Hal-hal yang tidak terlihat belum tentu tidak penting:antara lain oksigen, karbon monoksida, dan gravitasi. Ini sama benarnya di tanah seperti di atas tanah. Meskipun kita cenderung menganggap tanah sebagai 'pasir, lumpur, dan tanah liat', ada banyak hal yang sangat penting di dalamnya yang tidak terlihat atau nyaris tidak terlihat oleh mata telanjang. Hal ini berlaku untuk sebagian besar ekosistem tanah:bakteri, virus, jaring besar jamur mikroskopis, serangga tanah yang menakutkan, tungau yang mengerikan, akar tanaman yang menyebar, bahan tanaman yang membusuk, semua jenis bahan kimia [yang terjadi secara alami]. Populasi organisme tanah berosilasi dengan liar, bergantung pada kondisi lingkungan, reaksi kimia kompleks terjadi di mana-mana – ini adalah perang di mana senjata kimia dan biologi menjadi norma, namun entah bagaimana ada keteraturan, keindahan, dan sedikit prediktabilitas di dalamnya! Namun, sebagian besar tidak terlihat.
Mari kita perbesar satu elemen yang penting secara ekonomi namun kurang dihargai yang ditemukan di tanah:aluminium. Kecuali seseorang sebelumnya telah menarik perhatian Anda ke aluminium tanah, Anda mungkin tidak terlalu memikirkannya sebelumnya. Kedengarannya sangat tidak menarik, bukan?! Baca terus hanya jika menurut Anda hasil panen, kualitas, dan profitabilitas pertanian menarik, karena aluminium terlibat di dalamnya.
Bagaimana aluminium bisa masuk ke tanah saya?
Beberapa tahun yang lalu saya berbicara dengan seseorang yang terkejut dan tidak sedikit terganggu bahwa entah bagaimana aluminium telah dibuat jalan ke tanah mereka! Mereka mungkin terhibur saat mengetahui bahwa aluminium itu alami dan berlimpah di kerak bumi, dan bukan hanya hasil dari membuang sampah sembarangan, konspirasi pemerintah, polusi industri, atau pemerintah Rusia. Faktanya, aluminium menyumbang 8% padat dari berat kerak bumi, menjadikannya unsur paling melimpah ketiga di bumi, setelah oksigen dan silikon.
Mungkin seseorang akan menemukan pengecualian suatu hari nanti, tetapi sejauh yang saya tahu, aluminium bukanlah nutrisi penting untuk setiap organisme hidup . Sebagian besar, aluminium adalah komponen dari banyak mineral tanah yang stabil yang sangat aman untuk ditangani dan untuk pertumbuhan tanaman. Aluminium tanah menjadi bermasalah dalam banyak sistem tanam ketika tanahnya asam (yaitu, pH rendah). Pada kondisi tanah yang asam, aluminium semakin bergeser dari fase mineral yang tidak dapat larut ke fase yang dapat larut yang sering disebut sebagai 'aluminium bebas' dan dilambangkan dengan 'Al
3+
'. Aluminium gratis menghadirkan beberapa mahal masalah agronomi.
Jika aluminium bebas benar-benar menjadi masalah, mengapa saya tidak pernah mendengarnya?
Aluminium gratis hadir pada tingkat racun tanaman di 1,7 miliar hektar di daerah tropis saja, dan dapat berimplikasi, setidaknya secara sekunder, dalam meluasnya kemiskinan, malnutrisi, dan kelaparan di wilayah tersebut. Di Timur Laut AS masalah kesuburan tanah yang melibatkan aluminium dapat (saya perkirakan) mengakibatkan kehilangan hasil lebih dari 30% jika tidak dikelola dengan tepat. Kerugian lebih lanjut muncul dari penurunan kualitas hijauan. Antara hasil panen yang hilang dan kualitas hijauan yang berkurang, dampak ekonomi total dari aluminium bebas di tanah dapat dengan mudah melampaui $200/ac/tahun dalam sistem penanaman susu. Dapat dikatakan bahwa aluminium gratis telah menyebabkan beberapa pertanian/ladang bekerja dengan buruk, dan bahkan gagal.
Alasan utama kami tidak mendengar lebih banyak tentang aluminium bebas dalam tanah di AS adalah karena kami cenderung berbicara lebih banyak tentang pH tanah daripada aluminium. PH tanah memiliki pengaruh yang kuat pada kimia tanah. Peningkatan keasaman menyebabkan aluminium bebas menjadi jauh lebih melimpah, dan hal ini menyebabkan banyak efek agronomi 'hilir'.
Sebagian besar, fokus pada pH lebih tepat daripada aluminium karena 1) kita tidak dapat menghilangkan aluminium secara fisik dari tanah; 2) masalah terkait aluminium adalah berkorelasi kuat dengan pH tanah; 3) masalah-masalah yang berhubungan dengan aluminium secara umum, dari waktu ke waktu, dapat dikurangi dengan menyesuaikan pH; dan 4) pH memengaruhi lebih dari sekadar kemampuan aluminium:meskipun semuanya merupakan nutrisi tanaman yang penting, besi, mangan, dan kalsium semuanya dapat menyebabkan masalah terkait nutrisi pada rentang pH tanah tertentu.
Pada pH yang cukup rendah (4,5-6,2), masalah utama yang ditimbulkan oleh aluminium bebas pada tanaman budidaya adalah:
• Mengikat (imobilisasi) fosfat terlarut, membuatnya tidak tersedia untuk tanaman serapan . Sebanyak keributan yang kami buat tentang manajemen fosfor di tempat saya tinggal di Vermont, BANYAK hektar lahan tanaman di negara bagian ini sangat kekurangan fosfor. Untuk sebagian besar, masalah ini disebabkan oleh keasaman tanah. Aluminium bebas yang dilepaskan akibat keasaman tanah dengan senang hati dan mengikat fosfat yang larut dengan kuat, membuatnya tidak tersedia untuk serapan tanaman.
• Mengganti nutrisi tanaman bermuatan positif lainnya yang, tidak seperti aluminium, SANGAT penting . ‘Kapasitas tukar kation ‘ (CEC pada laporan uji tanah Anda) adalah indikasi kemampuan tanah tertentu untuk menyimpan atom (ion) bermuatan positif seperti kalsium (Ca
2+
), kalium (K
+
), dan magnesium (Mg
2+
). Pikirkan CEC sebagai 'dapur' tanah . Tingkat KTK tipikal pada tanah pertanian di tanah Vermont berkisar antara 4 hingga 25 meq/100g. Tanah liat dan bahan organik tanah meningkatkan KTK, dan pada dasarnya adalah rak di dapur. Dalam kondisi asam, aluminium bebas dengan tegas menempati lebih banyak posisi CEC dan menggantikan proporsi variabel dari nutrisi lain yang seharusnya berada di posisi tersebut.
Kabar baik dan kabar buruk
Mengingat bahwa aluminium bebas selalu 1) berlimpah; 2) tidak penting; 3) bermasalah secara biologis, tidak mengherankan jika banyak organisme memiliki cara untuk mengelola keberadaannya di lingkungannya. Salah satu pertahanan akar tanaman yang paling dipahami adalah sekresi asam organik (seperti asam sitrat dan malat) yang 'kelat' (yaitu mengikat) aluminium bebas. Itu kabar baiknya .
Kabar buruknya adalah bahwa 1) semua pertahanan memiliki batas; dan 2) spesies tanaman tertentu memiliki pertahanan yang lebih baik terhadap toksisitas aluminium daripada yang lain. Di bawah pH 4,5, kelimpahan aluminium bebas sangat melimpah bagi banyak spesies tanaman sehingga mekanisme pertahanan normal tanaman seringkali tidak mencukupi. Dalam situasi ini, toksisitas langsung dan tidak langsung terhadap akar dan sistem tanaman biasanya meliputi:
• Menghambat pertumbuhan akar primer dengan menghambat pembelahan sel dan pemanjangan
• Penghambatan pembentukan akar lateral.
• Pengurangan diameter akar, dan peningkatan kerapuhan akar.
• Pengurangan pertumbuhan rambut akar.
• Rusaknya struktur dan terganggunya fungsi membran sel nes.
• Pola percabangan akar yang lebih acak.
• Jalur pensinyalan/komunikasi yang terganggu di dalam dan di antara sel tanaman.
• Gangguan pada penyerapan dan metabolisme nutrisi esensial (pada tingkat molekuler tingkat, bukan hanya karena perkembangan akar yang buruk).
• Peningkatan kerentanan terhadap penyakit sekunder (oportunistik).
• Tidak mengherankan, berkurangnya serapan air dan unsur hara, dan pada akhirnya mengurangi hasil panen.
pH tanah saya adalah 5,6, yang cukup tinggi sehingga toksisitas aluminium bebas seharusnya tidak menjadi masalah.
Ada dua hal yang perlu diingat sebelum menyimpulkan bahwa keasaman sedang Anda bukanlah masalah agronomi dan ekonomi pada tanah pertanian. Pertama , dalam kondisi seperti itu, ketersediaan fosfor dipengaruhi secara negatif oleh aluminium bebas. Sementara kadar fosfor yang tinggi merupakan masalah di beberapa ladang di Vermont, banyak dari laporan uji tanah yang saya lihat dari Vermont Timur berada di sisi yang rendah. Beberapa sangat rendah. Karena ada hubungan yang sangat kuat antara fosfat tanah yang tersedia dan hasil panen, petani harus waspada ketika laporan uji tanah mereka menunjukkan bahwa fosfat yang dapat diekstraksi berada di bawah tingkat optimal. Kedua , jika pH tanah RATA-RATA adalah 5,6, Anda mungkin memiliki banyak zona (besar dan kecil) yang pH-nya jauh lebih rendah dan masalah agronomi terkait aluminium lebih jelas terlihat. Beberapa dari zona tersebut akan memiliki efek toksik pada akar – membuat nutrisi dan air di zona tersebut kurang tersedia untuk diserap oleh tanaman yang terkena dampak. Gambar di bawah menunjukkan bidang yang rata-rata di atas 6,2, tetapi gambar sudut berkisar dari pH 4,0 (gandum yang hampir mati) hingga 4,4 (gandum yang terlihat lebih sehat).
Untuk banyak bidang di AS Timur Laut, mengurangi dan mencegah perkembangan keasaman tanah yang parah harus menjadi prioritas utama. Kecuali kapur dimasukkan ke dalam tanah, perlu waktu bertahun-tahun agar kapur dapat masuk dan menetralkan pH di beberapa inci bagian atas tanah. Jadi, jika Anda memiliki situasi keasaman tanah yang parah dan kondisi tanah sangat cocok untuk itu, pertimbangkan untuk menambahkan kapur untuk mempercepat efeknya.
Bahan referensi:
Delhaize, E., dan P. Ryan. Toksisitas dan toleransi aluminium pada tanaman. Fisik Tumbuhan. (1995) 107:315-321. Daring.
Dragana Krstic, Ivica Djalovic, Dragoslav Nikezic and Dragana Bjelic (2012). Aluminium di Tanah Masam:Kimia, Toksisitas dan Dampaknya pada Tanaman Jagung. Produksi Pangan – Pendekatan, Tantangan dan Tugas, Prof. Anna Aladjadjiyan (Ed.), ISBN:978-953-307-887-8, InTech. Tersedia online.
Harter, R. D., Tanah Asam Tropis. Catatan Teknis ECHO. 2007. Daring.
Universitas Hawaii di Manoa. Tanah tropis yang sangat lapuk. Daring
Universitas Hawaii di Manoa. Mineralogi Tanah. Daring
Panda, S.K., Baluska, F., dan H. Matsumoto. Pensinyalan stres aluminium pada tanaman. dalam Perilaku Sinyal Tumbuhan. Juli 2009; 4(7):592-597.
Scheffer-Basso, S., B. Sebelumnya. Toksisitas aluminium pada akar bibit legum dinilai dengan analisis topologi. Acta Sci., Agron. vol.37 no.1. Jan./Mar. 2015. Daring.
Schulte, E.E., dan K.A. Kelling. A2520 – Tanah dan aplikasi fosfor. Memahami Nutrisi Tumbuhan. 1996. Perpanjangan Universitas Wisconsin. Daring.
Pertanian Victoria. Tanah Asam. April 2005. Catatan Nomor:AG1182. Daring.
Simpan
