Dokumen tersebut membahas proses pergerakan unsur hara nitrogen dalam tanah melalui difusi dan aliran massa. Kedua proses tersebut sangat penting dalam memindahkan nitrogen ke akar tanaman dan menjauhinya untuk mencegah tercuci. Proses difusi dan aliran massa dipengaruhi oleh sifat-sifat tanah seperti kandungan air dan struktur pori tanah.

1. 2003 Digitized by USU digital library 1
PERGERAKAN UNSUR HARA NITROGEN DALAM TANAH
MUKHLIS ; FAUZI
Jurusan Ilmu Tanah
Fakultas Pertanian
Unversitas Sumatera UTARA
PENDAHULUAN
Aliran massa (massflow) dan diffusi merupakan dua proses yangmenyebarkan
bahan terlarut dalam profil tanah seperti pupuk dan pestisida. Katadiffusi berarti
suatu penyebaran yang disebabkan oleh pergerakan panas secaraacak, sebagai
gerak Brown dari partikel koloid (Wild, 1981). Dalam hal iniperpindahan terjadi
oleh adanya perbedaan konsentrasi larutan pada dua tempatyang berjarak tertentu
dimana pergerakan terjadi dari konsentrasi yang tinggi kekonsentrasi yang rendah.
Aliran massa atau aliran konveksi berbeda dengan difusikerena pergerakannya
terjadi oleh adanya perpindahan air atau gas (Hillel, 1980).
Proses aliran massa dan difusi terjadi oleh sifat-sifat fisika yang berbeda danarah
geraknya berbeda. Aliran massa suatu zat dalam larutan tanah akan bergerakdari
daerah yang berair ke daerah yang kering. Sedangkan difusi justru
berlawanan,yaitu dari daerah yang berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah
(daerah yangbanyak air).Walaupun prosesnya berbeda tetapi di dalam tanah
berlangsung secarasimultan atau bersama-sama (Wild, 1981).
Kedua proses pergerakan, baik difusi maupun aliran massa, sangat pentingdalam
memindahkan unsur hara dari suatu tempat ke dekat permukaan akar, agardapat
diserap oleh akar tanaman. Hal ini terjadi bagi unsur hara P, K, Ca, Mg, S

2. dansebagainya; tetapi bagi unsur hara N, terutama NO3- , justru pergerakan
tersebutbukan saja berperan memindahkan ke dekat akar tetapi dalam
pengangkutan yang
menjauhi akar atau biasa dikenal sebagai tercuci/terlindi (Nkrumah, Griffith,
Ahmaddan Gumbs, 1989).
Oleh karena NO3- dalam tanah sangat dibutuhkan oleh tanaman, maka
usahapeningkatan efisiensi pemakaiannya perlu ditingkatkan.Salah satu caranya
adalahdengan mempelajari pergerakannya ke akar tanaman dan pergerakan
yangmenjauhi akar (pelindian). Dengan demikian kajian atas gerakan difusi dan
aliranmassa di dalam tanah merupakan suatu hal yang penting bagi pemupukan.
Tulisan ini merupakan studi pustaka yang mengkaji pergerakan N di dalamtanah,
walaupun cukup singkat dan sederhana diharapkan bermanfaat adanya.
PERGERAKAN HARA DALAM TANAH
Berbagai komponen tanah bergerak dari satu tempat ke tempat lainnyamelalui
proses
aliran
massa
dan
difusi.
Selain
kedua
proses
tersebut
perpindahankomponen tanah dapat juga terjadi melalui proses pergerakan
mekanik. Proses yangterakhir merupakan ciri khas tanah-tanah yang mempunyai
sifat Self Mulching.
Difusi
Proses difusi menghasilkan gerak termal bebas dari suatu ion, atom,
molekul.Suatu komponen yang tidak bermuatan akan bergerak dari larutan
yangberkonsentrasi tinggi ke larutan yang berkonsentrasi lebih rendah. Laju
perubahan

3. dari konsentrasi larutan, tergantung dari perbedaan Konsentrasi awal dari
duavolume larutan atau jarak dari keduanya. Selain itu laju difusi juga ditentukan
olehtemperatur larutan. Jumlah aliran per satuan waktu dirumuskan sebagai: (Nye
danTinker, 1977; Wild, 1981)
J= -D C/ X
dimana :
J = Kerapatan aliran (flux) larutan tanah melalui bidang 1 cm2 (mol/cm2/detik).
C = Konsentrasi larutan (mol/cm1.
X = Jarak tempuh.
D = Koefisien difusi (cm2/detik).
Rumus di atas dikenal dengan rumus Fick's I. Apabila laju perubahankonsentrasi
dikaitkan dengan waktu maka persamaan menjadi (Wild. 1981; Nye danTinker,
1977):
C/ t = D (??C/?X?)
dimana :
C/ t = laju perubahan konsentrasi berdasakan waktu.
??C/?X? = gradien laju perubahan konsentrasi berdasarkan jarak.
Rumusan ini dikenal sebagai persamaan Fick's II.
Pada ion yang mempunyai muatan, gerakkannya tidak hanya dipengaruhioleh
potensial gradien kimia saja tetapi juga oleh potensial listrik yang dihasilkanoleh
muatan ion yang ada dalam larutan. Oleh karena itu, ion yang bermuatan
akanbergerak dengan pengaruh elektro-kimia (Nye dan Tinker, 1977)
Difusi dalam Bentuk Gas
Komposisi gas dalam tanah berubah menurut ruang dan waktu, sebagaiakibat dari
hasil respirasi perakaran tanaman, mikroorganisme dan fauna tanah.

4. Oksigen dikonsumsi sedangkan karbondioksida dilepaskan, beberapa gas lain
sepertimethan, ethylen dan nitrous oksida menyebabkan perubahan konsentrasi
gas dalamtanah. Difusi gas terjadi apabila terdapat perbedaan konsentrasi gas
antara tanahdan atmosfir di atas permukaan tanah, dan juga terjadi dalam tanah
karenaperbedaan setempat dalam pemakaian dan pelepasan gas.
Kegiatan respirasi dalam tanah menyebabkan konsentrasi CO2 lebih tinggidan 02
lebih rendah dalam tanah dibandingkan dengan udara di atasnya. Fluks CO2dari
perubahan tanah bervariasi dari 1,5 gim2/hari di musim dingin sampai lebih
dari25 g/m2/hari untuk daerah tropik (Russel in Wild, 1981).
Konsentrasi CO2 clan O2 dalam tanah atau dalam berbagai kedalaman tanahdapat
dihitung
dengan
menggunakan
teori
difusi.
Jika
suatu
gas
berdifusi
melaluipenampang A selama waktu t, maka koefisien difusi dihitung dengan
denganpersamaan (Wild, 1981):
Ql
D= ------AtCe
dimana :
D = koefisien difusi (cm2/detik).
Q = massa gas yang hilang dalam silinder.
l
= panjang silinder (cm).
A = luas penampang silinder (cm2).
Ce = konsentrasi penjenuhan gas (g/cm3).
Apabila koefisien difusi dalam tanah adalah Ds dan koefisien difusi
,dalamUdaraadalah D, maka hubungan keduanya dapat ditulis dengan persamaan :
Ds = a D
Dimana a adalah volume ruang pori yang terisi udara.

5. Beberapa hubungan antara Ds/D dan ?a dilaporkan sebagai berikut (Wild, 1981) :
Ds/D = 0,66 a (Penman, 1940).
Ds/D = a 3/2 (Marshall, 1959).
Ds/D = a 4/3 (Millington, 1959).
Nilai koefisien difusi O2 dan CO2 di udara berkisar antara 0,1 -0,2
cm2/detik.sedangkan dalam air kurang lebih 10-5 cm2/detik. Oleh karena itu pada
gradient konsentrasi yang sama, difusi O2 dan CO2 dalam udara 10.000 kali lebih
besardibandingkan dalam air.
Difusi dalam Bentuk Larutan
Apabila pupuk, pestisida dan benda terlarut lainnya ditambahkan dalam
tanahmaka akan tercipta konsentrasi larutan yang tinggi yang semakin lama
akanmenurun karena adanya difusi. Gradien konsentrasi juga terbentuk karena
adanyapengambilan hara oleh akar dan mikroorganisme tanah yang menyebabkan
adanyagerakan secara difusi.
Dalam
beberapa
hal,
koefisien
difusi
dalam
larutan
murni
dianggap
konstandansarna untuk semua ion.Sebaliknya koefisien difusi dalam tanah (Ds)
biasanya lebihkecil dibandingkan koefisien difusi dalam larutan mumi
(D1).Koefisien difusi dalamtanah berbeda antar ion dan menurut sifat-sifat tanah.
Tiga sifat tanah yang mempengaruhi koefisien difusi, yaitu (Wild, 1981):
1. Kandungan air tanah.
2. Saluran difusi yang berliku-liku.
3. Proporsi ion terdifusi dalam larutan.
Pada umumnya difusi berada dalam larutan dan jarak lintas yang harus dilalui
dalam tanah adalah proposional dengan areal dalam tanah yang ditempati larutan.

6. Ds ? ??D?
dimana: ?? = volume fraksi air dalam tanah.
Difusi dalam tanah dihambat oleh butir-butir penyusun tanah, sehingga jalan
yang dilalui menjadi berliku-liku. Oleh karena itu difusi dalam tanah dapat ditulis
:
Ds ?f???D?
dimana : f? = faktor penghambat.
Berdasarkan faktor penghambat bervariasi menurut kandungan air dalam
tanah. Pada tanah kering jalan yang dilalui proses difusi menjadi lebih berlikuliku.
Dalam larutan bebas nilai f? = 1; tanah jenuh air ~ 0,4; kapasitas lapang ~ 0,2 dan
pada titik layu ~0,01. Dengan memperhatikan adanya jalan yang berliku-liku dan
kandungan air dalam tanah, maka fluks menjadi :
Js = -D? f? ?? ((?C?/?X)
dimana C? = konsentrasi ion yang terdifusi dalam tanah.
Persamaan tersebut hanya berlaku untuk ion yang tidak teradsorbsi, untuk ion
yang
teradsorbsi pada permukaan liat maka koefisien difusi yang terjadi :
Js = -D? f? ?? (?C?/?C)
dimana: (?C?/?C) = kapasitas bufer
C? = konsentrasi dalam larutan.

7. C = konsentrasi dalam tanah, termasuk dalam larutan
Permukaan Partikel Tanah
Mobilitas ion tertukar pada permukaan liat murni terutama dipengaruhi
pengembangan lapisan liat dan ketebalan air di antara lembar alumino-silikat.
Anion
yang secara spesifik diikat permukaan liat atau oksida mempunyai mobilitas
permukaan yang dapat diabaikan karena terikat secara kovalen. Sementara itu
adsorbsi anion non-spesifik pada muatan positif liat, dapat lebih mobil (Nye dan
Tinker, 1977).Hal ini mempengaruhi koefisien difusi tetapi dapat diabaikan.
Aliran Massa
Aliran massa dalam tanah disebut juga konveksi, meliputi pergerakan dalam
fase larutan maupun gas. Hujan dan air irigasi bergerak dalam tanah dengan
membawa nitrat atau ion lain yang terlarut. Evapotranspirasi tanaman
mempengaruhi gerakan air bersama partikel yang terlarut.
?2003 Digitized by USU digital library 5
Kecepatan Aliran Air
1. Laju Aliran air.
Aliran terjadi apabila ada perbedaan potensial air pada bagian tanah. Potensial air
dipengaruhi oleh potensial matrik, potensial gravitasi dan potensial osmotik. Laju
aliran dapat diulis dangan persamaan (Wild, 1981):
V = -k (?H/?X)

8. dimana: V = Laju aliran (cm/detik).
k = koefisien hantaran air (cm/detik).
H = total potensial air.
Laju aliran dalam tanah jenuh air bervariasi tergantung dari ukuran dan
kesinambungan pori.
2. Jumlah Aliran
Jumlah aliran air melalui profil tanah dihitung dengan :
Qo = P-R-E-T- ?W
dimana : Qo = Jumlah air yang bergerak ke bawah.
P
= Hujan + lrigasi
R = Aliran permukaan
E = Endapan
?W = Kenaikan simpanan air tanah.
Kecepatan Aliran Benda Terlarut
1. Aliran Massa Ion yang Tidak Diadsorbsi.
Air yang diberikan/ditambahkan dalam tanah, akan mendesak air yang sudah ada.
Akibatnya, air akan semakin jauh dari permukaan tanah. Bersama dengan, aliran
air ke bawah, ion-ion seperti khlor dan nitrat yang tidak diadsorbsi oleh tanah
akan tercuci dan tidak terjangkau akar tanaman.
2. Aliran Massa Ion yang Diadsorbsi
Untuk ion yang diadsorbsi gerakan relatif dalam flux air, banyak ditentukan oleh
koefisien adsorbsi (b). Jumlah benda terlarut yang diadsorbsi tanah dituliskan
bp/?; p= berat volume dan ? = volume kandungan air. Dalam gerakan massa

9. dari ion yang diadsorbsi, gerakan ion lebih lambat bila dibandingkan dengan
gerakan air ke bawah. Faktor perlambatan (RF) dirumuskan :
RF = Vs/V? = ds/d? = l/{l + (bpi / ?)}
dimana : Vs dan V? = laju aliran dari ion dan air (cm/detik)
ds dan d? = jarak gerakan.
3. Dispersi
Dispersi yang disebabkan oleh aliran larutan disebut sebagai dispersi
hidrodinamik. Aliran larutan melalui pasir kemungkinan dapat menimbulkan
empat
macam pengaruh dispersi hidrodinamik, yaitu (Wild, 1981) :
a. Laju aliran tinggi pada bagian tengah pori, sedangkan pada dinding pori rendah.
b. Laju aliran lebih tinggi pada pori yang lebih besar.
c. Aliran yang terjadi pada berbagai pori yang berliku-liku, menghasilkan
perbedaan jarak tempuh. Oleh karena itu laju aliran per unit panjang tanah
berbeda.
d. Perbedaan kerapatan di antara larutan, khususnya jika larutan yang lebih pekat
di bagian atas kolom vertikal. Larutan yang pekat akan mengalir ke bawah
dengan pola menjari dan menimbulkan permukaan yang tidak rata.
Gerakan Mekanik
Pengkerutan dan pengembangan yang disebabkan perubahan kandungan air
tanah menimbulkan retakan dan saluran yang menyebabkan air dan gas
melaluinya
dengan mudah. Kondisi ini nampak pacta tanah yang disebut dengan Selfmulching
Soil (Vertisol). Pada tanah ini terjadi pembalikan solum tanah secara berangsurangsur.

10. Erosi air dan angin dapat juga membalikan lapisan permukaan tanah dan
subsoil ke permukaan, demikian juga binatang tanah seperti cacing dan rayap.
Semua proses tersebut merupakan gambaran pergerakan hara yang diakibatkan
oleh
proses mekanik (Nye dan Tinker, 1977).
PERGERARAKAN NITROGEN DALAM TANAH
Nitrogen Tanah
Bersama unsur fosfor (P) dan kalium (K), nitogen (N) merupakan unsur hara
yang mutlak dibutuhkan oleh tanaman. Bahan tanaman kering mengandung
sekitar2 sampai 4 % N; jauh lebih rendah dari kandungan C yang berkisar 40
%.Namunhara
N
merupakan
komponen
protein
(asam
amino)
dan
khlorofil.Bentuk ion yangdiserap oleh tanaman umumnya dalam bentuk NO3?dan
NH4+ bagi tanaman padisawah (Russell, 1973).
Begitu
besarnya
peranan
N
bagi
tanaman,
maka
penyediaannya
sangatdiperhatikan sekali oleh para petani. Surnber N utama tanah adalah dari
bahan
Organic melalui proses mineralisasi NH4+ dan NO3?.Selain itu N dapat juga
bersumber danatmosfir (78 % NV melalui curah hujan (8 -10 % N tanah),
penambatan (fiksasi)oleh mikroorganisme tanah baik secara sembiosis dengan
tanaman maupun hidupbebas.Walaupun sumber ini cukup banyak secara alami,
namun untuk memenuhikebutuhan tanaman maka diberikan secara sengaja dalam
bentuk pupuk, sepertiUrea, ZA, dan sebagainya maupun dalam bentuk pupuk
kandang ataupun pupukhijau (Sanchez, 1976: Megel dan Kirkby, 1982).
Nitrogen dapat dikatakan sebagai salah satu unsur hara yang bermuatan.Selain
sangat mutlak di butuhkan , ia dengan mudah dapat hilang atau menjadi
tidaktersedia bagi tanaman. Ketidak tersediaan N dari dalam tanah dapat melalui

11. prosespencucian/terlindi (leaching) NO3? , denitrifikasi NO3?menjadi N2,
volatilisasi NH4+menjadi NH3, terfiksasi oleh mineralliat atau dikonsumsi oleh
mikroorganisme tanah.
Bentuk NO3- lah yang selalu terlindi dan mudah larut, maka dikaji pergerakannya
kepermukaan akar agar tidak hilang sehingga merupakan suatu usaha ke arab
efisiensipemupukan.
Pergerakan N Dalam Tanah
Sebagaimana yang dikemukakan sebelumnya, bahwa larutan hara yang didalam
tanah
bergerak
melalui
proses
difusi
dan
aliran
massa
(konveksi).
Walaupunmekanismenya berbeda, namun berlangsung secara bersama-sama.
Besarnyakerapatan aliran (fluks) dari larutan (solute) dirumuskan (Hillel, 1980;
Scotter dan
Tillman, 1991) :
Ji =(qCi) (α l q l + Di)( Ci/ z)
dimana: Ji = kerapatan aliran (fluks) larutan tanah (mol/m2/dt).
q = kerapatan aliran (fluks) air (dari persen Darcy) (mldt).
Ci = konsentrasi larutan tanah (mol/m3).
α = koefisien dispersivitas (m).
Di = koefisien difusi molekuler (ionik) (m2/dt).
z = kedalaman tanah atau jarak (m).
Banyaknya suatu larutan tanah (solute) yang diangkut dalam suatu waktu menjadi
suatu persamaan kontinuitas, yaitu :
?Mi/?t=?Ji/?z
dimana: Mi = jumlah solute yang ada dalam unit volume.

12. t = waktu.
Pergerakan N di dalam tanah cukup sui it untuk diamati, karena adanyaproses
transformasi yang tidak dapat dikendalikan, seperti amonifikasi dan nitrifikasi
(Nkurumah, et al. 1989). Walaupun demikian, beberapa literatur mengukur
banyaknya N yang berpindah dalam suatu waktu. Bila pupuk Urea yang diberikan
ke dalam tanah, maka oleh Wagenet dalam Tillman dan Scatter (1991) menjadi :
?Mu/?t = -?Ju/?z -kuMu
dimana: indeks u menunjukkan gimbal urea.
ku = besarnya konstanta hydrolisis urea (dt??).
Proses berlanjut ke bentuk amonium, sehingga :
?Ma/?t = -?Ja/?z + kuMu ? kaMa
dimana : indeks a untuk gimbal amonium
ka = besarnya konstanta nitrifikasi
Sedangkan untuk nitrat digunakan indek n :
?Mn/?t = -?Jn/?z + kaMa
Pergerakan Nitrat dalam Tanah
Nitrat merupakan ion yang mudah bergerak (mobil) di dalam tanah. Hal ini
disebabkan oleh sifatnya yang mudah sekali larut dan tidak terjerap (adsorbsi)
oleh
koloid tanah. Pergerakan NO3- secara difusi lebih besar karena besarnya nilai

13. koefisien
difusi molekul (ionik) dan kecilnya faktor penghambat (NO3- tidak dijerap).
Sebagai
perbandingan dengan beberapa ion lain, dapat dilihat di Tabel.
Tabel 1: Koefisien Difusi Ionik (Di) pada 25?C dalam larutan (Person, 1959
dalam
Wild, 1981)
Ion
D x 10?
Na+
...............cm?/dt.............
1,35
K+ 1,98
Ca++ 0,78
Cl? 2,03
NO??
1,92
H2PO4?
0,78
SO4 ?
1,08
Besarnya koefisien difusi ionik (Di) dapat dijadikan sebagai konstanta dalam
larutan, tetapi bila di dalam tanah koefisien difusi ionik (Di) harus dikalikan
dengan
beberapa faktor menjadi koefisien difusi tanah (Ds). Hubungan tersebut
dinyatakan
(Wild, 1981; Nye dan Tinker, 1977; Barrachlogh clan Nye, 1979) :

14. Ds = Di ?f
dimana: Ds = koefisien difusi tanah.
Di = koefisien difusi ionik.
? = kadar air volumetrik
f = faktor penghambat, berupa viskositas air, turtousitas angkutan
ruang pori dan proses adsorbsi tanah.
Khusus untuk difusi NO3-, faktor-faktor penghambat tersebut juga
berpengaruh. kecuali faktor adsorbsi ion, karena ion NO3- tidak teradsorbsi di
permukaan koloid tanah (Wild, 1981). Disamping itu besarnya difusi NO3dipengaruhi juga oleh besarnya ka (koefisien nitrifikasi) dan Ma (jumlah senyawa
amonium dalam larutan tanah) sebagaimana persamaan indeks n (Tillman dan
Scotter, 1991). Dengan sendirinya besar difusi NO3- di dalam tanah, secara tidak
langsung dipengaruhi juga oleh faktor-faktor yang mempengaruhi nitrifikasi
seperti
pH tanah, air tanah, aerase tanah dan aktifitas bakteri nitrifikasi (Mengel dan
Kirkby,
1982; Tillman dan Scotter, 1991).
Pergerakan NO3- melalui aliran massa jauh lebih besar dibandingkan dengan
pergerakan melalui difusi. Terkadang disebut, walaupun kurang tepat, bahwa
pergerakan NO3- hanya secara aliran massa. Russel (1973) menyajikan aliran
massa
NO3- dan dibandingkan dengan beberapa ion lainnya, disajikan pada label 2. Pada
tabel tersebut, kolom (1) menunjukkan konsentrasi ion yang diperoleh dari
kejenuhan basa tanah (cukup bervariasi), kolom (2) menunjukkan aliran massa per
?2003 Digitized by USU digital library 9
minggu ke permukaan akar untuk transpirasi sebesar 2,5 cm dan kolom (3)

15. menunjukkan besarnya penyerapan (up take) tanaman.
Tabel 2. Perhitungan Pergerakan Hara ke Akar tanaman oleh Aliran Massa
Hara Komposisi
Larutan tanah
(1)
Jumlah / 2,5 cm
Larutan
(2)
Besarnya serapan
tanaman
(3)
Nitrat
Fosfor
Kalium
Magnesium
Kalsium
......mg/cm?....
0,14
3 X 10??
8 X 10??

16. 0,05
0,4
........kg/ha.........
35
8 X 10??
2
12
100
...kg/ha/minggu..
15
1
10
1
1
*)Diasumsikan evapotranspirasi 2,5 cm/minggu = 2,5 X 10? cm?/ha/minggu,
sehingga kg hara yang ditransfer ke akar/minggu oleh aliran massa
sebesar = kolom
(1) X 2,5, 10?

17. Besarnya pergerakan NO3- secara aliran massa dipengaruhi oleh beberapa
faktor, antara lain kadar dan potensial air tanah, porositas tanah, transpirasi dan
faktor-faktor yang menentukan besarnya ka (koefisien nitrifikasi) dan Ma (jumlah
senyawa dalam larutan tanah) menurut persamaan indeks n. Aliran massa yang
merupakan aliran air, menurut hukum Darcy, maka besarnya aliran (flux) sangat
ditentukan sekali oleh potensial air tanah (potensial grafitasi, potensial matriks,
potensial osmotik). Semakin besar beda potensial air tanah maka akan semakin
besar pula aliran (fluks). Pengaruh yang sama juga terjadi pada kadar air tanah,
menurut persamaan (Hillel, 1980).
J
V= ----?C
dimana: V = kecepatan rata-rata aliran
J = kerapatan aliran (flu:,)
? = kadar air tanah volumetrik
C = konsentrasi zat larutan (solute)
Porositas tanah juga sangat menentukan aliran massa. Menurut Piseuille
dalam Wild (1981) bahwa besarnya aliran berbanding lurus dengan r4 (dimana r=
diameter pori tanah).
Transpirasi dan evapotranspirasi merupakan proses penguapan air dari dalam
tanah baik melalui tajuk tanaman atau langsung dari tanah. Proses penguapan air
ini
akan mempengaruhi pula kepada besarnya laju aliran massa (Hillel, 1980; Wild,
1981).
?2003 Digitized by USU digital library 10

18. Pergerakan Amonium Dalam Tanah
Pergerakan amonium di dalam tanah sangat kurang dikaji. Hal ini disebabkan
pada lahan kering bentuk NH4+, melalui proses nitrifikasi, akan segera berobah
menjadi N03? yang merupakan bentuk yang tersedia bagi tanaman. Hanya
tanaman
padi sawah saja yang menyerap N dalam bentuk NH4+, maka pengkajian tentang
NH4+ biasanya ditekankan pada tanah-tanah sawah.
Sebagaimana halnya NO3?, NH4+ di dalam tanah juga mudah bergerak
(mobil)
melalui proses difusi maupun aliran massa. Banyaknya NH4+ yang bergerak per
satuan waktu dirumuskan pada persamaan amonium. Dari persamaan tersebut
terlihat bahwa pergerakan NH4+ dipengaruhi oleh faktor ku (konstanta hidrolisis
urea), Mu (jumlah senyawa amonium yang ada dalam tanah), ka (koefisien
nitrifikasi) dan Ma (jumlah senyawa amonium yang ada dalam tanah). Sehingga
pergerakan NH4+, selain
ipengaruhi oleh faktor-faktor pergerakan (aliran massa dan difusi) secara umum,
juga itentukan oleh besarnya hidrolisis urea (seperti enzim urease, air tanah) dan
faktor penentu nitrifikasi (seperti pH, air tanah, aktivitas bakteri nitrifikasi)
(Tillman
dan Scotes,1991).
Bila dibandingkan dengan NO3?, maka pergerakan NH4+ justru jauh lebih
lambat. Keadaan ini dikarena oleh beberapa sebab, antara lain:
a. Ion NH4+ merupakan kation yang dapat teradsorbsi di permukaan koloid
tanah,
sehingga gerakan difusinya akan lebih kecil dibandingkan NO3- yang senantiasa
bebas di larutan tanah (Wild, 1981).
b. Ion NH4 + di tanah sawah yang jenuh air lebih kecil aliran massa yang terjadi,
karena aliran (flux) berbanding terbalik dengan kadar air tanah, sebagaimana

19. persamaan kecepatan rata-rata aliran (Hillel, 1980).
c. Ion NH4 + adakalanya terfiksasi di antara dua lempeng mineralliat, umumnya
yang bertipe 2 : 1 (Mengel dan Kirkby, 1982) sehingga tidak mungkin berpindah
baik secara difusi aliran massa.
KESIMPULAN
Dari uraian tersebut, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Pergerakan nitrogen, baik dalam bentuk NO2? maupun NH4+ di dalam tanah
dapat bergerak secara aliran massa (mass flow) maupun difusi.
2. Oleh sifat bentuk-bentuk N tanah yang mudah larut dan tidak diadsorbsi
partikel
tanah, maka pergerakan N lebih dominan dalam bentuk aliran massa.
3. Pergerakan N dalam tanah selain dipengaruhi oleh faktor-faktor pergerakan
yang
umum, juga dipengaruhi oleh beberapa faktor yang khusus, seperti konstanta
hidrolisis urea dan proses nitrifikasi.
4. Bila dibandingkan antara NO3? dengan NH4+, maka pergerakan NO3? lebih
cepat dari pada NH4+. Hal ini karena faktor-faktor pembatas pada pergerakan
NH4+ lebih banyak.
?2003 Digitized by USU digital library 11
DAFTAR PUSTAKA

20. Barraclough, D and P.H. Nye. 1979. The Effect of Molecular Size on Diffusion
Charracteristics in Soil.Journal of Soil Science.30: 29 -42.
Hillel, D. 1980. Fundamentals of Soil Physics. Academica Press.
Mengel, K and E.A. Kirkby. 1982. Principles of Plant Nutrition 3rd edition
International Potash Institute. Warblaufen-Bern Switzerland.
Nkrumah, M., S.M. Griffith, N. Ahmad, and F.A. Gumbs. 1989. Lysimeter and
Field
Studies on 15N in a Tropical Soil.Plant and Soil.114: 3 -12.
Nye, P.H and P.B. Tinker. 1977. Solute Movement in The Soil-Root System.
Blackwell
Scientific Publ.
Russel, E. W. 1973. Soil Condition and Plant Growth 10th edition LongmanELBS,
London.
Sanchez, P .A. 1976. Properties and Management of Soils in The Tropics. John
Wiley
& Sons. New York.
Scotter, D.R. and R. W. Tillman. 1991. Movement of Solute associated with
Intermittent Soil Water Flow I. Tritium and Bromide. Aust.J. Soil Res. 29: 175 183.
Tillman, R.W and D. R. Scotter. 1991. Movement of Solute associated with
Intermittent Soil Water Flow II. Nitrogen and Cation. Aust.J. Soil Res. 29 : 185 196.

21. Wild, A. 1981. Mass Flow and Diffusion in D.J. Grreenland and M.H.B. Hayes
(eds).
The Chemistry of Soil Processes.John Wiley & Sons New York.