(Suatu Hasil Percobaan Laboratorium)
Oleh : Ir. UTAMI, M.S NIP : 195405271983032001
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS UDAYANA 2018
ii
penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah berupa Hasil Percobaan Laboratorium yang berjudul : Gejala Simtomatik Unsur Hara Essensial Pada Beberapa Jenis Tanaman.
Dengan terselesaikannya percobaan laboratorium ini, penulis mengucapkan banyak terimakasih yang sebesar-besarnya kepada semua fihak yang telah membantu kelancaran selama percobaan ini berlangsung, tentunya kami tidak sebutkan satu per satu. Juga kepada Bagian Perpustakaan Fakultas yang telah memberikan peminjaman buku-buku, sehingga laporan ini dapat terselesaikan.
Penulis berharap semoga hasil dari percobaan ini dapat dipergunakan sebagai bahan acuan untuk perobaan lebih lanjut. Besar harapan penulis semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi yang memerlukannya.
Denpasar, 3 Juli 2018
iii
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iii
DAFTAR TABEL ... iv
DAFTAR GAMBAR ... v
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Penanaman di Air atau di Pasir ... 3
1.2 Pengelompokan Unsur Hara dan Ketersediaannya bagi Tanaman... 4
1.3 Fungsi Fisiologis Hara Mineral bagi Tanaman ... 8
BAB II BAHAN DAN METODE ... 11
2.1 Tempat Percobaan ... 11
2.2 Alat dan Bahan ... 11
2.3 Perlakuan Percobaan ... 12
2.4 Cara Kerja ... 12
BAB III HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN ... 17
3.1 Kekurangan Unsur Hara Nitrogen (N) ... 17
3.2 Kekurangan Unsur Hara Fosfor (P) ... 17
3.3 Kekurangan Unsur Hara Kalium (K) ... 18
3.4 Kekurangan Unsur Hara Kalsium (Ca) ... 19
3.5 Kekurangan Magnesium (Mg) ... 20
3.6 Kekurangan Unsur Hara Sulfur atau Belerang (S) ... 21
3.7 Kekurangan Unsur Hara Tembaga (Cu) ... 22
3.8 Kekurangan Unsur Hara Seng (Zn) ... 22
3.9 Kekurangan Unsur Hara Mangan (Mn) ... 23
3.10 Kekurangan Unsur Hara Borium (B) ... 24
3.11 Kekurangan Unsur Hara Besi (Fe) ... 24
BAB IV KESIMPULAN ... 27
iv
Table 1 Garam-Garam yang Dilarutkan dalam Air Murni oleh Sachs dan Knop untuk Penanaman di Air... 3 Table 2 Unsur Essensial bagi Sebagian Besar Tumbuhan Tingkat Tinggi dan
Konsentrasinya pada Jaringan (Berdasarkan Berat Kering) yang
Dianggap Memadai. ... 7 Table 3 Fungsi Unsur Hara Makro dan Bentuk yang Tersedia bagi Tanaman ... 9 Table 4 Fungsi Unsur Hara Mikro dan Bentuk Tersedia bagi Tanaman ... 10 Table 5 Larutan Pokok (Stock) Unsur Hara sebagai Dasar Pembuatan Larutan
dalam Pelakuan. ... 14 Table 6 Perlakuan Defisiensi Unsur Hara dalam Sistim Larutan (Hidrofonik) ... 15
v
1
BAB I PENDAHULUAN
Diketahui bahwa dengan penambahan unsur melalui pemberian pupuk, baik berupa pupuk buatan, pupuk kandang maupun pupuk hijau kedalam tanah, akan dapat menaikkan produktivitas tanaman.Pertumbuhan tanaman dipengaruhi oleh berbagai proses yang berada dalam tanaman seperti adanya sintesis organik pada bagian-bagian tanaman yang mengandung klorofil atau zat hijau daun, penyerapan unsur hara dan air yang dikerjakan oleh kegiatan tanaman. Pertumbuhan akar akan cenderung meningkatkan penyerapan unsur hara dan air yang akhirnya menunjang pertumbuhan bagian-bagian tanaman yang berada di atas tanah. Jika fiksasi karbondioksida (CO2) terhalang, proses fotosintesis juga terhalang oleh adanya gangguan selama pertumbuhan terutamanya pada fase vegetatif akibat dari adanya kekurangan atau kelebihan unsur. Maka fungsi dan
pertumbuhan tanaman juga akan mengalami gangguan. Baru kira-kira abad ke 19, para ahli mengetahui bahwa pertumbuhan
dan perkembangan dari tumbuh-tumbuhan dapat berlangsung dengan baik bila tersedia unsur-unsur kimia tertentu yang disebut unsur-unsur hara esensiil. Menurut seorang ahli fisiologi Perancis yang bernama Desaussara (dalam Suastika, 1987), mengatakan bahwa pertumbuhan tumbuhan tergantung dari penyerapan nitrogen dan unsur-unsur tertentu oleh akar tumbuhan. Diperkirakan terdapat 60 unsur dalam jaringan tanaman, dan kira-kira ada 30 unsur telah dapat ditentukan, namun tidak semua unsur yang terdapat dalam jaringan dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman.
Selanjutnya untuk mengetahui peranan unsur hara dalam tumbuhan dan tanda defisiensinya, maka perlu dilakukan analisis tanah, analisis tumbuhan, penelitian-penelitian di rumah kaca, pengamatan langsung di lapang dan sebagainya. Analisis tanah dilakukan untuk mengetahui susunan kimia tanah tempat tumbuh dari tumbuhan. Analisis tumbuhan dilakukan untuk memperkirakan kebutuhan unsur hara pada tumbuhan, dengan cara mengukur konsentrasi unsur-unsur yang ada dalam jaringan tumbuhan.
Analisis ini dilakukan pada berbagai tingkat pertumbuhan dari berbagai organ , oleh karena tiap-tiap tingkat pertumbuhan mempunyai kandungan dan komposisi unsur hara yang brbeda. Apabila hanya menentukan atas dasar gejala-gejala fisuil saja di lapang maka masih mengandung beberapa kelemahan karena kekurangan unsur hara yang berbeda seringkali memberikan tanda yang hampir sama atau kekurangan unsur hara tertentu dapat menunjukkan gejala yang spesifik atau sebaliknya. Dwijoseputro (1980) mengemukakan bahwa kekurangan unsur nitrogen umumnya menyebabkan daun-daun berwarna kuning , namun pada tanaman tomat dijumpai daun berwarna ungu atau kemerahan. Hal ini disebabkan oleh terganggunya pembentukan chlorofil dan sebaliknya pembentukan antocyanin dipacu dengan cepat.
Sebagai contoh yang lain adalah adanya gejala chlorosis. Chlorosis mencerminkan kurangnya atau tidak adanya chlorofil dari bagian-bagian yang biasanya berwarna hijau. Hal ini dapat disebabkan oleh kekurangan dari salah satu unsur-unsur berikut : N, Fe, Mg, P, Ca, K, S, CO2, H2O, atau kekurangan cahaya. Jadi suatu kekurangan dari hampir semua unsur makro dapat mengakibatkan
chlorosis walaupun molekul chlorofil hanya mengandung 5 macam unsur . Adapun rumus kimia dari chlorofil adalah C55H72O5N4Mg.
1.1 Penanaman di Air atau di Pasir
Tanaman mengambil unsur-unsur dari tanah melalui akarnya, dan ini telah dibuktikan olehSaussure(1804 dan Liebig, 1840 dalam Dwijoseputro,1980), yang menemukan suatu fakta, bahwa banyaknya unsur-unsur yang diambil oleh suatu tanaman itu ada pengaruh timbal balik. Unsur yang jumlahnya tersedikit dapat menyebabkan tidak teresapnya unsur-unsur lain yang berlebih-lebihan, dan selanjutnya pernyataan ini disebut sebagai HukumMinimum Liebig.
Terdapat metode baru yang diperkenalkan oleh Sachs (1860 dan Knop, 1865 dalam Dwijoseputro, 1980) ialah penanaman di air atau di pasir yang diberi larutan garam-garaman tertentu. Suatu kendala yang terdapat pada penanaman di air adalah karena kesukaran memberikan oksigen kepada akar yang dibutuhkan untuk kebutuhan hidup sesuai dengan fungsinya. Dalam praktek hal ini dapat diatasi dengan suatu pompa listrik kecil. Selanjutnya pada penanaman di pasir juga terdapat kendala, yaitu sulitnya untuk membersihkan pasir dari unsur-unsur yang tidak dikehendaki, dan dilihat dari segi ventilasinya cukup baik, karena disela-sela butir pasir terdapat cukup udara.
Table 1 Garam-Garam yang Dilarutkan dalam Air Murni oleh Sachs dan Knop untuk Penanaman di Air
Laturan Sachs Larutan Knop
Garam g/L Garam g/L
KNO3 0.1 Ca(NO3)2.4H2O 0.8
Ca(PO4)2 0.5 KNO3 0.2
MgSO4.7H2O 0.5 KH2PO4 0.2
CaSO4 0.5 MgSO4.7H2O 0.2
NaCl 0.25 FeSO4 sedikit sekali
Tanaman-tanaman yang diberi larutan garam-garam seperti tersebut diatas ternyata dapat tumbuh baik. Diketahui pula bahwa disamping unsur-unsur yang tersebut diatas masih ada beberapa unsur lain yang meskipun dalam jumlah yang sedikit tetap merupakan suatu keharusan. Dengan tidak adanya mikro elemen itu tanaman tak akan mengalami pertumbuhan yang optimal. Dengan menanam suatu tanaman diberbagai kombinasi larutan pokok ini dapatlah diteliti tentang baik buruknya pertumbuhan tanaman percobaan.
1.2 Pengelompokan Unsur Hara dan Ketersediaannya bagi Tanaman
Unsur hara tanaman ada beberapa macam, sehingga untuk memudahkan dalam mempelajarinya para ahli di bidang nutrisi tanaman mengelompokkan berdasarkan keesensialitasnya bagi tanaman, berdasarkan jumlah yang dibutuhkan dan berdasarkan mobilitasnya dalam floem.
Berdasarkan keesensialannya, hara dibedakan menjadi:
a. Hara esensial yaitu hara yang harus memenuhi 4 kriteria yaitu (1) tanpa kehadirannya tanaman tidak dapat tumbuh (tidak dapat menyelesaikan siklus hidupnya secara penuh), (2) berperan sangat penting dalam proses fisiologis dan tidak dapat digantikan, (3) merangsang dan mengatur aktivitas enzim, dan (4) komponen metabolisme esensial
b. Hara benefisial yaitu hara yang berfungsi menstimulir pertumbuhan tetapi tidak esensial atau bersifat esensial untuk spesies tertentu. Unsur hara yang termasuk kedalam hara benefisial adalah: Cobalt (Co), Natrium/Sodium (Na), Silikon (Si), Nikel (Ni), Selenium (Se) dan Alumunium (Al) (Marschner, 1986) c. Hara non esensial atau hara fungsional yaitu hara yang tidak mempunyai 4
Berdasarkan jumlah kebutuhan tanaman, hara esensial dibagi menjadi 2 kelompok yaitu hara makro adalah dibutuhkan dalam jumlah relatif banyak, yang terdiri dari 9 unsur yaitu C, H, O, N, P, K, S, Ca dan Mg, dan hara mikro yaitu dibutuhkan dalam jumlah relatif sedikit yang terdiri dari 7 unsur yaitu Fe, B, Mn, Zn, Cu, Mo dan Cl . Dalam praktek pembagian ini tak banyak artinya karena sangat tergantung jenis tanaman dan kondisi lingkungan. Berdasarkan mobilitasnya dalam floem, hara terdiri atas hara mobil seperti K, Na, Mg, P, S, Cl dan Rb, hara intermediate seperti Fe, Mn, Zn, Co dan Mo, dan hara immobil seperti Li, Cs, Sr, Ba dan B.
Kecuali menurut kuantitas yang dibutuhkan tanaman, ada cara pengelompokan lain yang menggunakan dasar berbeda yaitu seperti Mengel dan Kirkby (1982) dalam Rai dkk (2010) mengelompokkan unsur hara tanaman menjadi 4 kelompok menurut sifat biokimia dan fungsi fisiologi mereka yaitu kelompok 1) terdiri dari C, H, O, N dan S. Unsur ini merupakan penyusun utama bahan organik dalam proses enzimatik dan reaksi-reaksi oksidasi-reduksi. Kelompok 2) terdiri dari P dan B. Unsur ini terlibat dalam reaksi transfer energi dan esterifikasi dengan gugus-gugus alkohol di dalam tanaman. Kelompok 3) terdiri dari K, Ca, Mg, Mn dan Cl. Unsur ini berperan dalam osmotik dan keseimbangan ion. Juga memiliki fungsi-fungsi yang spesifik dalam konfirmasi enzim dan katalisis. Dan kelompok 4) terdiri dari Fe, Cu, Zn dan Mo. Unsur ini hadir sebagai chelate structural, dan memungkinkan terjadinya transportasi elektron melalui perubahan valensi. Selain itu, unsur hara tanaman juga dapat dikelompokan menjadi kelompok metal/logam seperti K, Ca, Mg, Fe, Zn, Mn, Cu dan Mo serta kelompok non metal seperti N, P, S, B an Cl.
Menjaga dan mengontrol nutrisi tanaman merupakan salah satu aspek yang sangat fundamental dalam pertanian modern. Pengaruh menguntungkan penambahan hara mineral ke dalam tanah untuk memperbaiki pertumbuhan tanaman telah dikenal dalam pertanian sejak lebih dari 2000 tahun yang lalu. Komposisi hara mineral dalam tubuh tanaman tidak dapat digunakan secara langsung untuk menentukan apakah hara-hara tersebut merupakan hara esensial bagi pertumbuhan tanaman.
Menurut Epstein (1972) dalam Rai dkk (2010), hara mineral dikelompokkan sebagai hara esensiil paling tidak harus memenuhi 3 kriteria yaitu (1) tanpa kehadiran hara tersebut maka tanaman tidak dapat menyelesaikan siklus hidupnya, (2) fungsi hara tersebut tidak dapat digantikan oleh hara yang lain, dan (3) hara tersebut secara langsung terlibat dalam metabolisme tanaman yaitu sebagai komponen yang dibutuhkan dalam reaksi-reaksi enzimatis. Dengan demikian sangatlah sulit untuk menggeneralisir apakah suatu hara mineral tertentu termasuk esensial atau non esensial, karena hara mineral yang satu bisa bersifat esensial bagi tanaman tertentu tetapi sebaliknya tidak esensial bagi jenis tanaman yang lain.
Untuk tanaman tingkat tinggi terdapat 13 jenis hara esensial yang terdiri atas kelompok hara makro (N, P, K, S, Mg dan Ca) dan kelompok hara mikro (Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo dan Cl). Selanjutnya Brown et al (1987) dalam Salisbury dan Ross, 1992, menyajikan daftar unsur hara esensial dan konsentrasinya dalam jaringan yang diperlukan agar tumbuhan dapat tumbuh dengan baik (Tabel 2). Disebutkan bahwa nilai konsentrasi tersebut menjadi pedomanyang berguna bagi para ahli fisiologi, pengelola kebun dan petani, karena konsentrasi unsur-unsur dalam jaringan (terutama dalam daun terpilih) lebih dapat dipercaya dari analisis tanah
untuk menunjukkan apakah tanaman akan tumbuh lebih baik dan/atau lebih cepat jika unsur tertentu diberikan lebih banyak.
Table 2 Unsur Essensial bagi Sebagian Besar Tumbuhan Tingkat Tinggi dan Konsentrasinya pada Jaringan (Berdasarkan Berat Kering) yang Dianggap Memadai.
(Brown et al (1987) dalam Salisbury dan Ross, 1992) Unsur (Lambang kimia) Bentuk yang tersedia bagi tumbuhan Bobot atom Konsentrasi pada
jaringan kering dibandingkan Jumlah atom molibdnum mg/kg (%) Molibdenum (Mo) MoO4 2- 95,95 0,1 0,0000 1 1 Nikel (Ni) Ni2- 58,71 ? ? ? Tembaga (Cu) Cu - 63,54 6 0,0006 100 Seng (Zn) Zn2- 65,38 20 0,0020 300 Mangan (Mn) Mn 2- 54,94 50 0,0050 1000 Boron (B) H3BO3 10,82 20 0,002 2000 Besi (Fe) Fe3-, Fe2- 55,85 100 0,010 2000 Klor (Cl) Cl- 35,46 100 0,010 3000 Belerang (S) SO4- 32,07 1000 0,1 30000 Fospor (P) H2PO44- 30,98 2000 0,2 60000 Magnesium (Mg) Mg 2- 24,32 2000 0,2 80000 Kalsium (Ca) Ca2+ 40,08 5000 0,5 125000 Kalium (K) K+ 39,10 10000 1,0 250000 Nitrogen (N) NO3-, NH4+ 14,01 15000 1,5 1000000
Oksigen (O) O2, H2O 16,00 450000 45 30000000
Karbon (C) CO2 12,01 450000 45 35000000
Hidrogen (H) H2O 1,01 60000 6 60000000
Hampir 90% dari seluruh berat segar tanaman herba adalah air, dan sisanya 10% berupa bahan kering terutama terdiri atas 3 elemen yaitu karbon, hidrogen dan oksigen. Sebagian kecil dari bahan kering tersebut, tetapi merupakan fraksi yang penting terdiri atas elemen-elemen lain yang secara absolut dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman yaitu 13 elemen yang dikelompokkan sebagai hara essensial bagi tanaman tingkat tinggi. Ke-13 hara essensial tersebut dibagi lagi menjadi 2
kelompok berdasarkan atas banyaknya jumlah yang dibutuhkan tanaman yaitu hara makro dibutuhkan dalam jumlah yang relatif banyak, biasanya dinyatakan dalam persen per unit bahan kering yang meliputi N, P, K, Ca, Mg dan S, dan hara mikro dibutuhkan dalam jumlah yang relatif sedikit, biasanya dinyatakan dalam ppm (part per million) per unit bahan kering meliputi Fe, Mn, Zn, B, Mo, Co dan Cl.
Salah satu metode untuk menentukan unsur hara yang essensial bagi tanaman dan berapa banyaknya adalah dengan menganalisis secara kimia semua unsur yang dikandung oleh tumbuhan sehat dan berapa banyaknya unsur itu. Salisbury dan Ross, 1992 menyebutkan berdasarkan hasil analisis modern terhadap daun yang paling dekat dengan tongkol jagung muda atau daun bendera yang diambil dari daun jagung di kebun yang dipupuk dengan baik menunjukkan adanya konsentrasi 3 unsur essensial tambahan pada jagung yaitu seng, tembaga dan boron.
1.3 Fungsi Fisiologis Hara Mineral bagi Tanaman
Secara fisiologis unsur hara yang diserap oleh tanaman akan memiliki fungsi tertentu di dalam tanaman. Tubuh tanaman mengandung 90 jenis unsur dalam jumlah kecil, namun dari 90 unsur itu hanya 16 unsur yang diketahui bersifat essensial. Fungsi umum hara mineral adalah:
a. Sebagai bagian dari protoplasma dan dinding sel. Beberapa unsur hara merupakan bagian yang penting dari molekul sel (misalnya S dalam protein, P dalam ATP, Mg dalam klorofil, Ca dalam Kalsium pektat).
b. Mempengaruhi permeabilitas membran sitoplasma. Ca dan unsur-unsur yang bervalensi 2 atau 3 mengurangi permeabilitas sedangkan unsur-unsur yang bervalensi 1 menambah permeabilitas.
c. Sebagai katalisator dalam reaksi kimia. Misal Fe, Cu dan Zn merupakan bagian dari berbagai enzim (bagian prostetik), Fe sebagai bagian dari sitokrom, Mg, Mn, Co dapat mempercepat atau memperlambat reaksi-reaksi enzimatik. d. Sebagai penyangga kemasaman sel. Kation penting sebagai sistim penyangga
tumbuhan adalah K, Ca, Na dan Mg.
Table 3 Fungsi Unsur Hara Makro dan Bentuk yang Tersedia bagi Tanaman
Unsur hara Fungsi fisiologis Bentuk
tersedia Carbon (C) Sebagai komponen dasar molekuler
karbohidrat, protein, lipid dan asam nukleik CO2 Oksigen (O)
Seperti halnya karbon, oksigen merupakan penyusun senyawa-senyawa organik tanaman
O2
Hidrogen (H)
Memegang fungsi sentral dalam proses metabolisme tanaman. Penting dalam keseimbangan ion dan sebagai unsur pereduksi utama (reducing agent) misalnya terlibat dalam proses reduksi nitrat menjadi amoniak
H2O
Nitrogen (N)
Komponen penyusun banyak senyawa organik penting di dalam tanaman (protein, enzim, vitamin B complek, hormon, klorofil)
NH4+ dan NO3- Forfor (P)
Berfungsi dalam transfer energi, metabolisme karbohidrat dan protein serta transport karbohidrat di dalam sel daun
H2PO4- dan HPO42-
Kalium (K)
Sebagai kofaktor dan aktifator enzim-enzim dalam metabolisme karbohidrat dan protein, serta membantu mengatur tekanan osmotik dan keseimbangan ion di dalam tanaman.
K+
Kalsium (Ca)
Menyusun lamela tengah, menjaga kestabilan integritas membran dan terlibat dalam proses pembelahan sel.
Ca2+
Magnesium (Mg)
Komponen penyusun klorofil, bertindak sebagai kofaktor pada banyak reaksi enzimatik, berfungsi mengatur pH sel tanaman dan menjadi unsur perantara (bridging element) pada sintesis protein.
Mg2+
Sulfur (S) Menyusun protein, terlibat dalam masalah energi sel tanama
SO42- dan SO2
Pengaruh dan peranan tiap-tiap hara mineral bersifat spesifik bagi tanaman. Fungsi unsur hara makro dan bentuk yang tersedia bagi tanaman tertera pada Tabel 3., sedangkan fungsi unsur hara mikro dan bentuk yang tersedia bagi tanaman tertera pada Tabel .4
Table 4 Fungsi Unsur Hara Mikro dan Bentuk Tersedia bagi Tanaman
Unsur hara Fungsi fisiologis Bentuk
tersedia Zat besi (Fe)
Sebagai komponen penyusun enzim yang Fe, sebagai carier, terlibat dalam proses metabolisme seperti fiksasi N, fotosintesis dan transfer elektron.
Fe2+ dan Fe3+
Seng (Zn)
Komponen esensial beberapa enzim seperti dehydrogenase, proteinase, peptidase, karbonik anhydrase, alcohol dehydrogenase, glutamic dehydrogenase, malic dehydrogenase
Zn2+
Mangan (Mn)
Terlibat dalam sistim penyusunan O2 dalam proses fotosintesis dan sebagai komponen enzim arginase dan phosphotransferase.
Mn2+
Tembaga (Cu)
Sebagai penyusun beberapa enzim diantaranya cytochrome oxidase, ascorbic acid oxidase dan laccase
Cu2+
Boron (B)
Fungsi spesifik dari B belum diketahui secara pasti, tetapi diduga terlibat dalam metabolisme karbohidrat dan mensintesis komponen-komponen penyusun dinding sel tanaman.
H3PO3
Molibdenum (Mo)
Dibutuhkan dalam proses asimilasi N dalam tanaman, sebagai komponen esensial enzim nitrat reduktase dan nitrogenase (enzim fiksasi N2)
MoO42-
Khlor (Cl)
Berfungsi sebagai aktifator enzim-enzim yang menguraikan air dalam proses fotosintesis, berfungsi dalam menjaga dan mengatur tekanan osmosis sel tanaman yang tumbuh pada kondisi tanah yang memiliki salinitas tinggi.
11
BAB II
BAHAN DAN METODE
2.1 Tempat Percobaan
Percobaan ini dilakukan di rumah kaca Fakultas Pertanian Universitas Udayana, mulai tanggal 2 Nopember 2017 sampai dengan 6 Januari 2018.
2.2 Alat dan Bahan 2.2.1. Alat
Alat-alat yang digunakan yaitu terdiri dari :
a. Bak/ember plastik berdiameter kira-kira 60 Cm sejumlah 12 buah
b. Pompa udara atau “air pump” untuk mengusahakan adanya aerasi larutan, beserta kabel-kabel listrik dan selangnya.
c. Alat pengukur pH larutan.
d. Pisau /silet, kertas karbon, isolasi, kapas, penutup ember dibuat dari triplek dan sudah dibuat lubang-lubang tanaman.
e. Beberapa jaringan plastik tempat aquades. f. Gelas ukur dan sejumlah alat tulis.
2.2.2. Bahan
a. Bahan tanaman terdiri dari : biji kedelai, Jagung, mentimun,kacang panjang, dan padi. Bahan tanaman ini disemaikan lebih dulu dalam media air dengan kapas, dan setelah umur 10 hari dipindahkan dalam larutan unsur hara yang telah dipersiapkan.
c. Unsur hara essensiil dalam bentuk senyawa. Unsur-unsur hara yang digunakan terdiri dari unsur : N, P, S, Ca, Mg, K, Fe, Cu, Mn, Zn, dan B. Adapun bentuk senyawa dari masing-masing unsur tersebut terdapat pada Tabel 5.
2.3 Perlakuan Percobaan
Perlakuan percobaan berupa larutan hara yang terdiri dari 12 perlakuan yaitu :
a. Perlakuan terdiri dari larutan unsur hara lengkap yaitu terdiri dari seluruh unsur hara essensiil.
b. Perlakuan terdiri dari larutan tidak lengkap yaitu larutan masing-masing perlakuan dengan pengurangan satu unsur essensiil antara lain : N, P, K, -Ca, -Mg, -Fe, -S, -Mn, -Cu,-Zn, dan –B. Sehingga jumlah perlakuan ada 12 unsur,
2.4 Cara Kerja
a. Penyiapan alat dan bahan percobaan antara lain sebagai berikut : Pembuatan larutan pokok (stock) dalam satuan g per liter dan larutan unsur
hara dalam satuan ml larutan pokok per liter untuk masing-masing unsur hara sebagaimana tertera pada Tabel 5.
b. Membuat larutan perlakuan, sesuai perbandingan dan perlakuan seperti yang tercantum pada Tabel 5.
c. Bahan tanaman yang telah disemaikan dipilih dan ditanamkan pada masing-masing perlakuan dan masing-masing-masing-masing perlakuan berisi sejumlah tanaman yang dicobakan (ada 5 jenis tanaman).
d. Pengamatan terhadap gejala kekurangan unsur hara pada beberapa jenis tanaman dilakukan pada setiap hari . Hal-hal yang diamati meliputi saat pemunculan atau penampakan gejala awal dan lanjut.
Posisi tanaman dalam bak percobaan seperti pada Gambar 1.
Gambar 1 Posisi tanaman pada media larutan unsur hara. Keterangan: a. Ember b. Tanaman c. Tripleks d. Selang e. Gelembung udara f. Aerator (“air pump”) g. Cuk listrik
Table 5 Larutan Pokok (Stock) Unsur Hara sebagai Dasar Pembuatan Larutan dalam Pelakuan.
Solt Stock Solution g/liter Nutrient Solution 1 stock/liter Nutrien Conc.ppm KNO3 50.5 10 195 K 70 N KH4Cl 38.1 10 50 N 126 Cl Ca(NO3)2.4H2O 82.9 10 143 Ca 100 N MgSO4.7H2O 49.3 10 49 Mg 64 S KH2PO4 13.6 10 39 K 31 P Mg(NO3)2.H20 33.3 10 49 Mg 70 N NaNO3 42.5 10 70N K2SO4 33.8 10 195 K 80 S Ca(H2Po4)2.H2O 12.5 10 20 Ca 31 P CaSO4.2H2O 1.72 200 30 Ca 64 S MnCl2.4H2O 0.181 10 0.5 Mn CuCl2.2H2O 0.0263 10 0.1 Cu ZnCl2 (95%) 0.020 10 0.1 Zn H3BO3 0.0562 10 0.1 B H2MoO4.H2O 0.0019 10 0.01 Mo Fe chelate (12% Fe) 8.30 20 20 Fe Fe SO4 20 20 Fe
Table 6 Perlakuan Defisiensi Unsur Hara dalam Sistim Larutan (Hidrofonik)
Stock Solution Milliliters stocks solution/5 liters nutrient solution
Complete -N -P -K -Ca -Mg -Fe
KNO3 50 - 50 - 50 50 50 KH4Cl 50 - 50 50 50 50 50 Ca(NO3)2 50 - 50 50 - 50 50 MgSO4 50 50 50 50 50 - 50 KH2PO4 50 50 - - 50 50 50 Mg(NO3)2 - - - - NaNO3 - - - 50 75 - - K2SO4 - 50 - - - 50 - Ca(H2Po4)2 - 50 - 50 - - - CaSO4 - 1000 - - - - - MnCl2 CuCl2 - - - - ZnCl2 - - - - H3BO3 - - - - H2Mo4 - - - - Fe chelate - - - - Micronutrient mixture 50 50 50 50 50 50 50
Table 7 Perlakuan Defisiensi Unsur Hara dalam Sistim Larutan (Hidrofonik) (Lanjutan)
Stock Solution Milliliters stocks solution/5 liters nutrient solution
-S -Mn -Cu -Zn -B -Mo KNO3 50 50 50 50 50 50 KH4Cl 50 50 50 50 50 50 Ca(NO3)2 50 50 50 50 50 50 MgSO4 - 50 50 50 50 50 KH2PO4 50 50 50 50 50 50 Mg(NO3)2 50 - - - - - NaNO3 25 - - - - - K2SO4 - - - - Ca(H2Po4)2 - - - - CaSO4 - - - - MnCl2 CuCl2 - - 50 50 50 50 ZnCl2 - 50 - 50 50 50 H3BO3 - 50 50 - 50 50 H2Mo4 - 50 50 50 - 50 Fe chelate - 50 50 50 50 - Micronutrient mixture 50 - - - - - KNO3
17
BAB III
HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
3.1 Kekurangan Unsur Hara Nitrogen (N)
Hasil pengamatan pada beberapa jenis tanaman pada perlakuan kekurangan N menunjukkan gejala sebagai berikut pada :
1. Jagung, daun bagian bawah menguning dan mengering dari pucuk ke arah pangkal daun. Vena dan bagian-bagian ujung Nampak berwarna ungu. Daun muda semakin lama semakin menjadi kuning pucat
2. Kedelai, helaian daun muda diantara vena menjadi kuning. 3. Kacang panjang, keseluruhan daun nampak hijau pucat keputihan. 4. Timun, terjadi penghambatan pertumbuhan , daun menjadi kuning. 5. Padi,daun-daun nampak berwarna kuning kehijauan.
Gejala umum yang terjadi akibat kekurangan N adalah pertumbuhan tanaman terhadap (stunt) dan menjadi kuning. Gejala awal ditandai dengan daun-daun bawah menjadi kuning atau chlorosis, namun daun-daun-daun-daun bagian atas tetap hijau. Hal ini disebabkan oleh sifat unsur N yang mudah bergerak dari daun tua atau organ lain ke bagian yang aktif seperti daun-daun muda, keadaan ini terjadi bilamana yang dibutuhkan tanaman tidak cukup tersedia (kurang atau difisiensi) (Tisdale et al., 1985).
3.2 Kekurangan Unsur Hara Fosfor (P)
Hasil pengamatan kekurangan unsur hara P pada beberapa jenis tanaman seperti berikut, pada :
1. Jagung, daun menjadi pucat (putih kehijauan) dimulai dari arah pangkal ke pucuk. Tulang daun menjadi putih kehijauan.
2. Kedelai, daun pucuk menjadi hijau muda. Gejala spesifik lain tidak nampak. 3. Kacang panjang, seluruh daun menjadi kekuningan dan di akar terdapat bintil
akar dalam jumlah banyak.
4. Timun, daun-daun Nampak hijau muda.
5. Padi, terjadi pewarnaan kuning dari ujung ke pangkal daun.
Menurut Dwijoseputro (1980) gejala kekurangan unsur hara fosfor (P) tidak cepat terlihat seperti yang terjadi pada kekurangan unsur hara N. Gejala yang Nampak biasanya pertumbuhan terhambat, daun menjadi hijau tua, kadang-kadang terjadi pembentukan antosianin. Pada helaian dan tangkai daun Nampak bagian-bagian yang mongering dan akhirnya daun rontok. Namun menurut Purvis dan Carulus (1964, dalam Setyono, 1986) gejala pertama kali daun Nampak berwarna lebih pucat disbanding dengan daun normal. Pada daun tomat bagian bawah diawali oleh pembentukan warna violet.
3.3 Kekurangan Unsur Hara Kalium (K)
Hasil pengamatan kekurangan unsur hara kalium (K) pada beberapa jenis tanaman menunjukkan gejala sebagai berikut, pada :
1. Jagung,bagian vena daun bawah menjadi ungu dengan bagian ujung dan tepi berwarna merah panta. Daun-daun muda yang baru muncul sebagian besar berwarna ungu. Pada bagian daun yang lain terjadi pengeringan ujung ke pangkal daun dan sisi tepi kearah tulang daun.
2. Kedelai, helaian daun muda Nampak menjadi kuning diantara vena daun Nampak hijau pucat.
3. Kacang panjang, gejala yang spesifik tidak tampak , hanya daun Nampak hijau pucat.
4. Timun, daun muda Nampak hijau tua. 5. Padi, daun-daun muda menjadi etiolasi
Unsur hara kalium adalah salah satu unsur yang diperlukan dalam junlah cukup besar. Unsur hara kalium (K) menurut Tisdale et al. (1985) berfungsi sebagai translokasi asimilat , sintesis tepung (starch), mengaktifkan system kerja enzim , berperan pula pada serapan N dan sintesis protein. Kekurangan unsur hara K dapat berarti menghambat serapan hara N sehingga gejala yang nampak seperti gejala kekurangan unsur N.
Menurut Dwijoseputro (1980) kekurangan unsur hara kalium (K) berakibat terhambatnya proses fotosintesis dan bertambah giatnya proses respirasi pada tanaman. Gejala yang Nampak pada kekurangan unsur hara K adalah daun menjadi kuning, terdapat bercak-bercak kering (mati) di helaian daun atau sepanjang daun dan pertumbuhan terhambat serta lemah. Kekuranganunsur hara K pada beberapa tanaman budidaya berbeda yang dapat ditunjukkan oleh adanya pngeringan bagian daun, perubahan warna, terhambatnya pertumbuhan baik daun, akar dan buah (Anonimous, 1988)
3.4 Kekurangan Unsur Hara Kalsium (Ca)
Gejala yang Nampak akibat kekurangan unsur hara kalsium (Ca) pada beberapa jenis tanaman , sebagai berikut, pada :
1. Jagung, ujung dan tulang daun berwarna ungu, terjadi pengeringan daun dariujung ke pangkal daun.
3. Kacang panjang, daun-daun Nampak hijau muda. Gejala spesifik tidak Nampak.
4. Timun, helaian daun Nampak menjadi kuning. 5. Padi, daun Nampak menjadi kuning kehijauan.
Kekurangan unsur hara kalsium (Ca) menunjukkan kegagalan tunas-tunas muda atau bagian pucuk untuk berkembang, hal ini disebabkan terjadinya penghentian aktifitas meristimatik pada titik tumbuh (Tisdale et al.., 1985). Dipihak lain Dwidjoseputro (1980) mengemukakan bahwa kekurangan Ca menyebabkan desentegrasi pada ujung-ujung batang, akar, daun-daun muda menjadi tidak normal bentuknya. Selain itu dapat menyebabkan serapan Mg meningkat sehingga terjadi keracunan Mg.
3.5 Kekurangan Magnesium (Mg)
Gejala yang Nampak akibar kekurangan Mg pada beberapa jenis tanaman, sebagai berikut, pada:
1. Jagung, daun muda bagian ujunga tepid an vena berwarna ungu, dari ujunga pangkal daun. Daun tua nampak mongering kea rah pangkal daun.
2. Keledai, daun-daun muda berwarna hijau muda kekuningan dan daun tua menjadi kuning.
3. Kecang panjang, daun muda nampak menjadi hijau kekuningan dan terdapat bintik akar sedikit.
4. Timun, daun tumbuh kerdil, warna hijau kekuningan.
5. Padi, daun-daun pucuk hijau, sedang daun di bawah menjadi kuning.
Magnesium merupakan unur pembentuk molekul klorofil. Kekurangan unsur Mg mengakibatkan klorosis yang dimulai dari batang bagian bawah dan
kerap kali diikuti dengan matinya bagian daun seluruhnya. Menguningnya daun dimulai dari ujung kearah pangkal, tulang-tulang daun menjadi hijau (Dwidjoseputro, 1980). Menurut Nelson dan Barber (1964, dalam Setiyono, 1986) kekurangan Mg pada kedelai mengkibatkan daun menjadi kuning pucat diantara venanya.
3.6 Kekurangan Unsur Hara Sulfur atau Belerang (S)
Kekurangan S pada beberapa jenis tanaman menunjukkan gelaja sebagai berikut, pada:
1. Jagung, daun-daun tanaman menjadi klorosis yang jelas termasuk tulang daun. 2. Kedelai, daun menguning dari tepi ke arah tulang daun, gejala lebih lanjut daun
menjadi kering seluruhnya.
3. Kacang panjang, daun tidak menunjukkan gejala spesifik hanya daun tampak pucat.
4. Timun, daun tampak hijau pucat tanpa gejala spesifik. 5. Padi, terjadi klorosis pada seluruh daun.
Kekurangan S secara nyata berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman. Gejala spesifik dari kekurangan S adalah daun-daun menjadi klorosis, pertumbuhan terlambat (stunt). Pada tanaman kubis daun bagian bawah berwarna kemerahan (Tisdale et al., 1985). Menurut Dwidjoseputro (1980) gejala kekurangan S hamper serupa dengan kekurangan, yaitu daun-daun muda menjadi kuning, daun tua menjadi pucat. Belum nampaknya gejala yang spesifik pada tanaman kacang panjang san timun diduga fungsi unsur S dalam tubuh tanaman dapat di ganti oleh fungsi unsur yang lain.
3.7 Kekurangan Unsur Hara Tembaga (Cu)
Kekurangan Cu pada beberapa jenis tanaman menunjukkan gejala, sebagai berikut, pada:
1. Jagung, daun muda terjadi etiolasi dan daun bagian bawah terjadi etiolasi dari arah pangkal ke pucuk (ujung), pucuk daun tampak hijau muda dan akhirnya terjadi etiolasi pada seluruh daun.
2. Keledai, daun menjadi kuning terutama diantara venanya. Tunas pucuk yang akan berkembang mengering.
3. Kacang panjang, daun pucuk mengalami pengeringan dan terdapat bercak-bercak ungu. Daun-daun yang terletak di bawah menjadi kuning.
4. Timun, daun pucuk menjadi kuning diantara vena-venanya.
5. Padi, terdapat bercak-bercak kuning di helaian daun yang akhirnya mengering. Unsur Cu mempunyai peranan dalam proses-proses oksidasi-reduksi. Kekurangan unsur Cu mengakibatkan mengkerut dan merananya ujung-ujung daun dan akhirnya berakibat rontoknya daun (Dwidjoseputro, 1980). Menurut Tisdate et al. (1985) kekurangan Cu mengakibatkan daun menjadi kuning dan ukuran daun mengecil. Gejala umum pada banayak tanaman menunjukkan daun menjadi hijau kebiruan, klorosis, mengkriting dan menyebabkan terakumulasinya besi (Fe) pada tanaman jagung terutama bagian buku-buku batang.
3.8 Kekurangan Unsur Hara Seng (Zn)
Gejala yang nampak akibat kekurangan Zn pada beberapa jenis tanaman, sebagai berikut, pada:
1. Jagung, tulang-tulang daun menjadi ungu dari pangkal ke ujung daun. Terjadi pengeringan daun dari ujung ke pangkal daun yang didahului oleh menguningnya daun.
2. Kedelai, daun-daun pucuk menjadi kuning kehijauan diantara vena-venanya. Daun tua nampak hijau tua.
3. Kacang panjang, daun-daun hanya tampak hijau pucat dan terdapat bintil akar dalam jumlah cukup.
4. Timun, daun muda terlambat pertumbuhannya. 5. Padi, daun-daun pucuk menjadi kuning pucat.
Kekurangan Zn mengakibatkan ukuran daun mengecil dan pucuk menumpuk (roset), pada jagung dan sorgum dikenal istilah tunas putih, untuk kapas diistilahkan daun kecil (Tisdale et al., 1985). Menurut Dwidjoseputro (1980) terjadi penghabatan pertumbuhan sebagai akibat kekurangan Zn.
3.9 Kekurangan Unsur Hara Mangan (Mn)
Gejala yang nampak akibat kekurangan Mn pada beberapa jenis tanaman, sebagai berikut, pada:
1. Jagung, tulang daun dan vena daun menjadi ungu demikian pula tepi daun. Pengeringan daun terjadi dan dimulai dari ujung ke pangkal daun.
2. Keledai, daun pucuk yang baru muncul terdapat bintik-bintik ungu dan daun muda lainnya berwarna kuning kehijauan terutama antara vena.
3. Kacang panjang, helaian daun muda hijau kekuningan.
4. Timun, daun menjadi hijau kekuningan, tanaman tumbuh kerdil.
Kekurangan Mn mempunyai pengaruh yang sama seperti kekurangan Fe atau Mg yaitu terjadinya klorosis (Dwidjoseputro, 1980). Menurut Tisdale et al., (1975) gejala kekurangan Mn pertama kali tampak pada daun-daun pucuk. Menurut Nelson dan Barber (1964, dalam Setiyono, 1986) pada kedelai terjadi klorosis diantara vena-venanya. Seluruh helai daun berwarna putih kehijauan (klorosis) kecuali tulang daunnya.
3.10 Kekurangan Unsur Hara Borium (B)
Gejala yang teramati pada beberapa jenis tanaman karena kekurangan B, sebagai berikut, pada:
1. Jagung, daun pucuk menjadi kuning pucat, daun-daun muda menjadi kuning dengan ujung dan tepi menjadi merah muda.
2. Kedelai, daun-daun muda berwarna kuning pucat, pada daun muda terdapat bercak-bercak karat.
3. Kacang panjang, daun pucuk kuning dengan tanpa bintil akar. 4. Timun, daun berwarna kuning kehijauan.
5. Padi, daun-daun pucuk pucuk mengalami etiolasi, daun muda dan tua bagian ujungnya mengering.
Borium adalah jaringan tanaman tidak mudah bergerak, sehingga gejala kekurangan B pertama terlihat pada daun pucuk muda dan pada jaringan akar muda. Pada tomat terjadi bintik-bintik hitam dibagian tumbuh (Purvis dan Carulus, 1964 dalam Setiyono, 1986).
3.11 Kekurangan Unsur Hara Besi (Fe)
Gejala yang nampak akibat kekurangan Fe pada beberapa jenis tanaman, sebagai berikut, pada:
1. Jagung, diantara vena daun terjadi warna kuning pucat terutama pada daun-daun muda. Bagian ujung daun-daun terjadi pengeringan.
2. Kedelai, daun-daun menjadi kuning pucat diantara venanya. Pada tahap awal vena berwarna hijau dan selanjutnya menjadi kuning.
3. Kacang panjang, daun-daun hanya nampak hijau pucat. 4. Timun, belum nampak ada gejala spesifik.
5. Padi, daun-daun pucuk dan muda menjadi putih kehijauan (terjadi klorosis). Kekurangan Fe nampak pada daun-daun muda menjadi klorosis terutama diantara vena-venanya dan berkembang kearah tengah daun, bagian tengan daun menjadi putih (Tisdale et al., 1985). Menurut Dwidjoseputro (1980) kekurangan Fe segera menimbulkan klorosis, daun menjadi kuning atau pucat dengan vena tetap hijau.
Dari hasil-hasil pengamatan gejala simtomatif kekurangan unsur-unsur hara esensiil pada beberapa jenis tanaman menunjukkan adanay suatu kesamaan ataupun perbedaan dengan gejala-gejala yang dikemukaan oleh Dwidjoseputro (1980), Tisdale et al., (1985), Nelson dan Barber (1964 dalam Satijono, 1986) dan Anonimus (1988). Gejala yang ditunjukkan dalam beberapa tinjauan bersifat umum untuk semua jenis tanaman, hal ini memiliki kelemahan-kelemahan, yakni tidak semua jenis tanaman memiliki kepekaan terhadap kekurangan unsur hara tertentu sehingga tanaman yang toleran atau resisten memungkinkan kekurangan unsur tersebut dapat diganti oleh unsur lain.
Penyerapan unsur hara tertentu dapat menyebabkan terhalangnya serapan hara yang lain sehingga tanaman kekurangan unsur tersebut atau sebaliknya kekurangan unsur tertentu menyebabkan memacunya serapan unsur yang lain atau
kekurangan unsur yang lain. Keadaan demikian menyebabkan timbulnya gejala simtomatif keracunan dan kekurangan unsur. Hal ini dapat menimbulkan kesamaan dan perbedaan gejala simtomatif kekurangan unsur hara tertentu.
Setijono (1986) mengemukakan bahwa kekurangan atau kelebihan unsur hara A akan dapat menyebabkan kelebihan atau kekurangan unsur hara B. Menurut Dwidjoseputro (1980) kekurangan unusr Ca menyebabkan penyerapan Mg secara berlebihan sehingga tanaman menunjukkan gejala keracunan. Untuk itu dalam analisis data gejala simtomatif kekurangan unsur hara tertentu diperlukan kecermatan dan pengalaman serta keterampilan.
27
BAB IV KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengamatan gejala simtomatif pada beberapa jenis tanaman dalam larutan unsur hara esensiil yang dirancang dalam suatu perlakuan kekurangan salah satu unsur tertentu, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Gejala simtomatif pada jagung, kedelai, kacang panjang, timun dan padi menunjukkan gejala yang berbeda dalam kasus kekurangan salah satu unsur hara tertentu.
2. Gejala kekurangan unsur tertentu pada beberapa tanaman menunjukkan gejala yang hamper sama.
3. Gejala simtomatif kekurang unsur hara ternyata spesifik pada bagian tanaman. 4. Tanaman kacang panjang dan timun tidak menunjukkan gejala spesifik pada
28
DAFTAR PUSTAKA
Anonimus. 1988. Diagnosis dan Perbaikan Kahat Kalium pada Tanaman Utama. IPB – PATT IKI (Switz) _ IKF Amerika Utara.
Dwidjoseputro. D. 1980. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia. Jakarta. 200p. Haryadi, M.M.S.S. 1979. Pengantar Agronomi. Gramedia. Jakarta.
Hakim. N dkk. 1986. Dasar-dasar Ilmu Tanah, Universitas Lampung, 488 p. Rai, N., I Wayan Wiraatmaja. 2010. Nutrisi Tanaman. Program Studi
Agroekoteknologi Fakultas Pertanian UNUD. 122 p.
Setiyono, S. 1986. Kesuburan Tanah dan Nutrisi Tanaman. Pend. Pasca Sarjana KPK UGM – UNIBRAW. 84 p.
Suastika, K. 1987. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Fakultas Pertanian Unud Denpasar. 116 p.
Suseno, H. 1974. Fisiologi Tumbuhan. Metabolisme Dasar Departemen Botani Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. 274 p.
Salisbury, F. B., Cleon W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Penerbit ITB Bandung . 343 p.
Tisdale, S., W.L. Nelson, J.D. Beaton. 1985. Scil Fertility and Fertilizers. Macmilan Publ. Co. Collier Macmilan Publ. New York – London. 754 p.
