Fosfor seringkali disebut dengan kunci kehidupan, karena terlibat langsung hampir pada seluruh proses kehidupan. Unsur ini merupakan komponen tiap sel hidup dan cenderung terkonsentrasi dalam biji dan titik tumbuh tanaman.

Tanaman yang Kekurangan fosfor akan terganggu pertumbuhan dan perkembangannya. Selain itu kekurangan fosfor menyebabkan pembelahan sel akan terhambat sehingga tanaman menjadi kerdil, biji tumbuh tidak sempurna, panen terlambat dan produksi rendah dengan mutu yang jelek. Unsur fosfor dapat menyebabkan populasi mikroorganisme menjadi sangat tinggi (blooming).

Di tanah yang miskin unsur fosfor (P), pertumbuhan tanaman akan terganggu. Awalnya, tanaman bisa tumbuh cepat dengan daun yang lebat. Tetapi daun kemudian rontok dan tanaman meranggas.

Fungsi P:

  • 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)

Gejala Defisiensi P:

–        Reduksi pertumbuhan, kerdil

–        Warna hijau tua – becak ungu pada daun jagung,

–        Menunda pemasakan

–        Penbentukan biji gagal

–        Daun berubah menjadi hijau tua atau kelabu, perkembangan akar tidak bagus.

Kelebihan: Tidak ada gejala kelebihan fospor, dan biasanya seperti gejala kekurangan cuprum dan seng.  

Bentuk diserap tanaman

  • H2PO4– orthophosphate primer
  • H2PO4= – orthophosphate sekunder
  • Mobil dalam tanaman

Karakteristik P dalam tanah

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

 

SIKLUS P 

Dapat disederhanakan sebagai berikut:

Pengendalian P-tersedia dalam tanah:

1. Pengapuran                                     3. Pengendalian fiksasi P-tanah

2. Penempatan pupuk

Masalah utama unsur P:

  1. 1.        pH Tanah:

            Ketersediaan P bagi tanaman tgt pd bentuk anion fosfat, selanjutnya bentuk anion ini tergantung pada pH

                     + OH                               +OH

  H2PO4       H2O + HPO4=              H2O + PO4

larutan tanah                                                         larutan tanah

sangat masam                                                       sangat alkalin

  1. 2.        Al, Ca, Fe dan Mn larut dalam tanah

Pengendapan oleh kation Fe, Al, Mn

    Al3+  +  H2PO4 + H2O            2H+  + Al(OH)2H2PO4

                  larut                                     tdk larut

            Dalam tanah masam biasanya konsentrasi kation Fe, Al lebih besar dp anion fosfat, sehingga reaksi berlangsung ke arah kanan

  1. 3.        Agen fiksasi (oksida, hidrous oksida, liat silikat, mineral amorf) 

 

Pengikatan oleh liat silikat: Kaolinit, Montmorilonit, Illit

1. Reaksi permukaan antara gugusan OH- yang tersembul di permukaan liat dengan anion fosfat

2. Kation Fe dan Al dibebaskan dari pinggiran kristal silikat yg kemudian bereaksi dengan anion fosfat menjadi fosfat-hidroksi

         [Al]                  +  H2PO4- + 2H2O                     2H+  +  Al(OH)2H2PO4

 Dlm kristal silikat                                                                   tidak larut

Pengikatan oleh hidro-oksida: Fiksasi fosfat

             OH                                                       OH   

  Al     OH     +  H2PO4                    OH + Al            OH

             OH          larut                                        H2PO4   tdk larut

Hidro-oksida Al

  1. 4.        Aktifitas biologi:

Mikorisa berperan melepas unsur fosfor yang diperlukan tanaman. Pada jenis tanah tertentu seperti andisol-dulu disebut andosol-fosfor terikat oleh unsur alovan sehingga tanaman tak mampu mengambilnya. Jika kekurangan unsur fosfor, ‘Tanaman tak dapat tumbuh normal. Fosfor juga terikat pada jenis tanah mediteran, podsolik merah kuning, dan latosol.

Caranya yaitu mikoriza mengeluarkan senyawa-senyawa organik seperti asam malat dan asam asetat untuk melepas ikatan fosfor. Sehingga tanaman pun mampu mengambil unsur hara makro itu bagi pertumbuhannya.

  1. 5.        Jumlah ketersediaan P-bearing (organic atau anorganik)
  • P organik

–        30 – 50% dari P  total dalam tanah dalam bentuk bahan organik

–        Rasio C:N:P dalam bahan organik tanah  sekitar 100 – 10 -1.

  • P anorganik

–        Mineral tanah – apatit [ Ca3(PO4)2] * CaF2

–        Hidroksida Fe dan Al – pada tanah masam, P bereaksi dengan  Fe dan Al à tidak larut dan tidak tersedia bagi tanaman; “fiksasi P “ (problem utama pada tanah masam)

–        Kalsium Phosphate dibentuk dalam tanah dengan pH > 7.

–        Phosphor dalam larutan tanah

  • Konsentrasi rendah 0.05 to 0.2 ppm
  • Konsentrasi larutan dipengaruhi oleh kelarutan dan jumlah fase padat

Penambahan bahan organik ke tanah bertujuan:

1. Meningkatkan kandungan bahan organik tanah

2. Sumber unsur hara N,P,K, dan lainnya

3. Meningkatkan KTK tanah

4. Mengurangi jerapan P melalui pembentukan senyawa kompleks dg oksida amorf

5. Meningkatkan dan memperbaiki agregasi tanah & lengas tanah

6. Membentuk khelate dengan unsur hara mikro

7. Detoksifikasi Al

8. Meningkatkan biodiversitas tanah.

TOTAL P – TANAH

  1. Tanah-tanah tropis mengandung sekitar 200 ppm
  2. Ultisol & Alfisol :  < 200 ppm P
  3. Andepts umumnya 1000 – 3000 ppm P
  4. Vertisol umumnya  20 – 90 ppm P
  5. Entisol & Inceptisols:  beragam  p-totalnya
  6. Oxisols umumnya  < 200 ppm P

FOSFAT   ORGANIK

  1. P-organik  = 20-50 % total P-tanah
  2. Oxisols, Ultisols, Alfisols:  P-organik = 60-80% P-total
  3. C:P rasio dalam tanah = 240:1  — 110:1
  4. N:P rasio dlm tanah = 20:1 — 9:1
  5. Mineralisasi P-organik sukar diukur, karena ion H2PO4- yg dilepaskan ke tanah dengan cepat difiksasi menjadi bentuk-bentuk P-anorganik
  6. Pemupukan N dan P  mempercepat  mineralisasi P-organik
  7. P-organik dlm tanah menjadi sumber P yg penting bagi tanaman kalau tidak ada pemupukan P.

P – ANORGANIK:

  1. P – ANORGANIK: Fraksi aktif  & Fraksi tidak aktif
  2. Fraksi aktif :  Ca-P,  Al-P  dan Fe-P
  3. Fraksi tdak-aktif : Occluded-P  dan Reductant-soluble P
  4. Occluded-P : senyawa Fe-P dan Al-P yang dibungkus oleh selubung inert.
  5. Rs-P : Senyawa P yg dibungkus oleh selubung dari bahan yang dpt larut pd kondisi anaerobik
  6. Transformasi bentuk-bentuk P-tanah dikendalikan pH
  7. Ca-P lebih mudah larut dp Fe-P dan Al-P
  8. Rezim air  sgt berpengaruh thd transformasi P-tanah
  9. Kondisi  AQUIK —- Akumulasi Al-P

10.  Kondisi USTIK —— Akumulasi Fe-P

Resistensi unsur hara P:

  • Tanah-tanah liat lebih banyak meretensi & memfiksasi p-pupuk dari pada tanah berpasir. Liat silikat tipe 1:1 mempunyai kemampuan lebih besar me-”retensi” P dibanding liat tipe 2:1. Tanah yang kaya liat kaolinitik akan “mengikat” lebih banyak P -pupuk daripada tanah yang kaya liat tipe 2:1. Adanya liat oksida hidrous dari Fe dan Al juga terlibat dalam retensi P-pupuk
  • Semakin lama P-pupuk kontak langsung dengan tanah akan semakin besar jumlah retensi & fiksasi P. Hal ini dapat terjadi karena adanya proses dehidrasi dan reorientasi-kristal yg melibatkan hasil fiksasi P. Implikasi penting adalah waktu pemupukan P dan penempatan pupuk P dalam tanah.
  • pH TANAH

Kisaran pH tanah yg optimum bagi ketersediaan p-tanah adalah 5.5 – 7.0. Pada tanah dg pH rendah, retensi terjadi karena adanya reaksi fosfat dengan Fe, Al dan oksida hidratnya.Pada tanah dengan pH tinggi, retensi fosfat terjadi karena reaksi fosfat dengan Ca dan Mg dan karbonatnya

  • TEMPERATUR

Tanah di daerah iklim panas (warmer) memfiksasi fosfat lebih banyak dp tanah-tanah di daerah iklim sedang (temperate).  Tanah di daerah iklim panas ini mengandung lebih banyak oksida-oksida hidrat dari Fe dan Al.

  • BAHAN ORGANIK

Dekomposisi bahan organik menghasilkan CO2; gas ini bersenyawa dg air menjadi asam karbonat; asam ini mampu men-dekomposisi mineral primer yang mengandung fosfat.

Ekstrak humus dari tanah mampu meningkatkan kelarutan fosfat, karena:

1. Pembentukan kompleks phosphohumic yg lebih mudah diambil tanaman

2. Penggantian anion fosfat oleh humat

3. Penyelimutan partikel sesquioksida oleh humus, membentuk selimut protektif sehingga mereduksi kapasitas fiksasi fosfat

Dekomposisi bahan organik menghasilkan anion-anion yang mampu membentuk senyawa kompleks dengan Fe dan Al, sehingga kation-kation ini tidak bereaksi dengan fosfat.

Anion-anion organik ini juga mampu melepaskan fosfat yang difiksasi oleh Fe dan Al. Anion-anion yang efektif menggantikan fosfat adalah sitrat, oksalat, tartrat, malat, dan malonat.

STATUS  FOSFOR dalam TANAH

Tingkat kejenuhan fosfat dalam tanah atau jumlah fosfat yg telah difiksasi oleh tanah sangat menentukan besarnya fiksasi fosfat dari pupuk P. Rasio R2O3 : P2O5 mrp ukuran jumlah fosfat yg ada dalam tanah terhadap jumlah oksida Fe dan Al.

Nilai Rasio yang besar, berarti tanah miskin fosfat atau nilai kejenuhan fosfat rendah; sehingga fiksasi fosfat dari pupuk P sangat besar. Oleh karenanya tanah-tanah yag dipupuk fosfat dosis tinggi selama bertahun-tahun kemungkinan akan:

1. Mereduksi dosis pupuk P saat ini

2. Menggunakan lebih banyak fosfat yg ada dalam tanah

3. Kombinasi keduanya.