Metode dan Prinsip Analisis P Tanah

Prinsip dan Metode Analisis P Tanah

Analisis P tanah telah resmi digunakan di Amerika Serikat sejak tahun 1940-an dan sekarang telah menjadi analisis rutin di bidang pertanian. Tujuan utama dari analisis P tanah adalah untuk mengidentifikasi hasil uji konsentrasi P tanah yang optimal yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman yang meliputi fase vegetatif tanaman dan fase generatif tanaman. Kebutuhan akan penambahan pupuk P ke dalam tanah atau pemupukan P, dan besarnya nilai keuntungan yang didapat secara ekonomi dari investasi berupa penambahan pupuk P akan dapat diprediksi.

Menurut Sims et al., (1998) bahwa tujuan lain dari dilakukannya analisis P tanah adalah:

(1) untuk mengetahui nilai Indeks kapasitas penyediaan P tanah, sehingga dapat memperkirakan waktu diperlukannya pemberian pupuk P.

(2) untuk mengelompokkan tanah berdasarkan sifat fisik dan kimia tanah dengan respons tanaman terhadap pemupukan P.

(3) untuk mengidentifikasi level kelebihan P yang akan berkontribusi terhadap polusi pada air permukaan.

Selain itu, Bray (1948) mengusulkan bahwa suatu analisis P tanah bisa diterima apabila memiliki karakterisitki berikut:

(1) Analisis P tanah harus dapat mengekstrak secara keseluruhan atau secara proporsional dari P tersedia untuk tanaman dari tanah yang berbeda sifat kimia dan mineraloginya.

(2) Analisis P tanah harus akurat dan cepat.

(3) Hasil ekstraksi P dari analisis P tanah tersebut harus berkorelasi erat dengan: (a) konsentrasi P tanaman, (b) pertumbuhan tanaman, dan (c) respons tanaman akibat penambahan pupuk P (Pupuk P Anorganik dan Pupuk P Organik).

(4) Analisis P tanah harus dapat secara akurat mendeteksi perbedaan konsentrasi P tanah yang disebabkan perbedaan taraf pupuk P yang diberikan.

Beberapa langkah utama yang tercakup dalam Program Analisis P Tanah disajikan dalam Tabel 1 (Sims et al., 1998). Berdasarkan perpestif bidang ilmu pertanian, jika langkah-langkah ini diikuti, maka Pengelolaan P Tanah akan berhasil dengan baik (sukses) dan menguntungkan secara ekonomi.

Selain hal diatas, jika tujuan dari Analisis P Tanah adalah untuk melakukan penilaian terhadap potensi dampak P tanah terhadap lingkungan, maka diperlukan analisis ulang secara menyeluruh terhadap setiap langkah dalam proses analisis P tanah tersebut dari koleksi sample tanah yang ada, sehingga dapat dilakukan interpretasi terhadap hasil tersebut.

Beberapa tulisan terbaru yang membahas tentang prinsisp-prinsip dan cara kerjanya yang berhubungan dengan analisis P tanah dan kaitannya dengan lingkungan disampaikan dalam tulisan berikut: Sibbesen and Sharpley (1997), Sims (1993), Sims (1997), Sims (1998), Sims et al. (2000). Selain itu, tulisan yang membahas tentang cara pengambilan sample tanah untuk analisis P tanah disajikan dalam tulisan Coale (2008).

Tujuan dari tulisan ini untuk memberikan gambaran dari 4 (empat) metode analisis P tanah yang paling umum digunakan di Amerika Serikat dan Kanada sampai dengan saat ini, yaitu:

(1) Metode Bray dan Kurtz P-1,

(2) Metode Mehlich 1,

(3) Metode Mehlich 3, dan

(4) Metode P Olsen.

Deskripsi rinci dari metode laboratorium dan prosedur kerja yang dilakukan untuk menentukan konsentrasi P tanah dari keempat metode disajikan dalam tulisan: (a) Carter dan Gregorich (2007), (b) Frank et al. (1998), (c) Kuo (1996), (d) SERA-IEG-6 (1992), (e) Sims dan Wolf (1995), (f) SPAC (1992).

Metode analisis P tanah yang lainnya yang sekarang juga digunakan di Amerika Serikat dan negara lain disajikan dalam Tabel 2. Tabel ini juga menyajikan referensi dari setiap metode tersebut.

Tabel 1.

Tabel 2.

Pustaka Utama:

Sims, T. J. 2009. Soil Test Phosphorus: Principles and Methods. University of Delaware. dalam Kovar J. L. And G. M. Pierzynski. 2009. Methods of Phosphorus Analysis for Soils, Sediments, Residuals, and Waters. Second Edition. Southern Cooperative Series Bulletin No. 408. USDA-ARS National Soil Tilth Laboratory 2110 University Blvd. Ames, IA 50011-3120 and Department of Agronomy 2004 Throckmorton Plant Sciences Ctr. Kansas State University Manhattan, KS 66506-5501.

Analisis P Tanah Metode Bray dan Kurtz P-1

Analisis P Tanah Metode Bray dan Kurtz P-1

Sejarah Penemuan Metode

Analisis P-tanah metode Bray dan Kurtz P-1 diperkenalkan oleh Roger Bray dan Touby Kurtz dari Stasiun Percobaan Pertanian Illionis pada tahun 1945 dan sampai sekarang banyak digunakan di Midwestern dan Utara Sentral Amerika Serikat (Bray and Kurtz, 1945; Frank et al., 1998).

Teori Singkat

Fosfor hasil ekstraksi dengan metode Bray dan Kurtz P-1 telah terbukti berkorelsi erat dengan respon hasil tanaman pada tanah sangat asam sampai netral di wilayah tersebut. Pada tanah asam, florida larutan ekstraksi Bray dan Kurtz P-1 dapat meningkatkan pelarutan P dari Aluminium Fosfat dengan cara menurunkan aktivitas Al dalam larutan melalui pembentukan berbagai kompleks Al-F. Florida juga efektif menekan terjadinya adsorpsi P lagi oleh koloid tanah. Sifat asam dari larutan ekstraktan (pH=2,6) juga memberikan kontribusi dalam pelarutan P-tersedia dari berbagai bentuk ikatan dengan Al, Ca dan Fe.

Analisis P-tanah metode Bray dan Kurtz P-1 tidak cocok digunakan untuk:

1. Tanah bertekstur Liat dengan tingkat kejenuhan basa tinggi.
2. Tanah bertekstur Lempung Liat Berdebu atau tanah bertekstur lebih halus yang berkapur atau memiliki nilai pH tinggi (pH > 6,8) atau memiliki nilai tingkat kejenuhan basa tinggi.
3. Tanah dengan kandungan setara kalsium karbonat > 7% dari kejenuhan basa, atau
4. Tanah dengan kandungan kapur tinggi ( > 2% CaCO3).

Pada tanah seperti diatas, terjadi dua reaksi yaitu: reaksi pertama adalah keasaman larutan ekstraksi bisa dinetralkan, kecuali rasio antara larutan ekstraksi dengan tanah ditingkatkan. Reaksi kedua, CaF2 yang terbentuk dari reaksi antara Ca+2 dalam tanah dengan F- yang ditambahkan dari larutan ekstraksi, dapat bereaksi dengan P-tanah dan terbentuk P-tanah immobile.

Kedua jenis reaksi tersebut mengurangi efisiensi ekstraksi P, sehingga menghasilkan nilai uji P tanah yang rendah. Selain itu, larutan ekstraksi Bray dan Kurtz P-1 dapat melarutkan P dari batuan fosfat, sehingga tidak dianjurkan penggunaan metode ini pada tanah yang tinggi kadungan batuan fosfatnya, karena akan diperoleh hasil pengukuran P tanah yang terlalu tinggi.

Nilai hasil pengukuran P tanah dengan metode Bray dan Kurtz P-1 sebesar 25 mg P/kg tanah sampai dengan 30 mg P/kg tanah sering dianggap ”Optimal” untuk pertumbuhan tanaman. Meskipun Holford (1980) melaporkan bahwa nilai kritis yang lebih rendah untuk tanah yang bersifat sangat buffer.

Alat-alat yang diperlukan:

1. Ayakan tanah No. 10 untuk menghasilkan partikel tanah ukuran kurang dari 2 mm.
2. Sendok stainles steel untuk menyendok sampel tanah seberat 2 gram.
3. Ekstraktan dispenser otomatis yang berkapasitas 25 ml.
4. Tabung erlenmeyer 50 ml, corong penyaring dan rak tabung reaksi.
5. Mesin pengocok dengan kemampuan 200 gerakan permenit.
6. Kertas saring yang tahan kondisi asam, seperti kertas saring Whatman No. 42 atau No. 2.

Larutan Yang akan digunakan:

Larutan ekstrasi Bray dan Kurtz P-1 (0,025 M HCl dalam 0,03 M NH4F). Larutan ini dibuat dengan cara melarutkan 11,11 g reagen grade Amonium Florida (NH4F) ke dalam 9 liter air suling. Berikutnya ditambahkan 250 ml dari larutan standar 1 M HCl dan selanjutnya volumenya dibuat menjadi 10 liter dengan ditambahkan air suling. Aduk secara merata. Selanjutnya, pH larutan yang dihasilkan harus pH 2,6 + 0,05. Penyesuaian terhadap pH yang dibuat tersebut menggunakan HCL atau Amonium Hidroksida (NH4OH). Larutan ekstraksi Bray dan Kurtz P-1 ini disimpan dalam Guci polietilen sampai digunakan.

Prosedur Kerja:

1. Diambil sampel tanah dengan sendok stenlis steel dan ditimbang seberat 2 gram, lalu dimasukkan ke dalam tabung erlenmeyer ukuran 50 ml.
2. Ditambahkan 20 ml larutan ekstraksi Bray dan Kurtz P-1 (0,025 M HCl dalam 0,03 M NH4F), lalu dikocok dengan mesin pengocok dengan kecepatan kocok 200 gerakan per menit selama 5 (lima) menit pada suhu kamar (24oC s/d 27oC).
3. Jika diperlukan agar diperoleh hasil saringan yang tidak berwarna (jernih) ditambahkan 1 cm3 ( sekitar 200 mg) arang atau karbon aktif (Darco G60).
4. Disaring larutan yang telah dikocok tersebut dengan menggunakan kertas saring Whatman No. 42. Apabila larutan hasil penyaringan belum jernih maka dapat dilakukan penyaringan ulang.
5. Dilakukan pengukuran P tanah tersebut dengan sistem kolorimeter menggunakan alat spektrofotometer. Pengukuran P dilakukan juga terhadap larutan Blanko dan larutan Standar yang telah disiapkan.

Keterangan:

Cp = Konsentrasi P berdasarkan pembacaan pada spektrofotometer yang telah dikalibrasi dengan kurva hasil penetapan P dari deret larutan standar.

Daftar Pustaka:

(A) Pustaka Utama:

Kovar J. L. And G. M. Pierzynski. 2009. Methods of Phosphorus Analysis for Soils, Sediments, Residuals, and Waters. Second Edition. Southern Cooperative Series Bulletin No. 408. USDA-ARS National Soil Tilth Laboratory 2110 University Blvd. Ames, IA 50011-3120 and Department of Agronomy 2004 Throckmorton Plant Sciences Ctr. Kansas State University Manhattan, KS 66506-5501.

(B) Pustaka Tambahan:

Bray R.H., and L.T. Kurtz. 1945. Determination of total, organic and available forms of phosphorus in soils. Soil Sci. 59:39-45.

Frank, K.D. Beegle, and J. Denning. 1998. Phosphorus. p. 21-30. In J. R. Brown (ed.) Recommended Chemical Soil Test Procedures for the North Central Region. North Central Reg. Res. Publ. No. 221 (revised).

Holford, I.C.R. 1980. Greenhouse evaluation of four phosphorus soil tests in relation to phosphate buffering and labile phosphate in soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 44:555-559.

Peta Dunia 02

Peta Dunia 03

Peta Pulau Jawa Indonesia