BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tanaman merupakan suatu tumbuhan yang di kelola manusia yang berguna untuk mengambil hasil atau sering juga disebut budidaya pertanian. Dalam kegiatan budidaya tanaman, sangat rentang sekali terhadap beberapa faktor-faktor yang sangat sensitif di antaranya adalah adalah unsur hara, iklim, tanaman dan lain-lain. Di antara aspek-aspek yang di sebutkan yang perlu di perhatikan adalah ketersedian unsur hara di dalam media tanam.
Pertumbuhan, perkembangan dan produksi suatu tanaman ditentukan oleh dua faktor utama yaitu faktor genetik dan faktor lingkungan. Salah satu faktor lingkungan yang sangat menentukan lajunya pertumbuhan, perkembangan dan produksi suatu tanaman adalah tersedianya unsur-unsur hara yang cukup di dalam tanah.
Tanah merupakan suatu sistem yang kompleks, berperan sebagai sumber kehidupan tanaman yaitu air, udara dan unsur hara. Tembaga (Cu), seng (Zn), besi (Fe) dan mangan (Mn) merupakan beberapa contoh unsur hara mikro yang esensial bagi tanaman karena walaupun diperlukan dalam jumlah relatif sedikit tetapi sangat besar peranannya dalam metabolisme di dalam tanaman.
jaringan yang dirancang secara berulang sepanjang masa tumbuh tanaman, orang memperoleh serentetan gambaran tentang keadaan pengadaan hara dalam tanah masing-masing saat selama musim tumbuh itu
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini yaitu untuk mengetahui dan memahami :
1. Fungsi unsur hara bagi tumbuhan.
2. Jenis-jenis penggolongan unsur hara pada tumbuhan.
3. Pengukuran konsentrasi unsur hara dalam jaringan tumbuhan.
4. Mekanisme penyerapan unsur hara.
BAB II
PEMBAHASAN
1.1 FUNGSI UNSUR HARA PADA TUMBUHAN
Seperti manusia dan mahkluk hidup lainnya, tanaman juga membutuhkan makanan yang seringkali disebut hara tanaman (plant nutrient). Namun berbeda dengan manusia yang menggunakan bahan organic sebagai sumber makanannya, tanaman menggunakan bahan anorganik untuk mendapatkan energi dan pertumbuhannya.
Melalui proses fotosintesis, tanaman mengumpulkan karbon dari atmosfir, ditambah air diubah menjadi bahan organik dengan bantuan sinar matahari. Unsur yang diserap untuk pertumbuhan dan metabolisme tanaman inilah yang disebut dengan hara tanaman.
Dengan memanfaatkan unsur-unsur hara, tanaman dapat memenuhi siklus hidupnya. Fungsi suatu unsur hara tidak dapat digantikan oleh unsur lainnya dan apabila tidak tersedia unsur hara tertentu, maka kegiatan metabolisme terganggu atau bahkan berhenti sama sekali. Kekurangan unsur hara akan menampakkan gejala spesifik pada suatu organ tertentu yang biasa disebut gejala kahat. Gejala kahat ini akan hilang apabila unsur hara tanaman ditambahkan ke tanah atau disemprotkan dalam bentuk cairan melalui daun.
1.2 PENGGOLONGAN UNSUR HARA PADA TANAMAN
Unsur hara adalah unsur-unsur senyawa kimia anorganik yang diperlukan untuk pembentukan sel (jaringan) dan proses enzimatik organ tanaman, unsur hara dibedakan menjadi :
A. Unsur Hara Esensial
Merupakan unsur hara yang sangat penting diperlukan oleh tanaman untuk
menyelesaikan siklus hidupnya dan tidak dapat digantikan oleh unsur hara lainnya. ada tiga kriteria yang harus dipenuhi sehingga suatu unsur dapat disebut sebagai unsur esensial:
Unsur tersebut diperlukan untuk menyelesaikan satu siklus hidup tanaman secara
Unsur tersebut memegang peran yang penting dalam proses biokhemis tertentu
dalam tubuh tanaman dan peranannya tidak dapat digantikan atau disubtitusi secara keseluruhan oleh unsur lain.
Peranan dari unsur tersebut dalam proses biokimia tanaman adalah secara langsung
dan secara tidak langsung.
Berdasarkan kriteria di atas, maka didapatkan ada 16 unsur hara esensial tumbuhan. Sebagian besar unsur hara esensial diperoleh tumbuhan dari dalam tanah, yakni sebanyak 13 jenis. Tiga lainnya yakni C, H dan O berasal dari udara atau air.
B. Unsur Hara Non Esensial
Merupakan unsur yang diperlukan oleh tanaman untuk aktivitas hidupnya dan tanaman masih dapat hidup normal tanpa adanya unsur hara ini. Unsur hara non-esensial diantaranya adalah Na, Va, Si, J, Co, Br, dan F.
2.3 PENGUKURAN KONSENTRASI UNSUR HARA DALAM TANAMAN
Kandungan unsur hara dalam tumbuhan dihitung berdasarkan total beratnya per satuan berat bahan kering tumbuhan, disajikan dengan satuan ppm atau persen. Bahan kering tumbuhan adalah bahan tumbuhan setelah seluruh air yang terkandung didalamnya dihilangkan. Secar praktis, jika jaringan tumbuhan segar dipanaskan dengan suhu C selama 2 hari sudah cukup untuk menghilangkan semua air yang terkandung dalam jaringan tersebut.
Pengukuran konsentrasi unsur hara dalam jaringan tumbuhan, tanah atau larutan hara dapat dilakukan dengan alat spektrometer serapan atomik (atomic absorption
spectrometer) atau dengan alat yang canggih yang disebut spektrometer emisi optikal (optical
emission spectrometer).
konsentrasi 20 jenis unsur dalam suatu larutan dengan teliti hanya dalam waktu kurang dari 1 menit.
Sebagai patokan kasar, natas konsentrasi unsur hara dalam jaringan tumbuhan yang menyebabkan pertumbuhan tertekan sebesar 10% dari pertumbuhan maksimum disebut sebagai “batas kritis” bagi unsur hara tersebut. Suatu tumbuhan dikatakan kekurangan
(deficent) unsur hara tertentu jika pertumbuhan terhambat, yakni hanya mencapai 80% dari
pertumbuhan maksimum, walaupun semua unsur hara esensial lainnya tersedia berkecukupan.
Jika jaringan tumbuhan mengandung unsur hara tertentu dengan konsentrasi yang lebih tinggi dari konsentrasi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan maksimum, maka pada kondisi ini dikatakan tumbuhan dalam kondisi konsumsi mewah (luxury consumption). Pada konsentrasi yang terlalu tinggi, unsur hara esensial dapat juga menyebabkan keracunan bagi tumbuhan. Jadi bukan hanya logam berat yang dapat meracuni tumbuhan.
2.4 MEKANISME PENYERAPAN UNSUR HARA
Penyediaan unsur hara untuk tanaman terdiri dari tiga kategori, yaitu: (1) tersedia dari udara, (2) tersedia dari air yang diserap akar tanaman, dan (3) tersedia dari tanah. Beberapa unsur hara yang tersedia dalam jumlah cukup dari udara adalah: (a) Karbon (C), dan (b) Oksigen (O), yaitu dalam bentuk karbon dioksida (CO2). Unsur hara yang tersedia dari air (H2O) yang diserap adalah: hidrogen (H), karena oksigen dari molekul air mengalami proses oksidasi dan dibebaskan ke udara oleh tanaman dalam bentuk molekul oksigen (O2). Sedangkan untuk unsur hara essensial lain yang diperlukan tanaman tersedia dari dalam tanah. Mekanisme penyediaan unsur hara dalam tanah melalui tiga mekanisme, yaitu:
a. Aliran Masa
Mekanisme aliran massa adalah suatu mekanisme gerakan unsur hara di dalam tanah menuju ke permukaan akar bersama-sama dengan gerakan massa air. Selama masa hidup tanaman mengalami peristiwa penguapan air yang dikenal dengan peristiwa transpirasi. Selama proses transpirasi tanaman berlangsung, terjadi juga proses penyerapan air oleh akar tanaman. Pergerakan massa air ke akar tanaman akibat langsung dari serapan massa air oleh akar tanaman terikut juga terbawa unsur hara yang terkandung dalam air tersebut. Peristiwa tersedianya unsur hara yang terkandung dalam air ikut bersama gerakan massa air ke permukaan akar tanaman dikenal dengan Mekanisme Aliran Massa. Unsur hara yang ketersediaannya bagi tanaman melalui mekanisme ini meliputi: nitrogen (98,8%), kalsium (71,4%), belerang (95,0%), dan Mo (95,2%).
Ketersediaan unsur hara ke permukaan akar tanaman, dapat juga terjadi karena melalui mekanisme perbedaan konsentrasi. Konsentrasi unsur hara pada permukaan akar tanaman lebih rendah dibandingkan dengan konsentrasi hara dalam larutan tanah dan konsentrasi unsur hara pada permukaan koloid liat serta pada permukaan koloid organik. Kondisi ini terjadi karena sebagian besar unsur hara tersebut telah diserap oleh akar tanaman. Tingginya konsentrasi unsur hara pada ketiga posisi tersebut menyebabkan terjadinya peristiwa difusi dari unsur hara berkonsentrasi tinggi ke posisi permukaan akar tanaman. Peristiwa pergerakan unsur hara yang terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi unsur hara tersebut dikenal dengan mekanisme penyediaan hara secara difusi. Perbedaan konsenterasi tersebut terdiri dari aktif dan pasif. Beberapa unsur hara yang tersedia melalui mekanisme difusi ini, adalah: fosfor (90,9%) dan kalium (77,7%).
c. Intersepsi Akar
NH4, SO4, SO2, N2 organik ( tubuh
2.6 DAMPAK DARI KEKURANGAN UNSUR HARA PADA TANAMAN
a. Unsur Hara Makro
Unsur hara makro diambil tanaman dari udara dengan melaui stomata pada daun tanaman maupun dari tanah melalui akar tanaman. Unsur hara hara diambil tanaman dari udara adalah karbon dan oksigen yang jumlahnya tidak terbatas, sedangkan hydrogen, nitrogen, fospor, kalium, kalsium, magnesium dan belerang diambil tanaman dari dalam tanah, yang jumlahnya terbatas.
1) Hidrogen (H)
Keberadaan hydrogen bagi tanaman sangat penting, yaitu sebagai sumber energy dalam peruses fotosintesis baik fotosistem I maupun fotosistem II, hydrogen ini diperoleh tanaman bersamaan dengan air dengan bantuan cahaya biru dari cahaya matahari maka unsur H akan lepas dari H2O, melalui sitem yang disebut hidrolisis. Hydrogen ini juga berfungsi
sebagai salah satu bahan untuk membuat karbohidrat (C6H12O6), dimana karbihidrat
merupakan sumber energy berikutnya bagi tanaman, yaitu penghasil ATP melalui system glikolisis.
zat hara tidak bisa diserap tanaman karena zat hara tidak dalam bentuk terlarut atau berbentuk ion-ion.
2) Nitrogen (N)
Fungsi nitrogen bagi tanaman adalah untuk pertumbuhan vegetative (untuk memperbesar, mempertinggi, dan menghijaukan daun), nitrogen juga berfungsi untuk menyusun klorofil dan daun. Nitrogen juga sebagai bahan untuk mensintesa asam amino dan protein bagi tanaman.
Kekurangan unsur nitrogen akan menyebabkan tanaman akan mengalami pertumbuhan lambat/kerdil, daun akan menjadi bewarna hijau kekuningan, ukuran daun sempit atau kecil, dan daun akan cepat gugur. Selain kekurangan berdampak buruk bagi tanaman, kelebihan unsur nitrogen juga tidak baik bagi tanaman. Kelebihan unsur nitrogen akan menyebabkan tanaman akan tumbuh sekulen atau tanaman kegemukan, lemas dan mudah roboh serta mudah terserang penyakit. Selain itu juga dapat menyebabkan tanaman menjadi lambat berbuah dan lambat masak.
3) Fosfor (P)
Fungsi unsur fosfor (P) bagi tanaman dalah untuk pertumbuhan akar, pembungaan, pemasakan buah/biji/gabah. Unsur P juga berfungsi untuk penyusunan inti sel, lemak dan protein. Selain itu unsur P juga berfungsi untuk meransang pembelaan sel tanaman dan memperbesar jaringan sel.
Kekurangan unsur P dapat menimbulkan daun menjadi nampak tua warnanya menjadi merah kecoklatan. Tepi daun, cabang dan batang terdapat warna kecoklatan yang lama-lama menjadi kuning. Serta pembentukan buah/biji berkurang dan pertumbuhan tanaman menjadi kerdil.
4) Kalium (K)
Kalium berfungsi untuk mempengaruhi kwalitas (rasa, warna dan bobot) buah serta bunga, menambah daya tahan tanaman terhadap kekeringan, hama/penyakit,mempercepat pertumbuhan jaringan meristem, menbantu pembentukan protein dan karbohidrat (katalisator). Selain itu kalium juga berfungsi dalam dalam proses fotosintesis, pengangkutan hasil asimilasi, enzim dan mineral termasuk air. Serta untuk menungkatkan daya tahan tanaman terhadap serangan penyakit.
Daya tahan/kekebalan tanaman terhadap penyakit menjadi berkuran. Selain itu batang tanaman menjadi lemas atau mudah rebah dan timbul bercak coklat coklat pada pucuk daun.
5) Kalsium (Ca)
Fungsi Kalsium adalah untuk menyusun klorofil, kalsium juga dibutuhkan enzim untuk metabolis karbohidrat, serta mempergiat sel meristem. Serta kalsium juga berperan dalam mengotrol membuka dan menutupnya stomata. Kekurangan Kalsium adalah terjadinya dis-integrasi pada ujung-ujung tanaman (ujung batang, akar, dan buah) sehingga ujungnya menjadi mengering atau mati, tunas daun yang masih muda akan tumbuh abnormal.
6) Magnesium (Mg)
Berfungsi untuk transportasi fosfat, mengaktifkan enzim tansposporilase, menciptakan warna hijau pada daunkarena magnesium merupakan unsur pembentuk zat hijau daun atau klorofil pada daun, membentuk karbohidrat, lemak/minyak.tanda-tanda kekurangan magnesium yaitu menguningnya daun yang dimulai dari ujung sampai bagian bawah daun.
7) Belerang atau Sulfur (S)
Fungsi dari belerang adalah sebagai unsur pembentuk asam amino, tiamin, dan biotin. Tiamin dan biotin sangat penting sebagai vitamin, belerang juga berfungsi untuk pembentukan bintil akar pada kacang-kacangan dimana bintil akar tersebut sangat penting untuk menambat nitrogen ( bekerja sama dengan bakteri rhizobium). Kekurangan belerang gejalanya sangat mirip dengan kekurangan nitrogen sehingga sangat sulit membedakannya, yang membedakanya kuning pada kekurangan belerang sedikit mengkilap.
b. Unsur Hara Mikro
dampak bagi tanaman, kelebihan unsur hara mikro juga tidak dikehendaki oleh tanaman karena kelebihan unsur hara mikro dapat menjadi racun bagi tanaman.
1) Besi (Fe)
Besi (Fe) berfungsi untuk pembentukan klorofil, protein, enzim, dan berperanan dalam perkembangan kloroplas. Fungsi lain Fe ialah sebagai pelaksana pemindahan electron dalam proses metabolisme. Kekurangan Fe menyebabakan terhambatnya pembentukan klorofil dan akhirnya juga penyusunan protein menjadi tidak sempurna Defisiensi Fe menyebabkan kenaikan kaadar asam amino pada daun dan penurunan jumlah ribosom secara drastic. Penurunan kadar pigmen dan protein dapat disebabkan oleh kekurangan Fe. Juga akan mengakibatkan pengurangan aktivitas semua enzim.
2) Mangan (Mn)
Mangan berfungsi untuk penyusunan klorofil, meransang perkecambahan, dan meransang pemasakan buah. Selain itu Mn merupakan penyusun ribosom dan juga mengaktifkan polimerase, sintesis protein, karbohidrat. Berperan sebagai activator bagi sejumlah enzim utama dalam siklus krebs, dibutuhkan untuk fungsi fotosintetik yang normal dalam kloroplas,ada indikasi dibutuhkan dalam sintesis klorofil.
Kekurangan unsure Mn antara lain : biji yang terbentuk akan sangat jelek, daun menguning dan beberapa jaringan akan mati. Khusus pada tanaman berdaun lebar, interveinal chlorosis pada daun muda mirip kekaratan Fe tapi lebih banyak menyebar sampai ke daun yang lebih tua.
3) Seng (Zn)
Kerurangan seng dapat menyebabkan daun tanaman menjadi berwarna aneh-aneh misal kekuning-kuningan atau pada daun yang sudah tua berwarna kemerahan . Kalau diperhatikan dengan seksama cabang dan batangpun ikut terkena bencana yang mengakibatkan terdapatnya lubang kecil-kecil, tanaman kerdil, ruas-ruas batang memendek, daun mengecil dan mengumpul (resetting) dan klorosis pada daun-daun muda dan intermedier serta adanya nekrosis.
Ketersediaan Zn menurun dengan naiknya pH, pengapuran yang berlebihan sering menyebabkan ketersediaaan Zn menurun. Tanah yang mempunyai pH tinggi sering menunjukkan adanya gejala defisiensi Zn, terutama pada tanah berkapur.
4) Tembaga (Cu)
Kehadiran tembaga pada tanama belum banyak diketahui, namun tembaga berfungsi untuk pembentukan klorofil, mengaktifkan enzim sitokrom-oksidase, askorbit-oksidase, asam butirat-fenolase dan laktase. Selain itu juga berperan dalam metabolisme protein dan karbohidrat, berperan terhadap perkembangan tanaman generatif, berperan terhadap fiksasi Nitrogen secara simbiotis dan penyusunan lignin Hara mikro Cu berpengaruh pafda klorofil, karotenoid, plastokuinon dan plastosianin.
Adapun gejala defisiensi / kekurangan Cu antara lain : daun tidak merata dan daun sering layu, malah terkadang klorosis, pembungaan dan pembuahan terganggu, warna daun muda kuning dan kerdil, daun-daun lemah, layu dan pucuk mongering serta batang dan tangkai daun lemah.
5) Molibden (Mo)
Molibden diserap dalam bentuk ion MoO4-. Variasi antara titik kritik dengan toksis relatif besar. Bila tanaman terlalu tinggi, selain toksis bagi tanaman juga berbahaya bagi hewan yang memakannya. Hal ini agak berbeda dengan sifat hara mikro yang lain. Pada daun kapas, kadar Mo sering sekitar 1500 ppm.
pembentukan bunga terlambat. Gejala defisiensi Mo dimulai dari daun tengah dan daun bawah. Daun menjadi kering kelayuan, tepi daun menggulung dan daun umumnya sempit. Bila defisiensi berat, maka lamina hanya terbentuk sedikit sehingga kelihatan tulang-tulang daun lebih dominan.
6) Boron (B)
Unsur boron berfungsi menangkut karbohidrat kedalam tubuh tanaman dan menghisap unsur kalsium. Selain itu boron berfungsi dalam perkembangan bagian-bagian tanaman untuk tumbuh aktif. Pada tanaman penghasil biji unsur ini berpengaruh terhadap pembagian sel. Dan yang paling nyata ialah perannya terhadap munaikkan mutu tanaman sayuran dan tanaman buah.
Kekurangan unsur boron paling nyata tampak pada tepi-tepi daun yaitu gejala klorosis, mulai dari bagian bawah daun. daun yang baru muncul terlihat kecil dan tanaman agak kerdil cabang tumbuh sejajar. kuncup-kuncup mati dan berwarna hitam. Kekurangan unsur ini menimbulkan penyakit fisiologis, khususnya pada atanaman sayur dan buah, pada tanaman semangka biasanya ditandai dengan pertumbuhan batang muda yang tegak berdiri, ruas pendek, daun mengecil, dan bila terkena angin batang muda tersebut mudah patah dan mengeluarkan cairan berwarna kecoklatan, pada tanaman sayur dan buah kekurangan unsur bini agak sulit dibedakan dengan tanaman yang terkena serangan virus. Dan pada tanaman jagung kekurangan unsur ini bisa mengakibaatkan tongkol tanpa biji sama sekali ( mirip jagung yang tidak terbuahi)
7) Klor (Cl)
Klor berfungsi sebagai pemindah hara tanaman, meningkatkan osmosis sel, mencegah kehilangan air yang tidak seimbang, memperbaiki penyerapan ion lain, untuk tanaman kelapa dan kelapa sawit dianggap hara makro yang penting. Juga berperan dalam fotosistem II dari proses fotosintesis, khususnya dalam evolusi oksigen.
Adapun dampak akibat defisiensi klor adalah antara lain : pola percabangan akar abnormal, gejala wilting (daun lemah dan layu), warna keemasan (bronzing) pada daun, pada tanaman kol daun berbentuk mangkuk.
BAB III
PENUTUP
Dari uraian di atas maka dapat disimpulkan bahwa :
Tanaman menyerap unsure hara dalam bentuk ion, baik yang bersifat positif maupun negative.
Unsure hara makro terdiri dari 9 macam unsure seperti C, H, O, N, P, K, Ca, Mg dan S.
Unsure hara mikro terdiri dari 7 macam unsure seperti Fe, Cu, Mn, Mo, B, Zn, dan Cl.
Gejala defisiensi unsure hara pada tanaman dapat mengakibatkan tanaman mengalami
pertumbuhan yang abnormal, begitu juga apabila tanaman mengalami kelebihan unsure hara. Setiap tanaman menyerap unsure hara dalam jumlah yang berbeda – beda
DAFTAR PUSTAKA
http:labschool-materidasar-dasaragronomi.blogspot.com
http://hidupsehati.com/pengertian-dan-macam-macam-pupuk.html.13 November 2013
Tan, K.H. 1992. Dasar-Dasar Kimia Tanah (terjemahaan). Gadjah Mada Univ. Press. Bolaksumur Yogyakarta.
