BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Ekoenergetika merupakan salah satu bahasan dalam autekologi. Autekologi adalah ilmu yang mempelajari suatu organisme atau spesies yang berinteraksi dengan lingkungannya atau dapat juga dikatakan hubungan populasi dengan lingkungannya. Contoh autekologi misalnya mempelajari sejarah hidup suatu organisme atau spesies, perilaku, dan adaptasinya terhadap lingkungan. Ekoenergetika membahas kebutuhan atau anggaran energi yang menyusun suatu individu. Bagi suatu individu, jumlah energi yang dimiliki akan dialokasikan untuk tumbuh, merawat tubuh dan reproduksi.
Persediaan energi yang tersimpan dalam komunitas dianggap sebagai peroduktivitas suatu ekosistem. Produktivitas energi debagi menjadi dua yaitu produktivitas primer dan produktivitas sekunder. Suatu organisme hidup akan selalu membutuhkan organisme lain dan lingkungan hidupnya. Hubungan yang terjadi antara individu dengan lingkungannya sangat kompleks, bersifat saling mempengaruhi atau timbal balik. Hubungan timbal balik antara unsur-unsur hayati dengan nonhayati membentuk sistem ekologi yang disebut ekosistem. Di dalam ekosistem terjadi rantai makanan, aliran energi, dan siklus biogeokimia (Agus A:2012).
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalahnya adalah :
1. Apa saja yang termasuk ke dalam usur hara makro sekunder? 2. Apakah manfaat usur hara makro sekunder?
3. Bagaimanakah sistem penyerapannya unsur hara makro pada tanaman? 1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari makalah ini adalah :
2. Untuk mengetahui manfaat usur hara makro sekunder.
3. Untuk mengetahui sistem penyerapannya unsur hara makro pada tanaman. 1.4 Manfaat
Adapun manfaat dari makalah ini adalah agar dapat menjelaskan mengenai unsur hara makro sekunder dan mengetahui manfaat dan dambak seperti tanda kahat (defisiensi) yang terjadi bila kekurangan unsur hara makro sekunder.
LANDASAN TEORI
2.1. Pengertian Ekoenergitika
Energetika diterjemahkan dari ergenetics yang dalam kamus Webster’s Seventh New Collegiate Dictionary berarti cabang ilmu mekanika yang berkaitan dengan energi dan trasformasinya. Eko-energetika ialah bidang ekologi yang memperbincangkan terutama tentang peran energi dan transformasinya dalam ekologi. Ekoenergenetik adalah kajian tentang energy dan proses perubahannya dari satu bentuk ke bentuk yang lain yang terjadi di alam ekosistem. Kajian tentang energy meliputi konsep energy, sumber energy bentuk-bentuk energy, dan manfaat energy. Sedangkan kajian tentang transformasi energy meliputi perubahan bentuk energy yang berlangsung di dalam system hidup, system tak hidup, dan pada dua system yaitu biosistem dan fisika system secara berantai.
Chapham dan Odum menyatakan bahwa energy adalah kemampuan untuk melakukan kerja. Semakin besar energy, maka semakin besar kemampuan untuk melakukan kerja, begitu juga sebaliknya. Energy dinyatakan dengan satuan kalori/kilo kalori. Sumber energy utama yang bertanggung jawab atas berlangsungnya semua proses kerja di dalam ekosistem yaitu cahaya matahari, gaya gravitasi bumi, dan kekuatan internal bumi. Cahaya matahari merupakan sumber energy yang bertanggung jawab atau proses fotosintesis, daur hidrologis, sirkulasi udara atmosfer, dan secara tidak langsung mempengaruhi laju metabolism hewan ektothermal.
Fotosintesis merupakan proses terpenting di dalam ekosistem yang mengubah cahaya matahari menjadi zat-zat organic yang dapat dimanfaatkan oleh organism konsumen. Daur hydrogen merupakan fenomena yang melibatkan proses penguapan air yang dilakukan oleh panas matahari, yang dilanjutkan oleh proses kondensasi. Sirkulasi udara atmosfer merupakan akibat dari pemanasan udara yang dilakukan oleh panas matahari yang mengakibatkan udara menjadi panas dan tekanan
meningkat. Gaya gravitasi bumi merupakan ekuivalen energy yang dapat mengakibatkan benda-benda berpindah tempat dari posisinya menuju arah pusat bumi. Gaya gravitasi bumi mempengaruhi gerakan air dari akar menuju ke pucuk tumbuhan, mempengaruhi kecepatan aliran darah dari jantung ke bagian tubuh yang lain dan mempengaruhi gerakan dan sikap tubuh makhluk.
Kekuatan internal bumi yaitu gaya gaya endogen bumi mengakibatkan gerak epirogenetik, gerak erogenetik, gempa bumi, vulkanisme dan geothermal. Gerak epirogenetik adalah gerak bumi yang sangat lambat yang arahnya naik turun di berbagai kulit bumi yang dapat mengakibatkan bagian kulit bumi melengkung sampai melekuk pada daerah yang sangat luas. Gerak erogenetik adalah gerak beralihnya letak lapisan kulit bumi yang diakibatkan oleh tekanan horizontal maupun vertical yang dapat mengakibatkan terbentuknya pegunungan.
2.2. Hukum Dasar Ekoenergetika
Didasarkan oleh hukum Thermodinamika I dan Hukum Thermodinamika II (aspek aspek energy dan perubahannya mengikuti hokum ini). Thermodinamika I menyatakan bahwa eregi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi energy dapat diubah bentuknya dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Maka Thermodinamika I sering disebut sebagai hokum kekekalan energy. Berdasarkan prinsip kekekalan, maka jumlah energy antara sebelum dan setelah transformasi harus tetap sama, walaupun mungkin dalam bentuk yang berlainan.
Hukum Termodinamika II, hukum ini menanyakan bahwa setiap terjadi transformasi energy, selalu terjadi pelepasan energy menjadi bentuk energy yang tidak bermanfaat. Dengan kata lain dapat dinyatakan bahwa setiap terjadi transformasi energy selalu terjadi penyusutan jumlah energy yang bermanfaat. Meskipun total energy secara keseluruhan tetap tidak berkurang.
2.3. Anggaran Energi
Anggaran Energi adalah istilah yang berkaitan dengan arah pemanfaatan energy yang berhasil ditambat oleh makhluk di dalam suatu ekosistem. Energy secara umum diarahkan untuk dua tujuan yaitu untuk kelangsungan hidup dan untuk
menjaga kelestarian jenisnya dalam jangka waktu yang tidak terbatas (bereproduksi: membentuk sel kelamin, aktifitas seksual, produksi air susu). Untuk kelangsungan hidupnya, makhluk harus menyisihkan sejumlah energy untuk keperluan memelihara kualitas hidup agar mampu bersaing dan mengantisipasi factor-faktor mortalitas seperti penyakit, parasit, dan predator. Dalam hal ini energy dipakai untuk melangsungkan proses fisiologis tubuh, membentuk dan mengganti sel-sel yang telah rusak, memproduksi hormone dan enzim., dan memproduksi sel-sel yang rusak. Untuk menjaga kelestarian jenisnya, makhluk hidup harus menyisipkan sebagian energinya untuk keperluan reproduksi. Dalam hal ini, energy dipakai untuk membentuk sel-sel kelamin dan hormone-hormon kelamin perkembangan embrio, member nutrisi pada embrio dan hewan muda yang baru dilahirkan.
Begon dkk (1990) menuliskan bahwa semua mkhluk yang hidup memerlukan bahan untuk membentuk tubuhnya dan memerlukan energi untuk semua aktivitasnya. Tubuh makhluk hidup di dalam suatu satuan luas merupakan suatu biomassa yang merupakan ‘standing crop”. Adapun yang dimaksudkan dengan biomassa ialah massa makhluk per satuan luasan tanah atau perairan dan biasanya dinyatakan dalam satuan energi (misalnya joule m-2) atau bahan organik kering (mislnya ton ha-1). Sebagian besar bimassa dalam komunitas hampir selalu terbentuk oleh tumbuhan, dan tumbuhan merupakan produsen primer biomassa.
2.4. Aliran Energi Yang Terjadi Dalam Ekosistem
Aliran energi yang terjadi pada sebuah ekosistem adalah adanya sebuah proses berpindahnya energi yang ada pada tingkat trofik tertentu menuju trofik lainnya. Aliran ini juga bisa digambarkan dalam sebuah rantai makanan, jarring-jaring makanan dan juga piramida ekologi. Dalam sebuah rantai makanan akan selalu terjadi sebuah siklus yang akan selalu berputar. Dan dari siklus inilah akan terjadi sebuah perpindahan energi satu sama lainnya. Dalam hal ini energi yang didapat dari tingkat rantai makanan pertama akan perpindahan pada tingkat berikutnya dan menjadi sebuah energi baru. Tingkatan trofik pada sebuah rantai makanan pada
dasarnya terdiri atas tiga jenis. Tingkatan trofik pertama adalah tingkatan terendah dimana yang duduk disini adalah makhluk yang tidak bisa memangsa seperti tumbuhan. Dilanjutkan dengan tingkat trofik kedua yang berupa hewan herbivora.
Gambar 2.1. Aliran Energi Suatu Ekosistem
Aliran energi dalam ekosistem mengalami tahapan proses sebagai berikut :
a. Energi masuk ke dalam ekosistem berupa energi matahari, tetapi tidak semuanya dapat digunakan oleh tumbuhan dalam proses fotosintesis. Hanya sekitar setengahnya dari rata-rata sinar matahari yang sampai pada tumbuhan diabsorpsi oleh mekanisme fotosintesis, dan juga hanya sebagian kecil, sekitar 1-5 %, yang diubah menjadi makanan (energi kimia). Sisanya keluar dari sistem berupa panas, dan energi yang diubah menjadi makanan oleh tumbuhan dipakai lagi untuk proses respirasi yang juga sebagai keluaran dari sistem.
b. Energi yang disimpan berupa materi tumbuhan masuk ke dalam rantai makanan dan jaring-jaring makanan. Seperti telah diungkapkan sebelumnya, terjadinya kehilangan sejumlah energi diantara tingkatan trofik, maka aliran energi berkurang atau menurun ke arah tahapan berikutnya dari rantai makanan. Biasanya herbivora menyimpan sekitar 10 % energi yang dikandung tumbuhan, demikian pula karnivora menyimpan sekitar 10 % energi yang dikandung
mangsanya. Apabila materi tumbuhan tidak dikonsumsi, maka akan disimpan dalam sistem, diteruskan ke pengurai, atau diekspor dari sistem sebagai materi organik. Organisme-organisme pada setiap tingkat konsumen dan juga pada setiap tingkat pengurai memanfaatkan sebagian energi untuk pernafasannya, sehingga terlepaskan sejumlah panas keluar dari system.
Siklus aliran energi yang terjadi pada ekosistem adalah :
1. Rantai makanan, yaitu perpindahan materi dan energi melalui proses makan dan dimakan dengan urutan tertentu. Tiap tingkat dari rantai makanan disebut tingkat
trofi atau taraf trofi. Karena organisme pertama yang mampu menghasilkan zat
makanan adalah tumbuhan maka tingkat trofi pertama selalu diduduki tumbuhan hijau sebagai produsen. Tingkat selanjutnya adalah tingkat trofi kedua, terdiri atas hewan pemakan tumbuhan yang biasa disebut konsumen primer. Hewan pemakan konsumen primer merupakan tingkat trofi ketiga, terdiri atas hewan-hewan
karnivora. Setiap pertukaran energi dari satu tingkat trofi ke tingkat trofi lainnya,
sebagian energi akan hilang. Adapun contoh proses aliran energi yang terjadi di air adalah jika dalam aliran energi yang terjadi pada ekosistem laut nutrisi dan juga cahaya merupakan sebuah faktor yang paling berpengaruh. Cahaya matahari tidak bisa menembus hingga dasar laut. Oleh sebab itu, proses fotosintesis hanya terjadi pada permukaan dan laut dangkal yang banyak tumbuhan laut. Pada ekosistem laut perpindahan energi paling efektif terjadi di pantai. Dengan cahaya matahari yang cukup akan menjadi sebuah tempat favorit untuk berkembangnya plankton dan alga. Oleh sebab itu, aktifitas rantai makanan di laut biasanya dimulai dari pantai menuju laut dalam.
Pada sebuah ekosistem air tawar aliran energi terbaik berasal dari sari tanah yang berada pada dasar sungai dan juga muara. Dengan nutrisi yang baik ini sangat disenangi oleh para konsumen tingkat pertama untuk tinggal. Karena keadaan muara yang biasanya banyak terdapat alga maka disana banyak ikan kecil. Baru berikutnya ikan tersebut akan dimangsa oleh ikan yang lebih besar. Siklus
tersebut terus berlanjut hingga menuju hewan laut yang lebih besar. Aliran dari energi yang ada di sebuah ekosistem adalah sebuah hal yang akan terus berlanjut dan tidak akan berhenti hingga kiamat. Karena siklus dari ekosistem tidak akan berhenti sampai semua penghuni ekosistem punah. Aliran energi dapat menyebabkan ketergantungan antar komponen satu dengan komponen lainnya.
Gambar 2.2. Rantai Makanan
2. Jaring- jaring makanan, yaitu rantai-rantai makanan yang saling berhubungan satu sama lain sedemikian rupa sehingga membentuk seperi jaring-jaring. Apabila antara rantai makanan yang satu dengan yang lainnya terdapat hubungan (ada komponen yang sama), maka beberapa rantai makanan akan membentuk jaring-jaring makanan.
Gambar 2.3. Rantai Makanan
3. Piramida energi adalah representasi grafis tentang bagaimana energi mengalir dalam suatu ekosistem. Piramida energi terdiri dari tingkat trofik, atau nutrisi. Dasar penentuan piramida energi adalah dengan cara menghitung jumlah energi tiap satuan luas yang masuk ke tingkat trofik dalam waktu tertentu, (misalnya per jam, per hari, per tahun). Piramida energi dapat memberikan gambaran lebih akurat tentang kecepatan aliran energi dalam ekosistem atau produktivitas pada tingkat trofik. Kandungan energi tiap trofik sangat ditentukan oleh tingkat trofiknya sehingga bentuk grafiknya sesuai dengan piramida ekologi yang sesungguhnya di lingkungan. Energi yang mampu disimpan oleh individu tiap trofik dinyatakan satuan kalori per m² per satuan waktu (kal/m2/th). Sebuah piramida energi adalah representasi grafis dari tingkat trofik (gizi) dimana energi matahari yang masuk ditransfer ke dalam ekosistem.
Gambar 2.4. Piramida Energi
Pada piramida energi tampak jelas adanya penurunan jumlah energi secara bertahap dari trofik terendah ke trofik di atasnya. Penurunan ini disebabkan oleh hal-hal berikut.
1. Hanya sejumlah makanan tertentu yang dapat dimakan oleh organisme trofik di atasnya.
2. Beberapa bahan makanan yang sulit dicerna dibuang dalam keadaan masih mengandung energi kimia.
3. Hanya sebagian energi kimia dalam bahan makanan yang dapat disimpan dalam sel dan sebagian lainnya untuk melakukan aktivitas hidup.
4. 2.5.
Produktivitas ekosistem yaitu keseluruhan sistem yang dinyatakan dengan biomassa atau bioenergi dalam kurun waktu tertentu. Produktivitas ekosistem merupakan parameter pengukuran yang penting dalam penentuan aliran energi total melalui semua tingkat trofi dari suatu ekosistem.
Energi matahari memasuki seluruh tingkat trofi dalam suatu ekosistem melalui produsen, tersimpan dalam bentuk senyawa-senyawa organik (hasil fotosintesis). Seluruh senyawa organik yang dikandung dalam produsen dari suatu ekosistem, disebut produktivitas primer kasar (PPK). PPK digunakan oleh produsen untuk respirasi (sekitar 35%), sisanya sebagai produktivitas primer bersih (PPB). PPB dari produsen inilah yang digunakan oleh konsumen I dan konsumen berikutnya dengan nilai PPB yang semakin mengecil.
BAB III PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Berdasarkan jumlah kebutuhannya Unsur Hara bagi tanaman, dikelompokkan menjadi dua, yaitu unsur hara Makro adalah unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah besar. Sedangkan unsur hara mikro adalah unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah kecil. Unsur hara makro terdiri dari : N, P, K, Ca, Mg, dan S, sedangkan unsur hara mikro terdiri dari: Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn, dan Cl.
Setiap unsure tersebut memiliki fungsi tesendiri pada pertumbuhan dan perkembangan fisiologis tanaman. Kekurangan atau ketidaksediaan salah satu unsure hara maka akan terjadi gangguan pada pertumbuhan dan perkembangan fisiologis tanaman tersebut. Hal ini disebabkan kerena setiap unsure memiliki fungsi tersendiri dalam proses metabolisme tanaman, maka apabila salah satu fungsi tidak terpenuhi maka proses metabolisme tanaman akan terganggu. Jika ketersediaan unsur hara esensial kurang dari jumlah yang dibutuhkan tanaman, maka tanaman akan terganggu metabolismenya yang secara visual dapat terlihat dari penyimpangan-penyimpangan pada pertumbuhannya. Gejala kekurangan unsur hara ini dapat berupa pertumbuhan akar, batang atau daun yang terhambat (kerdil) dan klorosis pada berbagai organ tanaman.
3.2. Saran
Harapan kami makalah ini dapat dijadikan sebagai dasar untuk memahami “Unsur Hara Makro Sekunder” lebih dalam lagi dan dapat menambah informasi bagi pembaca.
DAFTAR PUSTAKA
Soerodikoesoemo, Wibisono, dkk, 1993, Anatomi dan Fisiologi Tumbuhan, Penerbit Universitas Terbuka, Depdikbud Jakarta.
Ardi, Rio. 2007. Unsure Hara Makro dan Mikro Dalam Tanah. [terhubung berkala]. http://rioardi.wordpress.com/2011/09/03/unsur-hara-dalam-tanah-makro-dan-mikro/. (diakses, 10 April 2016)
Mustamiranwar. 2010. Makalah Anatomi Tumbuhan. tidak diterbitkan
http.//mustamiranwar.wordpress.com/2010/03/makalah-biologi. html (diakses, 10 April 2016)
