• www.berasx.blogspot.com

  • www.coklatx.blogspot.com

  • www.kacangx.blogspot.com

Tampilkan postingan dengan label Budidaya tanaman 2. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label Budidaya tanaman 2. Tampilkan semua postingan

Budidaya tanaman 2

 




dingin. Saat 

bersentuhan dengan udara dingin, 

awan mengalami kondensasi 

membentuk butiran air.  Butiran air 

ini jatuh kembali ke permukaan bumi 

sebagai air hujan. 

 

Untuk lebih jelasnya perhatikan 

Gambar 11 dibawah ini.  

 

 

 

 

Gambar 11 Peredaran air dimuka 

bumi 

 

 

 

Kerja ilmiah  1.  

 

Tujuan: memahami pergerakan air 

dimuka bumi 

 

Dibawah ini diberikan  bagan  yang 

belum terisi, merupakan proses  

daur air. Isilah dengan benar kolom 

dan tanda panah yang tersedia 

dibawah ini.  

 

Setelah menyelesaikan bagan 

tersebut coba diskusikan  

bagaimana agar  peredaran air ini 

tetap berlangsung sebagaimana 

mestinya. 

 

Menurut pendapatmu bagaimana 

sisitem pertanian yang paling sesuai 

dalam pertanaman padi sawah, 

yang membutuhkan air dalam 

pertanamannya.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2. Mekanisme 

Pergerakan Air 

 

Terdapat lima mekanisme utama 

yang menggerakkan air dari suatu 

tempat ke tempat lain, yaitu :  

- difusi  

- osmosis  

- tekanan kapiler  

- tekanan hidrostatik 

Awan turun ke 

permukaan bumi 

…………

…………

…………

…………

………

………

………

………

…………

…………

…………

…………

………… 

 40 

- gravitasi 

 

 

4.2.1. Difusi 

 

Difusi adalah pergerakan molekul 

atau ion dari dengan daerah 

konsentrasi tinggi ke daerah  

dengan konsentrasi rendah. 

 

Beberapa contoh difusi: 

 

1. Apabila kita teteskan minyak 

wangi dalam botol lalu 

ditutup, maka bau minyak 

wangi tersebut akan tersebar 

ke seluruh bagian botol. 

Apabila tutup botol dibuka, 

maka bau minyak wangi 

tersebut akan tersebar ke 

seluruh ruangan, meskipun 

tidak menggunakan kipas. 

Hal ini disebabkan karena 

terjadi proses difusi dari botol 

minyak wangi (konsentrasi  

tinggi) ke ruangan 

(konsentrasi rendah). 

 

2. Apabila kita meneteskan tinta 

ke dalam segelas air, maka 

warna tinta tersebut akan 

menyebar dari tempat 

tetesan awal (konsentrasi 

tinggi) ke seluruh air dalam 

gelas (konsentrasi rendah) 

sehingga terjadi 

keseimbangan. Sebenarnya, 

selain terjadi pergerakan 

tinta, juga terjadi pergerakan 

air menuju ke tempat tetesan 

tinta (dari konsentrasi air 

yang tinggi ke konsentrasi air 

rendah). 

 

Laju difusi antara lain tergantung 

pada suhu dan densitas (kepadatan) 

medium.  

 

Gas berdifusi  lebih cepat 

dibandingkan dengan zat cair, 

sedangkan zat padat berdifusi lebih 

lambat dibandingkan  dengan zat 

cair. Molekul berukuran besar lebih 

lambat pergerakannya dibanding 

dengan molekul yang  lebih kecil. 

 

Pertukaran udara melalui stomata 

merupakan contoh dari proses 

difusi. Pada siang hari terjadi proses 

fotosintesis yang menghasilkan O2 

sehingga konsentrasi O2 meningkat. 

Peningkatan konsentrasi O2 ini akan 

menyebabkan difusi O2 dari daun ke 

udara luar melalui stomata. 

Sebaliknya konsentrasi CO2 di 

dalam jaringan menurun (karena 

digunakan untuk fotosintesis) 

sehingga CO2 dari udara luar masuk 

melalui stomata.  

 

Faktor yang mempengaruhi difusi 

adalah: 

- suhu 

- kepadatan zat 

- besar kecilnya perbedaan 

konsentrasi 

 

4.2.2. Osmosis 

 

Osmosis adalah difusi melalui 

membran semipermeabel.  definisi 

osmosisi secara lebih terperinci 

adalah peristiwa bergeraknya 

pelarut antara dua larutan yang 

dibatasi membran semi permiable 

dan (selaput permiable diffrensial) 

berlangsung dari larutan yang 

konsentrasinya tinggi ke konsentrasi 

rendah. 

 

 41 

Suatu larutan yang mempunyai 

tekanan osmosis lebih tinggi 

daripada larutan lain disebut 

supertonik, sedangkan kebalikannya 

disebut hiposonik. Bila dua larutan 

sama tekanan osmosisnya, disebut 

isotonik atau isomosi 

 

Masuknya larutan ke dalam sel-sel 

endodermis merupakan contoh 

proses osmosis. Dalam tubuh 

organisme multiseluler, air bergerak 

dari satu sel ke sel lainnya dengan 

leluasa.  

 

Selain air, molekul-molekul yang 

berukuran kecil seperti O2 dan CO2 

juga mudah melewati membran sel. 

Molekul-molekul tersebut akan 

berdifusi dari daerah  dengan 

konsentrasi tinggi ke konsentrasi 

rendah.  

 

Proses Osmosis akan berhenti jika 

konsentrasi zat di kedua sisi 

membran tersebut telah mencapai 

keseimbangan.  

 

Osmosis juga dapat terjadi dari 

sitoplasma ke organel-organel 

bermembran.  

 

Percobaan osmosis dapat dibuat 

dengan menyekat tabung yang 

berisi larutan gula 10% dalam air 

(10% gula dan 90% air) dengan 

membran semipermeabel.  Apabila 

tabung tersebut dicelupkan dalam 

air, maka akan terjadi osmosis. Air 

dari dalam gelas piala akan masuk 

ke dalam tabung dan menaikkan 

cairan yang ada dalam tabung.  

Osmometer sederhana dibuat 

dengan menyekat tabung dengan 

membran.  Osmosis dapat dicegah 

dengan menggunakan tekanan.  

Oleh karena itu, ahli fisiologi 

tanaman lebih suka menggunakan 

istilah potensial osmotik yakni 

tekanan yang diperlukan untuk 

mencegah osmosis.  

 

Jika wortel direndam  ke dalam 

larutan garam 10% maka sel-selnya 

akan kehilangan rigiditas (kekakuan) 

nya.  Hal ini disebabkan potensial air 

dalam sel wortel tersebut lebih tinggi 

dibanding dengan potensial air pada 

larutan garam sehingga air dari 

dalam sel akan keluar ke dalam  

larutan tersebut. Jika diamati 

dengan mikroskop maka vakuola 

sel-sel wortel tersebut tidak tampak 

dan sitoplasma akan mengkerut dan 

membran sel akan terlepas dari 

dindingnya.  Peristiwa lepasnya  

plasma sel dari dinding sel ini 

disebut plasmolisis.  

 

Faktor yang mempengaruhi osmosis 

tergantung pada banyak sedikitnya 

molekul zat pelarut 

 

4.2.3. Tekanan kapiler 

 

Apabila pipa kapiler dicelupkan ke 

dalam bak yang berisi air, maka 

permukaan air dalam pipa kapiler 

akan naik sampai terjadi 

keseimbangan antara tegangan 

yang menarik air tersebut dengan 

beratnya. 

 

 42 

 

 

Gambar 12 Peristiwa kapilaritas 

 

 

Tekanan yang menarik air tersebut 

disebut tekanan kapiler.  

 

Tekanan kapiler tergantung pada 

diameter kapiler : semakin kecil 

diameter kapiler semakin besar 

tegangan yang menarik kolom air 

tersebut.  

 

Semakin kecil diameter tabung 

semakin besar tinggi kolom cairan.  

Partikel-partikel tanah bersifat 

hidrofilik, dan mempunyai pori-pori 

mikro. Air akan ditarik oleh partikel 

tanah dan mengisi pori-pori tersebut 

dan tetap dipertahankan melalui 

tekanan kapiler.  Kekuatan tekanan 

ini tergantung pada ketersedian air. 

 

 Pada tanah yang lembab 

kemampuan memegang airnya 

rendah, sedangkan pada tanah 

kering kemampuan memegang 

airnya lebih besar. 

 

 

 

4.2.4. Tekanan hidrostatik 

 

Masuknya air ke dalam sel akan 

menyebabkan tekanan terhadap 

dinding sel sehingga dinding sel 

meregang. Hal ini akan 

menyebabkan timbulnya tekanan 

hidrostatik untuk melawan aliran air 

tersebut. Tekanan hidrostatik dalam 

sel disebut tekanan turgor.  

 

Tekanan turgor yang berkembang 

melawan dinding sebagai hasil 

masuknya air ke dalam vakuola sel 

disebut potensial tekanan.  

 

Tekanan turgor penting bagi sel 

karena dapat menyebabkan sel dan 

jaringan yang disusunnya menjadi 

kaku.  

 

Potensial air suatu sel tumbuhan 

secara esensial merupakan 

kombinasi potensial osmotik dengan 

potensial tekanannya.  

 

Jika dua sel yang bersebelahan 

mempunyai potensial air yang 

berbeda, maka air akan bergerak 

dari sel yang mempunyai potensial 

air tinggi menuju ke sel yang 

mempunyai potensial air rendah.  

 

Tekanan hidrostatik dalam sel 

disebut tekanan turgor.  Tekanan 

turgor yang berkembang melawan 

dinding sebagai hasil masuknya air 

ke dalam vakuola sel disebut 

potensial tekanan.  

 

Tekanan turgor penting bagi sel 

karena dapat menyebabkan sel dan 

jaringan yang disusunnya menjadi 

kaku.  

 

 43 

Potensial air suatu sel tumbuhan 

secara esensial merupakan 

kombinasi potensial osmotik dengan 

potensial tekanannya.  Jika dua sel 

yang bersebelahan mempunyai 

potensial air yang berbeda, maka air 

akan bergerak dari sel yang 

mempunyai potensial air tinggi 

menuju ke sel yang mempunyai 

potensial air rendah.  

 

4.2.5. Gravitasi 

 

Air juga bergerak untuk merespons 

gaya gravitasi bumi, sehingga perlu 

tekanan untuk menarik air ke atas.  

 

Pada tumbuhan herba, pengaruh 

gravitasi dapat diabaikan karena 

perbedaan ketinggian pada bagian 

tanaman tersebut relatif kecil.  

 

Pada tumbuhan yang tinggi, 

pengaruh gravitasi ini sangat nyata. 

Untuk menggerakkan air ke atas 

pada pohon setinggi 100 m 

diperlukan tekanan sekitar 20 

atmosfer. 

 

4.3. Mekanisme Tanaman 

mengambil air  

 

Sebagian besar air yang telah 

diserap akan hilang dari tubuh 

tanaman baik dalam bentuk uap air 

maupun dalam bentuk tetesan air.  

 

Dari keseluruhan air yang hilang 

maka air yang hilang dalam bentuk 

gutasi hanya kira-kira 1%. Dengan 

demikian sebagain besar air yang 

hilang adalah dalam bentuk uap air.  

 

Pada sebagian besar hewan, cairan 

cenderung di daur ulang melalui 

sistem sirkulasi, sedangkan  pada 

tanaman air bergerak satu arah dari 

akar melalui batang menuju daun. 

Suplai air ini memungkinkan 

tumbuhan melakukan proses 

fotosintesis, memelihara turgor 

sehingga tumbuhan dapat  berdiri 

tegak, menjaga suhu tajuk tetap 

dingin, dan melakukan trasportasi 

mineral terlarut. 

 

Adanya lapisa lilin (kutikula) pada 

epidermis daun dan batang, ataupun 

lapisan gabus pada batang yang 

telah mengalami pertumbuhan 

sekunder dapat mengurangi 

kehilangan air pada tumbuhan.  

 

Perjalanan air dalam tumbuhan 

dimulai dengan absorpsi air pada 

permukaan akar. Air masuk ke 

dalam akar melalui sel-sel epidermis 

dan rambut akar (modifikasi sel 

epidermis). Rambut akar 

meningkatkan luas permukaan akar 

sehingga absorpsi air menjadi lebih 

efisien.  

 

Rambut akar dijumpai pada ujung 

akar yaitu pada daerah 

pemanjangan sel.  

 

Selanjutnya air dari epidermis 

masuk ke dalam korteks akar. 

Sebagian air masuk melalui 

sitoplasma (rute simplas ) dan 

sebagian besar air melalui ruang 

antar sel (rute apoplas). 

 

Ketika mencapai endodermis, air 

yang masuk dengan rute apoplas 

dipaksa masuk ke dalam 

endodermis karena pada 

endodermis terdapat jalur/pita 

Caspary.  

 

 44 

Jalur Caspary merupakan lilin 

(suberin) yang menebal pada 

dinding transversal dan dinding 

radial sel-sel endodermis. Suberin 

tidak dapat ditembus oleh air 

sehingga air dipaksa masuk ke 

dalam sel-sel endodermis pada 

bagian dinding tangensial. Ketika 

masuk ke dalam sel, maka mineral 

terlarut dalam air akan diseleksi oleh 

membran plasma yang bersifat 

semipermeabel.  

 

Air dari sel-sel endodermis 

selanjutnya masuk ke dalam 

pembuluh xilem melalui proses 

osmosis. Air dari pembuluh xilem 

akar, bergerak melalui xilem batang 

hingga ke xilem daun.  

 

Cairan xilem yang ada dalam xilem 

akar, xilem batang dan xilem daun 

berhubungan satu dengan lainnya 

membentuk suatu kolom.  

 

Ada empat kemungkinan yang dapat 

menerangkan mekanisme 

perjalanan air tersebut, yaitu: 

 

- tekanan akar 

 

- pompa xilem 

 

- aksi kapiler 

 

- penarikan air ke atas.  

 

Pada pagi hari, sering kita jumpai air 

yang keluar dari permukaan daun 

melalui proses gutasi.  Gutasi terjadi 

ketika air dalam tanah jenuh 

sementara kehilangan air melalui 

evaporasi kecil. Gutasi terjadi 

karena adanya tekanan akar. 

Tekanan akar terjadi karena adanya 

gradien osmotik. Gutasi terjadi 

melalui hidatoda yang terdapat pada 

ujung-ujung pertulangan daun.  

 

Gutasi terjadi jika malam hari udara 

dingin dan siang hari udara lembab 

dan hangat. Pada malam hari, 

mineral yang diabsorpsi dipompa ke 

dalam ruang antarsel disekeliling 

xilem. Akibatnya potensial air pada 

unsur pembuluh xilem berkurang 

dan air bergerak ke dalamnya dari 

sel-sel sekelilingnya.  

 

Tidak adanya transpirasi pada 

malam hari, tekanan di dalam xilem 

membangun titik-titik penekanan air 

larutan keluar hidatoda.  

Walaupun air gutasi menyerupai air 

embun, keduanya dapat dibedakan.  

 

Air embun berasal dari kondensasi 

uap air , sedangkan gutasi berasal 

dari tekanan akar. Jika terkena 

cahaya matahari, air gutasi 

menguap dan meninggalkan residu 

bahan organik dan garam mineral. 

 

 

 

Gambar 13  Peristiwa gutasi pada 

daun 

 

 

 45 

Tekanan akar hanya terjadi pada 

tumbuhan yang rendah dan jarang 

melebihi 45 psi (pound per square 

inch).  

 

Sedangkan untuk tumbuhan yang 

tinggi diperlukan tekanan hingga 150 

psi. 

 

Pada beberapa tanaman misalnya 

pinus, tidak mengembangkan 

tekanan akar. Jika batang dilukai 

ternyata juga tidak menyebabkan air 

tersembur ke luar.  Demikian juga air 

kapiler hanya dapat mencapai 

ketinggian 0.5 m saja. 

 

 

 

 

 Transpirasi 

 

Walaupun tekanan akar, pompa 

xilem dan aksi kapiler berperan 

dalam transpor air pada beberapa 

tumbuhan, sebagian besar 

mekanisme transpor air adalah 

melalui proses penarikan air karena 

penguapan atau transpirasi.  

 

Transpirasi adalah proses 

penguapan air melalui stomata. 

Ketika celah stomata terbuka maka 

molekul air akan bergerak dari 

konsentrasi tinggi (di dalam daun) ke 

konsentrasi rendah (lingkungan 

luar).  

 

Proses transpirasi dapat diterangkan 

dengan mengacu sifat fisik air . 

 

Molekul air akan melakukan tarik 

menarik dengan molekul air lainnya 

melalui proses kohesi. Selain itu 

molekul air juga dapat melakukan 

tarik menarik dengan dinding xilem 

melalui proses adhesi.  

Penguapan air melalui stomata akan 

menarik kolom air yang ada di dalam 

xilem, dan molekul air baru akan 

masuk ke dalam rambut akar.  

 

Teori kehilangan air melalui 

traspirasi ini disebut juga teori 

tegangan adhesi dan kohesi  

 

Pada sebagian besar tumbuhan, 

transpirasi umumnya sangat rendah 

pada malam hari.  

 

Transpirasi mulai menaik beberapa 

menit setelah matahari terbit dan 

mencapai puncaknya pada siang 

hari.  

 

Transpirasi berhubungan langsung 

dengan intensitas cahaya. Semakin 

besar intensitas cahaya semakin 

tinggi laju transpirasi.  

 

Faktor-faktor lingkungan lainnya 

yang berpengaruh terhadap 

transpirasi  antara lain: konsentrasi 

CO2, temperatur, kelembaban 

relatif, kepadatan udara, dan 

kecepatan angin.  

 

 4.4. Mekanisme membuka 

dan menutupnya stomata  

 

Stomata merupakan celah yang 

dibatasi oleh dua sel penjaga. Sel 

penjaga mempunyai penebalan 

dinding khusus (bagian tertentu 

menebal sedangkan bagian lainnya 

tidak menebal) dan di dalam selnya 

terdapat kloroplas  

 

Pengamatan mikroskopis terhadap 

permukaan daun menunjukkan 

 46 

bahwa cahaya mempengaruhi 

pembukaan stomatata.  

 

Pada saat redup atau tidak ada 

cahaya umumnya stomata 

tumbuhan menutup. Ketika 

intensitas cahaya meningkat 

stomata membuka hingga mencapai 

nilai maksimum.  

 

Mekanisme membuka dan 

menutupnya stomatata dikontrol 

oleh sel penjaga. Dibawah iluminasi, 

konsentrasi solut dalam vakuola sel 

penjaga meningkat. Bagaimana 

konsentrasi solut tersebut meningkat 

?  

 

Pertama, pati yang terdapat pada 

kloroplas sel penjaga diubah 

menjadi asam malat.  

 

Kedua, pompa proton pada 

membran plasma sel penjaga 

diaktifkan. Pompa proton tersebut 

menggerakkan ion H+, beberapa 

diantaranya berasal dari asam 

malat, melintasi membran plasma.  

Asam malat kehilangan ion H+ 

membentuk ion malat. Hal ini 

menaikkan gradien listrik dan 

gradien pH lintas membran plasma.  

 

Ion K+ mengalir ke dalam sel 

tersebut melalui suatu saluran 

sebagai respons terhadap 

perbedaan muatan, sedangkan ion 

Cl- berasosiasi dengan ion H+ 

mengalir ke dalam sel tersebut 

melalui saluran lainnya dalam 

merespon perbedaan konsentrasi 

ion H+. Akumulasi ion malat, K+, dan 

Cl- menaikkan tekanan osmotik 

sehingga air tertarik ke dalam sel 

penjaga.  

 

Signal yang mengaktifkan enzim  

pembentukan malat dan  

mengaktifkan pompa proton di 

dalam membran plasma adalah 

cahaya merah dan cahaya biru.  

 

Produksi asam malat dan influksion 

K+ dan Cl- menarik air ke dalam sel 

melalui proses osmosis. Ketika 

vakuola sel penjaga memperoleh air, 

sel tersebut membengkak dan 

menyebabkan tekanan turgor naik. 

Tekanan turgor ini akan mendesak 

dinding tipis pada sel penjaga 

sehingga mengakibatkan stomata  

membuka.  

 

Proses menutupnya stomata akan 

terjadi pada saat sel penjaga 

kehilangan ion K+ yang kemudian 

disusul dengan hilangnya air melalui 

proses osmosis yang menyebabkan 

turgor sel penjaga menurun.  

               

Adanya klorofil pada sel penjaga 

mengakibatkan sel penjaga dapat 

melangsungkan proses fotosintesis 

yang menghasilkan glukosa dan 

mengurangi konsentrasi CO2. 

Glukosa larut dalam air sehingga air 

dari jaringan di sekitar sel penjaga 

akan masuk ke dalam sell penjaga 

yang mengakibatkan tekanan turgor 

sel penjaga naik sehingga stomata 

akan membuka.  

 

Faktor yang mempengaruhi 

membuka dan menutupnya stomata 

yaitu:  

 

1. Faktor internal antara lain 

cahaya matahari, 

konsentrasi CO2,  dan asam 

absisat (ABA). 

 

2. Faktor internal (jam biologis).  

 47 

 

Cahaya matahari merangsang sel 

penjaga menyerap ion K+ dan air, 

sehingga stomata membuka pada 

pagi hari.  

 

Konsentrasi CO2 yang rendah di 

dalam daun juga menyebabkan 

stomata membuka.  

 

Stomata akan menutup apabila 

terjadi cekaman air.  

 

Pada saat cekaman air, zat pengatur 

tumbuh ABA diproduksi di dalam 

daun yang menyebabkan membran 

menjadi bocor sehingga terjadi 

kehilangan ion K+ dari sel penjaga 

dan menyebabkan sel penjaga 

mengkerut sehingga stomata 

menutup.  

 

Faktor internal yaitu jam biologis 

memicu serapan ion pada pagi hari 

sehingga stomata membuka, 

sedangkan pada malam hari terjadi 

pembebasan ion yang 

menyebabkan stomata menutup.  

 

Stomata pada sebagian besar 

tanaman umumnya membuka pada 

siang hari dan menutup pada malam 

hari.  

 

Pada beberapa tumbuhan misalnya 

kelompok tumbuhan CAM stomata 

membuka pada malam hari 

sedangkan pada siang hari stomata 

menutup.  

 

Menutupnya stomata pada siang 

hari merupakan adaptasi untuk 

mengurangi proses penguapan 

tumbuhan yang hidup di daerah 

kering.  

 

Pada malam hari CO2 masuk ke 

dalam tanaman dan disimpan dalam 

bentuk senyawa C4. Selanjutnya 

senyawa C4 akan membebaskan 

CO2 pada siang hari sehingga dapat 

digunakan untuk fotosintesis.  

 

Adaptasi lainnya yang terdapat pada 

tumbuhan xerofit untuk mengurangi 

proses transpirasi yaitu memiliki 

daun dengan stomata tersembunyi 

(masuk ke bagian dalam) yang 

ditutupi oleh trikoma (rambut-rambut 

yang merupakan penjuluran 

epidermis).  

 

Pada saat matahari terik, jumlah air 

yang hilang melalui proses 

transpirasi lebih tinggi daripada 

jumlah air yang diserap oleh akar. 

Untuk mengurangi laju transpirasi 

tersebut stomata akan menutup.   

 

Menutupnya stomata akan 

menurunkan jumlah CO2 yang 

masuk ke dalam daun sehingga 

akan mengurangi laju fotosintesis.  

 

Pada dasarnya proses membuka 

dan menutupnya stomata bertujuan  

untuk menjaga keseimbangan 

antara kehilangan air melalui 

transpirasi dengan pembentukan 

gula  melalui fotosintesis. 

 

4.5. Transpor fotosintetat 

melalui floem 

 

Tanaman mempunyai dua sistem 

transpor yang terpisah yaitu xilem 

dan floem.  

 

 Xilem berfungsi mengangkut air, 

sedangkan floem berfungsi 

 48 

mengangkut gula yang dihasilkan 

dari proses fotosintesis.  

 

Floem disusun oleh sel-sel 

penghantar makanan yang disebut 

unsur tapis yang tersusun dari ujung 

ke ujung menyerupai tabung.  

 

Melalui perforasi pada lempeng 

tapis, larutan gula (disebut juga 

cairan floem) bergerak bebas dari 

satu sel ke sel berikutnya karena 

adanya sitoplasma yang saling 

berhubungan/kontinu.  

 

Cairan floem terutama mengandung 

sukrosa (molekul disakarida); selain 

itu dapat mengandung ion-ion 

anorganik, asam-asam amino, dan 

zat pengatur tumbuh yang 

dipindahkan dari satu bagian 

tanaman ke bagian tanaman 

lainnya. 

 

Berbeda dengan cairan xilem yang 

hanya bergerak satu arah dari akar 

ke daun, cairan floem bergerak ke 

berbagai arah pada tanaman.   

 

Tempat gula dihasilkan baik dari 

proses fotosintesis maupun hasil 

dari pemecahan molekul pati disebut 

sebagai sumber gula (sugar source).  

 

Floem mengangkut gula dari sumber 

gula, seperti daun atau batang hijau 

ke bagian tanaman lainnya.  

 

                                                 

Tempat penerima gula, tempat gula 

disimpan atau dikonsumsi disebut 

sebagai sugar sink. Akar, ujung 

tunas, dan buah yang sedang 

tumbuh merupakan sugar sink. 

Demikian juga bagian batang yang 

tidak berfotosintesis, dan sel-sel 

hidup pada batang pohon termasuk 

sugar sink. 

 

Struktur-struktur penyimpan seperti 

akar tunggang tanaman bit gula, 

umbi kentang, umbi lapis tanaman 

lili merupakan sugar sink selama 

musim panas ketika tumbuhan 

menyimpan kelebihan gula.  

 

Pada saat musim semi, ketika 

tanaman mulai tumbuh dan 

mengkonsumsi gula, akar bit gula, 

umbi kentang, umbi lapis, maupun 

struktur penyimpan lainnya menjadi 

sumber gula, dan transpor gula 

melalui floem terjadi dari bagian 

tersebut ke organ yang sedang 

tumbuh.  

 

Jadi setiap tabung penghantar 

makanan dalam floem mempunyai 

ujung sumber gula (sugar source) 

dan ujung sugar sink, tetapi dapat 

berubah menurut  musim atau tahap 

perkembangan tanaman.   

 

Apa yang menyebabkan cairan 

floem mengalir dari sugar source ke 

sugar sink. Laju alirannya dapat 

mencapai 1 m/jam, terlalu besar jika 

dihitung berdasarkan proses difusi 

(dapat memerlukan waktu 8 tahun).  

 

Mekanisme aliran massa merupakan 

hipotesis yang banyak diterima.   

 

Aliran gula melalui floem bergerak 

dari sugar source ke sugar sink .  

 

Pada bagian sugar source misalnya 

daun :  gula diangkut masuk ke 

dalam tabung floem melalui 

transport aktif. Muatan gula pada 

ujung sumber (sugar source) 

 49 

tersebut menaikkan konsentrasi 

larutan dalam tabung floem.  

 

Konsentrasi larutan yang tinggi 

tersebut akan menarik air masuk ke 

dalam tabung secara difusi. 

Masuknya air tersebut meningkatkan 

tekanan air pada bagian sugar 

source di ujung floem.  

 

Pada bagian sugar sink, misalnya 

akar tanaman bit gula, gula dan air 

meninggalkan tabung floem. Saat 

gula meninggalkan floem, air akan 

mengikutinya keluar melalui proses 

osmosis.  

 

Keluarnya gula menurunkan 

konsentrasigula pada bagian ujung 

sugar sink. Keluarnya air 

menurunkan tekanan hidrostatik 

dalam tabung.  Adanya tekanan air 

pada ujung pembuluh floem.     

 

 

Kerja Ilmiah 2 

 

1. Buatlah  2 (dua) model tanah 

berlereng  dengan kemiringan 

yang sama  pada sebuah mapan 

 

2. Kemudian tanamilah satu model 

tersebut dengan rumput, 

sedangkan satunya lagi biarkan 

dalam keadaan tidak bervegetasi 

 

3. Letakkan dalam tempat terbuka 

akan tetapi tidak terkena air 

hujan secara langsung 

 

4. Seminggu kemudian (setelah 

rumput tumbuh), lakukan 

pengamatan dengan 

menyiramkan air dengan 

menggunakan sprayer tangan 

pada dua model tersebut  

Gunakan sejumlah air yang 

sama banyaknya, hingga terjadi 

aliran air. 

 

5. Amati yang terjadi pada kedua 

permukaan lereng 

 

 

 

4.6. Evaluasi 

 

Petunjuk: jawablah dengan benar 

 

1. Apa perbedaan difusi dengan 

osmosis 

 

2. Apa tujuan transpirasi bagi 

tanaman 

 

3. Jelaskan mekanisme membuka 

dan menutupnya stomata, dan 

faktor apa saja yang 

mempengaruhinya 

 

4. Jelaskan bagaiman mekanisme  

pengangkutan  air dan hasil 

fotosintesa pada tanaman 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 50 

BAB V 

HARA TANAMAN DAN 

TANAH SEBAGAI 

PENYEDIA HARA 

 

5.1. Hara Tanaman 

 

Sampai saat ini telah diketahui 

lebih dari 100 unsur kimia. Dari 

lebih seratus ini hanya sekitar 17 

yang merupakan hara esensial 

bagi tanaman.  

 

Karbon, Hidrogen, dan Oksigen 

 

Karbon merupakan rangka dari 

senyawa organik. Karbon diambil 

dari atmosfir dalam bentuk 

karbondioksida, yang biasa disebut 

fotosintesa. Peristiwa ini 

menghasilkan gula dan oksigen. 

Oksigen dibutuhkan dalam 

peristiwa  respirasi.  

 

Hidrogen bersama oksigen yang 

bergabung menjadi molekul air, 

merupakan molekul dalam jumlah 

terbesar dalam tubuh tanaman. Air 

dibutuhkan tanaman sebagai alat 

transportasi mineral maupun 

makanan tanaman, dan juga turut 

berperan dalam beberapa reaksi 

kimia dalam tubuh tanaman.  

Hidrogen juga merupakan molekul 

konstituen beberapa komponen 

penyusun sel tanaman.   

 

 

5.1.1.Unsur hara esensial 

 

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 

merana.  

 

Berdasarkan jumlah yang 

diperlukan kita mengenal adanya 

unsur hara makro dan unsur hara 

mikro. Unsur hara makro 

diperlukan oleh tanaman dalam 

jumlah  yang lebih besar (0.5-3% 

berat tubuh tanaman). Sedangkan 

unsur hara mikro diperlukan oleh 

tanaman dalam jumlah yang relatif 

kecil (beberapa ppm/ part per 

million dari berat keringnya).  

 

Contoh: 

Unsur N termasuk unsur hara 

makro. Unsur ini diperlukan oleh 

tanaman dalam jumlah 1-4 %  

berat kering tanaman. Unsur 

tersebut diperlukan oleh tanaman 

sebagai penyusun asam  amino, 

protein, dan klorofil.  

 

Apabila tanaman kekurangan 

unsur N akan menunjukkan gejala  

antara lain klorosis pada daun. 

Gejala kekurangan N pertama kali 

akan muncul pada daun  tertua 

 

Unsur Al tidak termasuk unsur hara 

esensial, sebab unsur ini meskipun 

jumlahnya banyak  dalam tanah 

tetapi tidak diperlukan bagi 

pertumbuhan tanaman. 

Keberadaan unsur Al justru  dapat 

bersifat racun bagi tanaman. Unsur 

ini dapat mengikat fosfat sehingga 

 51 

menjadi tidak  tersedia bagi 

tanaman. 

 

Unsur Cu (cuprum) termasuk unsur 

hara mikro. Unsur ini diperlukan 

tanaman dalam jumlah yang relatif  

kecil (6 ppm). Jika jumlahnya 

banyak, Cu akan menjadi racun 

bagi tanaman, misalnya: Cu  akan 

membunuh ganggang pada 

konsentrasi 1 ppm.  

 

Unsur hara makro antara lain: C, 

H, O, N, P, K, S, Ca, dan Mg. 

Sedangkan yang termasuk unsur  

hara mikro adalah : Fe, B, Mn, Cu, 

Zn, Mo, dan Cl.  

 

Beberapa unsur ada yang esensial 

bagi tanaman  tertentu, misalnya 

Na, Si dan Co. sedangkan oksigen 

selain dalam bentuk CO2 dan H2O 

juga dapat diambil dalam bentuk 

O2, maupun senyawa lainnya.  

 

Unsur C, H, dan O merupakan 

penyusun utama makromolekul, 

seperti: karbohidrat, lipid, protein 

dan asam nukleat.  

Setelah C, H, dan O, nitrogen 

merupakan unsur hara makro 

terpenting.  

 

Nitrogen merupakan  komponen 

dari asam-asam amino (juga 

protein), klorofil, koenzim dan 

asam nukleat. Nitrogen sering  

merupakan unsur pembatas 

pertumbuhan.  

 

Walaupun gas nitogen  menyusun 

78% atmosfir bumi, tumbuhan tidak 

dapat menggunakannya secara 

langsung.  

Gas N2 tersebut harus difiksasi 

oleh bakteri menjadi amonia (NH3).  

 

Beberapa tumbuh-tumbuhan 

(seperti kacang tanah, kedelai, 

kapri, dan  tumbuhan legume 

lainnya) bersimbiosis dengan 

bakteri Rhizobium spp. 

 

Rhizobium ini  dapat memfiksasii 

gas N2  (yang terjerap dalam pori-

pori tanah) dan mengkonversinya 

menjadi amonia. 

 

Bakteri dari genus Azotobacter, 

yang hidup bebas dalam tanah, 

juga dapat melakukan fiksasi 

nitrogen.   

 

Molekul NH3 dengan segera 

mengikat ion H+ membentuk ion 

NH4+.  

 

Jika bintil akar menghasilkan ion 

NH4

+ melebihi yang diperlukan 

tanaman maka ion NH4

+ akan 

dibebaskan ke dalam tanah dan 

dapat  dimanfaatkan oleh 

tumbuhan non legume, oleh bakteri 

nitrifikasi (spesies dari genus  

Nitrobacter dan Nitrozomonas) 

dapat diubah menjadi ion nitrat.  

 

Tumbuhan dapat  mengambil 

nitrogen dalam bentuk ion NH4+ 

maupun NO3

-.  Akan tetapi 

beberapa tumbuhan dapat juga 

mengabsorpsi sejumlah nitrogen 

dalam bentuk asam amino atau 

urea. 

 

Beberapa tumbuhan pemakan 

serangga, misalnya: Venus flytrap 

(Drocera sp) dan kantong semar  

(Nephentes sp.) dapat mencerna 

serangga menjadi asam amino  

untuk memenuhi kebutuhan 

nitrogennya. 

 52 

5.1.1.1.Unsur hara makro 

 

N, P, dan K merupakan tiga unsur 

utama dalam kehidupan tanaman.  

 

Nitrogen diambil dalam bentuk 

nitrat (NO3

- ) atau amonium (NH4+).  

 

Nitrogen digunakan tanaman 

dalam sintesa asam amino, yang 

merupakan bahan dasar 

pembentukan protein. 

 

Sumber utama nitrogen adalah 

nitrogen bebas (N2) di atmosfir, 

dan sumber lainnya senyawa-

senyawa nitrogen yang tersimpan 

dalam tubuh jasad. 

 

Nitrogen sangat jarang ditemukan 

menjadi komponen pelikan oleh 

karena perilakunya yang mudah 

larut dalam air.  

 

Perilaku nitrogen inilah yang 

menjadikan endapan-endapan 

nitrogen yang relatif cukup banyak 

ditemui pada daerah beriklim 

kering dan itupun terbatas secara 

setempat. 

 

Kandungan nitrogen tanaman rata-

rata sekitar 2 sampai 4% atau 

terkadang dapat mencapai 6%.  

Protoplasma makhluk hidup juga 

mengandung protein.  

 

Nitrogen juga dibutuhkan tanaman 

untuk beberapa komponen vital 

seperti klorofil, asam nukleat dan 

enzim.  

 

Defisiensi nitrogen akan 

membatasi pembesaran  dan 

pembelahan sel.  

 

Gejala defisiensi berupa tanaman 

yang kerdil dan kuning akan 

terlihat, terutama pada bagian 

tanaman yang lebih tua. 

 

Berikut beberpa gejala kekurangan 

nitrogen pada tanaman yaitu: 

 

- pertumbuhan lambat 

 

- daun berwarna kuning 

(kllorosis) 

 

- nekrosis pada bagian ujung 

daun,  

 

Nitrogen merupakan unsur mobil 

dalam tanaman, yaitu unsur dapat 

dipindahkan dari jaringan tua ke 

yang muda. 

 

Gambar 14 dibawah  menunjukkan 

peredaran hara nitrogen di alam.   

 

Nitrogen dapat hilang ke atmosfir 

melalui denitrifikasi nitrat atau oleh 

volatilisasi amonia.  

 

 

 

Gambar 14. Peredaran nitrogen  

 

 53 

Senyawa nitrogen yang tertambat 

pada jasad hidup dan dilibatkan 

dalam kegiatan fisiologisnya, 

dikembalikan ke dalam peredaran 

nitrogen setelah mengalami 

mineralisasi. 

 

Peruraian senyawa N-kompleks 

menjadi senyawa N-anorganik 

sederhana sehingga 

memungkinkan digunakan lagi 

dalam asimilasi jasad berlangsung 

dalam dalam beberapa tahapan 

yang melibatkan peranan berbagai 

macam jasad pengurai. 

 

Perubahan bentuk senyawa N ini 

dapat dijelaskan pada Gambar 15 

dibawah ini. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 15 . Perubahan bentuk 

senyawa nitrogen 

Energi yang dibebaskan dari 

perubahan di atas akan digunakan 

oleh berbagai jasad tanah itu untuk 

melakukan kegiatannya termasuk 

melakukan perubahan senyawa N 

tahapan selanjutnya. 

 

Proses perubahan bentuk senyawa 

N-organik kompleks menjadi 

senyawa N-organik lebih 

sederhana (asam amino) disebut 

aminasi.  

 

 Asam amino yang dibentuk 

melalui aminasi akan terus 

diserang untuk diuraikan dan 

dimanfaatkan oleh jasad renik 

sampai akhirnya akan membentuk 

amonim yang disebut amonifikasi.  

 

N-amonium hasil amonifikasi ini 

akan digunakan oleh jasad renik 

tanah, diserap tanaman, atau 

ditambat oleh liat. 

 

Tahapan selanjutnya adalah 

perubahan senyawa N-amonium 

menjadi senyawa nitrit (nitrifikasi).  

 

Nitrifikasi merupakan suatu proses 

oksidasi enzimatik yang dilakukan 

sekelompok jasad renik dan 

berlangsung dalam dua tahap 

terkoordinasi.  

 

Masing-masing tahapan dilakukan 

sekelompok jenis jasad renik, yang 

berbeda dari keompok jasad renik 

yang bekrja pada tahap berikutnya. 

 

Pencucian nitrat , terutama pada 

tanah-tanah berpasir 

menyebabkan kurangnya N dari 

daerah perakaran tanaman. 

 

 

Protein dan 

senyawa 

serupa 

 

Pencernaan 

enzimatik 

Senyawa 

amino 

kompleks  

CO2 

Energi 

Hasil lain 

 54 

Fosfor 

 

Fosfor diambil tanaman dalam 

bentuk H2PO4

- dan HPO4

bergantung pada pH tanah.   

 

Fosfor merupakan unsur yang 

sangat labil karena 

ketersediaannya dipengaruhi oleh 

pH.   

 

Peredaran P di alam disajikan 

pada Gambar 16 dibawah ini. 

 

 

 

Gambar 16. Peredaran hara posfot 

di alam 

 

 

Posfor alam memasuki sistem 

tanah melalui penghancuran dan 

peruraian yang berjalan lambat 

oleh karena daya larutnya yang 

rendah. 

 

Walaupun pembebasan P dari 

bentuk tidak larut batuan posfat 

dan bentuk lain sangat lambat, 

namun takaran P yang diangkut air 

sungai dan diendapkan di laut 

sangat besar. 

 

Diperkirakan sekitar 3.5.juta ton P 

per tahun terangkut dan 

diendapkan di laut sebagai 

Kalsiumposfat yang sukar larut. 

 

Hanya sebagain kecil P yang 

kembali ke tanah melalui guano 

yang dihasilkan burung laut dan 

oleh manusa melalui ikan yang 

dikonsumsinya. 

 

Hasil uraian P-alam berupa 

senyawa posfat yang berada 

dalam sisitem tanah dengan 

berbagai jenjang kelarutan. Bentuk 

posfat ini akan dikonsumsi jasad 

hidup, dijerap liat tanah, bahan 

organik, kation Al, Fe, Mn, Ca, dan 

kation lain. 

 

Posfat yang dikonsumsi akan 

dilibatkan dalam sintesis 

protoplasma dasn kembali 

memasuki sisitem tanah setelah 

diurai oleh bakteriposfat.  

 

 

Pada pH rendah posfor  terfiksasi 

oleh ion aluminium  sedangan 

pada pH tinggi terfiksasi oleh besi 

(Fe).   

 

 55 

Oleh karenanya ketersediaan P 

selalu menjadi faktor pembatas 

untuk daerah hutan hujan tropis. 

 

Beberapa faktor yang  berperan 

dalam pengendalian  ketersediaan 

hara posfor adalah: 

 

1. pemupukan P 

 

2. pelapukan bahan yang 

mengandung P 

 

3. serapan akar 

 

4. jasad renik 

 

5. jerapan dan pencucian 

 

Gejala kekurangan P pada 

tanaman memiliki ciri-ciri sebagai 

berikut:  

 

1. Pertumbuhan lambat 

 

2. Menguningnya daun 

(terutama pada daun tua) 

 

3. Daun berwarna hijau gelap 

 

4. Guguir daun 

 

5. Berbuah sedikit dan 

perkembangan biji 

terhambat.  

 

 

 

 

 

Gambar 17  Defisiensi Posfor pada 

daun anggur 

 

 

 

 

   

 

Gambar 18  Defisiensi posfor pada 

tomat 

 

 

 

Ruang berpikir. 

menurut pendapatmu 

apakah setiap tanaman 

yang dibudidayakan 

pada daerah tropis 

harus dilakukan 

pemupukan P 

 56 

Kalium 

 

Kalium diambil tanaman dalam 

bentuk inon K. Ion ini tidak 

disintesa menjadi komponen 

tertentu.  

 

Tanah dapat mengandung lebih 

kurang 900-1400 pound per 1 m3 

tanah, akan tetapi 90-98% kalium 

ini terkonsentrasi pada mineral 

primer dan tidak tersedia bagi 

tanaman. 

 

Sumber utama K berasal dari 

pelapukan mineral yang 

mengandung K.  

 

Kalium  dalam tanah dapat 

dijumpai dalam 3 kemungkinan 

yaitu: 

a. secara kimi terikat dalam 

mineral primer tanah 

 

b. dapat dipertukarkan 

ataupun diabsorbsi 

 

c. dalam larutan tanah 

 

Umumnya tanah yang kandungan 

tanah liatnya tinggi cenderung 

untuk mengandung kalium yang 

relatif tinggi juga, dibandingkan 

dengan tanah berpasir dan 

organik. 

 

Hanya sekitar 1-10%  dari total 

kalium yang terdapat dalam tanah 

dapat diambil tanaman, dan hanya 

1 sampai 2% dari yang terkandung 

dalam tanah yang dapat 

dipertukarkan. 

 

Gambar 19 berikut  ini 

memperlihatkan beberapa bentuk 

kalium dalam tanah 

 

Gambar 19. Ketersediaan K dalam 

tanah 

 

 

Kalium merupakan bagian penting 

dalam tranlokasi gula dan 

pembentukan pati.  

 

Kandungan Kalium pada sel 

tetangga  juga berperan dalam 

mengatur membuka dan 

menutupnya stomata.  

 

Pertumbuhan, perluasan dan 

ketahanan terhadap penyakit juga 

dipengaruhi oleh cukup 

tersedianya hara ini.  

Peningkatan ukuran dan kualitas 

buah-buahan, kacang, dan sayuran 

juga dipengaruhi oleh ketersedian 

yang cukup dari unsur ini. 

 

Tanaman kentang, bit gula, 

ataupun wortel membutuhkan 

kalium yang cukup besar untuk 

membantu akumulasi karbohidrat 

dan translokasi asimilat keluar 

daun.  

 

 57 

Pertumbuhan vegetatif pada 

tanaman sayuran seperti 

asparagus dan kol juga 

membutuhkan kalium dalam jumlah 

besar. 

 

Gejala kekurangan kalium pada 

tanaman ditandai oleh: 

 

1. Pertumbuhan lambat 

 

2. Ujung daun mengalami 

nekrosis yang dimulai pada 

daun muda. 

 

3. batang lemah 

 

4. buah kecil kecil 

 

Walaupun kalium penting untuk 

semua tanaman tingkat tinggi dan 

rendah akan tetapi hara ini bukan 

merupakan bagian penyusun tubuh 

tanaman.   

 

Kalium tidak membentuk ligand 

(molekul organik kompleks) yang 

terutama berfungsi sebagai 

aktivator suatu enzim atau kofaktor 

dari sekitar 46 enzim. 

 

Kalium disimpan dalam jumlah 

besar di vakuola. 

 

Kalium juga berperam dalam 

membantu memelihara potensial 

osmotis dan pengambilan air, dan 

berpengaruh positif terhadap 

penutupan stomata.  

Tanaman yang cukup mengandung 

K hanya sedikit mengalami 

kekurangan air.  

 

Kalium juga berfungsi 

menyeimbangkan muatan-muatan 

anion dan mempengaruhi 

penyerapan dan transportasinya.   

 

Beberapa hasil penelitian 

memperlihatkan bahwa tanaman 

yang cukup mengandung kalium 

dapat mengurangi berjangkitnya 

penyakit (misalnya Verticillium 

yang menyebabkan layu pada 

kapas) dan jatuh rebah pada 

tanaman.  

 

Telah diketahui kalium berperan 

dalam fotosintesis karena secara 

langsung meningkatkan 

pertumbuhan dan indeks luas 

daun.   

 

Tingkat kritis K dalam jaringan 

tumbuhan relatif tinggi, biasanya 

sekitar 1.0% atau 4 kali lipat lebih 

tinggi dibandingkan titik kritis 

posfor.  

 

Hampir seluruh kalium diserap 

pada fase pertumbuhan vegetatif  

hanya sedikit yang ditrasfer ke 

buah atau biji.  

 

Tanaman juga membutuhkan 

kalsium, magnesium, dan sulfur 

untuk pertumbuhan dan 

perkembangannya. 

 

Gambar 20, dan 21 dibawah ini 

memperlihatkan gejala kekurangan 

kalium pada  paprika, dan daun 

labu. 

 

 

 58 

 

 

Gambar 20 Gejala kekurangan 

kalium pada paprika 

 

 

 

Gambar 21. Gejala kekurangan 

kalium pada daun labu 

 

Kalsium 

 

Umumnya tanah-tanah mineral 

banyak mengandung calsium, 

karena mineral yang mengandung 

unsur ini pada kerak bumi cukup 

banyak  misalnya apatit (Ca3 (PO4) 

, kalsit (CaCO3), dan dolomit 

(CaCO3, MgCO3).  

 

Kalsium merupakan unsur esensial 

yang paling tidak bergerak. 

Pengambilan dan transpor terjadi 

secara pasif.  

 

Dibandingkan dengan ion-ion lain 

hanya sedikit ataupun tidak ada 

pengangkutan di dalam floem. 

Status kalsium dalam tanah 

berhubungan dengan pH yang 

pengaruhnya lebih besar 

dibandingkan dengan pengaruh 

ketersediaannya.  

 

Kalsium diambil tanaman dalam 

bentuk ion Ca++. Senyawa ini 

merupakan bagian esensial dari 

dinding sel.  

 

Kalsium disimpan pada jaringan 

tanaman dan tidak dapat 

diremobilisasi. 

 

Kacang tanah membutuhkan 

kalsium yang tinggi untuk 

perkembangan polongnya. 

 

Pengaplikasian unsur ini melalui 

daun sering digunakan petani 

untuk mengurangi bercak-bercak 

hitam pada buah-buahan. 

 

Gejala defisiensi Kalsium pertama 

sekali terlihat pada daun-daun 

muda, sebagian daun akan 

berubah bentuk dan mengalami 

klorosis, sedangkan pada organ 

yang lebih tua jarang teramati 

gejala defisiensi. Hasil ini 

memperlihatkan bahwa kalsium 

tidak didistribusikan ke bagian  

yang lebih muda. 

 59 

 

 

Gambar 22  Buah apel yang 

mengalami kekurangan kalsium 

 

Gambar 22 diatas memperlihatkan 

buah apel yang kekurangan 

kalsium kulit buahnya lembek pada 

beberapa bagian buah dan 

kemudian membusuk. Oleh 

karenanya jika dalam pertumbuhan 

buah kekurangan hara kalsium ini 

buah  akan busuk. 

 

Secara umum ciri-ciri gejala 

defisiensi kalsium adalah: 

 

1. Tip burn pada daun muda 

 

2. Matinya titik tumbuh pada 

batang juga akar 

 

3. Gejala abnormal dari daun 

(berwarna lebih gelap) 

 

4. Mati pucuk 

 

5. Batang lemah 

 

6. Buah busuk 

 

 

 

 

Gambar 23 mengeringnya buah 

tomat akibat kekurangan kalsium 

 

Magnesium 

 

Magnesium tanah berasal dari 

pelapukan mineral primer (yaitu 

biotit, serpentin, hornblende, 

dolomit, dan olivin).  

 

Seperti kation yang lain tanaman 

mengambil magnesium dalam 

bentuk ion Mg++.  

 

Klorofil yang merupakan pabrik 

berlangsungnya fotosintesis 

mengandung magnesium sebagai 

intinya.  

 

Unsur ini bersifat mobil dan 

merupakan aktivator beberapa 

enzim. 

 

Pengambilan magnesium 

dilakukan secara aktif dan pasif. 

Transpor terutama terjadi di dalam 

aliran tranpirasi. 

 

 

 

 

 60 

 

 

Gambar 24  Daun jeruk yang 

mengalami defisiesi magnesium 

 

 

Dibandingkan dengan kalsium, 

maka magnesium lebih aktif 

bergerak, dan dari beberapa 

penelitian diketahui bahwa unsur 

ini banyak terdapat pada pembuluh 

floem (transpor aktif). 

 

Gejala defisiensi magnesium: 

 

1. Menguningnya tulang daun 

tertama pada daun tua 

 

2. Keriting pada tepi daun 

 

3. Kuning sepanjang tulang 

daun. 

 

5.1.1.2. Unsur Hara Mikro  

 

Mikronutrien dibutuhkan tanaman 

dalam jumlah kecil.  Yang 

termasuk kedalam  kelompok 

mikronutrien ini adalah zinkum, 

besi, mangan, kuprum, boron, 

molibdenum, klor dan nikel. 

Zinkum 

 

Gejala kekurangan 

 

1. Menurunnya pertumbuhan,  

batang  menjadi berbentuk 

roset 

 

2. Terhalangnya pembentukan 

buah 

 

3. Klorosis pada intervenal 

daun 

 

4. Dieback  

 

 

Besi 

 

Besi menyusun sekitar 5% dari 

kerak bumi dan umumnya dijumpai 

dalam tanah. Besi berasal dari 

mineral primer ferro-magnesium 

silikat. 

 

Pada tanah yang drainasenya jelek 

bentuk besi tereduksi (ferro= Fe2+) 

meningkat, bahkan sampai 

ketingkat beracun.  

 

Kondisi inilah yang perlu menjadi 

pertimbangan sistem pengairan 

pada budidaya padi sawah.  

 

Diambil tanaman dalam bentuk ion 

Fe++, dan dibutuhkan untuk 

pembentukan klorofil.  Defisiensi 

Fe dapat terjadi pada tanah yang 

mempunyai pH tinggi. 

 

 

 

 

 

 

 61 

Gejala kekurangan unsur ini pada 

tanaman adalah: 

 

1. Klorosis pada interveinal 

 

2. Dalam beberapa kasus 

ranting mati  

 

 

 

Gambar 25 Defisiensi besi pada 

daun bunga rose 

 

Pada Gambar 25 dapat dilihat 

bahwa gejala kekurangan besi ini 

akan mengakibatkan daun 

tanaman menguning, karena 

gagalnya membentuk butir hijau 

daun. 

 

 

 

Gambar 26 Defisiensi besi pada 

rerumputan 

 

 

Gambar 27 Defisiensi besi pada 

daun jeruk 

 

Pada Gambar 27 dapat dilihat 

menguningnya daun jeruk pada 

daun nomor 2 dan 3 sebagai akibat 

kekurangan besi. 

 

Mangan 

 

Mangan merupakan aktivator 

beberapa enzim, dan juga 

berperan dalam pembentukan 

klorofil. 

 

Mangan juga mengaktifkan asam 

indolasetat oksidase (IAA) dalam 

jaringan tanaman seperti Fe.  

 

Mn juga relatif tidak bergerak dan 

teristimewa ditranslokasikan ke 

jaringan muda atau meristimatik.  

 

Gajala kekurangan: 

 

1. Klorosisi pada daun muda 

 

2. Penguningan secara 

gradasi 

 

 

 62 

 

 

Gambar 28 Gejala defisiensi 

mangan 

 

 

Kuprum 

 

Merupakan aktivator dari beberapa 

enzim, dan memegang peranan 

penting pada produksi vitamin A. 

 

Gejala kekurangan hara cuprum 

adalah: 

 

1. pertumbuhan kerdil 

2. mati pada pucuk terminal 

 

3. hipo pikmentasi 

 

4. mati dan keriting pada 

ujung daun 

 

Boron 

 

Boron terdapat dalam tanah pada 

tingkatan yang sangat rendah 

sebagai asam borat (HBO3) dan 

diabsorbsi oleh partikel tanah 

sebagai borat 

 

Pengambilan B diperkirakan 

sebagai asam borat yang tidak 

berdissosiasi, tampaknya terutama 

pasif melalui aliran transpirasi.  

 

 

 

Gambar 29 Gejala defisiensi boron 

pada daun anggur 

 

 

 

 

Gambar 30  Gejala toksisitas boron 

pada daun tomat 

 

 

 

 

 63 

Boron mempengaruhi 

perkembangan sel dan 

mengendalikan transpor gula dan 

pembentukan polisakarida.  

 

Fungsi lainnya selalu dikaitkan 

dengan sisi aktif fosforilasi untuk 

menghambat pembentukan pati 

yang mencegah polimerisasi gula.  

 

Dari beberapa hasil penelitian 

boron merupakan unsur tidak 

mobil. 

 

Gejala kekurangan: 

1. Matinya pucuk 

 

2. Klorosis  pada daun 

 

 

3. Bintik kuning pada buah 

atau umbi 

4. menurunnya pembungaan 

atau kegagalan polinasi 

 

Molibdenum 

 

Molibdenun diabsorbsi tanaman 

dalam bentuk ion molibdat  atau 

MoO4

2-. 

 

Ion ini digunakan dalam proses 

transformasi senyawa nitrogen. 

Perubahan nitrogen nitrat kedalam 

asam amino dilakukan oleh enzim 

nitrat reduktase yang 

pembentukannya membutuhkan 

molibdenum.  

 

Konsentrasi yang tinggi dari unsur 

ini pada pakan ternak dapat  

menyebabkan keracunan ternak. 

 

 

 

Gambar 31 Gejala defisiensi 

molibdenum 

 

Gejala kekurangan molebdenum 

hampir sama dengan gejala 

kekurangan nitrogen, hal ini 

disebabkan hara molibdenum ini 

berfungsi sebagai 

transfer/pmbentukan senyawa N 

(Gambar 31). 

 

Gagalnya pembentukan senyawa 

N pada tanaman yang kekurangan 

Mo, menyebabkan terhambatnya 

pertumbuhan vegetatif tanaman 

tanaman menjadi kerdil.  

 

Gejala kekurangan molibdenum 

adalah sebagai berikut: 

 

1. Pertumbuhan terhambat, pada 

tanaman kekurangannya selalu 

memberikan indikasi 

kekurangan hara N, sebab ion 

ini berperan dalam proses 

konversi dan pembentukan 

senyawa N.  

 

2. Menggulungnya daun 

 

3. Gugurnya bakal  bunga 

 

4. Bintik kuning pada jeruk 

 

 64 

Klor 

 

Klor diambil tanaman dalam bentuk 

ion klorida (ion Cl-). Ion ini 

dibutuhkan dalam reaksi 

fotosintesis dan pengaturan 

potensial turgor sel tanaman. 

 

Umumnya gejala defisiensi Cl 

jarang terjadi pada tanaman, yang 

umum adalah gejala toksisitas.   

 

Nikel 

 

Nikel diabsorbsi tanaman dalam 

bentuk kation divalen (Ni++). Nikel 

merupakan bagian dari enzim 

urease, yang berperan dalam 

konversi amonia urea jaringan 

tanaman, oleh karenanya  ion ini 

dibutuhkan dalam proses 

metabolisme nitrogen. 

 

Nikel dibutuhkan tanaman dalam 

jumlah relatif sedikit. Konsentrasi 

kritis pada tanaman  sekitar 0.1 

ppm.  

 

Gejala defisiensi adalah: 

 

- Klorosis pada daun muda 

 

- Matinya titik tumbuh 

 

 

 

Gambar 32 Daun yang mengalami 

keracunan klor  

5.1. 2.Keseimbangan hara 

 

Keseimbangan hara untuk 

pertumbuhan optimum tanaman. 

Kelebihan dan kekurangan 

menyebabkan efek negatif pada 

tanaman.  

 

Misalnya kelebihan magnesium 

pada tanah dapat menghambat 

pengambilan kalium.   

 

Rendahnya pemberian fosfor dapat 

menginduksi defisiensi zinkum. 

 

Pemeliharaan keseimbangan hara 

dalam tanah merupakan faktor 

penting dari tujuan perbaikan 

pertumbuhan dan perkembangan 

tanaman.  

 

Manajemen hara menjadikan tidak 

budidaya tanaman menjadi lebih 

ekonomis, efisiensi, dan tidak 

merusak lingkungan. 

 

5.1.3. Analisis kebutuhan 

hara  

 

Gejala keracunan dari pemberian 

pupuk maupun pestisida dapat 

menyebabkan terhambatnya 

pertumbuhan perakaran tanaman.  

Untuk menghindari kesalahan 

dalam aplikasi pemberian kedua 

bahan kimia tersebut dibutuhkan 

analisa seberapa besar kebutuhan 

satu unsur yang mendukung 

pertumbuhan tanaman. 

 

Analisa kesuburan tanah dan 

analisa daun  selalu digunakan 

untuk memverifikasi defisiensi hara 

atau gejala keracunan.  

 

 65 

Analisis ini merupakan alternatif 

terbaik dalam memprediksii 

kebutuhan hara tanaman sebelum 

tanaman mengalamii cekaman 

(toksisitas)  ataupun defisiensi. 

 

Analisis tanah dan jaringan tanam 

keduanya akan memberikan 

alternatif untuk mengatasi kendala 

keterbatasan media tumbuh 

tanaman. Informasi yang lengkap 

ini akan mengurangi kegagalan 

panen pada budidaya yang 

dilakukan. 

 

Analisis jaringan tanaman akan 

memberikan informasi status hara 

pada tanah dan tanaman. 

                          

Keberhasilan dari analisa tanah 

dan jaringan tanaman sangat 

tergantung pada: 

 

1. Metode pengumpulan dan 

sampel yang representatif 

 

2. Analisis yang akurat 

 

3. Kebenaran   interpretasi  

hasil analisis 

 

5.1.3.1. Analisis tanah 

 

Gambar 33  dibawah ini diberikan 

tahapan dari proses analisis tanah 

 

Diawali dengan proses 

pengambilan sampel tanah yang 

mewakili.  

 

Tanah yang diambil adalah tanah 

yang akan digunakan sebagai 

media tumbuh tanaman. 

Untuk akurasi umumnya 

dibutuhkan lebih kurang setengah 

kilogram tanah per satu titik 

sampel. 

 

 

 

Gambar 33 Tahapan proses 

analisis tanah 

 

Tanah yang diambil bersifat 

heterogen, tidak tertumpu pada 

satu bagian saja  dari hamparan 

tanah yang tersedia. 

 

Untuk menghasilkan data yang 

akurat umumnya dibutuhkan lebih 

kuran 20 titik sampel per satu 

hektar lahan.  

 

Kemudian 10 sampel tanah 

dijadikan satu dan sepuluh lainnya 

pada kelompok kedua.  

 

Perlu diketahui hasil analis tanah 

ini  tidak mengukur  hara yang 

tersedia untuk tanaman akan tetapi 

merupakan  indeks dari sejumlah 

hara dalam tanah 

 

 

 

5.1.1.2. Analisis jaringan 

tanaman 

 

Analisis tanaman dimulai dengan 

melakukan pengumpulan sampel 

yang mewakili. 

 66 

Pengelompokan sampel tanaman 

dilakukan berdasarkan spesies, 

fase pertumbuhan tanaman, dan 

dalam bentuk apa ion hara yang 

akan diamati 

 

Untuk lebih jelasnya prosedur kera 

dari analisis tanaman dapat 

diperhatikan Gambar 34  dibawah 

ini. 

 

 

 

 

Gambar 34 Tahapan proses 

analisis jaringan tanaman 

 

Umumnya kandungan hara dalam 

tanaman berfluktuasi sejalan 

dengan fase pertumbuhannya.  

 

Kandungan hara lebih kecil pada 

tanaman yang tua, dan bervariasi 

diantara bagian-bagian tanaman. 

 

Misalnya jaringan reproduksi 

umumnya memiliki konsentrasi 

posfor yang lebih tinggi 

dibandingkan dengan jaringan 

vegetatif. 

 

Analisis jaringan sangat menolong 

kita untuk lebih memahami kondisi 

pertanaman kita.  

 

Sampel yang diambil merupakan 

sampel yang berasal dari dua areal 

yang berbeda, satu areal dimana 

tanaman dapat tumbuh normal dan 

satu lagi pada daerah yang 

mengalami gejala 

 

5.2. Tanah sebagai 

Penyedia Hara 

 

Media pertumbuhan tanaman yang 

umum adalah tanah, tanah 

mengandung mineral kompleks 

yang berasal dari dekomposisi 

bahan induk tanah dan bahan 

organik. 

 

Ada 4  komponen penting dari 

tanah yaitu: 

 

1. bahan mineral tanah 

 

2. bahan organik 

 

3. air tanah  

4. udara tanah 

 

Kombinasi kempat faktor akan 

menghasilkan jenis tanah yang 

berbeda.  Komposisi yang paling 

baik dari tanah adalah dengan 

perbandingan yang cukup 

seimbang diantara keempat 

komponen. 

 

 

5.2.1.Proses pembentukan 

tanah 

 

Perkembangan pembentukan 

tanah merupakan proses 

 67 

gabungan antara proses fisika dan 

kimia serta diikuti aktivitas biologi 

untuk merombak bahan induk 

tanah. 

 

Faktor yang mempengaruhi 

pembentukan tanah adalah: 

 

1. Bahan induk tanah 

 

Tanah terbentuk dari peahan-

pecahan batuan induk yang 

berlangsung terus menerus akibat 

faktor-faktor lingkungan. 

 

Pecahan bahan induk tersebut 

berlangsung akibat pelapukan dan 

penghancuran melalui proses 

fisika, kimia, dan biologi. 

 

Pelapukan kimia meliputi 

perubahan kimia dari bahan induk 

melalui berbagai proses oksidasi, 

hidrolisa,  karbonisasi dan 

sebagainya. Proses biologi 

berlangsung akibat eksudat-ksudat 

mikroba tanah dan akar tanaman 

serta manussia dengan berbagai 

aktivitasnya.    

 

Kandungan hara yang dikandung 

tanah tergantung dari bahan induk 

tanahnya. 

 

2. iklim.  

 

Temperatur dan kelembaban tanah 

adalah dua faktor utama dalam 

proses pembentukan tanah. 

 

Kinetika reaksi kimia tanah 

dipengaruhi oleh temperatur. 

Perubahan temperatur akan 

berpengaruh  terhadap kandungan 

kelembaban tanah.  

 

Hubungan suhu dengan 

kelembaban tanah ini berbanding 

terbalik, yang artinya semakin 

tinggi suhu maka kelembaban 

tanah semakin rendah. 

 

Laju reaksi kimia tanah dapat 

meningkat sebesar 2 sampai 3 kali 

lipat jika suhu naik sebesar 100C.  

 

Karena dekomposisi hanya aktif 

jika tersedia air, maka tanah  

dengan curah hujan tinggi akan  

mengalami laju dekomposisi yang 

cepat juga.  Intensitas curah hujan 

yang tinggi ini juga akan  

mengakibatkan pencucuian hara 

yang telah terdekomposisi tadi.  

Pada daerah tropis dengan  curah 

hujan dan suhu yang tinggi 

menjadikan tanah-tanah daerah ini 

berwarna merah kekuningan 

sebagai ciri tanah yang banyak 

mengandung mineral besi oksida. 

 

3. Makhluk hidup 

 

Aktivitas mikro/makro flora dan 

fauna tanah mempengaruhi proses 

pembentukan tanah. 

 

Organisme makro flora dan fauna 

lebih mempengaruhi proses 

pembentukan tanah melalui rekasi 

mekanis, sedang organisme mikro 

lebih berperan pada peristiwa kimia 

dan biologi. 

 

Mikro flora dan fauna tanah terjalin 

menjadi satu sehingga sukar 

dibedakan  penguraian yang 

dilakukan oleh fauna maupun flora 

tanah.  

 

 68 

Akan tetapi yang perlu diingat 

adalah makhluk hidup ini berperan 

dalam proses pembentukan tanah. 

 

4. Topografi  

 

Pada tanah miring atau tanah yang 

agak kedap air, sejumlah besar air 

yang jatuh diatasnya hilang karena 

aliran permukaan.  

 

 Hal ini akan mengakibatkan dua 

hal yaitu (1) kehilangan air yang 

seharusnya masuk ke dalam tanah  

dan (2) hilangnya tanah akibat 

aliran air yang terlalu cepat. 

Ketidaktersediaan air pada 

tanah dengan topografi 

miring ini akan 

menghambat proses fisis, 

kimia, dan biologi 

pembentukan tanah. 

                                      

5. Waktu  

 

Karena proses pembentukan tanah 

ini berlangsung lambat, maka 

dibutuhkan sekitar seratus atau 

seribu tahun untuk pembentukan 

tanah dari bahn induknya.  

                   

 

 

Gambar 35 Perbandingan 

volumetrik dari komposisi tanah 

5.2.2. Profil tanah 

 

Irisan melintang dari tanah disebut 

profil tanah. Penampang lintang 

tanah dapat kita lihat dari gambar 

dibawah ini. 

 

Horizon A adalah bagian 

permukaan tanah yang paling 

dipengaruhi oleh aktivitas makhluk 

hidup dan iklim 

 

Horizon B merupan horizon 

akumulasi dari beberapa material 

hasil pencucian dari horizon A 

Akumulasi ini di sebut juga 

illuviation. 

 

Bahan induk (Horizon C), 

merupalan lapisan terakhir. 

 

 

 

Gambar  36 Penampang melintang 

tanah 

 

 

Faktor iklim merupakan faktor yang 

paling menentukan dalam 

perkembangan profil tanah, oleh 

karenanya karakteristik umum 

suatu tanah sangat tergantung 

pada perubahan kondisi iklimnya. 

 69 

Profil tanah merupakan bagian 

penting bagi pertumbuhan 

tanaman.  

 

Kedalaman, tekstur dan struktur 

tanah serta sifat kimia  merupakan 

syarat  mutlak bagi media tumbuh 

tanaman 

 

5.2.3. Tekstur  dan Struktur 

Tanah 

 

Tanah terdiri dari partikel-partikel 

dengan  beberapa ukuran.  

 

Partikel mineral dibagi atas tiga 

kelompok yaitu: 

a. lempung 

b. liat 

c. pasir. 

 

Struktur tanah 

Partikel-partikel tanah dapat 

dipisahkan lagi menjadi agregart-

agregat tanah, group, atau 

kelompok. 

 

Ada 4 tipe agregat tanah, yaitu: 

- granular  

- prismatik 

- balok, 

- lempeng. 

 

 

Gambar 37 Tipe agregat tanah 

Pada Gambar 37 memperlihatkan 

4 tipe agregat tanah yaitu granular 

(no 1), balok (no.2) prismatik 

(no.3), dan  lempeng (no.4) 

 

5.2.4.Kimia Tanah 

 

5.2.4.1.Reaksi tanah 

 

Raksi tanah digolongkan menjadi 

dua yaitu reaksi netral, alkalin,  dan 

masam.  Reaksi tanah 

mempengaruhi ketersediaan hara 

dan adanya unsur-unsur  yang 

beracun.   

 

Reaksi tanah yang banyak 

mengandung ion H+ dari pada OH 

lebih bersifat masam, kebalikannya 

dapat terjadi yaitu jumlah ion OH 

lebih banyak dan disebut reaksi 

alkalin. Jika konsentrasi ion H dan 

ion OH sama maka reaksi 

tanahnya netral. 

 

Suatu tanah dikatak masam jika pH 

kurang dari 7, netral bila pH sama 

dengan 7, dan alkalin (basa)  jika 

pH lebih dari 7. 

 

Dalam budidaya tanaman 

pengetahuan mengenai adanya 

unsur yang beracun lebih penting 

dibandingkan dengan ketersediaan 

hara itu sendiri, karena umumnya 

tanaman lebih beradaptasi dengan 

kondisi keterbatasan hara dari 

pada efek beracun dari hara 

tersebut. 

 

Tanah masam dicirikan oleh 

tingginya konsentrasi ion H+  . 

Keberadaan ion hidrogen dalam 

larutan tanah  akan mempengaruhi 

serapan hara dan pengaruh tidak 

 70 

langsungnya terhadap 

ketersediaan hara. 

 

Beberapa unsur hara berkurang 

bila pH dinaikkan misalnya besi, 

mangan dan seng, sedangkan 

molibdenun berkurang 

ketersediaannya jika pH 

diturunkan. 

 

5.2.4.2.Kapasitas tukar kation 

tanah 

 

Kapasitas tukar kation 

mencerminkan berapa banyaknya 

kation yang dapat dipertukarkan 

pada kompleks absorbsi tanah.   

 

Jumlah bahan organik, tipe tanah, 

dan jumlah mineral liat, 

menentukan kapasitas tukar kation 

pada kompleks absorpsi  

 

Pertukaran kation dalam tanah 

merupakan bagian penting dalam 

proses masuknya hara ke dalam 

tubuh tanaman.  

 

Kemampuan nilai tukar kation yang 

tinggi mencerminkan nilai 

kesuburan tanah.  

Perbandingan antara basa-basa 

dengan kapasitas tukar kation yang 

dinyatakan dalam persen (%) 

disebut dengan kejenuhan basa.    

 

Secara skematik perbandingan 

antara basa-basa dangan 

kapasitas tukar kation seperti 

dibawah ini. 

 

Semakin tinggi kejenuhan basa 

berarti semakin tinggi kapasitas 

tukar kation dan semakin rendah 

jumlah ion H+ yang ada di 

kompleks tanah. 

 

Kapasitas tukar kation merupakan 

indikator penting dari pengujian 

kesuburan dan potensial 

produktivitas tanah. 

 

Kapasitas tukar kation 

mencerminkan berapa banyaknya 

kation yang dapat dipertukarkan 

pada kompleks absorbsi tanah 

 

Partikel liat dan bahan organik 

tanah merupakan permukaan 

mineral liat tanah yang mengikat 

ion 

 

Jumlah bahan organik, tipe tanah, 

dan jumlah mineral liat 

menentukan kapasitas tukar kation 

pada kompleks absorpsi dan akan 

mempengaruhi pergerakan hara 

dari tanah ke akar tanaman. 

 

Semakin tinggi kapasitas tukar 

kation semakin tinggi kemampuan 

kompleks absorpsi tanah untuk 

mengikat kation-kation. 

 

Kemampuan nilai tukar kation yang 

tinggi mencerminkan nilai 

kesuburan tanah.  

 

Kation-kation yang memegang 

peranan penting adalah kalsium,  

magnesium, kalium, natrium, 

amonium dan hidrogen.   Empat 

kation ini (Ca, Mg, K, dan Na) 

merupakan nutrien penting untuk 

pertumbuhan dan perkembangan 

tanaman.  

 71 

Faktor yang mempengaruhi 

kapasitas tukar kation adalah 

tekstur tanah.  

 

Makin halus tekstur tanah makin 

tinggi KTK nya. Pasir dan lempung 

berpasir sedikit mengandung liat 

koloid dan juga miskin bahan 

organik dan humus, sebaliknya 

tanah bertekstur halus 

mengandung lebih banyak liat dan 

juga humus.  Dengan demikian 

tanah halus ini mempunyai KTK 

lebih tinggi dibandingkan tanah 

pasir.  

 

Nilai tukar kation tanah terdapat 

didalam fraksi liat dan fraksi bahan 

organisme. Liat merupakan misel 

yang bermuatan negatif dan 

pengikatan kation tidak mantap 

seperti kation H+, Ca++, Mg++, K+, 

dan Na+. 

 

Derajat kejenuhan koloidal misel 

tanah merupakan ukuran penting 

bagi kesuburan tanah.  

 

Pertukaran kation merupakan 

reaksi yang terkadi pada bidang 

jerap tanah dengan ilustrasi 

gambar 37  berikut. 

 

Sebagai ilustrasi kita ambil contoh 

tanah mineral dengan Ca terjerap. 

Tanah dalam keadaan optimum air 

dan suhunya.  Di dalam tanah 

terdapat asam karbonat dan 

organik yang berasal dari 

perombakan makhluk hidup.  

 

Melalui reaksi hidrolisa senyawa 

asam tadi diuraikan menjadi H+ 

dan sisa asam-.  

 

Ion hidrogen yang terbentuk 

bekerja untuk menggantikan ion  

kalsium yang berada pada 

kompleks jerapan tanah. 

 

Pertukaran ini terjadi disebabkan 

oleh aksi massa dan karena ion 

hidrogen diikat lebih kuat oleh 

kempleks jerapan tanah 

dibandingkan dengan kalsium. 

 

Reaksi tersebut dapat dilukiskan 

melalui reaksi sederhana dibawah 

ini. 

 

Reaksi ini berlangsung secara 

ekivalen 

 

Jika ion H dalam larutan tanah 

menurun sedangkan ion Ca 

mengalami peningkatan (sebagai 

akibat dari pengapuran)reaksi akan 

beralih kekiri. 

 

Sebaliknya jika ion hidrogen 

bertambah, sedangkan ion kalsium 

berkurang, maka reaksi akan ke 

kanan.  

 

Tanah sangat dinamik, sehingga 

reaksi kesetimbangan akan selalu 

terjadi dalam tanah sesuai 

perubahan keadaan.  

 

Pada daerah yang curah hujan 

tinggi, ion hidrogen banyak 

memasuki kompleks jerapan tanah, 

sedangkan ion kalsium keluar dari 

kompleks tersebut, masuk ke 

dalam larutan tanah. 

 

 72 

Reaksi pertukaran kation  diatas 

melukiskan pertukaran kation yang 

terjadi dalam tanah daerah humid.  

 

Curah hujan yang tinggi akan 

mengakibatkan tercucinya ion yang 

dibutuhkan tanam. 

 

Pengapuran dan pemupukan akan 

membuat kesetimbangan reaksi 

akan berbalik arah, yang 

mengakibatkan lebih sedikit ion 

hidrogen yang berada pada 

jerapan tanah dan terjadi kenaikan 

pH.  

 

Kalium yang berasal dari pupuk  

yang kemudian terjerap merupakan 

unsur hara yang tersedia bagi 

tanaman. 

 

Oleh karenanya pertukaran kation 

ini berguna bagi penyediaan unsur 

hara bagi tanaman. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 38 Ilustrasi skematik  dari 

pertukaran kation antara 

permukaan negative dari 

partikel liat dan larutan tanah 

 

 

5.3. Bahan organik tanah 

 

Bahan organik tanah adalah 

komponen utama dalam penentuan 

tinggi rendahnya  produktivitas dan 

kesuburan tanah.   

 

Kandungan bahan organik berkisar 

antara 20 sampai 30 persen, 

bergantung pada tekstur dan fraksi 

mineral tanah. 

 

Kurangnya bahan organik akan 

mengurangi kation-kation yang 

dapat dipertukarkan oleh karena itu 

kesuburannya rendah. 

Beberapa manfaat dari bahan 

organik tanah adalah: 

 

1. menjaga kestabilan agregat 

tanah 

 

2. Meningkatkan ketersediaan  

tata udara dan infiltrasi  

 73 

 

3. Meningkatkan kapasitas 

daya ikat  tanah terhadap 

air 

 

4. Sebagai buffer dalam 

perubahan pH tanah 

5. Menyediakan  berbagai 

sumber hara makro dan 

mikro  untuk kebutuhan 

tanaman 

 

6. Menyediakan bahan 

makanan untuk 

mikroorganisme tanah. 

 

Bahan organik tanah berasal dari 

residu tubuh tumbuhan dan hewan 

yang telah mengalami berbagai 

proses perombakan. Perombakan 

ini akan menghasilkan tiga 

komponen  utama yaitu 

polisakarida, lognin dan protein. 

 

Polisakarida terdiri dari selulosa, 

hemiselulosa, gula, pati dan pektin. 

Lignin adalah kompleks material 

yang berasal dari jaringan kayu 

tumbuhan. 

 

Senyawa-senyawa yang terdapat 

dalam tumbuhan dapat 

diklasifikasikan menurut tingkat 

mudah tidaknya senyawa tersebut 

didekomposisikan.  Pembagian 

tersebut tertera pada Tabel 1 

dibawah ini. 

 

Diantara senyawa-senyawa 

tersebut diatas protein kasar 

merupakan senyawa yang paling 

kompleks karena mengandung 

karbon, hidrogen, oksigen, 

nitrogen, fosfor, besi, belerang dan 

beberapa unsur lainnya. 

 

Tabel 1. Tingkatan mudah tidaknya 

jaringan organisme didekomposisi 

 

Senyawa 

organik 

Total 

persentase 

bahan 

organik  

Laju 

dekom

posisi 

gula, pati, 

protein 

sederhana 

1-5 

protein 

kasar 

5-20 

Hemi 

selulosa 

10-25 

selulosa 30-50 

Lignin, 

lemak, lilin 

10-30 

Cepat 

 

 

 

 

 

Sangat 

lambat 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.4. Evaluasi 

 

1. Sebutkan 15 unsur 

esensial yang 

dibutuhkan tanaman 

 

2. Mengapa pemupukan 

yang dilakukan pada 

tanaman dilakukan pada 

akhir musim hujan atau 

pada awal musim 

kemarau 

 

 

3. Gejala kekurangan 

kalsium selalu kelihatan 

pada daun muda, 

jeleskan jawabanmu 

 

 74 

 

4. Usaha apa yang 

perlu dilakukan untuk 

mengatasi fluktuasi 

suhu tanah yang 

relatif tinggi 

 

5. Pemupukan yang 

melebihi dosis akan 

mengakibatkan 

menguningnya daun 

tanaman, mengapa 

dapat terjadi 

demikian 

 

 

 

 75 

BAB VI 

PUPUK DAN 

PENGELOLAAN PUPUK 

 

6.1. Pengenalan pupuk 

 

Penggunaan pupuk  pada tanah 

pertanian dimulai bersamaan 

dengan sejarah pertanian itu sendiri.   

 

Pengunaan senyawa-senyawa kimia 

untuk memperoleh pertumbuhan 

tanaman yang baik baru dimulai 

kurang lebih seratus tahun yang lalu. 

Namun sekarang senyawa-senyawa 

kimia tersebut merupakan 

keharusan ekonomi bagi 

kebanyakan tanah.   

 

Kaidah  yang harus dipatuhi 

dalam aplikasi pupuk  

 

Penggunaan senyawa kimia ini  

dalam meningkatkan pertumbuhan 

dan perkembangan harus  

dilakukan mengikuti kaedah 

kesehatan dan keselamatan kerja. 

 

Bahaya  bahan kimia yang 

terkandung dalam pupuk 

sebenarnya tergantung dari si 

pemakainya. Bila pemakai nya 

menggunakan secara baik, tepat 

dan benar tentu saja tidak 

berbahaya. Dan sebaliknya, 

penggunaan dosis yang berlebihan 

tanpa pertimbangan disertai aplikasi 

yang tidak memberikan 

perlindungan telah memperpanjang 

sisi negatif pupuk itu sendiri. Tidak 

sedikit kasus yang terjadi pada 

petani seperti sesak nafas, 

gangguan pencernaan, keracunan 

dan berbagai kasus lainnya. 

Disadari atau tidak, pengetahuan 

yang minim dari pemakai pupuk 

yang mengandung amonia (NH3 

+) 

dalam hal ini para petani secara 

langsung maupun tidak membuat 

aplikasi pupuk amonia menjadi 

membahayakan dan memberikan 

efek samping bagi penggunanya. 

Padahal bila kita melakukan aplikasi 

sesuai prosedur menurut dosis, 

takaran dan petunjuk, maka kasus-

kasus tersebut dapat diminimalisir. 

 

Hal-hal yang perlu diperhatikan 

sebelum menggunakan pupuk 

adalah:  

1. Kenali sifat bahan kimia yang 

terkandung didalam pupuk 

tersebut 

2. tingkat kadar racun pada 

setiap pupuk berbeda dari 

yang paling rendah hingga 

paling tinggi. Tinggi 

rendahnya racun bisa dilihat 

dari etiket yang tertera di 

label kemasan pupuk. 

3. Sebagai bahan kimia, racun 

tersebut dapat masuk 

kedalam tubuh manusia 

melalui 3 cara yaitu melalui 

kulit, mulut dan paru-paru. 

Untuk itulah setiap 

pengguna pestisida wajib 

menggunakan topeng 

muka, masker hidung, 

sarung tangan, celemek dan 

sepatu boot karet agar 

pestisida tersebut tidak 

masuk ke tubuh kita 

 

 

6.1.1. Unsur-unsur pupuk 

 

Untuk pertumbuhan yang normal 

tanaman sedikitnya membutuhkan 

16 unsur hara esensial yakni C, H, 

O, yang diperoleh tanaman dari air 

dan udara, unsur hara makro 

 76 

N,P,K,Ca, Mg, S dan unsur mikro 

Fe, Zn, Mn, Cu, Cl, B, dan Mo. 

 

Hara Ca dan Mg diberikan tanaman 

dalam bentuk kapur, walaupun tidak 

dianggap pupuk kapur mempunyai 

peranan penting sebagai sumber 

hara Ca dan Mg. 

 

Selain itu kapur mempunyai fungsi 

utama yakni dapat menaikkan pH 

tanah-tanah yang bereaksi masam, 

meningkatkan ketersediaan P dan 

mencegah keracunan besi dan 

aluminium. 

 

Unsur belerang banyak dijumpai 

dalam bentuk pupuk buatan, 

sehingga pemupukan belerang 

jarang dilakukan, hal ini bukan 

berarti belerang tidak penting untuk 

pertumbuhan tanaman. 

 

Belerang dijumpai dalam berbagai 

pupuk dan pengaruhnya dianggap 

penting.  Akan tetapi secara hara ia 

tidak kritis, oleh karena itu sering 

tidak dianggap begitu penting. 

 

Kecuali unsur hara mikro, tinggal 

tiga unsur nitrogen, posfor dan 

kalium, dan karena ketiga unsur ini 

sering ditambahkan sebagai pupuk, 

maka sering disebut sebagai unsur 

pupuk  

 

6.1.2. Klasifikasi pupuk 

 

Untuk mengenal dan mengetahui 

sifat-sifat, jenis dan macam pupuk 

perlu dilakukan penggolongan atau 

klasifikasi pupuk dengan dasar yang 

berbeda-beda. 

 

§ Berdasarkan sumbernya atau 

terjadinya pupuk, pupuk 

diklasifikasikan menjadi pupuk 

alam dan pupuk buatan 

 

§ Berdasarkan senyawa 

kimianya pupuk diklasifikasikan 

menjadi pupuk organik dan 

pupuk anorganik 

 

§ Berdasarkan kandungan 

arañilla pupuk diklasifikasikan 

menjadi pupuk tunggal dan 

pupuk majemuk 

 

§ Berdasarkan reaksinya di 

dalam tanah, pupuk 

diklasifikasikan menjadi pupuk 

masam, pupuk basa dan 

pupuk netral. 

 

§ Berdasarkan bentuknya pupuk 

diklasifikasikann menjadi 

bentuk padat dan pupuk cair. 

 

6.1.2.1. Pupuk berdasarkan 

sumber atau cara terbentuknya 

 

Pupuk alam adalah  yang terjadi 

secara alami di alam tanpa buatan 

manusia atau melalui proses industri 

atau pabrikan. 

 

Pupuk alam selalu disamakan 

dengan pupuk organik, karena 

kebanyakan pupuk alam itu terdiri 

dari senyawa organik.   

 

Tetapi sebenarnya pupuk alam itu 

tidak semuanya organik, misalnya 

pupuk posfat alam yang kandungan 

senyawanya anorganik . 

 

Beberapa contoh  pupuk alam 

adalah guano, pupuk kandang, 

pupuk hijau, night soil, dan tepung 

tulang 

 

 77 

Pupuk buatan  

 

Pupuk buatan merupakan pupuk 

yang dibuat oleh pabrik dengan 

kandungan unsur hara tertentu. 

 

Pada umumnya kandungan hara 

nya lebih tinggi, mudah larut dan 

cepat diserap oleh akar tanaman. 

Alasan inilah yang membuat pupuk 

ini banyak digunakan. 

 

Akan tetapi pupuk ini mempunyai 

kelemahan jika penggunaannya 

berlebihan akan mengakibatkan 

kerusakan lingkungan dan tanaman.  

Selain itu pupuk ini tidak 

mengandung hara mikro dan hanya 

mengandung unsur hara tertentu 

saja misalnya N. Contohnya urea 

hanya mengandung hara nitrogen  

saja. 

 

6.1.2.2 Pupuk berdasarkan 

senyawa kimianya 

 

Pupuk organik dan anorganik adalah 

penggolongan pupuk berdasarkan 

sifat kimianya. 

 

Pupuk organik adalah pupuk dengan 

senyawa organik, yang merupakan 

hasil pelapukan bahan-bahan 

organik dan biasanya mempunyai 

kandungan hara yang rendah.   

 

Pupuk organik dipakai kerena ia 

secara lambat dan graduil 

membebaskan N sepanjang musim. 

Pupuk ini juga membantu untuk 

mempertahankan  keadaan fisik 

pupuk yang baik bila dicampurkan 

dengan pupuk lain, sehingga 

memudahkan penyebaranya.  

 

 

Pupuk anorganik 

Pupuk anorganik adalah pupuk yang 

mempunyai senyawa kimia 

anorganik. Contoh pupuk anorganik 

adalah ZA  (NH4)2SO4.  

 

Pupuk berdasarkan kandungan 

haranya digolongkan atas pupuk 

tunggal dan pupuk majemuk 

 

Pupuk tunggal merupakan pupuk 

yang hanya mengandung satu unsur 

pupuk. Unsur pupuk tersebut ada 

tiga yaitu nitrogen, posfor, dan 

kalium.  

 

Pupuk yang mengandung unsur 

pupuk lebih dari satu disebut pupuk 

majemuk.  Pupuk majemuk yang 

mengandung dua unsur saja disebut 

pupuk majemuk tak lengkap, 

sedangkan jika mengandung 

ketiganya (N, P, dan K) disebut 

pupuk majemuk lengkap. 

 

6.1.2.3 Pupuk berdasarkan 

reaksinya 

 

Pupuk yang diberikan ke tanah akan 

mempengaruhi sifat reaksi tanah.  

 

Pupuk dapat menurunkan pH 

disebut pupuk asam, sedangkan 

pupuk yang dapat menaikkan pH 

disebut pupuk basa, dan ada juga 

pupuk yang bereaksi netral. 

 

6.1.2.4.  Pupuk berdasarkan 

bentuknya  

 

Berdasarkan bentuknya pupuk 

dibedakan atas pupuk padat dan 

pupuk cair.   

 

Untuk pupuk padat dapat dibagi lagi 

berdasarkan ukurannya seperti 

 78 

serbuk, kristal, butiran (granular) 

pelet, tablet atau khelat.  

 

Pupuk padat dapat diaplikasikan 

melalui tanah atau daun, dengan 

memperhatikan hal berikut:  jika 

pupuk tersebut mudah larut dalam 

air, maka pemberiannya dapat 

dilakukan melalui daun atau 

sebaliknya. Salah satu contoh pupuk 

yang mudah larut dalam air adalah  

urea. 

 

Pupuk cair terbagi dua yaitu pupuk 

yang berbentuk cairan ataupun 

pupuk padat yang mudah larut 

dalam air.  

 

Pupuk padat yang mudah larut 

dalam air disebut pupuk solution 

fertilizer.  

 

6.2. Pupuk buatan  

 

Pupuk jenis ini mengandung unsur 

hara tertentu dan umumnya 

mempunyai kandungan hara yang 

tinggi. 

 

6.2.1 Sifat umum pupuk buatan 

 

Nilai suatu pupuk buatan ditentukan 

oleh sifat-sifatnya, yang harus 

diketahui nilai suaatu pupuk adalah: 

 

- Kadar unsur pupuk 

 

- Kelarutan pupuk 

 

- Kemasaman pupuk 

 

- Higroskopisitas 

 

- Bekerjanya pupuk 

 

- Indeks garam  

 

6.2.1.1. Kadar unsur pupuk 

 

Banyaknya unsur hara yang 

dikandung oleh sutatu pupuk 

merupakan faktor penentu utama 

untuk menilai pupuk tersebut, 

karena jumlah unsur hara 

menentukan kemampuannya untuk 

menaikkan kandungan hara tanah. 

 

Kadar unsur hara dinyatakan dalam 

persen N, persen P2O5, dan persen 

K2O. Misalnya pupuk urea 45% 

artinya dalam setiap 100 kg pupuk 

urea mengandung 45 kg N. 

 

6.2.1.2. Kelarutan pupuk 

 

Kelarutan pupuk menyatakan mudah 

tidaknya suatu pupuk larut dalam air, 

dan diserap akar tanaman. 

 

Sifat kelarutan pupuk perlu diketahui 

dalam hal: 

 

- Penentuan atau pemilihan 

metode cara pemupukan 

 

- Waktu pemupukan 

 

- Penggunaan pupuk dan 

untuk jenis tanaman apa.