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. Diantaranya 105 unsur yang ada di
atas permukaan bumi, ternyata baru 16 unsur yang diketahui
mutlak diperlukan oleh suatu tanaman untuk dapat menyelesaikan
siklus hidupnya dengan sempurna. Ke 16 unsur tersebut terdiri dari 9 unsur
makro dan 7 unsur mikro. 9 unsur makro dan 7 unsur mikro inilah yang disebut
sebagai unsur -unsur esensial. Menurut ARNON dan STOUT ada tiga kriteria yang
harus dipenuhi sehingga suatu unsur dapat disebut sebagai unsur esensial:
a.
Unsur tersebut
diperlukan untuk menyelesaikan satu siklus hidup tanaman secara normal (biji -
-- biji).
b.
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.
c.
Peranan dari unsur
tersebut dalam proses biokimia tanaman adalah secara langsung dan bukan secara
tidak langsung.
Ketersediaan unsur-unsur esensial
didalam tanaman sangat ditentukan oleh pH. N pada pH 5.5 - 8.5, P pada pH 5.5 -
7.5 sedangkan K pada pH 5.5 - 10 sebaliknya unsur mikro relatif tersedia pada
pH rendah. Pelajaran penting yang perlu kita ingat dari ketersediaan unsur
esensial dalam hubungannya dengan pH yaitu bahwa untuk melakukan
percobaan-percobaan lapang disarankan agar dilakukan pada area dengan pH tanah
kurang lebih 7. Hal ini disebabkan karena pada pH tersebut semua unsur hara
esensial baik makro maupun mikro berbeda dalam keadaan yang siap untuk diserap
oleh akar tanaman sehingga dapat menjamin pertumbuhan dan produksi tanaman.
Dalam praktek lapang maupun demplot yang dilakukan sering mengabaikan faktor
ini sehingga sering timbul klaim bahwa BISI-2 hanya keluar satu tongkol padahal
BISI-2 dapat keluar 2 tongkol per tanaman dan lain kasus yang sering kita temui
dilapang. Selanjutnya penulis mencoba untuk menunjukkan esensialitas dari
tiap-tiap unsur.
CARBON,
OKSIGEN, HIDROGEN (C, O, H)
Carbon
, Oksigen dan Hidrogen merupakan bahan baku dalam pembentukan jaringan tubuh tanaman, berada dalam
bentuk H2O (air), H2CO3 ( asam karbonat) dan CO2 (gas karbondioksida). Karbon
adalah unsur penting sebagai pembangun bahan organik, karena sebagian besar
bahan kering tanaman terdiri dari bahan organik. Unsur Karbon ( C ), ini
diserap tanaman dalam bentuk gas CO2 yang selanjutnya digunakan dalam proses
yang sangat penting yaitu FOTOSINTESIS :
6CO2 + 6H2O -------- C6H12O6
tanpa
gas CO2 proses tersebut akan terhambat sehingga pertumbuhan dan produksi
tanaman pun akan terhambat. Landegrardh
(1924) menyatakan bahwa:
* CO2 pada permukaan tanah sekitar 0.053 - 0.28 %
* Diatas daun 0.04 - 0.06 %
* Satu meter di atas tanah + 0.07 %
* CO2 pada permukaan tanah sekitar 0.053 - 0.28 %
* Diatas daun 0.04 - 0.06 %
* Satu meter di atas tanah + 0.07 %
Sama halnya dengan karbon, ternyata
Hydrogen (H) merupakan elemen pokok pembangunan bahan organik dan unsur H ini
diserap oleh tanaman dalam bentuk H2O. Esensi unsur ini bagi tanaman adalah
pada proses fotosintesis ( CO2 + H2O C6H12O6 ) di sini jelas terlihat bahwa,
unsur H sama pentingnya dengan unsur C. Sedangkan Oksigen ( O ) juga terdapat
dalam bahan organik sebagai atom dan termasuk pembangun bahan organik, diambil
oleh tanaman dalam bentuk gas O2 esensi utama dari unsur. Oksigen ini adalah
pada proses respirasi. Kita ingat bahwa proses respirasi tanaman adalah proses
perombakan gula (karbohidrat) hasil fotosintesis dan hasil akhir dari dari
proses respirasi yaitu terbentuknya ATP yang merupakan sumber energi utama bagi
tanaman untuk melakukan semua kegiatan seperti absorbsi, transpirasi,
transportasi, pembelahan sel, pembungaan maupun fotosintesis.
Aerobrespirasi
C6H12O6 CO2 + H2O
C6H12O6 CO2 + H2O
A. NITROGEN
(N)
Nitrogen yang merupakan unsur hara makro essential
yang memiliki lambang N,
nomor atom dari 7 dan massa atom 14,00674 u. Elemental nitrogen tidak berwarna,
tidak berbau, tawar dan kebanyakan lembam diatomik gas pada kondisi standar,
merupakan 78% dari volume atmosfer bumi.
Peran penting Nitrogen bagi tanaman ialah untuk
merangsang pertumbuhan tanaman secara keseluruhan, terutama batang, cabang, dan
daun. Nitrogen juga berperan dalam hal pembentukan hijau daun, yang
penting dalam proses fotosintesis. Nitrogen dapat membentuk protein,
lemak, dan berbagai persenyawaan organik yang lain. Nitrogen merupakan bagian dari protein, bagian penting
konstituen dari protoplasma, enzim, agen katalis biologis yang mempercepat
proses kehidupan. Nitrogen juga hadir sebagai bagian dari nukleoprotein, asam
amino, amina, asam gula, polipeptida dan senyawa organik dalam tumbuhan. Dalam
rangka untuk menyiapkan makanan untuk tanaman, tanaman diperlukan klorofil,
energi sinar matahari untuk membentuk karbohidrat dan lemak dari C air dan
senyawa nitrogen.
Siklus nitrogen mempunyai peranan
penting terhadap sifat fisiolgis tanaman, nitrogen digunakan untuk menghasilkan
sejumlah kompleks organik molekul seperti asam amino, protein, dan asam
nukleat. Asam amino berfungsi sebagai bahan dasar pembentukan protein yang
selanjutnya akan digunakan untuk pertumbuhan tanaman (fungsi struktural) dan
enzim (fungsi metabolisme), asam amino yang digunakan oleh tanaman adalah yang bentuk
L (levo).
L-glycine
dan L-glutamic acid berperan penting dalam pembentukan jaringan
dan sintesis klorofil. Asam amino ini dapat meningkatkan jumlah klorofil dalam
tanaman hingga tanaman bisa lebih hijau dan meningkatkan aktivitas
fotosintensis. L-glutamic acid juga berperan sebagai cytoplasma osmotic agent
dalam “guard cells” stomata, yang mempengaruhi pembukaan stomata.
L-glycine dan L-glutamic acid
merupakan bahan pembentuk khelat (chelating agent) yang sangat efektif. Jika
diaplikasikan bersama mikro nutrien, fungsi ini dapat meningkatkan
absorpsi dan transportasi mikronutrien tersebut dalam sel - sel tanaman.
Sedangkan asam nukleat mempunyai peranan dalam pembentukan kloroplas tanaman.
Nitrogen yang dapat di manfaatkan oleh tanaman tingkat
tinggi khususnya tanaman budidaya dapat di bedakan atas empat kelompok utama
yaitu: nitrogen nitrat (NO3-), nitrogen ammonia (NH4+),
nitrogen molekuler (N2) dan nitrogen organik. Tidak semua bentuk –
bentuk ini dapat dimanfaatkan oleh suatu jenis tnaman. Umumnya tanaman
pertanian memanfaatkan nitrat dan ammonium kecuali pada beberapa tanaman legume
mampu memanfaatkan N bebas melalui proses fiksasi N dengan bersimbiosis dengan
bakteri. N organik kadang – kadang dapat dimanfaatkan oleh tanaman tinggi akan
tetapi tidak mampu mencukupi kebutuahan N tanaman dan umumnya dimanfaatkan
lewat daun melalui pemupukan lewat daun. Bagi tanaman pertanian terutama
manfaat N dalam bentuk ion nitrat, akan tetapi dalam kondisi tertentu khususnya
pada tanah – tanah masam dan kondisi an aerob tanaman akan memanfaatkan N dalam
bentuk ion ammonium (NH4+).
Kekurangan nitrogen akan menghambat terjadinya proses
fisiologis pada tanaman, yaitu transportasi (selaput plasma), fotosintesis
(kloroplas), dan respirasi seluler (terjadi di mitokondria).
1.
Transportasi
Pada Tanaman
Pada tanaman – tanaman yang tumbuh aktif dengan cepat
nitrat yang terabsopsi oleh akar tanaman akan terangkut dengan cepat ke daun
mengikuti alur transpirasi.
Tanaman
menyerap air dan hara anorganik maupun organik atau dalam hal ini senyawa
nitrogen dari dalam tanah melalui sistem perakaran. Zat-zat tersebut biasanya
ditranslokasikan ke atas melalui pembuluh kayu pada batang dan terus ke ikatan
vaskuler tangkai daun dan tulang daun, dari sinilah zat-zat tersebut masuk ke dalam
sel-sel daun. Senyawa nitrogen dan sebagian air tersebut digunakan oleh daun
dan sel-sel sekitarnya untuk mensintesis berbagai zat tanaman, tetapi sebagian
besar air tersebut mengalami evaporasi dari sel-sel daun ke ruang interseluler
dan dari sinilah terdifusi ke atmosfer melalui stomata pada daun.
Di lain pihak, hampir seluruh hara organik tumbuhan
dihasilkan dalam sel-sel daun, melalui proses fotosintesis, dan kemudian
ditranslokasikan ke bagian bawah dan didistribusikan ke seluruh sel tanaman
hidup yang umumnya melalui jaringan pembuluh tapis. Jika seandainya pergerakkan
air ke daun terhalang, maka daun tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya,
fotosintesis akan berkurang, terhambat atau bahkan terhenti. Selain itu, jika
tanaman kekurangan nitrogen dalam jumlah yang cukup banyak, maka gejala yang
sering terjadi adalah daun terlihat layu, pucat, dan lama – kelamaan
menggulung, kemudian diikuti dengan perubahan warna pada daun yang hijau
menjadi kekuningan disekitar daerah nekrotik pada tepi, pangkal, maupun ujung
daun dan kemudian diikuti dengan mengeringnya daun, lalu lama - kelamaan daun
akan rontok. Gejala lain juga akan menyebabkan batang dan akar menjadi kering,
bahkan batang bisa rapuh dan patah.
2.
Fotosintesis
Fotosintesis atau fotosintesa merupakan proses
pembuatan makanan yang terjadi pada tumbuhan hijau dengan bantuan sinar
matahari dan enzim-enzim. Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang
dilakukan tanaman untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan
memanfaatkan energi cahaya.
Tanaman hijau daun
bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat memasak atau mensintesis makanan
langsung dari senyawa anorganik. Tanaman menyerap karbondioksida dan air untuk
menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk
menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Perhatikan persamaan reaksi
yang menghasilkan glukosa berikut ini:
6H2O
+ 6CO2 + cahaya → C6H12O6
(glukosa) + 6O2
Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa
organik lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar.
Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi pada tanaman.
Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler adalah kebalikan
dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan
bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbondioksida, air, dan energi
kimia.
Tanaman menyerap cahaya karena
mempunyai pigmen yang disebut klorofil.
Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam
organel yang disebut kloroplast. Klorofil
menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis. Sebagian besar energi
fotosintesis dihasilkan di daun tetapi juga dapat terjadi pada organ tumbuhan yang
berwarna hijau. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang
mengandung setengah juta kloroplas
setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna
dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis.
Permukaan daun
biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk
mencegah terjadinya penyerapan sinar matahari ataupun penguapan air yang
berlebihan.
Apabila
tanaman kekurangan N (nitrogen) dalam jumlah yang cukup banyak proses
fotosintesa akan terhambat, karena pembentukan kloroplas sebagai penghasil
klorofil akan terpengaruh. Sehingga tanaman akan mengalami gejala produksi
menurun, jumlah daun menjadi kuning, dan fase pertumbuhan terhenti.
3.
Respirasi
Pada Tanaman
Respirasi adalah proses
penguraian bahan makanan yang menghasilkan energi. Respirasi dilakukan oleh
semua penyusun tubuh, baik sel-sel tanaman maupun sel hewan dan manusia.
Respirasi dilakukan baik siang maupun malam (syamsuri, 1980). Respirasi terjadi
pada seluruh bagian tubuh tanaman, pada tanaman tingkat tinggi respirasi
terjadi baik pada akar, batang maupun daun dan secara kimia pada respirasi
aerobik pada karbohidrat (glukosa) adalah kebalikan fotosintesis. Pada
respirasi pembakaran glukosa oleh oksigen akan menghasilkan energi. Karena
semua bagian tanaman tersusun atas jaringan dan jaringan tersusun atas sel,
maka respirasi terjadi pada sel (jasin, 1989).
Banyak faktor dapat
mempengaruhi laju respirasi tanaman atau organ tanaman, seperti spesies dan
kebiasaan hidup dari tanaman, jenis dan umur organ tanaman, faktor lingkungan
seperti konsentrasi oksigen, suhu, hara dan suplai air. Respirasi tanaman
terjadi di mitokondria, mitokondria terlibat dalam metabolisme dari organ
fotosintetik, baik melalui respirasi cahaya (fotrespirasi) maupun respirasi
gelap. Fotorespirasi menghasilkan mengoksidasi hasil fotosintesis menjadi
glisin yang kemudian dioksidasi menjadi serin di dalam mitokondria. Pada saat
yang bersamaan, mitokondria juga melakukan respirasi melalui siklus asam sitrat
(respirasi gelap).
Ditinjau dari kebutuhan akan
oksigen respirasi dibagi menjadi dua macam yaitu respirasi aerob dan respirasi
an aerob. Respirasi aerob adalah reaksi yang membutuhkan oksigen bebas untuk
mendapatkan energi, untuk membentuk energi tanaman akan mengalami tahapan –
tahapan sebagai berikut :
a. Glikolisis
Kata
“glikolisis” berarti “menguraikan gula” dan itulah yang tepatnya terjadi selama
jalur ini. Glukosa, gula berkarbon enam, diuraikan menjadi dua gula berkarbon
tiga. Gula yang lebih kecil ini kemudian dioksidasi, dan atom sisanya disusun
ulang untuk membuat dua molekul piruvat (Champbell, 2002)
NADH merupakan sumber elektron
berenergi tinggi, sedangkan ATP adalah persenyawaan berenergi tinggi. Selama
glikolisis dihasilkan 4 molekul ATP, akan tetapi 2 molekul ATP diantaranya
digunakan kembali untuk berlangsungnya reaksi-reaksi yang lain sehingga tersisa
2 molekul ATP yang siap digunakan untuk tubuh. Seluruh proses glikolisis tidak
memerlukan oksigen. Reaksi glikolisis terjadi di sitoplasma (di luar
mitokondria). Hasil akhir sebelum memasuki siklus krebs adalah asam piruvat.
Ada yang membedakan tahap ini menjadi dua yaitu glikolisis dan dekarbosilasi
oksidatif. Glikolisis mengubah senyawa 6C menjadi senyawa 2C pada hasil akhir
glikolisis. Yang dimaksud dekarbosilasi oksidatif adalah reaksi asam piruvat
diubah menjadi asetil KoA (Syamsuri, 1980).
b. Siklus krebs
Glikolisis melepas energi kurang dari
seperempat energi kimiawi yang tersimpan dalam glukosa, sebagian besar energi
itu tetap tersimpan dalam dua molekul piruvet. Jika ada oksigen molekuler,
piruvat itu memasuki mitokondria dimana enzim siklus krebs menyempurnakan
oksidasi bahan bakar organiknya (Champbell, 2002
Memasuki siklus krebs, asetil KoA
direaksikan dengan asam oksaloasetat (4C) menjadi asam piruvat (6C). selanjutnya
asam oksaloasetat memasuki daur menjadi berbagai macam zat yang akhirnya
menjadi asam oksalosuksinat. Dalam perjalanannya, 1C (CO2) dilepaskan. Pada
tiap tahapan, dilepaskan energi dalam bentuk ATP dan hidrogen. ATP yang
dihasilkan langsung dapat digunakan. Sebaliknya, hidrogen berenergi digabungkan
dengan penerima hidrogen yaitu NAD dan FAD, untuk dibawa ke sistem transport
elektron. Dalam tahap ini dilepaskan energi, dan hidrogen direasikan dengan
oksigen membentuk air. Seluruh reaksi siklus krebs berlangsung dengan
memerlukan oksigen bebas (aerob). Siklus krebs berlangsung didalam mitokondria
(Syamsuri, 1980).
c. Sistem Transpor
Elektron
Energi yang terbentuk dari peristiwa
glikolisis dan siklus krebs ada dua macam. Pertama dalam bentuk ikatan fosfat
berenergi tinggi, yaitu ATP atau GTP (Guanin Tripospat). Energi ini merupakan
energi siap pakai yang langsung dapat digunakan. Kedua dalam bentuk transport
elektron, yaitu NADH (Nikotin Adenin Dinokleutida) dan FAD (Flafin adenine
dinukleotida) dalam bentuk FADH2. Kedua macam sumber elektron ini dibawa
kesistem transfer elektron. Proses transfer elektron ini sangat komplek, pada
dasarnya, elektron dan H+ dan NADH dan FADH2 dibawa dari satu substrak ke
substrak yang lain secara berantai. Setiap kali dipindahkan, energi yang
terlepas digunakan untuk mengikatkan fosfat anorganik (P) kemolekul ADP
sehingga terbentuk ATP. Pada bagian akhir terdapat oksigen sebagai penerima,
sehingga terbentuklah H2O. katabolisme 1 glukosa melalui respirasi aerobik
menghasilkan 3 ATP. Setiap reaksi pada glikolisis, siklus krebs dan transport
elektron dihasilkan senyawa – senyawa antara. Senyawa itu digunakan bahan dasar
anabolisme (Syamsuri, 1980).
Respirasi anaerobik adalah reaksi
pemecahan karbohidrat untuk mendapatkan energi tanpa menggunakan oksigen.
Respirasi anaerobik menggunakan senyawa tertentu misalnya asam fosfoenol
piruvat atau asetal dehida, sehingga pengikat hidrogen dan membentuk asam
laktat atau alcohol. Respirasi anaerobik terjadi pada jaringan yang kekurangan
oksigen, akan tanaman yang terendam air, biji – biji yang kulit tebal yang
sulit ditembus oksigen, sel – sel ragi dan bakteri anaerobik. Bahan baku
respirasi anaerobik pada peragian adalah glukosa. Selain glukosa, bahan baku
seperti fruktosa, galaktosa dan malosa juga dapat diubah menjadi alkohol. Hasil
akhirnya adalah alcohol, karbon dioksida dan energi. Glukosa tidak terurai
lengkap menjadi air dan karbondioksida, energi yang dihasilkan lebih kecil
dibandingkan respirasi aerobik. Reaksinya :
C6H12O6 Ragi ------- >> 2C2H5OH + 2CO2 + 21Kal
Dari persamaan reaksi tersebut
terlihat bahwa oksigen tidak diperlukan. Bahkan bakteri anaerobik seperti
klostidrium tetani (penyebab tetanus) tidak dapat hidup jika berhubungan dengan
udara bebas. Infeksi tetanus dapat terjadi jika luka tertutup sehingga member
kemungkinan bakteri tambah subur (Syamsuri, 1980).
Apabila
tanaman mengalami kekurangan N (nitrogen) dalam jumlah yang cukup banyak maka
respirasi tanaman akan terhambat karena nitrogen dalam bentuk enzim dan asam gula
akan berkurang sehingga tanaman tidak dapat membentuk energi untuk makanan
tanaman itu sendiri dan umur tanaman akan pendek.
Tanaman menyerap unsur N dalam bentuk
ion NO3 dan (NH4 ). Ion mana yang akan lebih dahulu diserap tergantung pada
keadaan pH. Pada pH di atas 7 ( keadaan basa) maka ion NH4 ( amonium) yang akan
lebih cepat diserap sedangkan pada pH dibawah 7 ( keadaan asam ) maka ion NO3 (
nitrat) yang lebih besar peluang untuk diserap. Hal ini disebabkan karena pada
pH di atas 7 ( keadaan basa ) banyak terdapat ion (OH ) sehingga ion NO3 yang
sama - sama valensi satu dan bermuatan negatif akan saling bersaing akibatnya
ion NH4 yang berpeluang lebih besar untuk diserap sebaliknya pada pH rendah
banyak tersedia ion H berarti ion NH4 yang sama-sama valensi satu dan bermuatan
positif akan berkompetisi sehingga peluang ion NO3 untuk diserap akan jauh
lebih besar. Kalau kita memberikan pupuk :
Urea
.
CO(NH2)2 = O2--->2HNO2
+ 2H2O + Energi.
2HNO2 + O2---->2HNO3
-------H+
-------NO3- ( Diserap )
+ 2H2O + Energi.
2HNO2 + O2---->2HNO3
-------H+
-------NO3- ( Diserap )
Sebaliknya kalau kita memberikan pupuk
* ZA (Amonium sulfat )
(NH4)2 SO 4----->2NH4 +(Diserap )SO4 (Diserap).
Tanaman
tanaman seperti cabe, bawang, maupun tanaman-tanaman yang
menimbulkan bau yang menyengat disarankan pemberian N dalam bentuk ZA karena
ion SO4 yang mengandung unsur S (belerang ) akan membentuk senyawa-senyawa
sekunder yang menyebabkan bawang dan cabe akan terasa lebih pedas.Walaupun
demikian ,dilain sisi bila pemberian pupuk N dalam bentuk ZA terlalu sering
akan menyebabkan turunnya pH
sebab ion SO4 dalam tanah bereaksi dengan H+ membentuk senyawa H2SO4 (asam kuat
) dilain pihak pemberian S yang berlebihan akan meracuni Tanaman. Apa manfaat
atau fungsi dari unsur N bagi pertumbuhan dan produksi tanaman ?. Esensialitas
N terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman terutama pada pertumbuhan vegetatif
( pertumbuhan akar, batang dan daun ).
NH4
NH3 asam protein
NO3 amino asam nukleat
NH3 asam protein
NO3 amino asam nukleat
Protein
dan asam nukleat inilah yang dipakai untuk pengisian inti sel yang terus
membelah dari satu menjadi dua, dua menjadi empat, empat menjadi delapan dan
seterusnya sehingga tanaman dapat tumbuh dan membesar. Suatu hal yang perlu
diingat bahwa apabila pemberian N yang berlebihan akan menyebabkan rasa pahit
seperti yang terjadi pada timun.
NH4
NH3 asam protein
NO3 amino asam nukleat
NH3 asam protein
NO3 amino asam nukleat
Bila
pemberian N melalui pemupukan daun terlalu sering, maka NH3 akan tertimbun
dalam tubuh tanaman, dilain pihak ada hambatan pem-bentukan protein dan asam
nukleat menyebabkan tanaman mencari alternatif lain yaitu pembentukan amida
yaitu senyawa sekunder yang rasanya pahit. Sebab bila NH3 ini tertimbun dalam
jumlah banyak justru akan berbalik meracuni tanaman.
B. PHOSPOR
( P )
Unsur
ini diserap dalam bentuk ion H2PO4 , HPO4 dan PO4. Diantara ke-3 ion ini yang
lebih mudah diserap adalah ion H2PO4 karena bermuatan satu ( valensi satu )
sehingga tanaman hanya membutuhkan sedikit energi untuk menyerapnya
esensialitas dari unsur ini adalah:
1.
Membentuk dalam
penyusunan senyawa ATP yaitu senyawa berenergi tinggi yang dihasilkan dalam
proses respirasi siklus kreb sehingga tanaman dapat melakukan semua aktifitas
biokimianya seperti pembungaan, pembentukan sel, transpirasi, transportasi dan
fotosintesis secara absorbsi.
2.
Membentuk senyawa
fitin ( Ca-Mg-inositol-6P) yang terdapat dalam biji tepatnya dalam endosperm
untuk proses perkecambahan.
3.
Membentuk DNA dan RNA
untuk pembentukan inti sel DNA Nukleotida
*Adenin
*Guanin Deoxsiribosa
*Adenin
*Guanin Deoxsiribosa
*Timin fosfat
*Sitosin
RNA
nukleotida
* Adenin
* Guanin Ribosafosfat
* Timin
* Urasil
* Adenin
* Guanin Ribosafosfat
* Timin
* Urasil
4.
Membentuk senyawa
fosfolipid yang berfungsi dalam mengatur masuk keluarnya (permeabilitas)
zat-zat makanan didalam sel dan merupakan bahan dasar dari bagian sel.
C. KALIUM
( K )
Elemen ini diserap dalam bentuk hampir
pada semua proses metabolisme tanaman, mulai dari proses penyerapan air,
transpirasi, fotosintesis, respirasi, sintesa enzim dan aktifitas enzim. Esensi
unsur K adalah sebagai berikut:
1.
K merupakan elemen
yang higrokopis ( mudah menyerap air) ini menyebabkan air banyak diserap
didalam stomata, tekanan osmotik naik, stomata membuka sehingga gas CO2 dapat
masuk untuk proses fotosintesis.
2.
K berperan sebagai
aktifitas untuk semua kerja enzim terutama pada sintesa protein.
D. BELERANG
atau SULFUR ( S )
Unsur
ini diserap oleh tanaman dalam bentuk ion HSO4 dan SO4 . Ion SO4 dalam jumlah
banyak air berbalik meracuni tanaman. Unsur S mempunyai dua esensialotas utama
pada tanaman yaitu:
1.
Unsur S berperan
sebagai senyawa penyusun dan pembentukan asam amino yang mengandung S yaitu
sistein, sistin dan methionim. pertumbuhan dan per-kembangan tanaman legum,
lili ( bawang) dan cabe. Dari teoritis ini disarankan untuk ke-3 jenis tanaman
tersebut diberikan pupuk Za. Bila pembentukan asam amino terhambat otomatis
pem-bentukan protein terhambat menyebabkan tanaman tidak dapat tumbuh dan
berkembang karena pembelahan sel terhambat sebagai akibat dari tidak adanya
protein asam nukleat untuk pengisian inti sel.
2.
Unsur berperan
sebagai penyusun Asetil CoA ( koenzin A), bila Asetil CoAtidak terbentuk, kan
menghambat proses respirasi siklus kreb akibatnya ATP tidak ada yang terbentuk
menyebabkan proses fotosintesis, pembelahan sel, pembungaan, absorbsi,
trans-parasi, translokasi menjadi terhambat akibatnya per-tumbuhan terhambat.
E. KALSIUM
(Ca)
Elemen ini diserap dalam bentuk Ca.
Sebagaian basar terdapat dalam daun dan batang dalam bentuk kalsium pektat
yaitu dalam lamella pada dinding sel yang menyebabkan tanaman menpunyai dinding
sel yang lebih tebal sehingga tahan serangan hama dan penyakit. Fungsi fisiologis
Kalium yang sangat penting dalam tubuh tanaman adalah dalam hubungan dengan
sintesa protein yang dibutuhkan untuk pembelahan dan pembesaran sel-sel
tanaman, disamping dapat menetralkan asam - asam organik yang dihasilkan pada
proses metabolisme tanaman sehingga tanaman terhindardari keracunan, Selain
berpengaruh pada pem-bentukan Net pada tanaman melon, elemen ini berperan dalam
menaikkan pH.
F. MAGNESIUM (Mg)
Mg
diserap dalam bentuk Mg. Esensi utama dari unsur ini adalah:
1.
Merupakan bagian dari
kloropil ( inti klorofil ) sehingga berhubungan langsung dengan proses penting
fotosintesis.
2.
Menjadi pengikat
antara insin dan substrat sehingga kerja enzim bisa berjalan normal.
3.
Menjadi bagian dari
fitin yang terdapat dalam benih sehingga mempercepat proses perkecambahan
benih.
Fitin Ca - Mg - Inositol – Gp
Fitin Ca - Mg - Inositol – Gp
G. KLOR
( Cl )
Klor adalah suatu unsur esensial mikro
yang mempunyai fungsi cukup penting bagi pertumbuhan dan perkembangan suatu
tanaman. Walaupun demikian kegunaan fisiologis dari unsur Cl sendiri bagi tanaman,
belum banyakdiketahui orang. Hal ini disebabkan karena kurangnya penelitian -
penelitian tentang unsur yang satu ini, disamping kurangnya literatur yang
menulis tentang Cl ini secara mendetail dan jelas. Perlu diingat bahwa Cl
adalah salah satu unsur esensial mikro, sehingga walaupun diperlukan hanya
dalam jumlah sedikit oleh tanaman ( Mg - g/ tanaman ) tetapi unsur ini mutlak
diperlukan oleh tanaman karena :
1.
Fungsi dan peranan
unsur ini tidak dapat digantikan dengan unsur lain.
2.
Fungsi dan peranan
bio- kemisnya secara spesifik.
3.
Fungsi dan peranannya
secara langsung dalam proses fisiologis tanaman.
Apa
fungsi utama Cl bagi tanaman ?
Cl diserap oleh tanaman dalam bentuk ion Cl, ion
ini mempunyai fungsi fisiologis yang sangat penting dalam proses fotosintesis
tanaman terutama pada fase terang. Apabila ion Cl ini tidak tersedia maka
proses fotosintesis akan terhambat, otomatis per-tumbuhan dan perkembangan
tanamanpun akan terhambat.
6CO2 + 12H2O Sinar Cl
6CO2 + 12H2O Sinar Cl
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
Dalam proses fotosintesis fase terang,
ion Cl berperan penting dalam transfer elektron didalam kloropil, sehingga
terbentuk senyawa ATP berenergi tinggi dan senyawa inilah yang dipergunakan
dalam fase gelap untuk pembentukan karbohidrat
(
C6H12O6 ).
Apabila ATP tidak
terbentuk pada fase terang, otomatis pembentukan karbohidrat pada fotosintesis
fase gelap akan terhambat. Disini dapat terlihat bahwa betapa pentingnya fungsi
ion Cl dalam proses fotosintesis fase terang.
Dari hasil analisa
pada tanaman ternyata bahwa Cl banyak terdapat dalam abu tanaman (relatif
besar) dan dari hasil penyelidikan ternyata Cl banyak terdapat pada tanaman
yang mengandung serat seperti kapas. Pada tanaman tem-bakau dan tanaman yang
meghasilkan tepung apabila Cl keadaannya lebih besar maka produksi tembakau dan
tepung akan lebih jelek, pada jenis-jenis tanaman ini Cl diperlukan dalam
jumlah sedikit. Bentuk Cl yang berracun pada tanaman akan tergantung pada
iklim, sifat tanah dll. Dari hasil penyelidikan bentuk Cl yang lebih dari 0,1 %
bagi tanaman pada umumnya akan me-nimbulkan keracunan, sedang-kan pada padi
timbulnya keracunan apabila terbentuk Cl sekitar 0,3 %. Fungsi fisiologis lain
dari unsur Cl adalah sebagai aktifitas enzim . Cl yang diserap dalam bentuk
larut kebanyakan terdapat didalam cairan sel, dengan kandungan Cl yang
bervariasi, dari 1 - 5 %. Bila ion Cl ini bereaksi dengan ion H akan membentuk
senyawa asam klorida (HCl) yang merupakan salah satu jenis asam pekat yang
dapat mematikan penyakit yang masuk kedalam tubuh tanaman. Defisiensi unsur Cl
atau klorida dapat me-nimbulkan gejala pertumbuhan daun yang kurang normal (
terutama pada tanaman sayur - sayuran ) daun tampak kurang sehat dan berwarna
agak gelap. Biasanya tanaman tomat, cabe, gandum dan kapas menunjuk-kan gejala
seperti itu.
H. BORON
( B)
Sebelum dijelaskan lebih terperinci esensi unsur
boron bagi tanaman maka terlebih dahulu diberikan penjelasan tentang sukrosa
yang merupakan gula dalam bentuk larutan didalam tubuh tanaman. Sebagai mana
kita tahu bersama bahwa hasil fotosintesis adalah C6H12O6 (Zat hidrat arang
atau karbohidrat). Hidrat arang yang paling sederhana adalah monosakarida
(CnH2nOn).
n = 2 - diosa (C2H4O2)
Glikoaldehid
n = 3 - triosa (C3H6O3)
Gliseraldehid
n = 4 - tetosa (C4H8O4)
Eritrosa
n = 5 - pentosa (C5H10O5)
Ribosa, Xilosa
n = 6 - hexosa (C6H12O6)
Glukosa, Galaktosa, Manosa, Fruktosa dll.
Gabungan dari dua molekul monosakarida disebut disakarida. Dalam hal ini glukosa + fruktosa = sukrosa. Jadi sukrosa adalah disakarida yang terbentuk dari kodensasi glukosa dan fruktosa. Gabungan tiga monosakarida disebut trisakarida dst. Di dalam tubuh tanaman sintesa sukrosa terjadi sewaktu atau setelah terjadi sintesa sukrosa dalam reaksi gelap pada daun yang telah dipetik dan diberi glukosa atau fruktosa.
n = 2 - diosa (C2H4O2)
Glikoaldehid
n = 3 - triosa (C3H6O3)
Gliseraldehid
n = 4 - tetosa (C4H8O4)
Eritrosa
n = 5 - pentosa (C5H10O5)
Ribosa, Xilosa
n = 6 - hexosa (C6H12O6)
Glukosa, Galaktosa, Manosa, Fruktosa dll.
Gabungan dari dua molekul monosakarida disebut disakarida. Dalam hal ini glukosa + fruktosa = sukrosa. Jadi sukrosa adalah disakarida yang terbentuk dari kodensasi glukosa dan fruktosa. Gabungan tiga monosakarida disebut trisakarida dst. Di dalam tubuh tanaman sintesa sukrosa terjadi sewaktu atau setelah terjadi sintesa sukrosa dalam reaksi gelap pada daun yang telah dipetik dan diberi glukosa atau fruktosa.
Boron diserap oleh tanaman dalam bentuk BO3 .Unsur
Boron mempunyai dua fungsi fisiologis utama adalah:
1. Membentuk ester dengan sukrosa sehingga sukrosa yang merupakan bentuk gula terlarut dalam tubuh tanaman lebih mudah diangkut dari tempat fotosintesis ke tempat pengisian buah. Proses ini menyebabkan buah melon akan terasa lebih manis dengan aroma yang khas.
2. Boron juga memudahkan pengikatan molekul glukosa dan fruktosa menjadi selulosa untuk mempertebal dinding sel sehingga tanaman akan lebih tahan terhadap serangan hama dan penyakit.
1. Membentuk ester dengan sukrosa sehingga sukrosa yang merupakan bentuk gula terlarut dalam tubuh tanaman lebih mudah diangkut dari tempat fotosintesis ke tempat pengisian buah. Proses ini menyebabkan buah melon akan terasa lebih manis dengan aroma yang khas.
2. Boron juga memudahkan pengikatan molekul glukosa dan fruktosa menjadi selulosa untuk mempertebal dinding sel sehingga tanaman akan lebih tahan terhadap serangan hama dan penyakit.
Bila tanaman kekurangan unsur Boron maka:
1. Dinding sel yang terbentuk sangat tipis, sel menjadi besar yang diikuti dengan penebalan suberin atau terbentuk ruang - ruang reksigen karena sel menjadi retak dan pecah akibat tidak terbentuk selulosa untuk mempertebal dinding sel. Hal ini menyebabkan rasa buah melon menjadi tidak manis, karena terlalu banyak air didalam ruang sel.
2. Pertumbuhan vegetatif akan terhambat karena akan terhambat karena Boron berfungsi sebagai aktifator maupun inaktifator hormon auxsin dalam pembelahan dan pembesaran sel.
3. Laju proses fotosintesis akan menurun. Hal ini disebabkan karena gula yang terbentuk dari karbohidrat hasil fotosintesis akan tertumpuk didaun. Sebagai informasi tambahan saat ini pupuk boron yang beredar dipasaran adalah Fitomic dan pupuk Borax ( Na2 Bo4O 10H2O ) dan Datolit ( Ca(OH)2 BoSiO4 ).
1. Dinding sel yang terbentuk sangat tipis, sel menjadi besar yang diikuti dengan penebalan suberin atau terbentuk ruang - ruang reksigen karena sel menjadi retak dan pecah akibat tidak terbentuk selulosa untuk mempertebal dinding sel. Hal ini menyebabkan rasa buah melon menjadi tidak manis, karena terlalu banyak air didalam ruang sel.
2. Pertumbuhan vegetatif akan terhambat karena akan terhambat karena Boron berfungsi sebagai aktifator maupun inaktifator hormon auxsin dalam pembelahan dan pembesaran sel.
3. Laju proses fotosintesis akan menurun. Hal ini disebabkan karena gula yang terbentuk dari karbohidrat hasil fotosintesis akan tertumpuk didaun. Sebagai informasi tambahan saat ini pupuk boron yang beredar dipasaran adalah Fitomic dan pupuk Borax ( Na2 Bo4O 10H2O ) dan Datolit ( Ca(OH)2 BoSiO4 ).
I. BESI
( Fe )
Unsur
ini diserap oleh tanaman dalam bentuk kation Fe dan esensi dari unsur ini
adalah:
1. Sebagai gugus prostetik enzim katalase dan peroksidase dan sebagai penyusun feredoxin yang terdapat dalam klorofil.
2. Didalam tubuh tanaman Fe berada sebagai penyusun Fitoferitin yaitu garam Feri Posfo Protein yang terdapat didalam kloroplas dan senyawa ini yang menentukan proses pembentukan klorofil kalau defisiensi Fe sebagai penyusun klorfil tetapi untuk pem-bentukan klorofil Fitoferitin yang mengandung Fe.
Dari dua esensi unsur Fe ini terlihat bahwa Fe berkaitan erat dengan klorofil yang berhubungan erat dengan proses fotosintesis. Jadi kalau Fe defisiensi maka proses fotosintesis juga terhambat maka produksi pun terhambat.
1. Sebagai gugus prostetik enzim katalase dan peroksidase dan sebagai penyusun feredoxin yang terdapat dalam klorofil.
2. Didalam tubuh tanaman Fe berada sebagai penyusun Fitoferitin yaitu garam Feri Posfo Protein yang terdapat didalam kloroplas dan senyawa ini yang menentukan proses pembentukan klorofil kalau defisiensi Fe sebagai penyusun klorfil tetapi untuk pem-bentukan klorofil Fitoferitin yang mengandung Fe.
Dari dua esensi unsur Fe ini terlihat bahwa Fe berkaitan erat dengan klorofil yang berhubungan erat dengan proses fotosintesis. Jadi kalau Fe defisiensi maka proses fotosintesis juga terhambat maka produksi pun terhambat.
J. MANGAN
( Mn )
Unsur
ini diserap dalam bentuk Mn++. Unsur ini dalam tubuh tanaman mempunyai dua
fungsi esensi:
1. Mn mengaktifkan enzim IAA Oksidate yang berfungsi memecahkan IAA ( Indol Acetic Acid ) yang tidak lain adalah hormon auksin. Bila tanaman kekurangan Mn maka auksin berada dalam konsentrasi tinggi dalam tubuh tanaman sehingga terjadi hambatan pertumbuhan ( tanaman kerdil ). Kita tahu bahwa auksin dalam kadar rendah memacu pembelahan dan pembesaran sel yang dimulai dari ekskresi ion H+ dari sitoplasma ke dinding sel, akibatnya tekanan pada dinding sel makin kuat, dengan adanya imbibisi air maka sel terbelah dan membesar yang mendorong pertumbuhan tanaman tanaman sebaliknya bila auksin berada dalam kadar tinggi akan menghambat pertumbuhan tanaman.
1. Mn mengaktifkan enzim IAA Oksidate yang berfungsi memecahkan IAA ( Indol Acetic Acid ) yang tidak lain adalah hormon auksin. Bila tanaman kekurangan Mn maka auksin berada dalam konsentrasi tinggi dalam tubuh tanaman sehingga terjadi hambatan pertumbuhan ( tanaman kerdil ). Kita tahu bahwa auksin dalam kadar rendah memacu pembelahan dan pembesaran sel yang dimulai dari ekskresi ion H+ dari sitoplasma ke dinding sel, akibatnya tekanan pada dinding sel makin kuat, dengan adanya imbibisi air maka sel terbelah dan membesar yang mendorong pertumbuhan tanaman tanaman sebaliknya bila auksin berada dalam kadar tinggi akan menghambat pertumbuhan tanaman.
Auxsin
berfungsi untuk:
*Pembelahan dan pembesaran sel ( pertumbuhan tanaman).
* Mengaktifkan RNA untuk pembentukan protein di ribosom.
* Merangsang pertumbuhan kalus untuk menjadi akar.
* Merangsang perkecambahan benih.
2. Fungsi ke-2 Mn yang tidak kalah penting adalah: pada proses fotolisis air ( penguraian air ) sehingga terbentuk energi yang dapat digunakan tanaman untuk proses - proses meta-bolisme seperti absorbsi, transpirasi, pembelahan sel, pembungaan, pembentukan buah dll.
*Pembelahan dan pembesaran sel ( pertumbuhan tanaman).
* Mengaktifkan RNA untuk pembentukan protein di ribosom.
* Merangsang pertumbuhan kalus untuk menjadi akar.
* Merangsang perkecambahan benih.
2. Fungsi ke-2 Mn yang tidak kalah penting adalah: pada proses fotolisis air ( penguraian air ) sehingga terbentuk energi yang dapat digunakan tanaman untuk proses - proses meta-bolisme seperti absorbsi, transpirasi, pembelahan sel, pembungaan, pembentukan buah dll.
H2O------
2H+ +2l + O2
Reaksi
ini disebut juga reaksi Hill yang termasuk dalam fotosintesis fase terang.
K. SENG
( Zn )
Unsur
ini diserap oleh tanaman dalam bentuk ion Zn ++. Esensialitas dari unsur ini
ialah:
1. Zn berhubungan dengan pertumbuhan tanaman sebab Zn menjadi katalisator pembentukan triptophan yaitu salah satu jenis asam amino yang menjadi prekursor (senyawa awal) dalam pembentukan IAA yang selanjutnya menjadi auksin yaitu hormon yang bekerja dalam perkecambahan, pembelahan dan pembesaran sel sehingga menentukan laju pertumbuhan vegetatif tanaman.
2. Zn merupakan bagian dari enzim amilum sintetase ( pembentukan gula menjadi amilum)
3. Zn sebagai penyusun enzim Karbonic anhidrase yang berfungsi sebagai buffer terhadap perubahan per-tumbuhan.
1. Zn berhubungan dengan pertumbuhan tanaman sebab Zn menjadi katalisator pembentukan triptophan yaitu salah satu jenis asam amino yang menjadi prekursor (senyawa awal) dalam pembentukan IAA yang selanjutnya menjadi auksin yaitu hormon yang bekerja dalam perkecambahan, pembelahan dan pembesaran sel sehingga menentukan laju pertumbuhan vegetatif tanaman.
2. Zn merupakan bagian dari enzim amilum sintetase ( pembentukan gula menjadi amilum)
3. Zn sebagai penyusun enzim Karbonic anhidrase yang berfungsi sebagai buffer terhadap perubahan per-tumbuhan.
H2O
+ CO2 --------- H2CO3
Sehingga
H2O dan CO2 tersedia selalu untuk proses fotosintesis tanaman.
L. CUPRUN / CUPRI (Cu)
Unsur
ini diserap dalam bentuk Cu ++. Jumlah unsur ini 2 - 20 ppm per gram berat
kering.
Esensi dari unsur ini adalah:
1. Cu terdapat dalam kloroplas sebagai penyusun plastosianin dan stabilisator klorofil sehingga berhubungan juga dengan proses fotosintesis.
2. Dalam tubuh tanaman membentuk Cu(OH)2 yang dapat berfungsi sebagai basa kuat untuk mematikan penyakit yang masuk ke dalam tubuh tanaman.
3. Membentuk senyawa ( Cu (NH3)4)++ untuk mencegah terlalu banyaknya NH3 yang tertimbun di dalam tubuh tanaman karena NH3 yang berlebihan dalam tubuh tanaman akan bersifat racun.
Esensi dari unsur ini adalah:
1. Cu terdapat dalam kloroplas sebagai penyusun plastosianin dan stabilisator klorofil sehingga berhubungan juga dengan proses fotosintesis.
2. Dalam tubuh tanaman membentuk Cu(OH)2 yang dapat berfungsi sebagai basa kuat untuk mematikan penyakit yang masuk ke dalam tubuh tanaman.
3. Membentuk senyawa ( Cu (NH3)4)++ untuk mencegah terlalu banyaknya NH3 yang tertimbun di dalam tubuh tanaman karena NH3 yang berlebihan dalam tubuh tanaman akan bersifat racun.
M. Mo
(Molibdenum)
Unsur
ini diserap dalam bentuk MoO4- . Esensi unsur ini:
1. Sebagai aktivator dan penyusun enzim sitrat reduktase yaitu enzim yang bekerja membantu perubahan ion NO3- menjadi NH3 yang siap dipakai untuk pem-bentukan asam amino dan protein untuk pembelahan dan pembesaran sel.
1. Sebagai aktivator dan penyusun enzim sitrat reduktase yaitu enzim yang bekerja membantu perubahan ion NO3- menjadi NH3 yang siap dipakai untuk pem-bentukan asam amino dan protein untuk pembelahan dan pembesaran sel.
Kerja
enzim nitrat reduktase
NH3
----- asam amino -----
protein dan asam nukleat (DNA dan RNA). Jadi NH3 adalah prekursor untuk selanjutnya membentuk asam amino dan asam amino membentuk protein dan asam nukleat.
2. Mo berperan pada metabolisme hormon tanaman. Kekurangan Mo maka per-tumbuhan terhambat karena kadar NO3 - menumpuk dalam tubuh tanaman.
protein dan asam nukleat (DNA dan RNA). Jadi NH3 adalah prekursor untuk selanjutnya membentuk asam amino dan asam amino membentuk protein dan asam nukleat.
2. Mo berperan pada metabolisme hormon tanaman. Kekurangan Mo maka per-tumbuhan terhambat karena kadar NO3 - menumpuk dalam tubuh tanaman.
BEBERAPA
GEJALA KEKURANGAN UNSUR HARA MAKRO DAN MIKRO
Kekurangan salah satu atau beberapa
unsur hara akan mengakibatkan pertumbuhan tanaman tidak sebagaimana mestinya
yaitu ada kelainan atau penyimpangan-penyimpangan dan banyak pula tanaman yang
mati muda yang sebelumnya tampak layu dan mengering. Keadaan yang demikian akan
merugikan petani dan tentu saja sangat tidak diharapkan oleh mereka.
Pada masa lampau ketika pupuk buatan (
anorganik ) belum diproduksi oleh pabrik -pabrik dalam negeri atau katakanlah
ketika pupuk buatan masih sulit diperoleh dan kalaupun ada harganya sangat
tinggi, para petani kita menyadari akan pentingnya " defisiensi desease
" atau penyakit kekurangan unsur hara yang tersedia didalam tanah. Oleh
karena itu mereka mengunakan pupuk kandang atau pupuk hijau. Pada masa pembangunan
bidang pertanian kini keadaannya telah jauh lebih baik, pupuk anorganik sebagai
salah satu sarana yang penting dan para PPL sebagai tenaga-tenaga pembina dan
pembimbing para petani telah tersebar disetiap pelosok tanah air kita. Sehingga
para petani selain mendapat kemudahan dalam memperoleh pupuk anorganik yang
murah, juga mengetahui teknologi pe-makaiannya sehingga "defi-siensi
desease" dapat diatasi sebagaimana mestinya.Tentang defisiensi desease
dapat mudah diatasi karena gejala-gejala akibatnya dapat mudah diketahui.
Kekurangan suatu unsur akan menimbulkan kelainan pada pertumbuhan tanaman dan
kelainan ini merupakan tanda yang khusus.
Gejala
ini timbul karena unsur
Yang dapat
mempengaruhi proses-proses tertentu pada pertumbuhan tanaman tidak ada, seperti
kekurangan Fe, Mg dan Mn akan menimbulkan tanda-tanda khusus pada daun menjadi
klorosis ( berwarna kuning ) karena pembentukan klorofil terganggu (
ter-bengkalai).Penyakit kekurangan unsur hara dan gejala-gejala yang
ditimbul-kannya dapat dikemukakan dibawah ini secara terperinci.
GEJALA
KEKURANGAN UNSUR HARA MAKRO
KEKURANGAN
UNSUR NITROGEN ( N )
Gejala
sehubungan dengan kekurangan unsur hara ini dapat terlihat dimulai dari
daunnya, warnanya yang hijau agak kekuningan selanjutnya berubah menjadi kuning
. Jaringan daun mati dan inilah yang menyebabkan daun selanjutnya menjadi
kering dan berwarna merah kecoklat-an. Pada tanaman dewasa pertumbuhan yang
terhambat ini akan berpengaruh pada pertumbuhan, yang dalam hal ini
perkembangan buah tidak sempurna, umumnya kecil-kecil dan cepat matang.
Kandungan unsur N yang rendah dapat menimbulkan daun penuh dengan serat, hal
ini dikarenakan menebalnya membran sel daun sedangkan selnya sendiri berukuran
kecil-kecil.
KEKURANGAN
UNSUR FOSFOR ( P )
Sebagaimana telah dijelaskan bahwa
fungsi fosfat dalam tanaman adalah: dapat mempercepat pertumbuhan akar semai,
mempercepat dan memperkuat pertumbuhan tanaman dewasa pada umumnya,
meningkatkan produk biji - bijian dan memperkuat tubuh tanaman padi-padian sehingga
tidak mudah rebah. Karena itu defisiensi unsur hara ini akan menimbulkan
hambatan pada pertumbuhan sistem perakaran, daun, batang seperti misalnya pada
tanaman serealia (padi-padian, rumput-rumputan, jewawut, gandum, jagung)
daunnya berwarna hijau tua/ keabu-abuan, mengkilap, sering pula terdapat pigmen
merah pada daun bagian bawah, selanjutnya mati. Tangkai daun kelihatan lancip.
Pertumbuhan buah jelek, merugikan hasil biji.
Pada tanaman gandum, defisiensi zat
fosfat menimbulkan gejala pada jeraminya, berwarna abu-abu, pertumbuhan tanaman
sangat kerdil, hal ini diakibatkan pertumbuhan sistem perakaran yang buruk dan
kurang berfungsi.
KEKURANGAN
UNSUR KALIUM ( K )
Defisiensi Kalium memang agak sulit
diketahui gejalanya, karena gejala ini jarang ditampakkan ketika tanaman masih
muda, jadi agak berlainan dengan gejala-gejala karena difisiensi N dan P.
Gejala yang terdapat pada daun terjadi secara setempat-setempat.
Padapermulaannya tampak agak mengkerut dan kadang-kadang mengkilap dan selanjutnya
sejak ujung dan tepi daun tampakmenguning, warna seperti ini tampak pula di
antara tulang - tulang daun, pada akhirnya daun tampak bercak-bercak kotor,
berwarna coklat, sering pula bagian yang bercak ini jatuh sehingga daun tampak
bergerigi dan kemudian mati. Pada tanaman kentang gejala yang dapat dilihat
pada daun yang mana terjadi pengkerutan dan peng-gulungan, warna daun hijau tua
berubah menjadi kuning bertitik - titik coklat. Gejala yang terdapat pada
batang yaitu batangnya lemah dan pendek - pendek sehinga tanaman tampak kerdil.
Gejala yang tampak pada buah misalnya buah kelapa dan jeruk banyak yang
berjatuhan sebelum masak, sedang masaknya buahpun berlangsung sangat lambat.
Bagi tanaman yang berumbi menderita defisiensi K hasil umbinya sangat kurang
dan kadar hidrat arangnya demikian rendah.
KEKURANGAN
UNSUR KALSIUM (Ca)
Defisiensi untuk Ca meyebabkan
terhambatnya pertumbuhan sistem perakara, selain akar kurang sekali
fungsinyapun demikian terhambat, gejala-gejalanya yang timbul tampak pada daun,
dimana daun-daun muda selain berkeriput mengalami per-ubahan warna, pada ujung
dan tepi-tepinya klorosis ( berubah menjadi kuning) dan warna ini menjalar
diantara ujung tulang - tulang daun, jaringan-jaringan daun pada beberapa
tempat mati. Kuncup-kuncup yang telah tumbuh mati. Defisiensi unsur Ca
menyebabkan pula pertumbuhan tanaman demi-kian lemah dan menderita. Hal ini
dikarenakan pengaruh terkumpulnya zat-zat lain yang banyak pada sebagian dari
jaringan-jaringannya. Keadaan yang tidak seimbang inilah yang menyebabkan lemah
dan menderitanya tanaman ter-sebut atau dapat dikatakan karena distribusi zat -
zat yang penting bagi pertumbuhan bagian yang lain terhambat ( tidak lancar).
KEKURANGAN
UNSUR MAGNESIUM ( Mg )
Unsur
Mg merupakan bagian pembentuk klorofil, oleh karena itu kekurangan Mg yang
tersedia bagi tanaman akan menimbulkan gejala - gejala yang tampak pada bagian
daun, terutama pada daun tua. Klorosis tampak pada diantara tulang-tulang daun,
sedangkan tulang-tulang daun itu sendiri tetap berwarna hijau. Bagian diantara
tulang-tulang daun itu secara teratur berubah menjadi kuning dengan bercak
kecoklatan. Daun-daun ini mudah terbakar oleh terik matahari karena tidak
mempunyai lapisan lilin, karena itu banyak yang berubah warna menjadi coklat
tua/kehitaman dan mengkerut. Defisiensi Mg menimbulkan pengaruh pula pada
pertumbuhan biji, bagi tanaman yang banyak menghasilakn biji hendaknya
diperhatikan pemupukannya dengan Mg SO4, MgCO3 dan Mg(OH)2.
KEKURANGAN
UNSUR BELERANG ( S )
Defisiensi
unsur S gejalanya klorosis terutama pada daun-daun muda, perubahan warna tidak
berlangsung setempat-tempat, melainkan pada bagian daun selengkapnya, warna
hijau makin pudar berubah menjadi hijau yang sangat muda, kadang mengkilap
keputih-putihan dan kadang-kadang perubahannya tidak merata tetapi berlangsung
pada bagian daun selengkapnya. Perubahan warna ini 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 Yellows" atau " Yellow
Disease"
GEJALA
KEKURANGAN UNSUR HARA MIKRO
KEKURANGAN
UNSUR BESI ( Fe )
Defisiensi zat besi sesungguh-nya
jarang sekali terjadi. Terjadinya gejala-gejala pada bagian tanaman terutama
daun yang kemudian dinyatakan sebagai kekurangan tersedia-nya zat Fe ( besi )
adalah karena tidak seimbang tersedianya zat Fe dengan zat kapur pada tanah
yang berkelebihan kapur dan yang bersifat alkalis. Jadi masalah ini merupakan masalah
pada daerah - daerah yang tanahnya banyak mengandung kapur. Gejala-gejala yang
tampak pada daun muda, mula-mula secara setempat-tempat berwarna hijau pucat
atau hijau kekuningan-kuningan, sedang tulang-tulang daun tetap berwarna hijau
serta jaringan-jaringannya tidak mati. Selanjutnya pada tulang-tulang daun
terjadi klorosis yang tadinya berwarna hijau berubah menjadi warna kuning dan
ada pula yang menjadi putih. Gejala selanjutnya yang paling hebat terjadi pada
musim kemarau, daun-daun muda yang banyak yang menjadi kering dan berjatuhan.
Tanaman kopi yang ditanam didaerah-daerah yang tanahnya banyak mengandung
kapur, sering tampak gejala-gejala demikian.
KEKURANGAN
UNSUR MANGAN (Mn)
Gejala-gejala dari defisiensi Mn pada
tanaman adalah hampir sama dengan gejala defisiensi Fe pada tanaman. Pada
daun-daun muda diantara tulang -tulang daun secara setempat-setempat terjadi
klorosis, dari warna hijau menjadi warna kuning yang selanjutnya menjadi putih.
Akan tetapi tulang-tualng daunnya tetap berwarna hijau, ada yang sampai ke
bagian sisi-sisi dari tulang. Jaringan-jaringan pada bagian daun yang klorosis
mati sehingga praktis bagian-bagian tersebut mati, mengering ada kalanya yang
terus mengeriput dan ada pula yang jatuh sehingga daun tampak menggerigi.
Defisiensi ter-sedianya Mn akibatnya pada pembentukan biji-bijian kurang baik.
KEKURANGAN
UNSUR BORIUM ( B )
Walaupun unsur Borium sedikit saja
diperlukan tanaman bagi pertumbuhannya tetapi kalau unsur ini tidak tersedia
bagi tanaman gejalanya cukup serius, seperti:
* Pada bagian daun, terutama daun-daun yang masih muda terjadi klorosis, secara setempat-setempat pada permukaan daun bagian bawah, yang selanjutnya menjalar ke bagian tepi-tepi nya. Jaringan-jaringan daun mati.
* Pada bagian daun, terutama daun-daun yang masih muda terjadi klorosis, secara setempat-setempat pada permukaan daun bagian bawah, yang selanjutnya menjalar ke bagian tepi-tepi nya. Jaringan-jaringan daun mati.
Daun-daun
baru yang masih kecil-kecil tidak dapat berkembang, sehingga pertumbuhan
selanjutnya kerdil. Kuncup-kuncup yang mati berwarna hitam/coklat.
* Pada bagian buah terjadi penggabusan, sedang pada tanaman yang menghasilkan umbi, umbinya kecil - kecil yang kadang-kadang penuh dengan lubang-lubang kecil berwarna hitam, demikian pula pada bagian akar-akarnya.
* Pada bagian buah terjadi penggabusan, sedang pada tanaman yang menghasilkan umbi, umbinya kecil - kecil yang kadang-kadang penuh dengan lubang-lubang kecil berwarna hitam, demikian pula pada bagian akar-akarnya.
KEKURANGAN
UNSUR TEMBAGA ( Cu )
Defisiensi
unsur tembaga akan menimbulkan gejala-gejala sebagai berikut:
* Pada bagian daun, terutama daun-daun yang masih muda tampak layu dan kemudian mati (die back), sedang ranting-rantingnya berubah warna menjadi coklat dan ahkirnya mati.
* Pada bagian daun, terutama daun-daun yang masih muda tampak layu dan kemudian mati (die back), sedang ranting-rantingnya berubah warna menjadi coklat dan ahkirnya mati.
*
Pada bagian buah, buah-buah tanaman umumnya kecil-kecil berwarna coklat pada
bagian dalamnya sering didapatkan sejenis perekat ( gum ).Gejala-gejala seperti
terdapat pada tanaman penghasil buah-buahan ( yang kekurangan zat Cu ), seperti
tanaman jeruk, apel, peer dan lain-lain.
KEKURANGAN
UNSUR SENG/ZINKUM ( Zn)
Tidak
tersediannya unsur Zn bagi pertumbuhan tanaman meyebabkan tanaman tersebut mengalami
beberapa pen-yimpangan dalam per-tumbuhannya. Penyimpangan ini menimbulkan
gejala-gejala yang dapat kita lihat pada bagian daun-daun yang tua:
* Bentuk lebih kecil dan sempit dari pada bentuk umumnya.
*
Klorosis terjadi di antara tulang-tulang daun.
*
Daun mati sebelum waktunya, kemudian berguguran dimulai dari daun-daun yang ada
di bagian bawah menuju ke puncak.
KEKURANGAN
UNSUR MOLIBDENUM (Mo)
Molibdenum
atau sering pula disebut Molibdin tersedianya dalam tanah dalam bentuk MoS2 dan
sangat dipengaruhi oleh pH, biasanya pada pH rendah tersedianya bagi tanaman
akan kurang. Defisiensi unsur ini menyebab-kan beberapa gejala pada tanaman,
antara lain per-tumbuhannya tidak normal, terutama pada sayur-sayuran. Secara
umum daun-daunnya mengalami perubahan warna, kadang-kadang mengalami
pengkerutan terlebih dahulu sebelum mengering dan mati. Mati pucuk ( die back )
bisa pula terjadi pada tanaman yang mengalami kekurangan unsur hara ini.
KEKURANGAN
UNSUR Si, Cl DAN Na
Unsur
Si atau Silisium hanya diperlukan oleh tanaman Serelia misalnya padi-padian,
akan tetapi kekurangan unsur ini belum diketahui dengan jelas akibatnya bagi
tanaman. Defisiensi unsur Cl atau Klorida dapat menimbulkan gejala pertumbuhan
daun yang kurang abnormal ( terutama pada tanaman sayur-sayuran), daun tampak
kurang sehat dan berwarna tembaga. Kadang-kadang pertumbuhan tanaman tomat,
gandum dan kapas menunjukkan gejala seperti itu. Defisiensi unsur Na atau
Natrium bagi pertumbuhan tanaman yang baru diketahui pengaruhnya yaitu
meng-akibatkan resistensi tanaman akan merosot terutama pada musim kering.
Tanpa Na tanaman dalam pertumbuhan-nya tidak dapat meningkatkan kandungan air (
banyak air yang dapat dipegang per unit berat kering ) pada jaringan daun.
Gejala-gejal lainnya belum diketahui secara jelas.
UNSUR
FUNGSIONAL / BENEFICIAL ELEMENT
Unsur
fungsional adalah unsur -unsur yang belum memenuhi kriteria unsur essensial
seperti yang dikemukakan oleh ARNON & STOKT sehingga unsur-unsur ini tidak
dapat digolongkan dalam unsur essensial, namun untuk penting untuk
tanaman-tanaman tertentu. Dengan adanya unsur fungsional ini dapat lebih
memperbaiki pertumbuhan dan kualitas hasil atau dengan kata lain, tanpa unsur
fungsional ini tanaman tetap dapat men-yelesaikan siklus hidupnya dengan
sempurna dan normal tetapi dengan adanya unsur ini maka pertumbuhan dan
kualitas akan lebih baik pada hasil tanaman tertentu, misalnya mentimun dapat
mengantikan sebagaimana peranan K pada tanaman kelapa. Contoh lain dengan
pemberian Na pada tanaman bit gula ( Beta vulgaris ) akan memperbesar umbi dua
sampai tiga kali. Dari hasil -hasil percobaan, ternyata pada tanaman kenaf dan
Rosela ( tanaman serat ) didapatkan bahwa kalau tanaman diberikan NaCl 100 ppm
maka pertumbuhan lebih baik dan berat kering meningkat jika dibandingkan dengan
tanpa pemberian NaCl.
-
Silikon(Si ) dapat
menyebabkan batang tebu tahan terhadap hama penggerek batang.
-
Cobalt (Co)
menyebabkan fiksasi N2 dari udara oleh bakteri bintil akar sehingga tanaman
Leguminosa akan mendapat NH3 lebih banyak. Silikon menyebabkan padi lebih tahan
terhadap serangan penyakit jamur
-
Si diserap dalam
bentuk SiO4-
-
Co diserap dalam
bentuk Co++
-
Na diserap dalam
bentuk Na+
Demikian ulasan tentang pengaruh unsur
esensial terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman dengan mengetahui manfaat,
efek samping dan kerugian unsur-unsur esensial, setidaknya kita dapat gambaran
bahwa faktor-faktor penghambat dalam rangka peningkatan produksi sudah teratasi
akan tetapi unsur-unsur esensial yang dibutuhkan tanaman kurang mendapat
perhatian, maka usaha peningkatan produksi tidak akan berhasil dengan baik.
Untuk itu disarankan untuk terus menerus mengamati dan meneliti setiap
perkembangan yang terjadi pada tanaman yang dibudidayakan supaya gejala-gejala
terhadap kekurangan unsur hara akan secepatnya dapat diatasi disamping itu
dalam jangka panjang kita dapat mengetahui akan kandungan unsur hara dan
keadaan tanah yang kita miliki dengan indikasi tanaman yang kita budidayakan
sebelumnya.