sebagai tanda maaf ane,.ane postingin makalah ane yang berjudul penyerapan unsur hara (makul FISPON)
enjoy...
PENYERAPAN UNSUR HARA
(Makalah Fisiologi Pohon)
Oleh
Rumiko Rivando
0814081062
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2011
PENDAHULUAN
Salah satu faktor yang menunjang tanaman untuk tumbuh dan berproduksi secara optimal adalah ketersediaan unsur hara dalam jumlah yang cukup di dalam tanah. Jika tanah tidak dapat menyediakan unsur hara yang cukup bagi tanaman, maka pemberian pupuk perlu dilakukan untuk memenuhi kekurangan tersebut. Setiap jenis unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman, tentunya memiliki fungsi, kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Dalam memberikan unsur hara pada tanaman tentunya sangat penting dijaga keseimbangan dan pengaturan kadar pemberian unsur hara tersebut, sebab jika kelebihan dalam pemberiannya akan tidak baik dampaknya, demikian pula halnya jika yang diberikan tersebut krang dari takaran yang semestinya diberikan (Acehpedia, 2010).
Unsur hara merupakan komponen penting dalam pertumbuhan tanaman, unsur hara banyak tersedia dialam, sehingga tumbuhan bisa memanfaatkannya untuk kebutuhan metabolismenya. Tetapi ketersediaan unsur hara di beberapa tempat tidak sama, ada yang berkecukupan sehingga pertumbuhan tanaman menjadi baik namun ada juga yang kekurangan, sehingga pertumbuhannya menjadi terhambat. Khusus untuk tanaman budidaya kebutuhan unsur haranya sangat tinggi, hal ini dikarenakan pada lahan atau tempat yang sama ditanami tanaman tertentu yang membutuhkan jumlah unsur yang sama setiap waktunya. Sedangkan persediaan dialam terus berkurang akibat diserap oleh tanaman budidaya yang ditanam dilahan tersebut musimnya (intensif), sehingga untuk dapat memenuhi kebutuhan tanaman akan unsur hara harus dilakukan penambahan unsur hara dalam bentuk pupuk dalam jumlah yang cukup.
Berdasarkan ke esensialannya unsur hara yang dibutuhkan tanaman terbagi menjadi dua yakni unsur hara esensial dan unsur hara non- esensial atau beneficial. Unsur hara esensial terdiri atas unsur hara makro dan mikro, unsur hara esensial merupakan unsur hara yang mutlak dibutuhkan tanaman dan fungsinya tidak bisa digantikan oleh unsur lain, tidak terpenuhinya salah satu unsur hara akan mengakibatkan tanaman tersebut tidak dapat menyelsaikan siklus hidupnya. Sedangkan unsur beneficial adalah unsur tambahan yang tidak dibutuhkan oleh semua tanaman, namun perannanya cukup penting pada tanaman tertentu, misalnya jagung agar hasilnya berkualitas perlu ditambahkan unsur Al yang bisa diberikan pupuk ALPO4 (Alumunium fosfat) dalam jumlah tertentu. Bagi tanaman lain unsur Al justru dapat menyebabkan keracunan, namun pada tanaman jagung toleran terhadap Al pada jumlah tertentu malah akan membantu meningkatkan produktivitasnya mendekati potensi genetisnya.
Kebutuhan tanaman akan unsur hara berbeda – beda bergantung pada umur, jenis tanaman, dan kebutuhan tanaman itu sendiri. Pada masa vegetative tanaman lebih membutuhkan unsur N,unsur N sangat vital bagi pertumbuhan tanaman karena unsur ini paling banyak dibutuhkan tanaman. Unsur ini fungsi utamanya adalah mensintesisi klorofil yang difungsikan tumbuhan dala melakukan pross fotosintesis. Yang perlu diingat tanaman tidak dapat menyerap unsur hara dalam bentuk tunggal tetapi tanaman menyerap unsur hara tersebut dalam bentu ion seperti unsur hara N dapat diserap tanaman dalam bentuk NH4 dan NO3- begitu juga unsur lain juga diserap tanaman dalan bentuk ion, yang sering disebut sebagai bentuk tersedia bagi tanaman. Tetapi permasalahannya jika unsur N diberikan dalam jumlah yang berlebih justru dapat mengakibatkan produksi tanaman menurun, hal ini dikarenakan pemberian unsur N dalam jumlah yang banyak atau melebihi kebutuhan tanaman dapat mengekibatkan fase vegetative tanaman lebih panjang sehingga pembentukan organ generative tidak maksimal. Akibatnya selain produktivitasnya menurun, kualitas yang dihasilkan juga menurun.
Setiap jenis tanaman membutuhkan unsur hara dalam jumlah yang berbeda. Ketidaktepatan pemberian unsur hara/pupuk selain akan menyebabkan tanaman tidak dapat tumbuh dan berproduksi secara optimal juga merupakan pemborosan tenaga dan biaya (tidak efisien). Agar usaha pemupukan menjadi efisien maka, pemberian pupuk tidak cukup hanya melihat keadaan tanah dan lingkungan saja, tetapi juga harus mempertimbang – kan kebutuhan pokok unsur hara tanaman. Dengan diketahui kebutuhan pokok unsur hara tanaman maka dosis dan jenis pupuk dapat ditentukan lebih tepat (Ruhnayat, Agus., 2007).
Pada umumnya kemampuan tanah menyediakan hara, dapt mencerminkan tingkat kesuburan tanah dan berkorelasi positif dengan hasil tanaman yang diusahakan. Di lain pihak tingkat kesuburan tanah berkorelasi negative dengan kebutuhan pupuk atau dapat diartikan makin tinggi tingkat kesuburan tanah, maka makin rendah penggunaan pupuk buatan dan tdak perlu ditambahkan (Suyamto dan Z. Arifin, 2002). Tetapi jika jumlah unsur hara tidak dapat memenuhi kebutuhan tanaman setelah melalui analisis tanah maka perlu ditambahkan nutrisi yang ditambahkan dalam bentuk pupuk.
Pemupukan merupakan suatu kegiatan yang penting untuk dilakukan pada tanaman yang kebutuhan nutrisinya belum terpenuhi, pemupukan adalah pemberian bahan kepada tanah dengan maksud memperbaiki atau meningkatkan kesuburan tanah. Pemberian bahan yang ditujukan untuk memperbaiki kondisi tanah baik fisika, kimia maupun biologi disebut amandemen (ameliorasi). Pemupukan menurut pengertian khusus ialah pemberian bahan untuk menambah unsur hara tersedia dalam tanah. Jadi pemupukan bertujuan memberi unsur hara yang cukup bagi kebutuhan tanaman dan atau memperbaiki atau memelihara kondisi tanah dalam hal potensi pengikatan unsur hara. Pemupukan yang tepat dan benar dapat mempercepat dan memperkuat pertumbuhan serta perkembangan tanaman, menambah daya tahan terhadap hama dan penyakit tertentu, maupun meningkatkan kualitas dan kuantitas hasil pertanian (Yukamgo, E. dan Yuwono, W,N., 2007).
Efisiensi pemupukan dan pemupukan yang berimbang dapat diiakukan apabila memperhatikan status dan dinamika hara dalam tanah serta kebutuhan hara bagi tanaman untuk mencapai produksi optimum. Dengan pendekatan ini, maka dapat dihitung kebutuhan pupuk suatu tanaman pada berbagai kondisi tanah (status hara rendah, sedang dan tinggi) dan pada tanah-tanah lainnya pada tingkat famili yang sama (Wijanarko, A dan Taufiq, A., 2008). Berdasarkan penelitian Kadarwati, T,F., (2006 ) dapat diketahui bahwa nitrogen merupakan hara yang paling banyak dibutuhkan oleh tanaman kapas, dan waktu pembungaan sampai dengan pembuahan merupakan fase yang paling banyak memerlukan unsur nitrogen. Sedangkan fase pembuahan sangat memerlukan unsur P dan K dalam jumlah yang lebih banyak. Nitrogen (N) merupakan unsur hara makro yang paling banyak dibutuhkan tanaman, unsur nitrogen sangat berperan dalam fase vegetative tanaman.
Pada awal pertumbuhan tanaman bagian yang pertama tumbuh dan berkembanga adalah bagian vegetative tanaman seperti daun, batang, dan akar, pada bagian daun lebih spesifik lagi unsur nitrogen berfungsi untuk mensintesis kolrofil yang sanngat vital didalam proses fotosintesis. Klorofil berfungsi untuk menerima atau menagkap cahaya yang dibutuhkan tumbuhan untuk mengolah air (H2O) dan karbondioksida (CO2) menjadi karbohidrat yang merupakan sumber makanan utama bagi tumbuhan sehingga bisa digunakan untuk aktivitas fotosintesis dan metabolism lainnya.
Unsur N banyak tersedia atau berlimpah didalam udara dalam bentuk N2 , tetapi bentuk tersebut tidak bisa diserap atau dimanfaatkan oleh tanaman dan agar bisa dimanfaatkan tanaman maka unsur N yang ada diudara tersebut terlebih dahulu harus berfiksasi dengan unsur H ataupun oksigen dan air. Selain itu unsur nitrogen juga dapat ditembat oleh organism mikro seperti Rhizhobium yang dapat menembat unsur N di udara menjadi unsur yang tersedia bagi tanaman. Menurut Winarso, S., (2003) sebagian besar N didalam tanah dalam bentuk senyawa organik tanah dan tidak tersedia bagi tanaman. Fiksasi N organik ini sekitar 95% dari total N yang ada di dalam tanah. Konsentrasi N total (organik dan anorganik) dalam tanah yang ditanami rotasi Oat dan Kedelai jauh lebih besr apabila dibandingkan dengan konsentrasi N anorganiknya, N dapat diserap tanaman dalam bentuk ion NO3- dan NH4+.
Tetapi dalam beberapa kasus setelah diberikan pemupukan dalam jumlah tertentu tanaman malah terjadi keracunan, dan ada juga yang mengalami defisiensi. Menurut Sabiham, (1996) kejadian ini dimungkinkan pemupukan yang dilakukan kurang tepat, dimana pupuk belum digunakan secara rasional sesuai dengan kebutuhan tanaman dan kemampuan unsur hara. Untuk mengatahui kebutuhan optimum tanaman akan unsur hara selain perlu dilakukan uji analisis tanah juga perlu dilakukan uji batas kritis suatu unsur hara pada tanaman. Untuk menentukan batas kritis N untuk tanaman jagung dilakukan dengan menggunakan metode grafik Cate_Nelson. Tetapi metode tersebut hanya diperoleh dua kategori, yaitu respon terhadap pemupukan dan tidak respon terhadap pemupukan. Batas kritis tanaman dipengaruhi oleh beberapa faktor yakni umur tanaman, umur fisiologis jaringan tanaman, macam jaringan, interaksi antar unsur, dan iklim.
ISI
Unsur hara dapat tersedia disekitar akar melalui 3 mekanisme penyediaan unsur hara, yaitu: (1) aliran massa, (2) difusi, dan (3) intersepsi akar. Hara yang telah berada disekitar permukaan akar tersebut dapat diserap tanaman melalui dua proses, yaitu:
(1) Proses Aktif, yaitu: proses penyerapan unsur hara dengan energi aktif atau proses penyerapan hara yang memerlukan adanya energi metabolik, dan
(2) Proses Selektif, yaitu: proses penyerapan unsur hara yang terjadi secara selektif.
Proses Aktif:
Proses penyerapan unsur hara dengan energi aktif dapat berlangsung apabila tersedia energi metabolik. Energi metabolik tersebut dihasilkan dari proses pernapasan akar tanaman. Selama proses pernapasan akar tanaman berlangsung akan dihasilkan energi metabolik dan energi ini mendorong berlangsungnya penyerapan unsur hara secara proses aktif. Apabila proses pernapasan akar tanaman berkurang akan menurunkan pula proses penyerapan unsur hara melalui proses aktif. Bagian akar tanaman yang paling aktif adalah bagian dekat ujung akar yang baru terbentuk dan rambut-rambut akar. Bagian akar ini merupakan bagian yang melakukan kegiatan respirasi (pernapasan) terbesar.
Proses Selektif:
Bagian terluar dari sel akar tanaman terdiri dari: (1) dinding sel, (2) membran sel, (3) protoplasma. Dinding sel merupakan bagian sel yang tidak aktif. Bagian ini bersinggungan langsung dengan tanah. Sedangkan bagian dalam terdiri dari protoplasma yang bersifat aktif. Bagian ini dikelilingi oleh membran. Membran ini berkemampuan untuk melakukan seleksi unsur hara yang akan melaluinya. Proses penyerapan unsur hara yang melalui mekanisme seleksi yang terjadi pada membran disebut sebagai proses selektif.
Proses selektif terhadap penyerapan unsur hara yang terjadi pada membran diperkirakan berlangsung melalui suatu carrier (pembawa). Carrier (pembawa) ini bersenyawa dengan ion (unsur) terpilih. Selanjutnya, ion (unsur) terpilih tersebut dibawa masuk ke dalam protoplasma dengan menembus membran sel.
Mekanisme penyerapan ini berlangsung sebagai berikut:
(1) Saat akar tanaman menyerap unsur hara dalam bentuk kation (K+, Ca2+, Mg2+, dan NH4+) maka dari akar akan dikeluarkan kation H+ dalam jumlah yang setara, serta
(2) Saat akar tanaman menyerap unsur hara dalam bentuk anion (NO3-, H2PO4-, SO4-) maka dari akar akan dikeluarkan HCO3- dengan jumlah yang setara.
Selain air dan cahaya matahari tanaman juga membutuhkan unsur hara, bahkan sebagian unsur hara bersifat esensial bagi tanaman yakni mempunyai fungsi khusus, mempunyai peran secara langsung, dan fungsinya tidak bisa digantikan oleh unsur hara lainnya. Unsur hara esensial terdiri atas hara mikro dan makro, Unsur N termasuk unsur makro esensial yakni unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah besar (terbesar) dan tidak bisa digantikan oleh unsur lainnya. Fungsi unsur N bagi tumbuhan yakni sebagai bahan penyusun protein tanaman, klorofil, asam nukleat, dan menghasilkan diding sel yang tipis sehingga dapat memacu produksi tanaman lebih maksimal.
Air dan unsur hara diserap tanaman lewat akar, penyerapan unsur hara terbagi atas tiga cara yakni difusi, mass flow (aliran massa), dan intersepsi akar. Air beserta nutrient yang terlarut didalamnya, disebut larutan tanah, bergerak melalui tanah hingga mencapai akar tanaman. Selanjutnya dari kejadian tersebut terjadi penyerapan air dan nutrient oleh sel – sel tanaman dengan mekanisme yang berbeda.
v Aliran massa (mass flow) merupakan penyerapan unsur hara melalui pergerakan nutrien atau hara yang ada didalam tanah dalam massa air yang bergerak.
v Intersepsi akar terjadi pada waktu akar tanaman tumbuh memasuki ruangan yang ditempati oleh unsur hara dan terjadi kontak yang sangat dekat sehingga terjadi pertukaran ion pada permukaan akar dan permukaan kompleks adsorpsi.
v Difusi merupakan penyerapan hara oleh akar dari larutan tanah, hara yang terlarut lainnya bergerak menuju akar tanpa aliran masa, prisip difusi yakni pergerakan area berkonsentrasi setiap elemen tinggi menuju area yang berkonsentrasi setiap elemen lebih rendah.
Unsur hara N (nitrogen) sebagian besar berasal dari udara yakni dalam bentuk N2tetapi bentuk ini tidak bisa diserap oleh tanaman, melainkan unsur N bisa diserap oleh tanaman dalam bentuk ion yakni NH4+ dan NO3-. Ion NH4+ merupakan bentuk yang terfiksasi liat ( Bahan organik, BO, mineral) dan merupakan bentuk yang lamkedalam bat tersedia. Ion NH4+ diserap oleh tanaman dalam bentuk aerob sedangkan NO3-diserap oleh tanaman dalam sasana anaerob karena tidak membutuhkan bantuan oksigen karena penyerapan tersebut terjadi dibawah tanah yang terdapat sedikit oksigen. Ion NO3- cepat tersedia bagi tanaman dan mikroorganisme, organism juga menggunakan NH4+ dalam suasan aerobic, ion NO3- sangat mobil didalam tanah. Ion tersebut bergerak bebas dengan air tanah, sehingga dapat tercuci ke dalam air tanah dan erosi ke badan – badan air sehingga terjadi pengkayaan (eutrofikasi).
Ion NH4+ lebih stabil di dalam tanah apabila dibanding dengan ion NO3-, sebab dapat diikat dalam tapak serapan yang baik pada liat organik meupun anorganik. Sehingga akan menjadi sangat baik dan menguntungkan mempertahankan N dalam bentuk NH4+. Pemupukan N dengan membenamkan ke dalam tanah atau lapisan reduksi pada tanah sawah adalah usaha untuk mengurangi kehilangan N melalui penguapan maupun pencucian. Ion NH4+ bukan merupakan subyek pencucian air ke dalam air tanah. Beberapa tanaman (gandum, kapas, jagung hibrida) hasilnya meningkat jika diberikan N campuran NH4+ dan NO3-. Denitrifikasi tidak akan terjadi jika N masih dalam bentuk NH4+ (Winarso. S, 2003).
Peranan unsur nitrogen sudah tidak diragukan lagi bagi pertumbuhan tanaman, kekurangan atau kelebihan N akan berkibat pertumbuhan tanaman terhambat. Kekurangan unsur N atau dikenal dengan defisiensi unsur N memiliki cirri utama yang terlihat pada daun yakni menguning (klorosis), keadaan ini berbeda dengan daun yang normal yakni berwarna hijau tua yang berarti mengandung klorofil tinggi. Proses penguningan daun tanaman yang kekurangan N dimulai dari daun – daun yang tua dan akan terus ke daun – daun muda jika kekurangan N terus berlanjut. Kejadian ini menunjukan bahwa N sangat mobil, artinya apabila kekurangan N maka N dalam jaringan tua akan dimobilisasikan ke jaringan – jaringan muda (titik tumbuh) sehingga pada jaringan tua terjadi klorosis dan pada jaringan muda tetap tumbuh normal yakni berwarna hija. Gejala lainya adalah pertumbuhan lambat atau kerdil, daun hijau kekuningan, daun sempit, pendek dan tegak, daun-daun tua cepat menguning dan mati.
Untuk kelebihan N akan menyebabkan keracunan, akibat kelbihan N yakni pertumbuhan vegetative tanaman dapat ditingkatkan tetapi akan memperpendek masa generative, yang akhirnya justru menurunkan produksi atau menurunkan kualitas tanaman. Tanaman yang kelebihan N menunjukan warna hijau gelap dan sukulen yakni terlalu banyak mengandung air, akibatnya tanaman menjadi sangat rentan akan serangan organism penggangu tumbuhan (OPT) yakni hama, bakteri, jamur, virus, dan gulma, selain itu tanaman juga mudah roboh. Keracuanan N dapat dipicu karena terlalu banyaknya unsur N yang tersedia Dalam am bentuk ammonium (NH4+) meskipun penyerapan tanaman akan lebih maksimal jika N dalam bentuk ion ini. Keracunan pada tanaman dapat mengakibatkan jaringan pada vascular pecah dan berakibat terhambatnya resapan air.
Unsur nitrogen diperlukan untuk pembentukan atau pertumbuhan bagian vegetatif tanaman, seperti daun, batang dan akar. Berperan penting dalam hal pembentukan hijau daun yang berguna sekali dalam proses fotosintesis, unsur N berperan untuk mempercepat fase vegetative karena fungsi utama unsur N itu sendiri sebagai sintesis klorofil. Klorofil berfungsi untuk menagkap cahaya matahari yang berguna untuk pembentukan makanan dalam fotosintesis, kandungan klorofil yang cukup dapat membentu atau memacu pertumbuhan tanaman terutama merangsang organ vegetative tanaman. Pertumbuhan akar ,batang, dan daun terjadi dengan cepat jika persediaan makanan yang digunakan untuk proses pembentukan organ tersebut dalam keadaan atau jumlah yang cukup.
Pengangkutan Zat Melalui Xylem
Pengangkutan zat pada tumbuhan dibedakan menjadi :
1. Pengangkutan vaskuler (intravaskuler) : pengangkutan melalui berkas pembuluh pengangkut.
2. Pengangkutan ekstravaskuler : pengangkutan air dan garam mineral di luar berkas pembuluh pengangkut. Pengangkutan ini berjalan dari sel ke sel dan biasanya dengan arah horisontal. Di dalam akar pengangkutan ini melalui :
bulu akar - epidermis - korteks - endodermis - xylem.
Penganngkutan ekstravaskluler dibedakan :
- transportasi/ lintasan apoplas : menyusupnya air tanah secara bebas atau transpor pasif melalui semua bagian tak hidup dari tumbuhan (dinding sel dan ruang antar sel)
- transportasi/ lintasan simplas : bergeraknya air dan garam mineral melalui bagian hidup dari sel tumbuhan (sitoplasma dan vakoula).
Air dan garam mineral akan diangkut ke daun melalui pembuluh kayu (xylem). Komponen utama penyusun xylem adalah elemen pembuluh (trakea) dan trakeid.
Trakea dan trakeid merupakan sel-sel yang mati karena tidak mempunyai sitoplasma dan hanya mempunyai dinding sel.
Sel trakea terdiri atas tabung yang berdinding tabal dan membentuk suatu pembuluh.
Sel trakeid merupakan sel dasar penyusun xylem, yang terdiri dari sel memanjang dan berdinding keras karena mengandung lignin. Pada beberapa tempat dinding sel trakeid terdapat bagian-bagian yang tidak menebal yang disebut noktah.
Selain trakea dan trakeid xylem juga mengandung sel parenkim (parenkim kayu) yang merupakan sel hidup dan berfungsi untuk menyimpan bahan makanan. Xylem juga mengandung serabut kayu yang berfungsi sebagai penguat (penyokong)
Proses pengangkutan air dan zat zat terlarut hingga sampai ke daun pada tumbuhan dipengaruhi oleh :
- daya kapilaritas : pembuluh xylem yang terdapat pada tumbuhan dianggap sebagai pipa kapiler. Air akan naik melalui pembuluh kayu sebagai akibat dari gaya adhesi antara dinding pembuluh kayu dengan molekul air.
- daya tekan akar : tekanan akar pada setiap tumbuhan berbeda-beda. Besarnya tekanan akar dipengaruhi besar kecil dan tinggi rendahnya tumbuhan (0,7 - 2,0 atm). Bukti adanya tekanan akar adalah pada batang yang dipotong, maka air tampak menggenang dipermukaan tunggaknya.
- daya hisap daun : disebabkan adanya penguapan (transpirasi) air dari daun yang besarnya berbanding lurus dengan luas bidang penguapan (intensitas penguapan).
- pengaruh sel-sel yang hidup
PENUTUP
Salah satu faktor yang menunjang tanaman untuk tumbuh dan berproduksi secara optimal adalah ketersediaan unsur hara dalam jumlah yang cukup di dalam tanah.
Unsur hara dapat tersedia disekitar akar melalui 3 mekanisme penyediaan unsur hara, yaitu: (1) aliran massa, (2) difusi, dan (3) intersepsi akar. Hara yang telah berada disekitar permukaan akar tersebut dapat diserap tanaman melalui dua proses, yaitu:
(1) Proses Aktif, yaitu: proses penyerapan unsur hara dengan energi aktif atau proses penyerapan hara yang memerlukan adanya energi metabolik, dan
(2) Proses Selektif, yaitu: proses penyerapan unsur hara yang terjadi secara selektif.
Free Template Blogger collection template Hot Deals BERITA_wongANteng SEO theproperty-developer
1 komentar:
Data ini sangat bagus dipakai sebagai referensi.....
Posting Komentar