Ke mana sebenarnya pupuk fosfor Anda pergi? Masalah fiksasi pada tanah di Malaysia

Ke mana perginya pupuk fosfor Anda? Masalah fiksasi pada tanah di Malaysia

Fosfor secara konsisten masuk dalam tiga input pupuk teratas berdasarkan biaya dalam pengelolaan perkebunan di Malaysia. Fosfor juga secara konsisten menjadi nutrisi dengan efisiensi pemulihan terendah. Dalam kondisi tanah di Malaysia, sebagian besar fosfor yang diterapkan tidak pernah mencapai akar tanaman. Sebaliknya, fosfor tersebut terikat pada permukaan mineral tanah dalam beberapa hari setelah aplikasi dan secara kimiawi terfiksasi dalam bentuk yang tidak tersedia secara agronomis selama berbulan-bulan hingga bertahun-tahun. Memahami mengapa hal ini terjadi, dan apa yang bisa dilakukan untuk mengatasinya, secara langsung menentukan pengembalian investasi pupuk.

Perangkap besi-aluminium

Fiksasi fosfor pada tanah asam didorong oleh afinitas ion fosfat terhadap permukaan oksida besi dan aluminium. Ketika fosfat masuk ke larutan tanah, ia membentuk ikatan pertukaran ligan dengan oksida Fe dan Al, menggantikan gugus hidroksil dari permukaan mineral. Ikatan ini kuat, sangat spesifik, dan tidak mudah berbalik dalam kondisi tanah normal. Akibatnya, fosfat yang tersedia untuk tanaman ditarik dari larutan dan diubah menjadi bentuk yang membutuhkan energi kimia yang signifikan untuk dilepaskan.

Reaksi fiksasi bergantung pada pH dan bersifat menguatkan diri. Saat pH tanah turun di bawah 5,5, konsentrasi Al3+ reaktif dalam larutan tanah meningkat, menyediakan situs fiksasi tambahan. Sorpsi fosfor maksimum berkorelasi negatif dengan pH tanah: semakin asam tanah, semakin besar kapasitas fiksasi. Pada tanah asam di Malaysia dengan pH 4,0 hingga 5,0, fiksasi ini bukanlah inefisiensi kecil; ini adalah nasib dominan dari fosfat yang diterapkan.

Asam humat dalam SoilBoost EA mengatasi masalah ini secara langsung dengan bersaing dengan fosfat untuk situs sorpsi Fe dan Al, melepaskan fosfat yang terfiksasi kembali ke larutan tanah di mana ia menjadi tersedia untuk tanaman.

Mengapa tanah di Malaysia sangat rentan

Tujuh puluh dua persen wilayah daratan Malaysia diklasifikasikan sebagai Ultisol dan Oxisol, dengan pH biasanya berkisar antara 4,0 hingga 5,0. Ini adalah dua ordo tanah dengan kandungan oksida besi dan aluminium tertinggi di fraksi lempungnya. Ultisol, yang mendominasi wilayah perkebunan pedalaman di Semenanjung Malaysia dan Sabah, dicirikan oleh horison B argillic dengan kandungan kaolinit tinggi dan lapisan oksida Fe/Al pada partikel lempung. Lapisan ini menyediakan permukaan reaktif yang sangat besar untuk fiksasi fosfat.

Sebuah studi tentang amandemen organik pada tanah asam Malaysia yang diterbitkan dalam Scientific World Journal (Hindawi, 2014; PMC4083287) menunjukkan bahwa amandemen organik dalam kondisi Ultisol meningkatkan fosfor yang tersedia dengan mengurangi cakupan permukaan reaktif oksida Al dan Fe. Mekanismenya adalah kompetisi langsung di situs pengikatan. Senyawa organik yang mengandung gugus fungsional karboksil dan hidroksil fenolik, gugus yang sama yang menjadi ciri asam humat, menempati situs sorpsi yang sebaliknya akan mengikat fosfat. Penelitian yang diterbitkan di Geoderma (2005) mengkonfirmasi bahwa zat asam humat dengan konsentrasi gugus karboksil dan hidroksil fenolik yang tinggi bersaing secara efektif dengan fosfat untuk situs sorpsi Fe dan Al.

Bagaimana asam humat melepaskan fosfor yang terfiksasi

Mekanisme di mana asam humat mengurangi fiksasi fosfor adalah sorpsi kompetitif pada permukaan mineral. Gugus karboksil dan fenolik dalam molekul asam humat memiliki afinitas tinggi terhadap permukaan oksida Fe dan Al, serupa dalam karakter termodinamika dengan ikatan fosfat itu sendiri. Ketika asam humat menempati situs-situs ini, fosfat yang seharusnya terfiksasi tetap berada dalam larutan. Selain itu, asam humat membentuk kompleks dengan Al dan Fe yang larut, mengurangi konsentrasinya dalam larutan dan dengan demikian mengurangi laju reaksi fiksasi baru.

Hasil praktis dari penerapan SoilBoost EA sebelum atau bersamaan dengan aplikasi pupuk fosfat adalah peningkatan terukur dalam ketersediaan fosfor di zona perakaran. Ini bukan artefak laboratorium: uji coba lapangan dalam kondisi tanah asam tropis secara konsisten menunjukkan penyerapan P tanaman yang lebih tinggi ketika asam humat dan fosfat diterapkan bersama dibandingkan dengan fosfat saja, pada tingkat fosfat yang setara.

Pengapuran sebagai strategi pelengkap

Pengapuran mengatasi fiksasi fosfor melalui mekanisme yang berbeda: peningkatan pH tanah mengurangi kelarutan Fe dan Al, sehingga mengurangi jumlah situs fiksasi reaktif yang tersedia. Pada pH 6,0 hingga 6,5, kelarutan fosfor dimaksimalkan dan fiksasi diminimalkan. Untuk tanaman perkebunan yang sudah tumbuh di tanah yang sangat asam, pengapuran permukaan praktis dan ekonomis menggunakan batu kapur pertanian atau batu kapur dolomit. Kurva responsnya bertahap, membutuhkan 12 hingga 24 bulan untuk melihat efek penuh di lapisan bawah tanah, yang berarti pengapuran adalah strategi pengelolaan jangka panjang daripada alat korektif segera.

Pendekatan yang paling efektif menggabungkan pengelolaan pH tanah melalui pengapuran dengan input bahan organik dari SoilBoost EA dan bahan kompos. Strategi-strategi ini menyerang fiksasi fosfor di beberapa titik secara bersamaan: mengurangi kapasitas fiksasi permukaan mineral yang ada sekaligus menyangga pH ke atas untuk mengurangi pembentukan situs fiksasi baru.

Mendapatkan lebih banyak dari pupuk P yang ada

Aplikasi praktis langsung dari pemahaman ini adalah mudah. Menerapkan SoilBoost EA pada saat atau sebelum aplikasi pupuk fosfat meningkatkan fraksi P yang diterapkan yang tetap dalam bentuk yang tersedia untuk tanaman. Membangun bahan organik tanah melalui tanaman penutup tanah dan pupuk organik mengurangi kapasitas fiksasi jangka panjang tanah. Dan menargetkan aplikasi P ke zona perakaran aktif, daripada aplikasi sebar di seluruh antar-baris, mengkonsentrasikan fosfat di zona di mana kepadatan akar dan aktivitas AMF tertinggi, meningkatkan efisiensi penyerapan sebelum fiksasi dapat terjadi.