua dari Ligustrum adalah ditranslokasi untuk mendukung pertumbuhan akar episodik.Tanaman dengan tingkat pemanjangan akar tinggi memiliki N kurang signifikan dalam akar, dibandingkan dengan tanaman dengan tingkat pemanjangan akar rendah (masing-masing 1,8 dan 2,9 mg,). Tagliavini et al. (1999) memupuk nectarine (Prunus persica var. Nectarina) selama periode tidak aktif tersebut dan menemukan bahwa 73-80% dari N hadir dalam pohon-pohon disimpan dalam akar, menunjukkan bahwa N disimpan bisa ditranslokasi nanti untuk mempertahankan pertumbuhan baru. Meskipun tanaman dengan tingkat perpanjangan akar rendah menunjukkan belum menghasilkan biomassa daun yang lebih tinggi, hanya 1,5% dari N dialokasikan ke organ ini. Sebaliknya, tanaman dengan tingkat pemanjangan akar tinggi, 0,8 mg N dialokasikan untuk daun dewasa, yang sesuai dengan 14,8% dari N yang diserap, menunjukkan bahwa penyimpanan nutrisi di bagian lain dari tanaman dapat memasok sebagian dari nutrisi seluruh ekspansi daun (Silla dan Escudero, 2003). Pada tanaman the (Camelia sinensis), sejumlah besar N diterapkan dialokasikan ke daun selama periode pertumbuhan aktif, selama periode dorman, sebagian besar N diserap tinggal di akar (Okano dan Kiyoshi, 1996).KESIMPULANStudi ini menunjukkan bahwa penyerapan dan alokasi N pada di Sweet Viburnum tergantung pada tingkat akar perpanjangan. Kenyataan bahwa warna dan ukuran daun apikal Sweet Viburnum menunjukkan aktivitas akar tanaman dapat digunakan untuk waktu aplikasi pupuk untuk periode penyerapan yang lebih besar.