ANALISA PENGARUH NITROGEN TERHADAP PERTUMBUHAN TANAMAN
Disusun Oleh :
Karunia Romadhani 115040100111126 Hidayatul Fitriyah 115040100111129 Ema Rizqi Permata S 115040100111130
Yani Emirta 115040100111134
Yuniasih Triastuti 115040101111008
UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS PERTANIAN PROGRAM STUDI AGRIBISNIS
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Setiap tanaman memerlukan paling sedikit 16 unsur atau zat hara agar pertumbuhannya normal. Dari ke-16 unsur tersebut, 3 unsur (karbon, hidrogen, dan oksigen) diperoleh dari udara, sedangkan 13 unsur lagi disediakan oleh tanah. Unsur esensial bagi tanaman tersebut dibedakan lagi ke dalam unsur makro dan mikro, dimana unsur makro merupakan unsur yang dibutuhkan dalam jumlah besar, dan mikro merupakan unsur yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit. Untuk dapat tanaman tumbuh dengan normal, maka kesemua unsur esensial tersebut harus terpenuhi.
menimbulkan gejala-gejala ketidaknormalan yang dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Untuk itu sangat penting mempelajari dan membahas lebih lanjut mengenai unsur sulfur, baik fungsi dan perananannya bagi tanaman, keterkaitannya dengan pertumbuhan tanaman, serta gejala yang ditimbulkan apabila tanaman mengalami kekurangan atau kelebihan sulfur.
1.2 Tujuan
Berdasarkan latar belakang di atas, tujuan dari pembuatan makalah ini yaitu sebagai berikut:
1. Untuk mengetahui pengertian unsur hara sulfur. 2. Untuk mengetahui fungsi unsur hara sulfur bagi
tanaman.
3. Untuk mengetahui keterkaitan sulfur bagi pertumbuhan tanaman.
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Unsur Hara Sulfur
Unsur sulfur lebih dikenal dengan nama belerang. Sulfur bisa didapatkan dalam tanah dengan dua bentuk utama, yaitu bentuk organik dan bentuk anorganik. Unsur ini diserap oleh tanaman hampir seluruhnya dalam bentuk ion sulfat (S042-) dan hanya sejumlah kecil sebagai gas belerang (SO2) yang diserap langsung dari tanah dan atmosfir. Berdasarkan bentuknya di dalam tanah, S dapat dikelompokkan menjadi sulfat organik, sulfat terlarut, sulfat terabsorpsi, S-elemen, dan sulfida. Sulfur merupakan bagian (constituent) dari hasil metabolisme senyawa-senyawa kompleks.
Unsur sulfur selain bisa didapat dalam tanah, juga terdapat dalam pupuk. Misalnya dalam pupuk ZA dan ponska. Dalam pupuk ZA, di dalamnya terdapat kandungan unsur N dan S, yang mana kandungan unsur nitrogennya (N) sebesar 21% dan sulfur (S) sebesar 24%. Sedangkan dalam pupuk ponska (15, 15, 15, 10), unsur sulfurnya terkandung sebesar 10%. Unsur hara sulfur merupakan salah satu unsur hara makro yang dibutuhkan oleh tanaman.
Pada umumnya sulfur atau belerang dibutuhkan tanaman dalam pembentukan asam amino beberapa jenis protein dalam bentuk cystein, methionin serta thiamine. Disamping itu S juga merupakan bagian dari biotin, tiamin, ko-enzim A dan glutationin. Diperkirakan 90% S dalam tanaman ditemukan dalam bentuk asam amino, yang salah satu fungsi utamanya adalah penyusun protein yaitu dalam pembentukan ikatan disulfida antara rantai-rantai peptida.
Sulfur juga dapat merangsang pembentukan akar dan buah serta dapat mengurangi serangan penyakit.
Lebih jelasnya fungsi dan peran sulfur bagi tanaman, dapat dituliskan sebagai berikut:
1) Berperan dalam pembentukan bintil-bintil akar. 2) Merupakan unsur yang penting dalam beberapa
jenis protein dalam bentuk cystein, methionin serta thiamine.
3) Membantu pertumbuhan anakan produktif. 4) Membantu pembentukan butir hijau daun
5) Berperan dalam pembentukan klorofil serta meningkatkan ketahanan terhadap jamur.
2.3 Keterkaitan Unsur Hara Sulfur bagi Pertumbuhan Tanaman
Unsur hara Sulfur (S) bersama dengan kalsium dan magnesium merupakan hara tanaman sekunder. Hal ini berarti Sulfur dibutuhkan tanaman dalam jumlah banyak tetapi lebih sedikit dari unsur Nitrogen (N), Phosphosr ( P), dan kalium (K). Menurut Goeswono Soepardi (1983) S merupakan penyusun asam amino metionin dan sistein. Struktur protein dalam tanaman sebagian besar ditentukan oleh gugusan S. Unsur ini juga dikenal sebagai hara penting yang diperlukan untuk produksi khlorofil karena pada umumnya S yang dibutuhkan untuk pertumbuhan optimal tanaman bervariasi antara 0.1 sampai 0.5% dari bobot kering tanaman (Marschner, 1995).
2.3.1 Unsur Hara Sulfur dalam Tanah
penting ada dalam tanah karena dapat meningkatkan total S tanah (Prasad dan Power, 1997). Sebagian besar bentuk sulfur di dalam tanah adalah S organik (Stevenson, 1982). Hampir semua sulfur dalam tanah tropis yang tidak dipupuk terdapat dalam bentuk organik. Kadar S dalam tanah bervariasi dan dipengaruhi oleh penambahan sulfur dari bahan organik, air irigasi, udara, pupuk dan pestisida. Sulfur diserap oleh tanaman dalam bentuk sulfat (SO42-) dan hanya sebagian kecil sulfur dalam bentuk gas SO2 yang diserap langsung oleh tanaman dari tanah dan atmosfer.
Gambar 1. Siklus Sulfur di Alam
sulfat menjadi sulfida. Menurut Anwar (2000), bahwa sulfat bertendensi tidak mantap dalam lingkungan anaerobik. Reduksi sulfat menjadi sulfida (H2S) oleh bakteri Desulvovibrio desulfuricans, yang selanjutnya bereaksi dengan ion Fe2+ dalam larutan dan membentuk ferro sulfida (FeS) atau “macknawite”, kemudian bereaksi dengan sulfur (S) dan menghasilkan
FeS2 (ferro disulfida) dengan reaksi sebagai berikut : 1. Fe(OH)2 + H2S FeS + 2 H2O
2. FeS + S +e FeS2
peranan penting dalam menentukan ketersediaan ion sulfat dalam tanah. Kimura et.al. (1991) menyatakan bahwa ion sulfat dalam tanah akan direduksi oleh H2 yang berasal dari eksudat dan H2 yang dilepaskan oleh bahan organik. Sejumlah sulfur ditemukan pada horizon permukaan dalam bentuk S organik. Secara umum S organik pada top soil permukaan lebih tinggi dari pada subsoil.
Secara umum jumlah S yang termineralisasi dari tanah secara tidak langsung berhubungan dengan tipe tanah, C, N atau S, C:N, N:S, C:S rasio, pH tanah, atau N yang termineralisasi. Rasio C:S menunjukkan ukuran kemudahan bahan organik melepaskan sulfat ke dalam tanah. Freney (1986) mengemukakan bahwa SO42+ dilepaskan dari bahan organik pada saat C:S rasio dibawah 200 dan diimobilisasi saat rasio lebih besar dari 400. Immobilisasi dan mineralisasi terjadi keduanya pada saat rasio antara 200 dan 400. Oleh karena itu, pupuk organik yang akan diberikan harus telah dikomposkan terlebih dahulu sehingga nilai rasio C:S nya dibawah 200.
Contoh Fungsi Sulfur Bagi Tanaman Padi
juga sangat membantu perkembangan pucuk, akar dan anakan.
Padi sawah yang mengalami kekurangan sulfur umurnya lebih panjang dengan persentase kehampaan gabah yang tinggi, untuk mengatasi kekahatan sulfur pada padi, perlu dilakukan upaya perbaikan kualitas dan produktivitas tanah melalui pemberian pupuk anorganik dan pupuk organik.
Salah satu sumber S anorganik yang baik untuk padi sawah adalah pupuk amonium sulfat [(NH4)2SO4] karena dapat memasok S yang tersedia bagi tanaman, yaitu sulfat (SO42-).
2.3.2Transformasi Unsur Hara Sulfur Pada Daur Belerang dan Jalur Penyerapan Tanaman
methionin, asam amino yang menyusun protein tanaman. Sulfur mengaktifkansistem enzim tertentu dan sebagai komponen pada beberapa vitamin (Vitamin A). Walaupun sulfur dideskripsikan sebagai unsur hara sekunder, sebagian besar dikarenakan tanaman tidak mengalami defisiensi unsur sulfur sesering unsur hara seperti nitrogen, phosphor, kalium. Pada kenyataannya, banyak tanaman budidaya mengandung jumlah rerata yang cukup pada unsur sulfur dan unsur fosfat (Schulte,E and Kelling, K.E, 2012).
Proses transformasi sulfur sangat mirip dengan transformasi nitrogen, sulfur organik dan sulfur sulfide yang tereduksi bereaksi dengan oksigen membentuk sulfat (SO4-) tersedia pada kondisi hangat, tanah yang teraerasi baik. Proses ini sangat mirip dengan konversi nitrogen organik menjadi ammonium (NH4+) dan nitrat (NO3-). Sulfat kemudian diikat oleh bacteria selama proses dekomposisi sisa-sisa tanaman yang kaya karbon. Sulfur tersedia dapat juga diubah menjadi sulfide pada air tanah. Kondisi hangat pada tanah ataupun saat aerasi meningkat, sulfide yang tak tersedia bereaksi dengan oksigen untuk kembali membentuk sulfat tersedia (Schulte,E and Kelling, K.E, 2012).
sebagiannya lagi diserap oleh tanaman sebagai sumber nutrisi sekunder. Sulfat juga mengalami proses immobilisasi oleh bakteri asimilisasi diubah menjadi bahan organik tanah kembali.
Unsur S diserap oleh akar tanaman dari dalam tanah dalam bentuk ion sulfat (SO42-) yang kemudian mengalami proses reduksi dan asimilasi oleh tanaman menjadi APS (Adenosin Phospho Sulphate) dengan bantuan enzim ATP sulfurylase yang mengubah ATP menjadi PPi. Kemudian APS diubah menjadi Sulfit (SO32-) yang kemudian diubah menjadi sulfide (S2-). Sulfida diubah menjadi Sistein yang diubah lagi menjadi Sulfur organik.
2.4.3 Metabolisme Unsur S dalam Tanaman
Peranan S dalam pertumbuhan dan metabolisme tanaman sangat banyak dan penting, diantaranya merupakan bagian penting dari ferodoksin, suatu komplex Fe dan S yang terdapat dalam kloroplas dan terlibat dalam reaksi oksidoreduksi dengan transfer elektron serta dalam reduksi nitrat dalam proses fotosintesis, S terdapat dalam senyawa-senyawa yang mudah menguap yang menyebabkan adanya rasa dan bau pada rumput-rumputan dan bawang-bawangan. Sulfur dikaitkan pula dengan pembentukan klorofil yang erat hubungannya dengan proses fotosintesis dan ikut serta dalam beberapa reaksi metabolisme seperti karbohidrat, lemak dan protein. Sulfur juga dapat merangsang pembentukan akar dan buah serta dapat mengurangi serangan penyakit (Tisdaleet al. 1985 ).
2.4.3 Contoh Kasus: Kebutuhan Sulfur dalam Tanaman Padi
Belerang (sulfur) pada padi diperlukan untuk sintesis asam amino cystein, methionin, dan thiamine, yang selanjutnya membentuk protein. Selain itu sulfur juga sangat membantu perkembangan pucuk, akar dan anakan.
Padi sawah yang mengalami kekurangan sulfur umurnya lebih panjang dengan persentase kehampaan gabah yang tinggi, untuk mengatasi kekahatan sulfur pada padi, perlu dilakukan upaya perbaikan kualitas dan produktivitas tanah melalui pemberian pupuk anorganik dan pupuk organik.
Salah satu sumber S anorganik yang baik untuk padi sawah adalah pupuk amonium sulfat [(NH4)2SO4] karena dapat memasok S yang tersedia bagi tanaman, yaitu sulfat (SO42-).
Blair, 1986). Oleh karena itu, sulfur harus tersedia pada awal pertumbuhan sampai sekurang-kurangnya pada fase anakan aktif untuk memperoleh hasil yang optimal.
Kekurangan sulfur akan menghambat sintesis protein, akibatnya terjadi akumulasi asam-asam amino yang tidak mengandung S di dalam tanaman. Oleh karena itu, jaringan tanaman yang kekurangan sulfur mempunyai nisbah N-organik/S-organik yang lebih tinggi (70/1 – 80/1) dari pada jaringan tanaman normal. Nisbah ini dapat dijadikan petunjuk apakah suatu tanaman mendapat suplai S yang cukup atau tidak (Schnug dan Silvia, 2000). Cara penanganan kekurangan unsur sulfur adalah dengan menambahkan pupuk kimia ZA (S=20%), Phonska (S=10%), serta pupuk daun yang mengandung unsur S.
2.5 Gejala Defisiensi Kekurangan Unsur Hara Sulfur pada Tanaman
menguning sebagai mobilitasnya sangat rendah di dalam tanaman (Haneklaus dan Penurunan kandungan klorofil secara drastis pada daun merupakan gejala khas pada tanaman yang mengalami kahat S .Kahat S menyebabkan terhambatnya sintesis protein yang berkorelasi dengan akumulasi N dan nitrat organik terlarut.
Kekurangan unsur hara Belerang (S)
a. Daun-daun muda mengalami klorosis (berubah menjadi kuning), perubahan warna umumnya terjadi pada seluruh daun muda, kadang mengkilap keputih-putihan dan kadang-kadang perubahannya tidak merata tetapi berlangsung pada bagian daun selengkapnya
b. Perubahan warna daun dapat pula menjadi kuning sama sekali, sehingga tanaman tampak berdaun kuning dan hijau, seperti misalnya gejala-gejala yang tampak pada daun tanaman teh di beberapa tempat di Kenya yang terkenal dengan sebutan,Tea Yellow, atau,yellow Disease,
c. Tanaman tumbuh terlambat, kerdil, berbatang pendek dan kurus, batang tanaman berserat, berkayu dan berdiameter kecil
e. Jumlah anakan terbatas
Gejala kekurangan Sulfur (S): Pangkal daun berwarna kuning dan bergaris-gasir. Gejala nampak pada daun yang terletak dekat pucuk seperti pada gambar berikut ini:
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous. 2013. Unsur Hara Sulfur.
http://pupukdsp.com/index.php/Pupuk-Tanaman/Unsur-Hara-Sulfur-S.html. Diakses pada
22 November 2013.
Anonymous. 2013. Transformasi Unsur Hara Sulfur pada Daur Belerang dan Jalur Penyerapan Tanaman. http://kuliahnyok.wordpress.com/2012/04/25/transfor masi-unsur-hara-sulfur-pada-daur-belerang-dan-jalur-penyerapan-tanaman/. Diakses pada tanggal 21 November 2013
Anonymous. 2013. Unsur Hara Makro dan Mikro Pada Tumbuhan.
si-pupuk-za-bagi-tanaman-kita. Diakses pada 22
November 2013.
Barker, V.A and Pilbeam D.J. 2007. Handbook of Plant Nutrition. CRC Press Taylor & Francis Group. New York. USA.
Fox, R.L. and G.J. Blair.1986. Plant Response to Sulphur Tropical Soils. p. 405 – 434. In : M.A. Tabatai (Editor) : Sulphur in Agriculture. No27 in the series
Agronomy. Madison, Wisconsin, USA.
Marschner, H. 1995. Mineral Nutrion of Higher Plants. 2nd ed. Academic Press. London Trudinger, P.A. 1986. Chemistry of the sulphur cycle. p. 2 – 22. In : M.A. Tabatai (Editor) : Sulphur in Agriculture. No27 in the series Agronomy. Madison, Wisconsin, USA.
Nurman, Ihsan. 2013. Kegunaan Unsur Hara Bagi Tanaman.
http://www.ceriwis.com/save-our- planet/252108-kegunaan-unsur-unsur-hara-bagi-tanaman.html. Diakses pada 22 November 2013. Diakses pada 21 November 2013
Sofyan. 2013. http://blogs.unpad.ac.id/emmasofyan. Diakses pada 22 November 2013.
Schulte, E and Kelling, K.E. 2012. Soil and Applied Sulfur .
http://www.soils.wisc.edu/extension/pubs/A2525.pdf . Diakses pada tanggal 21 November 2013.
Tisdale, S. L., Nelson W. L., and Beaton J. D.,1990. Soil fertility and fertilizers. (5th Ed). Macmillan, New York.
Tisdale, S.L., W.L. Nelson, and J.D. Beaton. 1985. Soil Fertility and Fertilizers. 4th ed. MacMillan Publishing Company. New York.
Wikipedia. 2013. Siklus Sulfur.
