Isi Makalah Makronutrien dan Mikronutrien

BAB IPENDAHULUAN

Latar Belakang

Tanaman sebagai makhluk hidup lainnya, membutuhkan aneka nutrisi

untuk tumbuh, berkembang dan bereproduksi. Tanaman menggunakan mineral

anorganik untuk gizi, baik yang ditanam di lapangan atau dalam sebuah wadah.

Akar menyerap nutrisi sebagai ion mineral dalam air. Banyak faktor yang

mempengaruhi asupan nutrisi bagi tanaman. Apabila tanaman mengalami

malnutrisi atau kekurangan gizi, akan tampak gejala-gejala tidak sehat. Namun

kelebihan nutrisi pun akan menimbulkan masalah terhadap hasil produksinya.

Nutrisi untuk tanaman terbagi kedalam dua kelomok yaitu:

1. Makronutrien, adalah elemen-elemen yang dibutuhkan tumbuhan dalam

jumlah banyak, yaitu nitrogen, kalsium, potasium, sulfur, magnesium, dan

fosfor.

2. Mikronutrien, adalah elemen-elemen yang dibutuhkan tumbuhan dalam

jumlah sedikit, seperti besi, boron, mangan, seng, tembaga, klor, dan

molybdenum.

Baik makro dan mikronutrien diperoleh akar tumbuhan melalui tanah.Akar

tumbuhan memerlukan kondisi tertentu untuk dapat mengambil nutrisi-nutrisi

tersebut dari dalam tanah. Pertama, tanah harus lembap sehingga nutrien dapat

diambil dan ditransport oleh akar. Kedua, pH tanah harus berada dalam rentang

dimana nutrien dapat dilepaskan dari molekul tanah. Ketiga, suhu tanah harus

berada dalam rentang dimana pengambilan nutrien oleh akar dapat terjadi. Suhu,

pH, dan kelembapan optimum untuk tiap spesies tumbuhan berbeda. Hal ini

menyebabkan nutrien tidak dapat dipergunakan oleh tumbuhan meskipun nutrien

tersebut tersedia di dalam tanah.

Pertumbuhan tanaman tidak hanya dikontrol oleh faktor dalam (internal),

tetapi juga ditentukan oleh faktor luar (eksternal). Salah satu faktor eksternal

tersebut adalah unsur hara esensial. Unsur hara esensial adalah unsur-unsur

yang diperlukan bagi pertumbuhan tanaman. Apabila unsur tersebut tidak

tersedia bagi tanaman, maka tanaman akan menunjukkan gejala kekurangan

unsur tersebut dan pertumbuhan tanaman akan terhambat.

Fisiologi Tumbuhan 1By: Kelompok 7

BAB IINUTRISI MINERAL

A. PENYERAPAN UNSUR HARA MINERALSelain karbon dan oksigen, yang berasal dari karbondioksida dari

atmosfer, unsur-unsur kimia penyusun tumbuhan umumnya diserap dari dalam

tanah oleh perakaran. Hidrogen, semata-mata berasal dari air, juga yang

memberikan oksigen yang berasal dari atmosfer. Semua unsur lain diserap akar

tanaman sebagai garam anorganik sehingga disebut unsur mineral. Terdapat 13

unsur mineral yang diperoleh tumbuhan dari dalam tanah dan merupakan unsur

hara esensial bagi tanaman.

Suatu unsur dikatakan esensial bagi tumbuhan, maka terlebih dahulu

harus di pahami tentang apa yang dimaksud dengan unsur hara esensial. Suatu

unsur dikatakan esensial bagi tumbuhan adalah jika:

1. Tumbuhan tidak dapat melengkapi daur hidupnya (sampai menghasilkan biji

yang dapat tumbuh) apabila unsur tersebut tidak tersedia.

2. Unsur tersebut merupakan penyusun suatu molekul atau bagian tumbuhan

yang esensial bagi tumbuhan tersebut. Misalnya N sebagai penyusun protein

dan Mg sebagai penyusun klorofil.

Berdasarkan kriteria diatas, maka didapatkan ada 16 unsur hara esensial

tumbuhan. Daftar unsur hara esensial tersebut dapat dilihat pada tabel 1.

Tabel 1. Unsur hara esensial untuk tumbuhan tingkat tinggi dan konsentrasi internal yang dianggap berkecukupan.

Unsur Simbol Bentuk tersedia Berat atom

Konsentrasi (ppm)

Berkecukupan (%)

Karbon C Co2 12,0 450.000 45,0Hidrogen H H2O 1,01 450.000 45,0Oksigen O O2, H2O 16,00 60.000 6,0Nitrogen N NO-

3, NH+4 14,01 15.000 1,5

Kalium K K+ 39,10 10.000 1,0Kalsium Ca Ca+ 40,08 5.000 0,5Magnesium Mg Mg+

2 24,32 2.000 0,2Fosfor P H2PO-

4, HPO42- 30,98 2.000 0,2

Belerang S SO4 32,27 1.000 0,1Khlor Cl Cl- 35,46 100 0,01Besi Fe Fe2+, Fe3+ 55,85 100 0,01Mangan Mn Mn2+ 54,94 50 0,005Boron B H3BO3 10,82 20 0,002Seng Zn Zn2+ 65,38 20 0,002Tembaga Cu Cu2+ 63,54 6 0,0006Molibdenum Mo Moo4

2- 95,95 0,1 0,00001(Sumber: Lakitan, 2010: 64)


Berdasarkan perbedaan konsentrasinya, maka unsur hara mineral

dibedakan menjadi:

1. Unsur hara makro, adalah unsur esensial dengan konsentrasi 0,1% (1000

ppm) atau lebih, yang meliputi unsur C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, dan S.

2. Unsur hara mikro, adalah unsur hara dengan konsentrasi kurang dari 0,1%,

yang meliputi unsur Cl, Fe, B, Mn, Zn, Cu, dan Mo.

B. Tanah dan Ketersediaan Hara MineralTanah merupakan campuran yang heterogen dan beragam dari partikel

mineral anorganik, hasil rombakan bahan organik, dan berbagai jenis

mikroorganisme, bersama-sama dengan udara dan air yang didalamnya terlarut

berbagai garam-garam anorganik dan senyawa organik. Partikel mineral terdiri

dari pasir, lempung, dan liat yang terutama tersusun dari silikon, oksigen, dan

aluminium.

Partikel liat dan koloid organik penting artinya bagi kesuburan tanah,

karena kemampuan bahan ini dalam mengadsorpsi kation. Permukaan mineral

liat akan bermuatan negatif jika beberapa atom Si4+ diganti oleh atom Al3+ dan

beberapa atom Al3+ diganti oleh Mg2+ atau Fe2+. Jika pergantian ini terjadi, maka

sisi negatif mineral liat ini akan tersedia untuk menyerap kation-kation yang

terlarut di dalam air tanah. Urutan liotropik dari kation yang akan teradsorpsi

adalah H+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ = NH4 > Na+. Ion hidrogen akan teradsorpsi lebih

kuat dibandingkan dengan kation lainnya dan yang terlemah adalah ion natrium.

Kation-kation yang terikat pada partikel tanah ini tidak akan mudah tercuci,

sehingga tetap tersedia bagi tanaman.

Senyawa organik dapat pula memiliki muatan negatif karena ionisasi

gugus karboksil (-OH) dari senyawa fenolik dari pengurai lignin kayu. Dengan

demikian senyawa organik dapat mengadsorpsi kation-kation tersebut.

Kation yang terikat pada partikel atau senyawa organik dapat

dipertukarkan dengan kation yang terlarut dalam larutan tanah. Proses ini disebut

pertukaran kation dan kemampuan tanah untuk mempertukarkan kation, disebut

sebagai kapasitas tukar kation, yang sering disingkat KTK. Pertukaran kation

yang teradsorpsi dengan ion H+ sangat penting artinya, karena menyebabkan

ketersediaan dari kation tersebut bagi akar tanaman. Ion H+ dibebaskan oleh akar

dari asam malat dan senyawa organik lainnya ke dalam tanah. Ion H+ juga

dibebaskan jika CO2 bereaksi dengan air membentuk H2CO3.


Karena parrtikel tanah dan bahan organik tanah lebih bermuatan negatif,

maka unsur hara yang tersedia dalam bentuk anion, seperti fosfat, nitrat, sulfat,

dan klor akan gampang tercuci sehingga tidak tersedia bagi tanaman. Nitrogen

memang dapat tersedia dalam bentuk amonium tapi bentuk ini segera teroksidasi

membenruk nitrat oleh bakteri di dalam tanah. oleh sebab itu, sebagian besar

tanaman (kecuali keluarga leguminosa) akan membutuhkan pemupukan nitrogen

untuk memacu pertumbuhannya.

C. Lintasan Pergerakan Hara Mineral Menuju dan di dalam Jaringan AkarUnsur hara dapat kontak dengan permukaan akar melalui 3 cara, yakni:

1.Secara difusi dalam larutan tanah

2.Secara pasif terbawa oleh aliran air tanah

3.Karena akar tumbuh kearah posisi hara tersebut dalam matrik tanah

Setelah berada pada permukaan akar (kontak dengan akar), baru unsur

hara tersebut dapat diserap tanaman. Lintasan yang dilalui oleh air dan unsur

hara yang terlarut di dalamnya pada jaringan akar menuju pembuluh xilem.

Kebanyakkan ahli berpendapat bahwa lintasan apoplas dan simplas sama

pentingnya dalam pengangkutan ion ke pembuluh xilem. Kalsium dalam bentuk

ion Ca2+ diangkut ke pembuluh xilem melalui dinding sel (lintasan apoplas).

Agaknya sel tumbuhan (dan juga sel hewan) mempunyai suatu mekanisme untuk

mempertahankan agar konsentrasi kalsium pada sitosolnya tetap rendah.

Perlu diingat, bahwa pada dinding sel primer terdapat lubang-lubang

diantara senyawa polisakarida penyusunnya yang cukup besar untuk dilalui oleh

berbagai senyawa yang terlarut, dengan demikian, pada dasarnya dinding sel

tidak merupakan penghalang atau hambatan bagi pergerakan ion menuju

pembuluh xilem.

pengangkutan ion melalui lintasan apoplas ini tidak dapat berlangsung seutuhnya

dari epidermis ke pembuluh xilem, karena pada sel-sel endodermis terdapat pita

casparian yang bersifat impermeable. pada posisi ini pengangkutan ion

selanjutnya dikendalikan oleh membran plasm sel-sel endodermis. membran ini

mengendalikan laju pengangkutan dan jenis ion yang akan diangkut kepembuluh

xilem.

Pada saat diangkut melalui dinding sel ari epidermis ke sel endodermis,

sebagian ion akan pula diserap oleh sel-sel yang dilaluinya, masuk ke sitosol dari

sel-sel tersebut sehingga ion-ion ini diangkut melalui lintasan simplas. sebagian


ion yang telah masuk ke sitosol sel-sel ini akan pula diangkut masuk ke vacuola

sel, dimana peranannya penting dalam menyebabkan penurunan potensi

osmotik akar, sehingga mempercepat serapan air, meningkatkan tekanan turgor

sel-sel tesebut, dan akhirnya memecu pertumbuhan akar menembus tanah.

Untuk ion-ion yang di serap langsung oleh sel-sel epidermis, akan

diangkut kepembuluh xilem secara simplastik, melintasi beberapa lapisan sel

korteks, sel endodermis, dan sel-sel perisikel. Pengangkutan ini melintasi dinding

sel, lamela tengah, dan plasma membran atau pengangkutan berlangsung

melalui plasmodesmata.

Terlepas dari lintasan mana yang dilalui dalam pergerakan ion dari

permukaan akar menuju pembuluh xilem, yang jelas ion-ion tersebut harus

masuk ke dalam sel-sel mati yang membentuk pembuluh xilem. Hasil penelitian

dengan menggunakan senyawa penghambat respirasi (terutama yang memblokir

pembentukan ATP) menunjukkan bahwa transfer ion ke pembuluh xilem

membutuhkan energi metabolik, yakni ATP. Dengan demikian sel-sel perisikel

(atau bagian-bagian sel-sel xilem yang masih hidup) pada satu sisi berperan

menyerap ion dari sel-sel hidup disekitarnya dan pada sisi lain berfungsi

mengeluarkannya ke pembuluh xilem.

D. Prinsip Penyerapan Hara MineralPerlu ditekankan kembali bahwa serapan ion dikendalikan oleh membran

(paling tidak oleh membran sel endodermis). Sehubungan dengan peranan

membran ini, maka ada 4 prinsip penyerapan ion, yakni:

1. Jika sel tidak melangsungkan metabolisme atau mati, maka membrannya

akan lebih mudah dilalui oleh bahan-bahan yang terlarut (solute).

2. Molekul air dan gas-gas yang terlarut didalamnya, seperti N2, O2, dan CO2

dapat melalui membran dengan mudah.

3. Bahan terlarut bersifat hidrofobik menembus membran dengan

kemudahan sebanding dengan tingkat kelarutannya dalam lemak.

4. Ion-ion molekul-molekul yang bersifat hidrofilik dengan tingkat kelarutan

dalam lemak yang sama akan menembus membran dengan tingkat

kemudahan yang berbanding terbalik dengan ukurannya (berat

molekulnya.

Jika sel dimatikan dengan perlakuan suhu tinggi atau dengan

menggunakan senyawa racun, atau jika proses metabolismenya dihambat


dengan perlakuan suhu rendah atau dengan menggunakan senyawa

penghambat reaksi metabolismenya, maka sebagian ion (atau bahan terlarut)

akan keluar dengan mudah dari dalam sitoplasma sel. Hal ini merupakan bukti,

bahwa permeabilitas membran terdapat ion tersebut menjadi meningkat.

Belum dapat dijelaskan secara memuaskan bagaimana air dan gas-gas

tertentu dapat keluar masuk melalui membran dengan leluasa. Tetapi jelas

fenomena ini memberikan keuntungan bagi metabolisme tanaman. Dari hasil

percobaan terbukti bahwa air dapat lebih cepat menembus suatu membran

artifisial yang tersusun dari hanya fosfolipida, dibandingkan hanya melalui

membran alami sel tumbuhan.. Hasil pembuktian ini memberikan indikasi bahwa

air agaknya menembus membran sel tumbuhan melalui bagian lipida dari

membran, bukan melalui protein membran sebgaimana sebelumnya

diasumsikan.

Bahan terlarut yang lebih bersifat hidrofobik menembus membran lebih

mudah dibanding senyawa yang lebih bersifat hidrofilik. sebagai contoh

metilalkohol (CH3OH) dapat larut dalam lemak 30 kali lebih cepat dibanding urea

dan juga dapat menembus membran 300 kali lebih cepat dibanding molekul urea

tersebut. Ukuran kedua molekul ini tidak terlalu berbeda, walaupun urea memang

sedikit lebih besar (tetapi tidak jelas 30 kali lebih besar dari metilalkohol). Pada

kasus yang lain untuk membuktikan bahwa kelarutan dalam lemak lebih dominan

disbanding ukuran adalh perbandingan adalah perbandingan antara valeramida

dengan laktamida. Valeramida (dengan lima karbon) berukuran lebih besar dari

pada laktamida (dengan 3 karbon), tetapi valeramida 40 kali lebih mudah larut

dalam lemak dan konsisten dengan ini ternyata valeramida dapat menembus

membran 35 kali lebih cepat dibanding laktamida. Senyawa-senyawa ini

diperkirakan menembus membran melalui lapisan ganda lipid (lipid bilayer).

Kelarutan dalam lemak berhubungan dengan kemudahan suatu senyawa

untuk terionisasi jika dilarutkan dalam air. Jika suatu senyawa menjadi

bermuatan (positif ataupun negatif), maka senyawa tersebut akan sulit larut

dalam lemak (tetapi menjadi mudah larut dalam air).

Alasan mengapa herbisida 2,4-D lebih mudah diserap oleh tumbuhan

pada kondisi pH rendah juga berkaitan dengan solubitas herbisida ini dalam

lemak, dimana herbisida ini tidakbermuatan pada pH rendah sebaliknya akan

bermuatan negatif pada pH netral atau pH tinggi.


Ukuran memang akan pula mempengaruhi kemudahan ion menembus

membran, tetapi yang menentukan kemudahan suatu ion untuk menembus

membran adalah ukuran setelah molekul-molekul air menempel pada ion-ion

tersebut atau ukuran setelah ion terhidrasi (hydrated size). Jadi bukan ukuran

langsung dari ion itu sendiri. Sebagai contoh Li+ mempunyai diameter 0,12 nm,

tetapi mampu mengikat 5 molekul air; sedangkan K+ mempunyai diameter 0,27

nm, tetapi hanya mampu untuk mengikat 4 molekul air, sehingga ukuran setelah

terhidrasi akan menunjukkan bahwa Li+ lebih besar daripada K+.

karena ion (baik kation maupun anion yang bervalensi 2 akan lebih

banyak mengikat molekul air dibanding ion bervalensi 1, sebagai contoh Ca2+

dapat mengikat 12 molekul air, maka ion bervalensi 2 akan lebih sulit menembus

membran dibanding ion bervalensi 1. Selanjutnya ion bervalensi 3 akan lebih sulit

disbanding ion bervalensi 2.

E. Karakteristik Serapan HaraSerapan hara mineral bersifat akumulatif, selektif, satu arah dan tidak

dapat jenuh. Karakteristik serapan ini akan dibahas satu persatu pada uraian

dibawah ini.

Akumulatif. konsentrasi hara esensial dalam sel dapat menjadi jauh lebih

tinggi dibanding konsentrasi pada larutan di luar sel. Penyerapan hara pada

waktu yang lama yang menyebabkan konsentrasi hara dalam sel jauh lebih tinggi

ini disebut sebagi akumulasi hara,. Perbandingan antara konsentrasi di dalam

dan di luar sel disebut sebagai nisbah akumulasi (accumulation ratio).

Konsentrasi kalium dalam jaringan tanaman dapat mencapai 25 mM, sedangkan

di dalam larutan tanah umumnya konsentrasi kalium dalam jaringan tanaman

dapat mencapai 25 nM. Berarti untuk kasus kalium ini nisbah akumulasi

mencapai sekitar 250. Proses akumulasi ini tentu tidak dapat terjadi hanya

karena difusi bebas, tanpa melibatkan energy metabolic. Sifat akumulatif dari sel

dalam kaitannya dengan serapan hara ini berlaku untuk semua sel hidup, tidak

hanya pada tumbuhan tingkat tinggi.

Natrium bukan merupakan unsur hara esensial bagi tumbuhan, tetapi

unsur hara ini sering ikut terserap oleh tanaman secara difusi. Tumbuhan secara

umum memiliki suatu mekanisme untuk menghambat terjadinya akumulasi unsur

ini dengan cara memompakan unsure ini keluar dari sitosol, yakni ke luar dari sel


atau dipompa masuk ke vacuola sel. Proses pemompaan ini memerlukan energi

metabolik (ATP- dependent).

Selektif. Selain sifat akumulatif yang telah diuraikan di atas, serapan ion

oleh akar juga akan bersifat selektif. Sebagaimana telah didemonstrasikan

bahwa serapan ion oleh K+ tidak dipengaruhi oleh kehadiran ion lain dengan

muatan yang sama, seperti ion Na+, apalagi oleh ion-ion lain yang berbeda

valensinya seperti Ca+. Hal sama juga dibuktikan bahwa serapan ion Cl- tidak

dipengaruhi oleh NO-3, H2PO-

4, dan SO42-.

Sifat selektif ini tidak hanya berlaku untuk penyerapan ion, tetapi juga

untuk senyawa organic seperti asam amino dan gula. Sifat selektif ini terlihat

pada semua bagian tanaman. Fakta ini mendukung teori bahwa protein

membawa pada membran mengangkut ion ke dalam sel, karena enzim (yang

adalah protein) telah diketahui dapat mengenal secara selektif dan diaktifkan

atau dihambat oleh ion atau senyawa tertentu, tidak oleh sembarang ion atau

senyawa.

Walaupun demikian, sifat selektivitas dalam serapan ion ini kadang tidak

berperan sepenuhnya. Misalnya serapan ion K+ dapat dihambat secara kompetitif

oleh ion Rb+, ion Cl-, oleh Br-, ion Ca2+ oleh Sr2+ atau kadang oleh Mg2+, dan ion

SO42- (selenat).

Satu arah. Serapan ion lebih bersifat satu arah. Ion masuk kesitosol sel

dengan lebih dipacu, tetapi untuk kembali ke luar dari sel akan lebih dihambat.

Demikian pula hanya bagi ion-ion yang diangkut masuk ke dalam vacuola sel,

akan jarang yang diangkut kembali oleh ke luar dari vacuola tersebut

(influx>>efflux). Kebocoran membran tersebut telah rusak, misalnya akibat suhu

tinggi atau penyebab lainnya.

Tidak dapat jenuh. Serapan ion oleh akar tanaman menurut E. Epstein

mempunyai paling tidak 2 mekanisme yang berbeda, yakni untuk serapan pada

konsentrasi rendah dan untuk pada konsentrasi tinggi. Jika serapan sepenuhnya

berlangsung secara difusi, maka tentunya laju serapan akan meningkat secara

linier dengan meningkatnya konsentrasi larutan dalm larutan di luar sel. Tetapi

pada kenyataannya laju serapan berlangsung lebih cepat dan tidak linier yakni

lebih bersifat asimtotik, laju serapan protein pembawa pada membran. Protein

pembawa ini menjadi jenuh pada konsentrasi yang relatif rendah, yakni 1 mM.

Setelah jenuh peningkatan konsentrasi larutan tidak lagi mempengaruhi

serapan. Pola serapan oleh E. Epstein disebut sebagai mekanisme 1.


Kejenuhan pada mekanisme 1 ini ternyata dapat diatasi jika konsentrasi

ion tersebut terus ditingkatkan. Epstein berkeyakinan bahwa tentu ada

mekanisme yang lain yang berperan dalm serapan ion pada konsentrasi tinggi

ini, yang mungkin melibatkan protein pembawa lain (karena protein pembawa

pada mekanisme 1 telah jenuh). Mekanisme serapan pada konsentrasi tinggi ini

disebut oleh Epstein sebagai mekanisme 2.

F. Peran Unsur Hara MineralMengenai penyerapan unsur hara mineral, Liebig (1840) menemukan

suatu fakta bahwa banyaknya unsur-unsur yang diambil oleh suatu tanaman

terdapat pengaruh timbal balik, dimana unsur yang tersedikit dapat

menyebabkan tidak teresapnya unsur-unsur lain yang berlebih-lebihan. Ini

dikenal sebagai Hukum Minimum Liebig, yang bunyinya: “Jika salah satu nutrisi

tanaman yang hilang atau kurang, pertumbuhan tanaman akan menjadi miskin,

bahkan jika unsur-unsur lain yang melimpah”.

Prinsip umum yang berkembang dari pengamatan mengenai kebutuhan

akan mineral ialah bahwa kebutuhan akan unsur tertentu itu hampir selalu sangat

khusus sifatnya. Misalnya, natrium tidak dapat menggantikan kalium walaupun

kedua unsur tersebut sangat mirip sifat-sifat kimianya.

Peranan unsur-unsur hara mineral bagi tumbuhan yaitu:

1. Karbon (C), penting sebagai pembangun bahan organik karena sebagian

besar bahan kering tanaman terdiri dari bahan organik, diambil tanaman

berupa C02.

2. Oksigen (O), terdapat dalam bahan organik sebagai atom dan termasuk

pembangunan bahan organik, diambil dari tanaman berupa C02, sumbernya

tidak terbatas dan diperlukan untuk bernafas.

3. Hidrogen (H), merupakan elemen pokok pembangunan bahan organik,

sumbernya dari air dan jumlahnya tidak terbatas.

4. Nitrogen (N), diambil dan diserap oleh tanaman dalam bentuk: NO3- NH4+,

fungsi nitrogen bagi tanaman adalah:

a. Diperlukan untuk pembentukan atau pertumbuhan bagian vegetatif

tanaman, seperti daun, batang dan akar.

b. Berperan penting dalam hal pembentukan hijau daun yang berguna sekali

dalam proses fotosintesis.

c. Membentuk protein, lemak dan berbagai persenyawaan organik.


d. Meningkatkan mutu tanaman penghasil daun-daunan.

e. Meningkatkan perkembangbiakan mikro-organisme di dalam tanah.

Sumber nitrogen adalah:

a. Terjadi halilintar di udara ternyata dapat menghasilkan zat nitrat, yang

kemudian dibawa air hujan meresap ke bumi.

b. Sisa-sisa tanaman dan bahan-bahan organik.

c. Mikroba atau bakteri-bakteri.

d. Pupuk buatan seperti urea dan ZA

5. Fosfor (P), diambil dan diserap oleh tanaman dalam bentuk: H2PO4–, HPO4

.

Peran fosfor dalam tanaman adalah:

a. Merangsang pertumbuhan akar, khususnya akar benih/tanaman muda.

b. Mempercepat serta memperkuat pertumbuhan tanaman muda menjadi

tanaman dewasa dan menaikkan prosentase bunga menjadi buah/biji.

c. Membantu asimilasi dan pernafasan sekaligus mempercepat

pembungaan dan pemasakan buah, biji atau gabah.

d. Sebagai bahan mentah untuk pembentukan sejumlah protein tertentu.

6. Kalium (K), diambil dan diserap tanaman dalam bentuk: K+. Fungsi kalium

bagi tanaman adalah:

a. Membantu pembentukan protein dan karbohidrat.

b. Berperan memperkuat tubuh tanaman, mengeraskan jerami dan bagian

kayu tanaman, agar daun, bunga dan buah tidak mudah gugur.

c. Meningkatkan daya tahan tanaman terhadap kekeringan dan penyakit.

d. Meningkatkan mutu dari biji/buah.

Sumber-sumbernya adalah:

a. Beberapa jenis mineral

b. Sisa-sisa tanaman dan lain-lain bahan organis.

c. Air irigasi serta larutan dalam tanah.

d. Pupuk buatan seperti KCl dan ZK.

e. Abu tanaman, misalnya abu daun teh muda mengandung sekitar 50%

K2O.

7. Kalsium (Ca), diambil dan diserap oleh tanaman dalam bentuk: Ca+. Fungsi

kalsium bagi tanaman adalah:

a. Merangsang pembentukan bulu-bulu akar.

b. Berperan dalam pembuatan protein atau bagian yang aktif dari tanaman.


c. Memperkeras batang tanaman dan sekaligus merangsang pembentukan

biji.

d. Menetralisir asam-asam organik yang dihasilkan pada saat metabolisme.

e. Kalsium yang terdapat dalam batang dan daun dapat menetralisirkan

senyawa atau suasana keasaman tanah.

8. Magnesium (Mg), diambil dan diserap oleh tanaman dalam bentuk: Mg+.

Fungsi magnesium bagi tanaman adalah:

a. Magnesium merupakan bagian tanaman dari klorofil.

b. Merupakan salah satu bagian enzim yang disebut organik

pyrophosphatse dan carboxy peptisida.

c. Berperan dalam pembentukan buah.

Sumber-sumber magnesium adalah:

a. Batuan kapur (dolomit limestone) CaCO3MgCO3.

b. Garam Epsom (epsom salt) MgSO4 7H2O

c. Kleserit MgSO4 H2O

d. Magnesium MgO, zat ini berasal dari air laut yang telah mengalami

proses sedemikian:

Mg Cl2 + Ca(OH)2 —— Mg (OH)2 + Ca Cl2

Mg (OH)2 —— panas —— Mg O +

9. Belerang (S), diambil dan diserap oleh tanaman dalam bentuk: SO4-. Fungsi

belerang bagi tanaman adalah:

a. Berperan dalam pembentukan bintil-bintil akar.

b. Merupakan unsur yang penting dalam beberapa jenis protein dalam bentuk

cystein, methionin serta thiamine.

c. Membantu pertumbuhan anakan produktif.

d. Merupakan bagian penting pada tanaman-tanaman penghasil minyak,

sayuran seperti cabai, kubis dan lain-lain.

e. Membantu pembentukan butir hijau daun.

Sumber-sumber belerang adalah:

a. Sisa-sisa tanaman dan lain-lain bahan organik.

b. Bahan ikutan dari pupuk anorganik (buatan) seperti pupuk ZA dan pupuk

superfosfat.

10. Besi (Fe), diambil dan diserap oleh tanaman dalam bentuk: Fe++. Fungsi

hara besi bagi tanaman adalah:

a. Zat besi penting bagi pembentukan hijau daun (klorofil).


b. Berperan penting dalam pembentukan karbohidrat, lemak dan protein.

c. Zat besi terdapat dalam enzim katalase, peroksidase, prinodic hidroginase

dan cytohrom oxidase.

Sumber-sumber besi adalah:

a. Batuan mineral Khlorite dan Biotit.

b. Sisa-sisa tanaman dan lain-lain bahan organis.

11. Mangan (Mn), diambil dan diserap oleh tanaman dalam bentuk: Mn++.

Fungsi mangan bagi tanaman adalah:

a. Untuk pembentukan protein dan vitamin terutama vitamin C.

b. Berperan penting dalam mempertahankan kondisi hijau daun pada daun

yang tua.

c. Berperan sebagai enzim peroksidase dan sebagai aktivator macam-

macam enzim.

d. Berperan sebagai komponen penting untuk lancarnya proses asimilasi.

Sumber-sumber mangan adalah:

a. Batuan mineral Pyroluste Mn O2.

b. Batuan mineral Rhodonite Mn SiO3.

c. Batuan mineral Rhodochrosit Mn CO3.

d. Sisa-sisa tanaman dan lain-lain bahan organik.

12. Tembaga (Cu), diambil dan diserap oleh tanaman dalam bentuk: Cu++.

Fungsi tembaga bagi tanaman adalah:

a. Diperlukan dalam pembentukan enzim, seperti ascorbic acid oxydase,

lacosa, butirid koenzim a. dehidrosenam.

b. Berperan penting dalam pembentukan hijau daun (khlorofil).

13. Seng (Zn), diambil dan diserap oleh tanaman dalam bentuk: Zn++. Fungsi

hara seng bagi tanaman adalah:

a. Dalam jumlah yang sangat sedikit dapat berperan dalam mendorong

perkembangan pertumbuhan.

b. Diperkirakan persenyawaan Zn berfungsi dalam pembentukan hormon

tumbuh (auxin) dan penting bagi keseimbangan fisiologis.

c. Berperan dalam pertumbuhan vegetatif dan pertumbuhan biji/buah.

Dalam tanah, seng terdapat dalam bentuk:

a. Sulfida Zn S

b. Calamine Zn CO3


14. Molibdenum (Mo), diambil dan diserap oleh tanaman dalam bentuk: Mo O4.

Fungsi hara molibdenum bagi tanaman adalah:

a. Berperan dalam mengikat (fiksasi) N oleh mikroba pada leguminosa.

b. Sebagai katalisator dalam mereduksi N.

c. Berguna bagi tanaman jeruk dan sayuran.

Molibdenum dalam tanah terdapat dalam bentuk Mo S2.

15. Boron (Bo), diambil dan diserap oleh tanaman dalam bentuk: Bo O3. Fungsi

boron bagi tanaman adalah:

a. Bertugas sebagai transportasi karbohidrat dalam tubuh tanaman.

b. Meningkatkan mutu tanaman sayuran dan buah-buahan.

c. Berperan dalam pembentukan/pembiakan sel terutama dalam titik tumbuh

pucuk, juga dalam pembentukan tepung sari, bunga dan akar.

d. Boron berhubungan erat dengan metabolisme Kalium (K) dan Kalsium

(Ca).

e. Unsur hara Bo dapat memperbanyak cabang-cabang nodule untuk

memberikan banyak bakteri dan mencegah bakteri parasit.

Boron dalam tanah terdapat dalam bentuk:

a. Datolix Ca (OH)2 BoSiO4

b. Borax Na2 Bo4 O2 10H2O

16. Khlor (Cl)iambil dan diserap oleh tanaman dalam bentuk: Cl-. Fungsi khlor

bagi tanaman adalah:

a. Memperbaiki dan meninggikan hasil kering dari tanaman seperti:

tembakau, kapas, kentang dan tanaman sayuran.

b. Banyak ditemukan dalam air sel semua bagian tanaman.

c. Banyak terdapat pada tanaman yang mengandung serat seperti kapas,

sisal.

Disamping ke-16 unsur hara di atas masih ada unsur-unsur lain yang

berhubungan erat dengan tanaman, yaitu:

1. Natrium (Na), dapat memperbaiki pertumbuhan tanaman apabila tanaman

yang dimaksud menunjukkan gejala kekurangan Kalium (K). Natrium dalam

proses fisiologi dengan K, yaitu menghalangi atau mencegah

pengambilan/penyerapan K yang berlebihan.

2. Silikum (Si), tanaman rumput-rumputan, seperti alang-alang dan padi ternyata

banyak yang menyerap Si. Dibandingkan dengan unsur hara N dan P,

ternyata Si dalam tanaman lebih besar jumlahnya.


3. Nikel (Ni), unsur ini merupakan aktifator daripada enzim, dalam bentuknya

yang kecil dapat mempercepat pertumbuhan tanaman.

4. Titan (Ti), unsur titan selalu terdapat dalam tanaman, dan banyak terdapat

pada nodula dan legum. Dengan pemberian Ti SO4 nodula akan bertambah

sedangkan fiksasi menjadi lebih meningkat.

5. Selenium (Se), jumlah yang berlebihan tidak menimbulkan kerusakan bagi

tanaman, akan tetapi menimbulkan keracunan bagi binatang yang memakan

tumbuhan tersebut.

6. Vanadium (V), berfungsi mempercepat reproduksi azotobacter yang

mengakibatkan meningkatnya fiksasi N dari udara.

7. Argon (Ar), unsur Argon dibutuhkan tanaman untuk menunjang pertumbuhan

dan perkembangannya. Kelebihan unsur ini dapat menyebabkan keracunan

pada tanaman. Keracunan akar oleh argon banyak terdapat pada tanah

persawahan.

8. Yodium (I), unsur yodium walaupun keadaannya sedikit ternyata diperlukan

bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang sehat.

G. Gejala Kekurangan Unsur Hara MineralUnsur hara mineral sangat diperlukan oleh tumbuhan yang sedang

tumbuh dalam jumlah besar, sehingga kekurangan atau defisiensi salah satu

unsur ini akan tampak jelas dalam waktu singkat dengan munculnya gejala

pertumbuhan yang tidak sehat. Karena defisiensi masing-masing unsur

cenderung untuk menghasilkan gejala yang khas, maka biasanya mudah dikenal

unsur mana yang tidak ada, dengan cara melihat penampilan luar tumbuhan

tersebut. Interpretasi gejala defisiensi akan menjadi lebih sulit jika kekurangan itu

lebih dari satu unsur.

Suatu tanaman yang kekurangan salah satu elemen pokok yang sangat

diperlukan itu biasanya lalu memperlihatkan tanda-tanda yang segera dapat kita

lihat dengan mudah. Ada kalanya tanda-tanda itu tidak tampak jelas, tetapi

dengan menggunakan alat-alat yang lenih teliti gejala-gejala itu dapat diketahui

juga. Salah satu gejala yang sangat menyolok apabila tanaman kekurangan

suatu elemen ialah pertumbuhan yang terganggu.

1. Kekurangan nitrogen mengakibatkan daun tidak tampak hijau segar,

melainkan agak kekuning-kuningan. Jika kekurangan itu agak banyak lagi

terus-menerus, maka daun-daun yang di bawah menjadi kuning sama sekali


dan akhirnya gugurlah daun-daun itu. Tanaman menjadi ungu atau kemerah-

merahan apabila kekurangan nitrogen. Pembentukan klorofil terganggu dan

sebaliknya pembentukan antosianin tampak lebih giat. Kecuali Leguminosae,

maka suku-suku lainnya mengambil nitrogen itu di dalam bentuk NO3- atau

HN4+ dari tanah. Jika N2 ada tersedia berlebih-lebihan, maka daun-daun

tanaman menjadi tebal berwarna hijau tua, sedangkan batang tampak agak

lemak, meskipun pertumbuhannya makmur. Untuk tanah yang biasa

kekurangan nitrogen, satu-satunya jalan untuk mencukupi kekurangan

nitrogen itu ialah memberikan pupuk hijau atau pupuk buatan yang

mengandung N kepadanya.

2. Pospor pada umumnya diambil oleh tanaman dalam bentuk H2PO4-. Elemen

ini diperlukan sekali untuk pembentukan pospolipida dan nukleoprotei. Ada

pengaruh timbal balik antara pengambilan pospor dan nitrogen. Jika pospar

yang ada tersedia di dalam bentuk zat organik, misalnya urea. Banyak urea

menyebabkan lekas besar tanaman. Gejala kekurangan pospor tidak lekas

tampak jelas seperti kalau kekurangan nitrogen. Pertumbuhan terhambat,

daun menjadi hijau tua, kadang-kadang tampak juga pembentukan antosianin

secara mewah. Pada lembaran dan tangkai daun tampak bagian-bagian yang

mati dan akhirnya daun dapat rontok.

3. Kalium kedapatan di dlam tubuh tanaman sebagai garam organik; pada

bagian-bagian tanaman yang menyelenggarakan pertumbuhan lebih banyak

didapat kalium daripada di dalam daun-daun yang sudah tua. Unsur ini

disangka mempunyai peranan penting sebagai katalisator, terutama di dalam

pengubahan protein menjadi menjadi asam-asam amino. Jika kekurangan

kalium, maka protein yang terdapat dalam tanah sedikit, sedang persenan

asam amino sangat tinggi. Sebaliknya jika ada cukup kalium, persenan asam

amino turun dan banyak protein bertambah, suatu petunjuk bahwa kalium

membantu dalam pembentukan protein. Juga di dalam penyusunan dan

pembongkaran karbohidrat, kalium, mempunyai peranan penting. Kurang

kalium berakibat terhambatnya fotosintesis dan bertambah giatnya

pernapasan. Gejala-gejala yang tampak pada defisit kalium ialah daun

menjadi kuning. Ada noda-noda jaringan mati di tengah-tengah lembaran atau

sepanjang tepi daun. Pertumbuhan terhambat, batang kurang kuat hingga

mudah terpatahkan oleh angin.


4. Kalsium (Ca) diambil dari tanah sebagai kation. Kekurangan Ca menyebabkan

disentegrasi pada ujung-ujung batang maupun ujung-ujung akar. Daun-daun

yang paling mudah menjadi abnormal bentuknya. Kekurangan unsure kalsium

di dalam tanah menyebabkan pengambilan unsur magnesium secara

berlebih-lebihan sehingga sehingga tanaman menujukkan tanda-tanda

keracunan. Itulah sebabnya maka tanaman yang kekurangan kalsium perlu

tambahan pupuk yang mengandung kalsium untuk memperoleh

keseimbangan pengambilan unsur-unsur Ca dan Mg. kalsium berguna untuk

menguatkan dinding sel (lamela tengah) dan di dalam banyak tanaman, unsur

ini terdapat sebagai kristal-kristal kalsium oksalat. Kalsium pempergiat

pembelahan sel-sel meristem, membantu pengambilan nitrat dari

mengaktifkan berbagai-bagai enzim. Di dalam daun yang tua ada terdapat

lebih banyak kalsium daripada didalam daun-daun yang muda, tidak suatu

tanaman percobaan sekonyong-konyong dipindahkan kesuatu larutan yang

tidak mengandung kalsium, maka daun-daun yang terbentuk kemudian tidak

mendapatkan distribusi kalsium dari daun-daun yang sudah tua. Ini berarti

bahwa unsur-unsur kalsium itu ada di dalam keadaan immobile (tidak pindah)

di dalam tanaman.

5. Magnesium (Mg) merupakan faktor untuk pembentukan unsur klorofil.

Kekurangan Mg mengakibatkan klorosis yang dimulaikan dari batang bagian

bawah, kerap kali diikuti dengan matinya bagian-bagian atau daun

seluruhnya. Menguningnya daun tidak dimulai dari pangkal, melainkan dari

ujung, sedang tulang-tulang daun tetap berwarna hijau. Mg memegang

peranan didalam perukaran zat pospat, ikut serta mempengaruhi proses

pernapasan dan pula mengaktifkan enzim-enzim transposporilase,

dehidrogenase dan karboksilase. Mg yang berlebih-lebihan menimbulkan

gejala-gejala keracunan, akan tetapi hal ini dapat dihindari dengan

memberikan kalsium yang cukup.

6.

Belerang (S) adalah penyusun macam-macam asam amino, tiamin, biotin,

kedua zat yang terakhir ini sangat penting sebagai vitamin. Bawang merah

dan bawang putih memerlukan unsur ini dalam jumlah yang agak besar.

Belerang biasanya diserap akar sebagai ion-ion SO4, akan juga dapat masuk

melalui daun berupa SO2. Kekurangan belerang hampir serupa gejalanya

seperti kekurangan nitrogen, yaitu daun-daun yang mulai menjadi kuning,


sedang daun-daun yang sudah tua pun berubah menjadi pucat, apabila

kekurangan akan belerang itu terus menerus. Rupa-rupanya belerang yang

tersusun di dalam zat organik dapat diubah menjadi belerang yang anorganik

untuk diedarkan serta di lain tempat digunakan lagi untuk pembetukan zat

organik. Hal ini terjadi di dalam daun, dimana belerang dilepaskan guna

didistribusikan kedalam buiah dan biji-biji yang menjelang kedewasaannya.

Jadi unsur belerang itu mobil (dapt pindah ketempat lain).

7. Besi (Fe) meskipun tidak menjadi konstituen dari klorofil, namun sangat

diperlukan oleh tanaman guna pembentukkan klorofil. kekurangan klorofil

dalam bentuk ion-ion Fe++ segera menimbulkan klorosis. Lembaran daun

menjadi kuning dan pucat, sehingga urat-urat daun dapat berwarna hijau. Besi

memegang peranan sebagai koenzim di dalam berbagai proses seperti pada

peristiwa pernapasan, pula merupakan bagian dari enzim-enzim katalase,

peroksidase, sitokrom.

8. Borium (B) seperti besi juga merupakan mikroelemen yang penting, akan

tetapi juga fungsinya di dalam tubuh tanaman belum diketahui jelas, hanya

gejala kekurangan borium ialah lekas matinya bagian-bagian yang mengalami

pertumbuhan seperti “penyakit pucuk” (top sickness) pada tembakau,

menguningnya kubis, menggulungnya daun kentang.

9. Mangan (Mn) itu mikro-elemen yang mengaktifkan beberapa enzim seperti

dehidrogenase dan karboksilase. Kekurangan Fe mempunyai efek yang sam

seperti kekurangan besi atau Mg, yaitu klorosis. Ada pula beberapa penyakit

defisiensi yang tertentu yang disebabkan oleh kekurangan unsur ini. Tanah

yang agak basa kurang mengandung Mn.

10. Tembaga (Cu), suatu mikro-elemen yang mempunyai peranan dalam

proses-proses oksidasi-reduksi. Terlalu banyak Cu itu beracun. Akibat

kekurangan unsur ini ialah mengisut dan merananya ujung daun-daun, yang

akhirnya berkesudahan dengan gugurnya seluruh daun.

11. Seng (Zn), suatu mikro-elemen yang mempunyai peranan dalam

mengaktifkan beberapa enzim, diperlukan didalam pembentukan enzim indol-

asetat. Kekurangan Zn mengakibatkan salah tumbuh pada ujung akar dan

akhirnya menghambat pertumbuhan seluruhnya.

12. Molybdenum (Mo), ialah mikro-elemen yang pailing sedikit dibutuhkan,

penting di dalam mereduksi nitrat. Kekurangan Mo ini mengakibatkan

terganggunya pertumbuhan tanaman. Terlalu banyak Mo merupakan racun.


13. Aluminium (Al), mikro-elemen yang terdapat di banyak tanaman. Unsur ini

sebenarnya tidak termasuk unsur yang esensial, tetapi diperlukan juga oleh

kebanyakan tanaman. Unsur Al banyak terdapat di dalam tanah yang sedikit

asam.

14. Silisium (Si), unsur ini diperlukan sekali oleh ganggang Diatomae, suku

Graminiae dan beberapa suku lainnya, akan tetapi untuk banyak suku yang

lain unsur ini tidak esensial.


KESIMPULAN1. Unsur hara esensial adalah unsur-unsur yang diperlukan bagi pertumbuhan

tanaman.

2. Nutrisi untuk tumbuhan terbagi kedalam dua kelomok yaitu:

a. Makronutrien, adalah elemen-elemen yang dibutuhkan tumbuhan dalam

jumlah banyak, yaitu nitrogen, kalsium, potasium, sulfur, magnesium, dan

fosfor.

b. Mikronutrien, adalah elemen-elemen yang dibutuhkan tumbuhan dalam

jumlah sedikit, seperti besi, boron, mangan, seng, tembaga, klor, dan

molybdenum.

3. Suatu unsur dikatakan esensial bagi tumbuhan, maka terlebih dahulu harus di

pahami tentang apa yang dimaksud dengan unsur hara esensial. Suatu unsur

dikatakan esensial bagi tumbuhan adalah jika:

a. Tumbuhan tidak dapat melengkapi daur hidupnya (sampai menghasilkan

biji yang dapat tumbuh) apabila unsur tersebut tidak tersedia.

b. Unsur tersebut merupakan penyusun suatu molekul atau bagian

tumbuhan yang esensial bagi tumbuhan tersebut. Misalnya N sebagai

penyusun protein dan Mg sebagai penyusun klorofil.

4. Unsur hara dapat kontak dengan permukaan akar melalui 3 cara, yakni:

a. Secara difusi dalam larutan tanah

b. Secara pasif terbawa oleh aliran air tanah

c. Karena akar tumbuh kearah posisi hara tersebut dalam matrik tanah

5. Fungsi umum hara mikro adalah: merupakan komponen struktural dari enzim,

baik enzim untuk pengaktifan atau pengaturan, sebagai pembawa elektron

pada reaksi oksidasi reduksi, sebagai komponen dinding sel atau pengisi

larutan yang berkaitan dengan osmosis dan keseimbangan muatan.

6. Apabila tanaman mengalami malnutrisi atau kekurangan gizi, akan tampak

gejala-gejala tidak sehat.


DAFTAR PUSTAKA

Dwidjoseputro. 1983. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Gramedia.

Febriansyah. 2011. Fungsi Unsur Hara (Online). http://carabudidaya.com/fungsi-

unsur-hara/, diakses 14 November 2011).

Hira, Annea. 2010. Nutrisi Tanaman. (Online). http://www.anneahira.com/nutrisi-

tanaman.htm, diakses 14 November 2011).

Lakitan, Benyamin. 2010. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Rajawali

Pers.

Rioardi. 2009. Unsur Hara Makro dan Mikro Dalam Tanah. (Online). http:

//rioardi.wordpress.com/2009/03/03/unsur-hara-dalam-tanah-makro-dan mik

ro/, diakses 14 November 2011).


http://rioardi.wordpress.com/2009/03/03/unsur-hara-dalam-tanah-makro-dan-mikro/



http://www.anneahira.com/nutrisi-tanaman.htm

http://www.anneahira.com/nutrisi-tanaman.htm

http://carabudidaya.com/fungsi-unsur-hara/

http://carabudidaya.com/fungsi-unsur-hara/

Isi Makalah Makronutrien dan Mikronutrien

Documents

Transcript of Isi Makalah Makronutrien dan Mikronutrien