Di tinjau dari cara tumbuhan memperoleh makanan organiknya, pada tumbuhan hijau cenderung bisa menyediakan sendiri (Autotrof) dengan merubah bahan anorganik menjadi organik sebagai makanannya dalam bentuk amilum. Pembentukan amilum/glukosa itu dilakukan dengan cara Fotosintesis.
Meskipun dapat membuat makanan sendiri, menyediakan bahan organik sendiri, tetap tumbuhan hijau tergantung oleh lingkungan dalam mencari bahan anorganiknya Bahan anorganik itu bisa didapatkan dengan menyerap air tanah dengan unsur hara yang ikut serta atau menyerap dari lingkungannya.melalui udara misalnya CO2, O2.
Dari analisis kimia terhadap senyawa-senyawa yang terkandung dalam tumbuhan dan uji coba mineral terhadap pertumbuhan akhirnya di di ketahui terdapat 16 macam mineral
Mineral itu di kelompokkan dalam dua kelompok, Makroelemen dan mikroelemen. Makroelemen (Unsur Makro) terdiri dari unsur hara pokok yaitu unsur C, H, O, N, P, K, S, CA Fe, Mg. Dan kelompok ke dua yang merupakan mikroelemen (Unsur Mikro) yang di sebut sebagai unsur hara pelengkap yaitu terdiri dari unsur-unsur Mn, B, C u, Zn, CL, Mo.
Elemen-elemen itu tidak boleh tidak ada dalam tumbuhan karena akan mengganggu pertumbuhan, hingga dapat mengakibatkan kematian pada tumbuhan.
Peran Unsur hara itu dengan dampak defisiensinya, misalnya terlihat dari bagian daun, ada yang terlihat menguning, menimbulkan bercak kuning, bagian tulang daun yang terlihat seperti terbakar, bagian ujung daun yang terlihat terbakar. Hingga bagian batang yang terlihat seperti terbakar dan menguning.
DESKRIPSI UNSUR HARA
Kalium (K)
Kalium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang K dan nomor atom 19. Kalium berbentuk logam lunak berwarna putih keperakan dan termasuk golongan alkali tanah. Secara alami, kalium ditemukan sebagai senyawa dengan unsur lain dalam air laut atau mineral lainnya. Kalium teroksidasi dengan sangat cepat dengan udara, sangat reaktif terutama dalam air, dan secara kimiawi memiliki sifat yang mirip dengan natrium. Dalam bahasa Inggris, Kalium sering disebut Potassium.
Sumber-sumber Kalium (K)
Sumber kalium dapat bersifat alami seperti pelican silikat primer dan pelican liat. Pelican silikat primer yang mengandung kalium antara lain muskovit, biotit, mikrolin, mika-K, feldspar-K dan beberara pelican lain. Sedangkan pelican liat yang mengandung antara lain ilit, vermikulit, kaolinit, montmorilonit, zeolit dan alofan.
Fungsi utama Kalium (K) ialah membantu pembentukan protein dan karbohidrat. Kalium pun berperan dalam memperkuat tubuh tanaman agar daun, bunga, dan buah tidak mudah gugur. Kalium pun merupakan sumber kekuatan bagi tanaman dalam menghadapi kekeringan dan penyakit.
DEFISIENSI
Kekurangan Kalium memang agak sulit diketahui gejalanya, karena gejala ini jarang ditampakkan ketika tanaman masih muda.
Daun-daun berubah jadi mengerut alias keriting (untuk tanaman kentang akan menggulung) dan kadang-kadang mengkilap terutama pada daun tua, tetapi tidak merata. Selanjutnya sejak ujung dan tepi daun tampak menguning, warna seperti ini tampak pula di antara tulang-tulang daun pada akhirnya daun tampak bercak-bercak kotor (merah coklat), Sering pula bagian yang berbercak ini jatuh sehingga daun tampak bergeri emah dan pendek-pendek, sehingga tanaman tampak kerdil
Buah tumbuh tidak sempurna, kecil, mutunya jelek, hasilnya rendah dan tidak tahan disimpan.
Pada tanaman kelapa dan jeruk, buah mudah gugur. Bagi tanaman berumbi, hasil umbinya sangat kurang dan kadar hidrat arangnya demikian rendah
EFEK KALIUM KE ORGAN TANAMAN
Khusus untuk tanaman padi, gejala kekurangan unsur Kalium dapat dijelaskan sebagai berikut:
- Daun
- Batang
Batang tanaman padi yang kekurangan Kalium akan tumbuh pendek dan kurus. Dan kebanyakan varietas-varietas padi yang kekurangan Kalium lebih mudah rebah
- Akar
Pertumbuhan akar biasanya sangat terbatas, ujung akar akan tumbuh kurus dan pendek, dan akar selalu cenderung berwarna gelam dan hitam. Akar-akar cabang dan akar rambat sangat kurus dan selalu memperlihatkan gejala pembusukan akar.
- Bulir dan Malai
Pertumbuhannya akan pendek dan umumnya mempunyai persentase kehampaan buah yang tinggi. Sedang jumlah bulir yang berisi untuk setiap helainya akan rendah, bulir-bulir padi akan berukuran kecil dan tidak teratur bentuknya, mutu dan berat 1.000 bulir akan berkurang, persentase bulir-bulir yang tidak berkembang dan tidak dewasa bertambah.
Calsium (Ca)
Calsium (Ca) merupakan hara makro bagi tanaman disamping Nitrogen, Fosfor, Kalium, Magnesium dan Belerang. Unsur ini biasanya tidak dianggap sebagai unsur pupuk , oleh karena itu relatif kurang mendapat perhatian dibandingkan dengan unsur N, P dan K. Pemakaian N, P dan K secara besar-besaran serta penggunaan varietas-varietas tanaman yang konsumtif terhadap unsur hara mengakibatkan unsur kalsium (Ca) terangkut dari Tanah secara terus-menerus, sehingga ketersedian di dalam tanah sangat kecil.
Kalsium juga merupakan salah satu kation utama pada komplek pertukaran, sehingga biasa dihubungkan dengan masalah kemasaman tanah dan pengapuran, karena merupakan kation yang paling cocok untuk mengurangi kemasaman atau menaikan pH tanah.
Sumber Kalsium
Di dalam tanah, kalsium selain berasal dari bahan kapur dan pupuk yang ditambahkan juga berasal dari batuan dan mineral pembentuk tanah.
Belerang mineral yang mengandung kalsium antara lain: Amfibal (CaMg(CO3)2), Apatit (Ca5(PO4)3(ClF), Dolomit (CaMg(CO3)2), Kalsit (CaCO3).
Mineral-mineral yang mengandung Ca pada umumnya sedikit lebih cepat lapuk dari pada mineral-mineral yang lainnya, sehingga ada kecenderungan Ca di dalam tanah akan menurun dengan meningkatnya pelapukan dan pencucian. Melalui proses pelapukan dan hancuran mineral-mineral tersebut membebaskan kalsium ke dalam air disekitarnya.
Kalsium yang dilepaskan akan mengalami:
- Hilang terbawa air perkolasi atau air drainase.
- Diserap oleh organisme hidup.
- Dijerap oleh organisme hidup.
- Diendapkan kembali sebagai mineral-mineral sekunder terutama di daerah beriklim kering.
Ketersediaan Kalsium Untuk Tanaman
Kalsium di dalam tanah diserap tanaman dalam bentuk Ca2+ , yang berasal dari bentuk yang dapat ditukar atau dalam bentuk larut air. Seperti kation-kation lain, Ca2+ di dalam tanah selalu dalam keseimbangan dinamis, jika bentuknya larut air berkurang, misalnya karena pencucian atau penyerapan oleh tanaman maka ia akan digantikan oleh bentuk dapat ditukar. Sebaliknya apabila bentuk larut air tiba-tiba meningkat, misalnya karena pemupukan, maka keseimbangan akan berubah dengan arah berlawanan.
Faktor-faktor yang menentukan ketersediaan kalsium bagi tanaman :
- Jumlah kalsium yang dapat ditukar.
- Derajat kejenuhan unsur-unsur tersebut pada kompleks pertukaran.
- Tipe koloid tanah.
- Sifat ion-ion komplementer yang di jerap liat.
Kalsium yang bersifat dapat ditukar di dalam tanah mempunyai kaitan penting dengan pH tanah dan ketersedian beberapa unsur hara.
Kelebihan kalsium menyebabkan kalsium karbonat mengendap dan pH penyangga mendekati 8, naiknya pH akan mengakibatkan turunnya kelarutan fosfor, besi, Mo dan Zn, dan kadang-kadang menyebabkan kekahatan satu atau lebih hara-hara tanaman esensial.
Pada umumnya persediaan kalsium di dalam tanah cukup besar, tetapi dengan adanya pemakaian pupuk Nitrogen, Fosofor, Kalium secara terus menerus dan penggunaan varietas yang konsumtif terhadap unsur hara menyebabkan persedian di dalam tanah menipis, yang berakibat pada tanah-tanah masam terjadi kekurangan unsur Ca, komplek pertukaran kation dikuasai oleh ion-ion Al. Padahal kita ketahui Al larut dapat meracuni tanaman.
Fungsi Kalsium pada Tanaman
Kalsium dijumpai pada tiap-tiap sel tanaman, kebanyakan unsur ini dijumpai dalam tanaman sebagai kalsium pektat pada dinding sel-sel daun dan batang. Sehingga kalsium akan memperkuat bagian-bagian ini. Kalsium begitu kuat menyatu dengan dinding sel, sehingga ia tidak dapat dipindahkan dari sel-sel tua untuk membentuk sel-sel baru.
Tanaman yang kekurangan kalsium tumbuh kerdil karena sel-sel yang baru kecil-kecil dan jumlahnya sedikit, dan mempunyai batang lemah, karena dinding-dinding selnya tipis tidak setebal dengan dinding sel normal. Kalsium relatif tidak mobil di dalam tanaman, oleh karena itu tidak ditranslokasikan dari bagian-bagian tua ke bagian yang lebih muda.
Peranan kalsium di dalam pertumbuhan tanaman antara lain :
- Mendorong pembentukan dan pertumbuhan akar lebih dini.
- Memperbaiki ketegaran dan kekahatan tanaman.
- Mempengaruhi peng-angkutan air dan hara-hara lain.
- Diperlukan untuk pemanjangan sel-sel, sintesis protein dan pembelahan sel.
- Mengatur translokasi karbohidrat, kemasaman dan permeabilitas sel.
- Mendorong produksi tanaman padi-padian dan biji tanaman.
- Membantu menetralkan asam-asam organik yang bersifat meracuni.
- Penting untuk pembentukan dan berfungsi nya bakteri-bakteri bintil akar (Rhizobia) pada tanaman legum.
Gejala Tanaman Kekurangan Ca
Dicirikan oleh berkurangnya pertumbuhan jaringan meristimatik. Gejala pertamanya akan teramati pada titik-titik tumbuh dan daun-daun muda. Bagian-bagian ini menjadi rusak dan klorosis, dan pada tingkat lanjut terjadi nekrosis pada tepi-tepi daun. Daun-daun dan akar-akar muda sering melekuk-lekuk, berkerut-kerut pendek dan berlekatan satu sama lain.
Pada tanaman tomat ditandai dengan penyakit yang disebut busuk pucuk buah. Pada tanaman tembakau yang kahat kalsium daun-daunnya berlekuk-lekuk dan keriting. Sedangkan pada tanaman jagung kekahatan kalsium menghalangi pemunculan dan pemekaran daun-daun baru, daun-daun tertutup oleh gelatin yang menyebabkan daun-daun tersebut berlekatan satu sama lain. Untuk tanaman kacang tanah menyebabkan terjadinya polong kosong karena buah tidak berkembang.
Karena perannya begitu penting bagi pertumbuhan tanaman, sementara ketersediaan di dalam tanah semakin menipis maka untuk dapat memperoleh pertumbuhan dan hasil tanaman yang optimal perlu adanya pemupukan unsur Ca baik melalui tanah maupun diberikan lewat daun.
Magnesium (Mg)
Agar tercipta hijau daun yang sempurna dan terbentuk karbohidrat, lemak, dan minyak-minyak, magnesium lah biangnya. Magnesium (Mg) pun memegang peranan penting dalam transportasi fosfat dalam tanaman. Dengan demikian, kandungan fosfat dalam tanaman dapat dinaikkan dengan jalan menambah unsur magnesium.
Senyawa-senyawa magnesium telah lama diketahui.
Black telah mengenal magnesium sebagai elemen di tahun 1755. Davy berhasil mengisolasikannya di tahun 1808 dan Busy mempersiapkannya dalam bentuk yang koheren di tahun 1831.
Magnesium merupakan elemen terbanyak kedelepan di kerak bumi. Ia tidak muncul tersendiri, tapi selalu ditemukan dalam jumlah deposit yang banyak dalam bentukmagnesite, dolomite dan mineral-mineral lainnya.
Sumber-sumber
Logam ini sekarang dihasilkan di AS dengan mengelektrolisis magnesium klorida yang terfusi dari air asin, sumur, dan air laut.
Sifat-sifat Magnesium (Mg)
Magnesium merupakan logam yang ringan, putih keperak-perakan dan cukup kuat. Ia mudah ternoda di udara, dan magnesium yang terbelah-belah secara halus dapat dengan mudah terbakar di udara dan mengeluarkan lidah api putih yang menakjubkan.
Kegunaan
Magnesium digunakan di fotografi, flares, pyrotechnics, termasuk incendiary bombs. Ia sepertiga lebih ringan dibanding aluminium dan dalam campuran logam digunakan sebagai bahan konstruksi pesawat dan missile. Logam ini memperbaiki karakter mekanik, fabrikasi dan las aluminium ketika digunakan sebagai alloying agent.
Magnesium digunakan dalam memproduksi grafit dalam cast iron, dan digunakan sebagai bahan tambahan conventional propellants. Ia juga digunakan sebagai agen pereduksi dalam produksi uranium murni dan logam-logam lain dari garam-garamnya. Hidroksida (milk of magnesia), klorida, sulfat (Epsom salts) dan sitrat digunakan dalam kedokteran. Magnesite digunakan untuk refractory, sebagai batu bata dan lapisan di tungku-tungku pemanas.
Senyawa-senyawa
Magnesium organik sangat penting untuk tumbuhan dan kehidupan binatang-binatang. Klorofil merupakan perphyrins dengan magnesium sebagai pusatnya.
Kebutuhan gizi orang dewasa akan magnesium organik berkisar sekitar 300 mg/hari.
Kekurangan unsur hara Magnesium (Mg)
Daun-daun tua mengalami klorosis (berubah menjadi kuning) dan tampak di antara tulang- tulang daun, sedang tulang-tulang daun itu sendiri tetap berwarna hijau. Bagian di antara tulang-tulang daun itu secara teratur berubah menjadi kuning dengan bercak-bercak merah kecoklatan.
Daun-daun mudah terbakar oleh teriknya sinar matahari karena tidak mempunyai lapisan lilin, karena itu banyak yang berubah warna menjadi coklat tua/kehitaman dan mengkerut
Pada tanaman biji-bijian, daya tumbuh biji kurang/lemah, malah kalau tanaman tetaptumbuh maka tanaman akan nampak lemah sekali
NITROGEN ( N)
Sumber utama Nitrogen adalah Nitrogen bebas di atmosfir yang takarannya mencapai 78% volume dan sumber lainnya senyawa-senyawa yang tersimpan dalam tubuh jasad.
Nitrogen atmosfir (N2) memasuki sistem tanah melalui perantaraan jasad renik penambat N, hujan dan kilat. Jasad renik penambat N bebas mengubah bentuk N2 menjadi senyawa N-asam amino dan N-protein. Jika jasad renik mati, bakteri pembusuk melepaskan asam amino dari protein, dan bakteri amonifikasi melepaskan amonium dari gugus amino, yang selanjutnya akan larut dalam tanah. Amonium dapat diserap oleh tanaman, dan sisa amonium diubah menjadi nitrit, kemudian menjadi nitrat oleh bakteri nitrifikasi dan dapat langsung diserap oleh tanaman.
Senyawa N-amonium dan N-nitrat yang dimanfaatkan oleh tanaman, akan diteruskan ke hewan dan manusia dan kembali memasuki system tanah melalui sisa-sisa jasad yang akan diurai oleh bakteri membentuk senyawa N-amonium.
Mineralisasi Senyawa Nitrogen Kompleks
Senyawa nitrogen yang tertambat jasad yang dilibatkan dalam kegiatan fisiologinya, dikembalikan ke dalam peredaran nitrogen setelah mengalami mineralisasi.
Peruraian senyawa N-kompleks menjadi senyawa N-anorganik sederhana memungkinkan digunakan lagi dalam asimilasi jasad, berlangsung dalam beberapa tahapan yang melibatkan peranan berbagai macam jasad pengurai. Perubahan bentuk senyawa N ini melibatkan serangkaian reaksi ensimatik dalam tubuh jasad.
Perubahan bentuk senyawa N ini dapat dituliskan sebagai berikut :
Protein dan senyawa serupa + Pencernaan ensimatik Senyawa amino-kompleks + CO2 + E + Hasil lain
Proses perubahan bentuk senyawa N organic kompleks menjadi senyawa N organic lebih sederhana (asam amino) disebut aminasi.
Faktor lingkungan yang mengendalikan mineralisasi nitrogen adalah: temperatur, lengas dan ciri-ciri tanah. Selain itu, penambahan urea pada tanah akan mempercepat mineralisasi N.
Laju mineralisasi nitrogen juga dikendalikan oleh kandungan N-total tanah, lamanya inkubasi dan temperatur inkubasi.
AMONIFIKASI
Asam amino yang dibentuk melalui aminasi akan terus diserang untuk diurai dan dimanfaatkan oleh jasad renik sampai terbentuk amonium melalui serangkaian proses ensimatik yang disebut amonifikasi.
Amonium yang dibebaskan dari setiap satuan penggunaan protein mencapai 80%, sedangkan sisanya tetap berada dalam jaringan tubuh jasad pengurainya.
NITRIFIKASI
Nitrifikasi merupakan suatu proses oksidasi ensimatik yang dilakukan sekelompok jasad renik dan berlangsung dalam dua tahap yang terkoordinasikan.
Reaksi-reaksi dalam nitrifikasi senyawa N-amonium dapat dituliskan sebagai berikut :
Tahap pertama (nitrisasi)
Tahap kedua (nitrasasi)
Nitrifikasi dapat terhambat oleh sejumlah racun pada kepekatan rendah, seperti sodium tiosianat, metionin, guanidine, tiourea dan senyawa lain yang mengandung kelompok SH-aktif, seperti ditiokarbonat dan dimetil ditiokarbonat. Pada keadaan temperatur, tanah dan kelengasan ideal, nitrifikasi berlangsung sangat cepat.
Faktor Tanah Pengendali Nitrifikasi
Faktor tanah yang banyak berperan dalam pengendalian nitrifikasi adalah tata udara, temperature, kelengasan, kapur aktif, pupuk dan nisbah C/N.
DENITRIFIKASI
Denitrifikasi merupakan proses pereduksian senyawa N-nitrat menjadi gas nitrogen dan/atau gas nitrogen oksida, dengan nitrat bertindak sebagai penerima hydrogen.
Laju denitrifikasi total akan konstan pada pH di atas 6,0, tetapi produksi N2O dan N2 tergantung pada pH.
Tegangan oksigen ≤ 5 mm Hg akan mengurangi laju denitrifikasi sampai sepersepuluh dari laju denitrifikasi kahat oksigen.
Pemakaian jerami sebagai substrat untuk menggantikan alfalfa ternyata mengurangi laju denitrifikasi walau perbandingan N2 dan N2O yang terbentuk tidak berubah.
PERAN NITROGEN DALAM TANAH
Kekahatan nitrogen menyebabkan pembelahan sel terhambat dan akibatnya menyusutkan pertumbuhan. Jika pasok nitrogen cukup, daun tanaman akan tumbuh besar dan memperluas permukaan yang tersedia untuk fotosintesis. Pasok nitrogen yang tinggi mempercepat pengubahan karbohidrat menjadi protein dan kemudian diubah menjadi protoplasma dan sebagian kecil dipergunakan menyusun dinding sel, terutama karbohidrat bebas nitrogen, seperti: kalsium pektat, selulosan, selulosa, lignin berkadar N- rendah.
Jadi, nitrogen mempengaruhi pertumbuhan tanaman dapat melalui cara-cara sebagai berikut.
- menjadikan tanaman berwarna hijau,
- meningkatkan pertumbuhan daun dan batang,
- menjadikan tanaman lebih sukulen,
- kadang menahan pertumbuhan akar,
- membantu dalam produksi biji,
- dapat melambatkan pematangan tanman,
- meningkatkan kandungan protein buah atau biji,
- mengurangi presentase pelican dalam buah,
- mengurangi pengaruh buruk udara dingin.
Phosphor (P)
Sumber dan cadangan fosfor (P) alam adalah kerak bumi yang kandungannya mencapai 0,12% P, dalam bentuk batuan fosfat, endapan guano dan endapan fosil tulang.
Pelican organic tanah yang mengandung P antara lain : asam nukleat, fitin dan turunannya, fosfolipida, fosfoprotein, fosfat inositol dan fosfat metabolic.
Bentuk dan Keberadaan Fosfor dalam Tanah
Fosfor alam memasuki system tanah melalui penghancuran dan peruraian yang berjalan lambat oleh karena daya larutnya yang rendah. Walaupun pembebasan P dalam bentuk tidak larut batuan fosfat dan bentuk lain, sangat lambat namun takaran P yang diangkut air sungai dan diendapkan di laut sangat besar. Hanya sebagian kecil P kembali ke tanah melalui guano yang dihasilkan burung laut dan oleh manusia melalui ikan yang dikonsumsinya.
Batuan fosfat yang ditambang dan dijadikan pupuk fosfat semakin mempercepat proses pengurasan P daratan. Fosfat-pupuk memasuki system pengangkutan menuju laut melalui air limpasan dan agregat hasil erosi tanah.
Batuan Fosfat
Batuan fosfat merupakan sumber utama pupuk fosfat, dan mutu ketersediaanya bagi tanaman hamper menyamai super fosfat.
Kemampuan batuan fosfat memasok anasir P tersedia, bergantung pada pH tanah dan watak hakiki batuan itu.
Faktor pengendali ketersediaan fosfor meliputi dua kelompok yaitu
- Faktor tanah yang terdiri dari komposisi pelican tanah, pH tanah, kandungan liat, kandungan bahan organic, kelengasan tanah, temperature tanah dan tata udara tanah.
- Faktor tanaman.
Bahan Organik
Bahan organik tanah cenderung meningkatkan ketersediaan P. Selain itu, pengapuran dapat meningkatkan populasi jasad renik tanah dan menyebabkan peningkatan mineralisasi P-organik.
No comments:
Post a Comment