.jpeg)
.jpeg)
n (Ekin, 2010).
Unsur Fe meningkat dalam jumlah berlebihan dalam tanah yang masam (pH
rendah). Keadaan yang berlebihan ini akan meracuni tanaman atau
menyebabkan tanaman mudah terserang penyakit. Pada tanah masam fosfat
tidak dapat terserap maksimal oleh tanaman sebab terjerap oleh Al dan Fe,
demikian pula peredaran fosfat dalam tubuh tanaman akan terhambat. Bakteri
yang telah diketahui dapat melarutkan fosfat di antaranya B. pantotheticus, K.
erogenes, C. lividu, B. Megaterium, dan P. fluorescens (Widawati dan Suliasih
2006). Berikut merupakan beberapa jenis mikroba pelarut fosfat yang biasa
ditemukan dalam tanah.
4.3.1 Bakteri Bacillus subtilis
Klasifikasi bakteri B. subtilis menurut Madigan et al. (2005) sebagai berikut:
Kingdom : Bacteria
Filum : Firmicutes
Kelas : Bacilli
Ordo : Bacillales
Famili : Bacillaceae
Genus : Bacillus
Spesies : Bacillus subtilis
Gambar 4.4: Morfologi mikroskopis B. subtilis, en: endospora, sbb: sel
bentuk batang.
B. subtilis merupakan bakteri saprofit bentuk batang yang biasa ditemukan pada
tanah, air dan udara. Sebagian besar spesiesnya bersifat motil dengan flagela dan
membentuk endospora berbentuk bundar, oval atau silindris dengan ukuran 0,8
x 1,5-1,8 µm (Gambar 4.4). Beberapa spesies B. subtilis dikenal sebagai
kelompok Plant Growth-Promoting Rhizobacteria (PGPR) sebab mampu
menginduksi pertumbuhan dan ketahanan tanaman .
4.3.2 Bakteri Bacillus megaterium
Klasifikasi bakteri B. megaterium menurut Garrity et al. (2005) sebagai berikut:
Kingdom : Bacteria
Filum : Firmicutes
Kelas : Bacilli
Ordo : Bacillales
Famili : Bacillaceae
Genus : Bacillus
Spesies : Bacillus megaterium
42 Tanah dan Nutrisi Tanaman
Gambar 4.5: Morfologi mikroskopis B. megaterium, en: endospora, sbb: sel
bentuk batang.
B. megaterium merupakan bakteri bentuk batang, bersifat Gram positif,
berflagela, membentuk endospora jika hidup di lingkungan yang ekstrim
(Gambar 4.5), ditemukan di dalam tanah dan air, dan melarutkan fosfat tak larut
dalam tanah (Isgitani et al., 2005). Bakteri ini berukuran 1,5 x 4 µ m dan mampu
melarutkan senyawa fosfat organik melalui aktivitas enzim fosfatase, fitase, dan
nuklease yang menghasilkan fosfat terlarut bagi tanaman (Widawati dan
Suliasih, 2006).
4.3.3 Bakteri Pseudomonas Fluorescens
Klasifikasi bakteri B. megaterium menurut Garrity et al. (2005) sebagai berikut:
Kingdom : Bacteria
Filum : Proteobacteria
Kelas : Gammproteobacteria
Ordo : Pseudomonadales
Famili : Pseudomonadaceae
Genus : Pseudomonas
Spesies : Pseudomonas fluorescens
Gambar 4.6: Morfologi mikroskopis P. fluorescens, sbb: sel bentuk batang,
fm: flagela monotrikus, fp: flagela politrikus.
P. fluorescens merupakan bakteri Gram negatif yang berbentuk bulat panjang
atau batang, hampir semuanya motil dengan flagela monotrikus, politrikus
dengan ukuran 0,5-1,0 x 1,5-4,0 µ m dan merupakan bakteri Gram negatif
(Gambar 4.6) (Schaad, 2001). Bakteri ini berkolonisasi di dalam tanah,
permukaan tanaman dan memanfaatkan bahan organik sebagai sumber nutrisi
untuk pertumbuhannya. Bakteri ini memproduksi pigmen biru kehijauan pada
saat kandungan Fe (besi) yang rendah serta dapat tumbuh baik pada media yang
mengandung garam-garam mineral dengan tambahan sumber karbon yang
beragam (Ratdiana, 2007).
4.4 Mikroba Dekomposer Bahan Organik
Mikroba ini mempunyai kemampuan untuk merombak senyawa organik
(senyawa kompleks) menjadi senyawa yang lebih sederhana. Selain itu,
mikroba ini juga berfungsi sebagai perubah kondisi fisik tanah, meningkatkan
permeabilitas dan tingkat aerasi tanah, serta meningkatkan kandungan biokimia
tanah yang kaya akan senyawa nutrien anorganik, asam amino, karbohidrat,
vitamin dan bahan bioaktif lainnya , Berikut merupakan
beberapa jenis mikroba dekomposer bahan organik yang biasa ditemukan dalam
tanah.
44 Tanah dan Nutrisi Tanaman
4.4.1 Bakteri Cellulomonas cellulans
Klasifikasi bakteri C. cellulans menurut Garrity et al. (2005) sebagai berikut:
Kingdom : Bacteria
Filum : Firmicutes
Kelas : Actinobacteria
Ordo : Actinomycetales
Famili : Cellulomonadaceae
Genus : Cellulomonas
Spesies : Cellulomonas cellulans
Gambar 4.7: Morfologi mikroskopis C. cellulans, sbb: sel bentuk batang.
C. cellulans termasuk bakteri Gram positif bentuk batang berukuran 0,5-1,0 x
1,5-5,0 μm (Gambar 4.7) biasanya motil dengan satu atau beberapa flagela, tidak
membentuk spora, serta fakultatif anaerob C. cellulans termasuk bakteri
mesofilik dengan pertumbuhan optimum pada suhu 34oC dan pH 6,6 (Holt et
al., 2000). Koloni dari organisme ini biasanya tidak tembus cahaya, mempunyai
bentuk koloni bulat, elevasi cembung dan pigmentasi kuning
4.4.2 Bakteri Lactobacillus plantarum
Klasifikasi bakteri L. plantarum menurut Madigan et al. (2000) sebagai berikut:
Kingdom : Bacteria
Filum : Firmicutes
Kelas : Bacilli
Ordo : Bacillales
Famili : Bacillaceae
Genus : Lactobacillus
Spesies : Lactobacillus plantarum
Gambar 4.8: Morfologi mikroskopis L. plantarum, sbbp: sel bentuk batang
pendek.
L. plantarum termasuk bakteri bentuk batang kadang-kadang hampir bulat
berukuran 0,5-1,2 x 1,0-10,0 μm, umumnya dalam rantai-rantai pendek
(Gambar 4.8). Bakteri ini termasuk dalam kelompok bakteri Gram positif, tidak
menghasilkan spora, anaerob fakultatif, dan sering ditemukan dalam produk
susu, serelia, produk daging, air, limbah, bir, anggur, buah-buahan, dan sayur
mayur. Pertumbuhan optimum terjadi pada suhu 30o-40oC. Bakteri ini
umumnya memiliki ketahanan dalam kondisi asam. Oleh sebab itu, bakteri ini
menjadi lebih banyak terdapat pada tahapan terakhir dari fermentasi tipe asam
46 Tanah dan Nutrisi Tanaman
laktat. Bakteri ini sering digunakan dalam fermentasi susu, daging, dan sayuran
(Pelczar dan Chan, 2008).
4.4.3 Khamir Saccharomyces Cerevisiae
Klasifikasi khamir S. cerevisiae menurut Garrity et al. (2004) sebagai berikut:
Kingdom : Fungi
Kelas : Ascomycetes
Ordo : Endomycetales
Famili : Saccharomycetaceae
Genus : Saccharomyces
Spesies : Saccharomyces cerevisiae
Gambar 4.9: Morfologi mikroskopis S. cerevisiae, sbo: sel bentuk oval, st: sel
tunas (bud cell).
S. cerevisiae merupakan khamir (yeast) sejati yang mempunyai kemampuan
yang tinggi sebagai imunostimulan. Bagian yang bermanfaat dengan fungsi
ini yaitu dinding selnya. S. cerevisiae secara morfologi berukuran 3-4 μm
yang hanya membentuk blastospora berbentuk bulat lonjong, silindris, oval atau
bulat telur yang dipengaruhi oleh strainnya. Berkembang biak dengan
membelah diri melalui “budding cell” (Gambar 4.9). Reproduksinya
dipengaruhi oleh keadaan lingkungan serta jumlah nutrien yang tersedia bagi
pertumbuhan sel. (Agawane and Lonkar, 2004). Prescott (2008) menyatakan
bahwa S. cerevisiae mempunyai suhu minimum, optimum dan maksimum
secara berurutan 1o-3oC, 28oC, dan 40oC.
Tanah dipenuhi oleh organisme mikroskopis seperti mikroba yang terdiri atas
bakteri, yeast, dan fungi. Beberapa mikroba tanah yang berperan penting untuk
dapat berasosiasi dengan tanaman di antaranya mikroba fiksasi nitrogen
meliputi bakteri Azotobacter sp., Azospirillum sp., Rhizobium sp., mikroba
pelarut fosfat meliputi bakteri Bacillus subtilis, Bacillus megaterium,
Pseudomonas fluorescens, mikroba dekomposer bahan organik meliputi bakteri
Cellulomonas cellulans, khamir Saccharomyces cerevisiae.
5.1 Macam Pupuk
5.1.1 Pupuk Organik
Sistem tanah mengandung air, udara, mineral, bahan organik dan
mikroorganisme. Tanah yang produktif mempunyai sifat fisik, kimia, dan
biologi yang baik. Sifat kimia dan biologi yang baik mendorong perkembangan
biologi tanah yang baik. Unsur organik tanah terbentuk dari sisa-sisa tumbuhan
dan hewan yang melapuk, sebagian berkembang menjadi unsur yang relatif
stabil dari sistem tanah, berupa koloid tanah atau humus. Bahan organik tanah
yang belum hancur dan menutupi tanah (mulsa) merupakan pelindung tanah
terhadap faktor-faktor perusak butiran tanah, terutama dari hujan yang jatuh
pada permukaan. Dalam pelapukan bahan organik pada tanah terdapat proses
mineralisasi dan humifikasi, dengan bantuan mikroorganisme, yakni mula-mula
senyawa yang sederhana mengalami perombakan, kemudian menyusul
senyawa lain yang lebih kompleks. Dari proses mineralisasi dan humifikasi
ini dihasilkan unsur-unsur hara yang dapat diserap tanaman serta koloid
dan humus yang dapat memperbaiki struktur tanah. Mineralisasi dan humifikasi
50 Tanah dan Nutrisi Tanaman
bahan organik merupakan proses kimia yang terjadi dengan aktivitas enzim dari
mikroorganisme tanah seperti bakteri, actinomycetes, fungi dan sebagainya.
Biologi tanah menggunakan bahan organik sebagai sumber energi hidupnya
(Simanungkalit et al., 2006).
Berdasarkan sifat kimia dan reaksinya terhadap proses dekomposisi, bahan
organik tanah dapat diklasifikasikan menjadi senyawa yang cepat dan lambat
didekomposisikan. Protein, gula, tepung dan senyawa organik umumnya mudah
mengalami dekomposisi, sedangkan lignin, tanin lebih tahan terhadap
penguraian. Dalam proses pelapukan unsur karbon akan dibebaskan terlebih
dahulu menjadi CO2 pada keadaan aerob, dan menjadi gas metan, asam organik,
atau alkohol dalam kondisi an-aerob. Unsur N akan dibebaskan menjadi amonia
yang dapat diidentifikasikan menjadi nitrit atau nitrat.
Selanjutnya dengan bantuan mikroorganisme tanah, maka bahan organik akan
dirombak menjadi:
1. C (CO2, CO32-, HCO3-, CH4)
2. N ( NH4, NO2-, NO3-, HNO3)
3. S ( H2S, SO32-, SO42-, SO )
4. P ( H2PO4-, HPO42- )
5. Lainnya ( K+, Ca2+, Mg2+, H2O, O2, H+, OH-, dan sebagainya ).
Pada tanah masam, ketersediaan P rendah sebab difiksasi oleh Al, Fe, dan Mn,
menjadi senyawa yang tak tersedia bagi tanaman. Bahan organik tanah dapat
menurunkan fiksasi P sebab asam-asam organik seperti asam sitrat, asam
malonat dan asam malat dapat mengikat unsur Al, Fe, dan Mn, sehingga reaksi
unsur-unsur ini dengan unsur P menjadi senyawa yang tidak larut dan
mengendap dapat dicegah.
Sesuai dengan sifat-sifat ini , maka bahan organik tanah dapat mempunyai
pengaruh berikut terhadap tanah:
1. Memperbaiki kemampuan tanah menyerap air
2. Memperbaiki struktur tanah melalui peningkatan pembentukan
agregat tanah dan kemantapan agregat tanah.
3. Meningkatkan kompleks jerapan tanah dan KTK tanah.
4. Mengurangi fiksasi unsur P pada tanah masam.
5. Menyediakan unsur-unsur hara tanaman secara lengkap dan
berimbang, meskipun dalam jumlah yang terbatas.
Bab 5 Macam Dan Teknik Pemberian Pupuk 51
6. Menghasilkan CO2 dan asam-asam organik lain yang dapat menaikkan
daya larut unsur-unsur lain seperti Ca, Ka, P.
7. Meningkatkan kegiatan biologi tanah, yang pada akhirnya juga dapat
meningkatkan kesuburan fisik maupun kimia tanah serta suhu tanah.
8. Memperbaiki infiltrasi air yang dapat mengurangi erosi (Minarsih et
al., 2020).
Pupuk organik mempunyai reaksi lambat sebab harus mengalami dekomposisi
terlebih dahulu, serta mempunyai efek residu sebab ketersediaan haranya
berjalan secara berangsur. Menurut Salinas & Sanchez, (1976), secara umum
tambahan tahunan karbon organik di daerah hutan tropik yaitu lima kali lebih
besar dibanding dengan daerah hutan dengan iklim sedang. sebab tiadanya
hambatan suhu dan kelembaban yang berarti sepanjang tahun, kecepatan
dekomposisi karbon organik didaerah hutan tropik lembab kurang lebih juga
lima kali lebih besar; akibatnya keseimbangan kandungan bahan organik di
kedua daerah ini menjadi kurang lebih serupa. Kekurangan kelembaban
pada musim kemarau di daerah tropik dapat mengurangi dekomposisi bahan
organik pula seperti halnya dengan keadaan suhu rendah pada waktu musim
dingin didaerah iklim sedang. Pembukaan dan pengolahan lahan dapat melipat
duakan dekomposisi bahan organik, sehingga terjadi percepatan kecuali bila
pengelolaan lahan budidaya tanaman yang dapat mempertinggi bahan organik
dijalankan, seperti dengan pemupukan yang baik dan pola tanam yang tepat.
Perlu diperhatikan bahwa disamping segi-segi positifnya terhadap sifat-sifat
tanah, pupuk organik mempunyai kemampuan pula untuk mendorong
berkembangnya biologi tanah yang merugikan atau patogen yang dapat
meningkatkan masalah hama penyakit; masalah ini perlu diperhatikan dan
disadari dengan baik.
5.1.2 Macam Pupuk Organik
Pupuk organik dapat digolongkan menjadi beberapa macam seperti pupuk
kandang, pupuk hijau, kompos, kascing dan pupuk organik cair.
1. Pupuk Kandang
Pupuk kandang yaitu pupuk yang berasal dari kotoran padat dan cair
dari ternak, yang bercampur dengan sisa makanannya serta alas
kandang. Bahan-bahan ini hanya akan berguna menjadi pupuk
52 Tanah dan Nutrisi Tanaman
yang baik bila terpelihara dan dikelola dengan baik, terhindar dari
pencucian dan pencemaran bibit hama penyakit. Kotoran ternak terdiri
dari komponen padat dan cair dengan perbandingan kurang lebih tiga
berbanding satu.
Kandungan unsur hara yang terdapat dalam pupuk kandang bervariasi
oleh berbagai faktor berikut:
a. Macam atau jenis hewan
b. Umur dan keadaan hewan
c. Makanan serta sistem pemeliharaannya
d. Bahan campuran alas kandang
e. Cara pengendalian bahan seperti penyimpanan sebelum dipakai.
Secara umum pupuk kandang mengandung kurang lebih 0,5 % N, 0,25 %
P2O5 dan 0,5 % K2O dan pupuk kandang yang terbaik yaitu sebagai
berikut: kotoran manusia, ayam, babi, kambing, domba, sapi dan kuda.
Tabel 5.1: Jenis dan kandungan zat hara pada beberapa kotoran ternak
padat dan cair (Lingga, 1991).
Ternak dan bentuk
kotorannya
Nitrogen
(%)
Fosfor
(%)
Kalium
(%)
Air
(%)
Kuda – padat 0.55 0.30 0.40 75
Kuda – cair 1.40 0.02 1.60 90
Kerbau – padat 0.60 0.30 0.34 85
Kerbau – cair 1.00 0.15 1.50 92
Sapi – padat 0.40 0.20 0.10 85
Sapi – cair 1.00 0.50 1.50 92
Kambing – padat 0.60 0.30 0.17 60
Kambing – cair 1.50 0.13 1.80 85
Domba – padat 0.75 0.50 0.45 60
Bab 5 Macam Dan Teknik Pemberian Pupuk 53
Domba – cair 1.35 0.05 2.10 85
Babi – padat 0.95 0.35 0.40 80
Babi – cair 0.40 0.10 0.45 87
Ayam – padat dan
Cair
1.00 0.80 0.40 55
Bila makanan hewan ternak mengandung banyak protein, seperti pada
ayam ras, maka pupuk akan menjadi lebih baik. Babi kurang
menghasilkan pupuk sebab makanannya biasanya mudah dicernakan
dan banyak mengandung air.
Pupuk kotoran sapi, dan babi tergolong pupuk dingin sebab pelapukan
oleh mikroorganisme berlangsung perlahan-lahan sehingga kurang
menghasilkan panas atau menaikkan suhu. Sebaliknya pupuk kotoran
kuda dan biri-biri tergolong pupuk panas sebab pelapukan oleh
mikroorganisme berlangsung cepat dan banyak terbentuk panas.
Pupuk dingin sesuai untuk dipakai pada tanah yang ringan dapat terjadi
perombakan yang intensif oleh bakteri, dan pupuk yang panas dan
cepat terurai sesuai untuk dipakai pada tanah berat atau padat. Pupuk
kandang yang baru diangkat dari kandangnya biasanya masih
mempunyai suhu yang tinggi, oleh sebab itu tidak boleh langsung
dibenamkan kedalam tanah perakaran tanaman.
2. Pupuk Hijau
Tanaman pupuk hijau yaitu tanaman yang mempunyai peranan dapat
menyuburkan tanah sebab sifat-sifat pertumbuhannya serta kuantitas
dan kualitas bahan organik yang dihasilkan. Seperti halnya dengan
pupuk kandang, pupuk hijau yang baik memiliki kemampuan untuk
menyuburkan tanah baik fisik, kimia maupun biologi, bahkan kadang-
kadang pula mempunyai peranan sebagai penghasil kayu bakar,
makanan ternak, penahan erosi dan fungsi ekonomi yang lain. Sesuai
dengan peranan ini maka pupuk hijau yang baik pada umumnya
dikehendaki agar mempunyai beberapa atau semua sifat dan
kemampuan berikut:
54 Tanah dan Nutrisi Tanaman
a. Mudah diperbanyak secara generatif atau vegetatif
b. Dapat menutup tanah relatif sempurna dalam waktu yang relatif
singkat guna penahan erosi
c. Menghasilkan banyak bahan organik dan serasah dari pelapukan
akar, batang, daun dan sebagainya guna memperbaiki kesuburan
fisik, kimia dan biologi tanah.
d. Dapat mengikat N bebas dari udara
e. Mempunyai sistem dan kemampuan akar untuk tumbuh kuat, agar
dapat menyerap hara dan air dari lapisan tanah yang lebih dalam
supaya mampu meningkatkan kesuburan tanah di lapisan atas,
tanpa banyak menyaingi tanaman yang lain.
f. Mempunyai manfaat agronomi dan ekonomi yang lain
g. Mempunyai daya adaptasi baik terhadap keadaan lingkungan yang
kurang menguntungkan (Rachman et al., 2006).
Tanaman pupuk hijau yang mempunyai sifat dan kemampuan ini
umumnya termasuk jenis kacang-kacangan atau leguminose.
Berdasarkan sifatnya dapat digolongkan menjadi tanaman pupuk hijau
yang tumbuh merambat atau menjalar pada permukaan tanah yang
biasanya digunakan sebagai penutup tanah, tumbuh sebagai tanaman
perdu dan tumbuh berbentuk pohon. Beberapa jenis yang merambat
sebagai penutup tanah dapat disebutkan Centrosema, cubensens, C.
Plumieri, Calopogonium mucumoides, C. Caeuleum, Pueraria
mucunuides, P. thumbergiana, Psophocartus palustris. Beberapa
tanaman pupuk hijau yang tumbuh dalam bentuk perdu dapat
disebutkan Crotalaria usaramoensis, C. anagyroides, Tephrosia
candida, dan beberapa tanaman pupuk hijau dalam bentuk pohon dapat
disebutkan Leucaena leucocephala (Lamtoro gung), Erythrina
abyssinica, dan Albizia stipulate.
3. Kompos
Kompos yaitu pupuk organik yang berasal dari sisa bahan organik
apa saja seperti sisa tanaman, sampah dapur, sampah pasar, sampah
kota, sisa makanan ternak campur kotorannya, dan lain-lain yang
ditumpuk agar mengalami pelapukan sehingga dapat digunakan
sebagai pupuk. Bila proses terjadi secara baik bahan organik ini
dapat dijadikan kompos yang banyak gunanya sebagai pupuk organik.
Seperti halnya dengan pupuk organik yang lain, kecuali dipengaruhi
oleh proses pembuatannya, kualitas kompos sebagai pupuk organik
akan dipengaruhi oleh bahan asalnya (Haryanta et al., 2019).
Bahan dasar pupuk organik yang berasal dari sisa tanaman umumnya
sedikit mengandung bahan berbahaya. Namun penggunaan limbah
industri dan limbah kota sebagai bahan dasar kompos/pupuk organik
cukup mengkhawatirkan sebab banyak mengandung bahan berbahaya
seperti misalnya logam berat dan asam-asam organik yang dapat
mencemari lingkungan. Selama proses pengomposan, beberapa bahan
berbahaya ini justru terkonsentrasi dalam produk akhir pupuk. Untuk
itu diperlukan seleksi bahan dasar kompos yang mengandung bahan-
bahan berbahaya dan beracun (B3). Bahan/pupuk organik dapat
berperan sebagai “pengikat” butiran primer menjadi butiran sekunder
tanah dalam pembentukan agregat yang mantap. Keadaan ini besar
pengaruhnya pada porositas, penyimpanan dan penyediaan air, aerasi
tanah, dan suhu tanah
4. Kascing
Kascing merupakan kotoran atau feses cacing tanah yang mengandung
unsur hara lengkap baik unsur hara makro maupun mikro yang berguna
bagi pertumbuhan tanaman. Unsur kimia ini diserap tanaman dan
sangat berguna bagi pertumbuhan dan produksinya. Kascing juga
mengandung banyak mikroba dan hormon perangsang pertumbuhan
tanaman seperti giberilin 2,75 %, sitokinin 1,05 % dan auksin 3,08%.
Jumlah mikroba yang banyak dan tinggi aktivitasnya bisa
mempercepat mineralisasi atau pelepasan unsur-unsur hara dari
kotoran cacing menjadi bentuk yang tersedia bagi tanaman.
Penggunaan pupuk organik mempunyai kelemahan di antaranya
yaitu kandungan hara rendah dan ketersediaan unsur haranya lambat,
sehingga dengan demikian pemilihan pupuk organik yang tepat seperti
pupuk organik kascing diharapkan dapat mengatasi kelemahan pupuk
organik yang ada. Pemberian pupuk organik kascing diharapkan dapat
mengurangi penggunaan pupuk anorganik.
56 Tanah dan Nutrisi Tanaman
Cacing tanah dengan bantuan enzim yang terdapat dalam
pencernaannya berperan mengubah nutrisi yang tidak larut menjadi
bentuk terlarut yang dibutuhkan tanaman. Nutrisi ini terdapat di
dalam vermikompos, sehingga dapat diserap oleh akar tanaman untuk
dibawa ke seluruh bagian tanaman. Vermikompos mengandung
hormon tumbuh tanaman yang dapat memacu pertumbuhan akar
tanaman di dalam tanah, memacu pertunasan ranting baru pada batang
dan cabang pohon, serta memacu pertumbuhan daun. Vermikompos
juga dapat mencegah kehilangan tanah akibat aliran permukaan. Pada
proses pembentukan kascing, yakni saat tanah masuk ke dalam saluran
pencernaan cacing, maka cacing akan mensekresikan juga suatu
senyawa yaitu Ca humat. Dengan adanya senyawa ini partikel-
partikel tanah diikat menjadi suatu kesatuan (agregat) yang akan
dieksresikan dalam bentuk kascing. Agregat itulah yang mempunyai
kemampuan untuk mengikat air dan unsur hara tanah
5. Pupuk Organik Cair
Pupuk organik cair yaitu larutan hasil dari pembusukan bahan-bahan
organik yang berasal dari sisa tanaman, kotoran hewan dan manusia
yang kandungan unsur haranya lebih dari satu unsur. Pada umumnya
pupuk cair organik tidak merusak tanah dan tanaman meskipun
digunakan sesering mungkin. Selain itu, pupuk cair juga dapat
dimanfaatkan sebagai aktivator untuk membuat kompos. Pupuk
organik cair dapat dibuat dari beberapa jenis sampah organik yaitu
sampah sayur baru, sisa sayuran basi, sisa nasi, sisa ikan, ayam, kulit
telur, sampah buah seperti anggur, kulit jeruk, apel dan lain-lain.
Bahan organik basah seperti sisa buah dan sayuran merupakan bahan
baku pupuk cair yang sangat bagus sebab selain mudah
terdekomposisi, bahan ini juga kaya akan hara yang dibutuhkan
tanaman. Semakin tinggi kandungan selulosa dari bahan organik, maka
proses penguraian akan semakin lama.
Pupuk organik cair merupakan salah satu jenis pupuk yang banyak
beredar dipasaran. Pupuk organik cair kebanyakan diaplikasikan
melalui daun yang mengandung hara makro dan mikro esensial (N, P,
K, S, Ca, Mg, B, Mo, Cu, Fe, Mn, dan bahan organik), disamping juga
dilengkapi kandungan hormon yaitu IAA termasuk golongan auksin,
Zeatin, kinetin termasuk golongan sitokinin, dan GA3 termasuk
golongan gibberellin. Hal ini sering dikenal dengan pupuk organik cair
“plus” (Purwanti et al., 2018).
Pupuk organik cair mempunyai beberapa manfaat di antaranya dapat
mendorong dan meningkatkan pembentukan klorofil daun sehingga
meningkatkan kemampuan fotosintesis tanaman dan penyerapan
nitrogen dari udara, dapat meningkatkan vigor tanaman sehingga
tanaman menjadi kokoh dan kuat, meningkatkan daya tahan tanaman
terhadap kekeringan, merangsang pertumbuhan cabang produksi,
meningkatkan pembentukan bunga dan bakal buah, mengurangi
gugurnya dan, bunga, dan bakal buah. Pada pembuatan pupuk organik
cair, perlu diperhatikan persyaratan atau standar kadar bahan kimia
serta pH yang terkandung di dalam pupuk organik ini . Berikut
yaitu persyaratan teknis minimal pupuk organik yang ditetapkan oleh
Departemen Pertanian Republik Indonesia.
Tabel 5.2: Standar Kualitas Mutu Pupuk Organik Berdasarkan Peraturan
Menteri Pertanian No.28/Permentan/OT.140/2/2009 (Endah et al., 2015).
Parameter Standard
Total N < 2 %
C-Organik > 4 %
Ratio C/N 15 -25%
P2O5 < 2 %
K2O < 2 %
pH 4 - 8
58 Tanah dan Nutrisi Tanaman
Hormon dibentuk dalam jumlah yang sedikit pada satu tempat dari tanaman dan
ditranslokasikan ke tempat lain di mana akan memengaruhi pertumbuhan dan
perkembangan tanaman. Hormon alami dan bahan lain yang merupakan proses
kimiawi yang secara esensial memengaruhi banyak pola perkembangan
tanaman. Hormon tanaman yaitu substansi alami (dibentuk oleh tanaman itu
sendiri) yang beraksi mengatur aktivitas tanaman. Hormon tanaman yang
disintesis secara kimiawi juga dapat memberikan reaksi pada tanaman sama
dengan yang disebabkan oleh hormon alami. Ada lima golongan hormon
tanaman alami: auksin, giberelin, sitokinin, etilen, dan asam absisat. Penemuan
dan penelitian selanjutnya dari hormon ini merupakan bagian yang paling
menarik dan memberi harapan dalam perkembangan fisiologi tanaman.
Teknologi Nano yang dikembangkan pada proses pembuatan pupuk organik
cair ini juga merupakan implementasi dari konsep pertanian ekologis
dengan mempertimbangkan efisiensi biaya produksi. Penerapan teknologi nano
dalam proses produksi pupuk yaitu menciptakan suatu “unsur hara” yang
memiliki karakteristik unik yang tersusun atas partikel yang sangat kecil (nano).
Dalam kinerjanya teknologi nano tidak hanya berperan pada proses penyerapan
hara oleh tanaman namun juga bekerja pada tanah yaitu memecah agregat tanah
menjadi molekul atom yang sangat kecil. Penggunaan pupuk organik cair “plus”
secara keseluruhan merupakan pupuk organik mampu berperan merangsang
dan meningkatkan pertumbuhan akar, batang, daun dan anakan dengan cepat
5.1.3 Pupuk An Organik
Pupuk telah lama dikenal sebagai salah satu faktor penting dalam pertumbuhan
dan perkembangan tanaman. Hal ini terkait dengan fungsi utama pupuk yaitu
sebagai penyedia unsur hara yang dibutuhkan tanaman, yang akan semakin
sedikit tersedia di alam sebab diserap tanaman. Kebutuhan unsur hara dan
ketersediaannya yang tidak seimbang di alam, membuat pupuk menjadi solusi
atas masalah kecukupan kebutuhan unsur hara tanaman yang dibudidayakan.
Pupuk an organik yaitu jenis pupuk yang berasal dari bahan an organik,
biasanya mengandung unsur hara/mineral tertentu. Jenis pupuk ini biasa dikenal
pula dengan sebutan pupuk kimia.
Contoh pupuk an organik yaitu:
1. Urea (mengandung unsur Nitrogen)
2. SP-36 (mengandung unsur Phosfor)
3. NPK (mengandung Nitrogen, Phosfor dan Kalium)
Selanjutnya kategori pupuk berdasarkan kandungan unsurnya, dibagi
menjadi:
a. Pupuk Tunggal, yaitu pupuk yang hanya mengandung satu unsur
hara tertentu saja. Contoh pupuk tunggal:
• Pupuk urea (mengandung Nitrogen)
• SP-36 (mengandung unsur Phosfor)
b. Pupuk Majemuk, yaitu pupuk yang mengandung beberapa unsur
hara tertentu.
Contoh pupuk majemuk:
• Pupuk NP (mengandung Nitrogen dan Phosfor)
• Pupuk NK (mengandung Nitrogen dan Kalium)
c. Pupuk Lengkap yaitu pupuk yang mengandung unsur hara yang
lengkap, baik unsur hara makro maupun unsur hara mikro; bahkan
ada pupuk lengkap yang juga mengandung bahan pestisida.
Penggunaan semua jenis pupuk anorganik secara berlebihan dalam jangka
panjang akan dapat menurunkan kesuburan tanah dan merusak struktur tanah.
Akibatnya akar bawah tanaman menjadi pendek, sehingga menyebabkan
produktivitas tanaman menurun. Banyak petani di Indonesia hanya
mengandalkan naluri dan pengalaman dalam menggunakan pupuk; namun
belum mengerti bahwa fungsi pupuk bisa maksimal apabila digunakan dalam
kadar yang tepat. Banyak anggapan bahwa semakin banyak pupuk yang
diberikan, maka akan semakin baik pula efeknya terhadap hasil pertanian.
Padahal yang terjadi justru sebaliknya jika petani mencampurkan pupuk A
dengan pupuk B atau C. Kandungan kimia yang ada di dalam tiap pupuk bisa
saling bereaksi sehingga menimbulkan kerugian terhadap kondisi ekologi
pertanian. Hal ini akan berkesesuaian dengan postulat lama yang dikembangkan
oleh Justus Von Liebig (1840) yang dikenal dengan Hukum Liebig Minimum
yang menyatakan bahwa pertumbuhan tanaman yang ditentukan oleh faktor
ekologi yang paling langka (faktor pembatas). Peningkatan jumlah berlimpah
nutrisi tidak meningkatkan pertumbuhan tanaman. Hanya dengan
meningkatkan jumlah hara pembatas (yang paling langka dalam kaitannya
dengan "kebutuhan") barulah pertumbuhan suatu tanaman atau panen
meningkat. Prinsip ini dapat disimpulkan dalam pepatah, "Ketersediaan hara
yang paling melimpah di dalam tanah hanya akan sebaik ketersediaan hara yang
60 Tanah dan Nutrisi Tanaman
paling sedikit di dalam tanah". Ini dapat dipahami oleh sebab pertumbuhan
tanaman yang optimal bergantung pada berbagai faktor ekologi (Rosmarkam &
Yuwono, 2002).
Berikut beberapa akibat penggunaan pupuk anorganik secara berlebihan, antara
lain:
1. Mengganggu mikroorganisme dalam tanah
Sebelum menggunakan pupuk secara berlebihan, ingatlah bahwa
tanaman bukanlah satu-satunya makhluk hidup yang bergantung pada
tanah. Di Dalam tanah juga terdapat cacing tanah dan mikroorganisme
lain yang hidup, maka jika penggunaan pupuk secara berlebihan pada
tanah, bukan hanya tanah akan menjadi asam sehingga teksturnya
cenderung lebih keras dan tidak gembur; namun aktivitas cacing tanah
dan mikroorganisme di dalam tanah pun dapat terganggu, padahal
cacing tanah bisa berperan membantu menyuburkan tanah.
2. Menjadi racun bagi tanaman
Bilamana pupuk yang digunakan mengandung kalium dan bila
digunakan secara berlebihan, kandungan kalium ini bisa
mengganggu keseimbangan basa pada tanah pertanian sehingga
berpotensi merusak tanaman. Disamping itu kandungan magnesium
dan kalsium yang berlebihan dalam tanah bisa membuat kondisi pH
tanah menjadi terlalu basa. Kondisi ini bisa mengurangi atau
menghilangkan beberapa unsur hara menjadi tidak tersedia untuk
tanaman.
3. Menghambat pembusukan bahan organik
Pupuk kimia yang digunakan dalam jumlah terlalu banyak bisa
menyebabkan risiko kematian mikroorganisme. Padahal berbagai
mikroorganisme ini berfungsi menguraikan bahan-bahan organik
di dalam tanah untuk meningkatkan kesuburan tanah, sehingga bila
banyak mikroorganisme yang mati, tentunya tanah lahan pertanian
akan menjadi tidak subur sehingga berpengaruh buruk terhadap hasil
pertanian.
Bab 5 Macam Dan Teknik Pemberian Pupuk 61
4. Kualitas air disekitar lahan pertanian jadi buruk
Penggunaan pupuk secara berlebihan juga berdampak pada lingkungan
sekitar lahan terutama air. Hal ini bisa terjadi sebab ketika hujan, sisa
pupuk yang tidak terserap akar tanaman akan terbawa aliran air hujan
menuju sungai atau danau terdekat, selanjutnya dimanfaatkan oleh
tanaman air untuk tumbuh seperti eceng gondok tumbuh hingga
menutupi permukaan sungai, tentunya bisa mengurangi kandungan
oksigen di area permukaan ini .
5. Biaya operasional membengkak
Semakin banyak pupuk yang digunakan, maka akan semakin banyak
pula biaya yang harus dikeluarkan, padahal belum tentu seluruh pupuk
yang disebar sepenuhnya dapat diserap dengan baik oleh tanaman.
Biasanya tanaman hanya mengambil unsur hara secukupnya dari
lingkungan lahannya, sehingga kelebihan pupuk pun jadi terbuang sia-
sia berarti juga mengeluarkan cukup banyak biaya.
5.2 Teknik Pemberian Pupuk
Pupuk yaitu makanan bagi seluruh jenis tanaman, tanaman mengambil
makanan dengan cara menghisap melalui “pori pori” yang ada pada ujung akar,
daun dan seluruh bagian tanaman yang berada di atas tanah. Pemupukan yaitu
tindakan memberikan tambahan unsur-unsur hara pada komplek tanah, baik
langsung maupun tak langsung dapat menyumbangkan bahan makanan pada
tanaman. Tujuannya untuk memperbaiki tingkat kesuburan tanah agar tanaman
mendapatkan nutrisi yang cukup untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas
pertumbuhan tanaman. Pemberian pupuk pada budidaya tanaman hendaknya
disesuaikan dengan tingkat kesuburan tanah.
5.2.1 Teknik Pemberian Pupuk Organik
Jenis pupuk dan cara pemupukan sebagai salah satu hal yang tidak dapat
dipisahkan dalam kegiatan usaha tani. Beberapa kategori pupuk berdasarkan
cara aplikasi pemberian pupuk, antara lain:
62 Tanah dan Nutrisi Tanaman
1. Pupuk Akar
Pupuk akar yaitu pupuk yang fokus pemberiannya agar dapat terserap
oleh akar tanaman.
2. Pupuk Daun
Pupuk daun yaitu jenis pupuk yang ditujukan agar dapat diserap oleh
daun. Penyerapan pupuk oleh daun dilakukan melalui stomata
(Agromedia, 2007)
Penggunaan pupuk organik padat harus disesuaikan dengan jenis tanaman,
tekstur tanah dan kondisi lingkungan sebab pupuk jenis ini mempunyai
beberapa bentuk:
1. Serbuk, bentuk serbuk banyak ditemukan pada pupuk organik sebab
penggunaannya yang mudah. Penggunanya cukup menaburkan pupuk
di permukaan tanah yang akan digemburkan. Biasanya hal ini
dilakukan saat proses pengolahan lahan. Selain itu, pupuk jenis ini juga
dapat digunakan dengan dicampur dengan media tanam lainnya,
seperti gambut maupun pasir.
2. Butiran dan Pelet, pupuk ini memiliki butiran yang tidak seragam dan
terkadang pecah. Penggunaannya hampir sama dengan jenis pupuk
organik berbentuk serbuk. Pupuk ini diaplikasikan dengan cara disebar
di atas permukaan tanah. Biasanya banyak petani yang menggunakan
cara ini untuk memudahkan pekerjaannya dan lebih praktis. Selain itu,
dapat juga dilakukan dengan ditanam dalam tanah. Pupuk dapat
diberikan pada lubang tanam untuk pembibitan di media polybag atau
pada lubang di sekitar tanaman untuk media lapangan.
3. Tablet, pupuk organik bentuk ini lebih umum digunakan pada tanaman
tahunan seperti tanaman kehutanan, perkebunan atau buah-buahan.
Penggunaannya akan diberikan setiap dua hingga tiga bulan sekali
pada masa awal tanam, kemudian dikurangi menjadi empat sampai
enam bulan atau bahkan setahun sekali, tergantung dengan jumlah dan
ukuran tabletnya. Pupuk digunakan dengan cara ditanam pada
sekeliling tanaman selebar kanopi. Sedangkan untuk proses
transplantasi, pupuk tablet ditanam pada lubang tanam sebelum bibit
tanaman dimasukan.
Bab 5 Macam Dan Teknik Pemberian Pupuk 63
Pengolahan tanah dan proses panen sering menyebabkan hilangnya unsur hara
dan bahan organik lainnya pada tanah. Persentase terbesar terjadi pada lapisan
tanah bagian atas (top soil) kemudian untuk mengembalikannya dapat dilakukan
dengan cara pemberian pupuk organik padat pada setiap awal masa tanam.
Dengan banyaknya bentuk pupuk organik padat yang tersedia, memudahkan
pengguna untuk mendapatkan hasil yang maksimal pada tanamannya.
Penggunaan pupuk organik padat secara konvensional membutuhkan tenaga
kerja cukup banyak sebab setiap hektarnya membutuhkan 10-20 ton. Oleh
sebab itu penggunaan pupuk organik disesuaikan dengan tanaman yang akan
digemburkan tanahnya. Pupuk organik dalam bentuk serbuk akan sangat efektif
bila digunakan pada jenis tanaman yang memiliki umur panen pendek (40 – 80
hari) masa tanam, misalnya pada jenis sayur-sayuran. Bentuk butiran akan lebih
efisien digunakan pada tanaman dengan masa tanam sekitar 100 – 180 hari
seperti pada tanaman cabai, jagung dan tomat; sedangkan bentuk tablet
digunakan pada tanaman dengan masa panen tahunan, seperti tanaman
perkebunan dan kehutanan. Dengan demikian bahwa penggunaan pupuk
organik padat akan lebih efektif jika memperhatikan jenis tanaman dan masa
panen yang akan dilakukan. Selain itu jenis tanah sangat berpengaruh dengan
perkembangan tanaman maka perlunya identifikasi jenis tanah yang terdapat
pada wilayah tanam dan sesuaikan dengan takaran pupuk yang disarankan.
Dengan mengikuti cara penggunaan pupuk organik padat dengan benar,
pertumbuhan tanaman pun akan optimal (Suwahyono, 2011).
Penggunaan pupuk organik cair bisa dilakukan dengan dua cara, yakni: dengan
cara pertama disiramkan ke media tanam dengan tujuan selain diserap lewat
akar juga untuk menghancurkan sisa pupuk kimia atau pupuk an organik di
dalam tanah, sehingga tanah menjadi gembur kembali. Cara kedua yaitu
disemprotkan langsung ke bagian daun agar nutrisi pupuk dapat diserap melalui
stomata. Penggunaan pupuk yang menggunakan teknologi nano memiliki
karakteristik slow release (lepas lambat) dan tersusun atas partikel yang sangat
kecil (nano). Makin halus ukuran hara makin mudah atau makin cepat diserap
dan dicerna oleh tanaman baik perakaran, stomata dan jaringan meristem.
sebab lebih mudah dan lebih cepat diserap dan dicerna, maka jumlah
pemakaian pupuk akan dapat dihemat tanpa mengganggu hasil produksi panen
(Gunawan et al., 2017).
64 Tanah dan Nutrisi Tanaman
5.2.2 Teknik Pemberian Pupuk An Organik
Ketersediaan hara dalam tanah sesuai dengan kebutuhan tanaman pada masing-
masing fase pertumbuhannya sangat ditentukan oleh kondisi lahan dan
ketepatan pemupukan. Dalam pemupukan perlu diperhatikan efektivitas dan
efisiensi. Kesuburan tanah menentukan keberhasilan budidaya tanaman,
menyangkut aspek faktor pembatas fisik dan kimia tanah. Sifat fisik tanah yang
menonjol yaitu drainase / permeabilitas, tekstur dan ruang pori; sedangkan
sifat kimia tanah yaitu kadar bahan organik, pH, ketersediaan hara esensial dan
Kapasitas Tukar Kation (KTK) tanah (Munawar, 2018).
Selain penggunaan dosis pemupukan yang akurat, usaha yang dapat dilakukan
untuk meningkatkan produksi tanaman yaitu melalui metode pemberian pupuk
yang tepat. Terdapat beberapa cara aplikasi pemupukan, di antaranya yaitu
dengan cara disebar, dengan cara ditugal serta dengan cara dikocor, di mana
masing-masing cara aplikasi pemupukan ini memberikan hasil yang berbeda
bagi pertumbuhan dan hasil tanaman.
Kelebihan pemupukan dengan cara dikocor yaitu lebih hemat, dapat diterapkan
di segala cuaca, lebih mudah dikerjakan, mudah diserap tanaman/reaksi cepat
dan dapat meningkatkan hasil panen, tapi juga memiliki kekurangan yaitu
potensi penguapan lebih tinggi dan membutuhkan lebih banyak air. Sedangkan
kelebihan pemupukan dengan cara disebar/ditugal yaitu lebih tahan atau tidak
mudah larut oleh air hujan. Tetapi memiliki kekurangan yaitu penggunaan
pupuk lebih banyak, reaksi tanaman lebih lambat disebab kan membutuhkan
lebih banyak waktu untuk melarutkan kandungan unsur hara dalam pupuk, serta
membutuhkan lebih banyak tenaga untuk menabur/menugal pupuk (Munawar,
2018).
Pemilihan metode pemupukan juga harus mempertimbangkan cuaca, jenis
tanah, jenis tanaman, dan jenis pupuk. Aplikasi pemupukan dengan cara kocor
dapat diterapkan untuk pupuk berbentuk larutan, sedangkan apabila pupuk
dalam bentuk padat maka dapat diaplikasikan dengan metode ditugal / ditabur.
Dengan pemilihan cara aplikasi pemupukan yang tepat serta mengetahui
berbagai karakteristik pupuk, maka dapat dipilih jenis pupuk yang sesuai dengan
kebutuhan dan kondisi tanaman sehingga dapat memberi manfaat optimal bagi
pertumbuhan dan hasil tanaman yang optimal.
Bab 6
Penyerapan dan Pergerakan
Hara dalam Tanaman
6.1 Pendahuluan
Tanaman membutuhkan unsur hara agar dapat tumbuh dengan baik dan
menghasilkan produk yang berkualitas. Upaya untuk memenuhi unsur hara
merupakan hal mutlak sebab ketersediaan unsur hara di alam sangat terbatas,
dan semakin berkurang sebab telah terserap oleh tanaman. Unsur hara yang
dibutuhkan tanaman dapat digolongkan dalam dua golongan besar, yaitu Unsur
hara makro dan mikro. Unsur hara makro yaitu unsur hara yang dibutuhkan
tanaman dalam jumlah besar. Unsur hara makro terdiri atas Nitrogen (N),
Phosfor (P), Kalium (K), Sulfur/belerang (S), Calsium (Ca), dan Magnesium
(Mg). Unsur hara makro yang diperoleh dari udara yaitu Carbon (C), Hidrogen
(H) dan Oksigen (O). Unsur hara mikro, yaitu unsur hara yang dibutuhkan
tanaman dalam jumlah yang tidak terlalu banyak dan bervariasi tergantung jenis
tanaman.Unsur hara mikro terdiri atas Klor (Cl), Zat besi (Fe), Mangan (Mn),
Tembaga (Cu), Seng (Zn), Boron (B), Molibdenum (Mo) (Anonim, 2018;
Rajiman, 2020).
66 Tanah dan Nutrisi Tanaman
6.2 Organ Penyerapan Hara
Organ penyerapan hara pada tanaman terdiri atas dua macam yaitu daun dan
akar. Organ daun terdiri atas jaringan epidermis, jaringan mesofil, dan jaringan
pengangkut (Gambar 6.1). Jaringan epidermis terdiri atas satu lapis sel,
berbentuk balok, dinding selnya mengalami penebalan dari zat kutin (kutikula)
atau lignin. Pada jaringan epidermis terdapat stomata (mulut daun) yang terletak
di antara dua sel penutup. Letak stomata terkadang terdapat di permukaan atas
dan ada yang terdapat di permukaan bawah atau ada yang terdapat di permukaan
atas dan bawah daun. Struktur stomata dapat membuka dan menutup dan
berfungsi sebagai tempat terjadinya pertukaran gas dan air. Selain itu pada
jaringan epidermis juga terdapat modifikasi berupa trikoma (rambut) dan sel
kipas. Struktur jaringan epidermis bervariasi dalam hal jumlah lapisan, bentuk,
struktur, susunan stomata, penampilan, dan susunan trikoma, serta adanya sel
khusus. Umumnya permukaan atas daun disebut adakksial, sedangkan
permukaan bawah daun disebut abaksial. Jaringan mesofil terdiri atas parenkim
pagar dan bunga karang. Jaringan parenkim pagar mengandung kloroplas dan
berfungsi untuk fotosintesis.
Gambar 6.1: Anatomi daun (Shipunov, 2021)
Jaringan palisade susunannya lebih rapat, hal ini berbeda bila dibandingkan
dengan jaringan spons terdiri dari sel bercabang yang tak teratur bentuknya.
Bentuk sel parenkim spons dapat berbentuk bermacam-macam. Secara spesifik
ditandai adanya rongga yang terdapat antara sel satu dan lainnya. Berkas
pengangkut terdiri atas xylem dan floem. Sel berkas pengangkut ini berdinding
Bab 6 Penyerapan dan Pergerakan Hara dalam Tanaman 67
tipis untuk memudahkan terjadinya transpor antar sel (Campbel, 2005; Mulyani,
2006).
Gambar 6.2: Anatomi akar (Shipunov, 2021)
Organ akar terdiri atas jaringan epidermis, korteks, endodermis dan jaringan
pengangkut (Gambar 6.2). Struktur terluar dari organ akar yaitu jaringan
epidermis dan terdiri atas selapis sel yang rapat serta berdinding tipis. Terkait
fungsinya dalam proses penyerapan air, jaringan epidermis bersifat
semipermiabel dan mudah ditembus air. Sedangkan terkait fungsinya sebagai
pelindung jaringan epidermis mengalami penebalan sehingga strukturnya lebih
kuat. Pada permukaan epidemis terdapat bulu-bulu akar yang merupakan
modifikasi dari jaringan epidermis dan berfungsi untuk menyerap air dan unsur
hara. Jaringan dasar berupa korteks yang terdiri atas banyak sel dan mempunyai
dinding sel yang tipis. Di dalamnya terdapat ruang-ruang antar sel sebagai
tempat penyimpanan udara dan pertukaran gas. Korteks mengelilingi silider
pusat dan berfungsi sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan. Jaringan-
jaringan yang terdapat pada korteks antara lain yaitu parenkim, kolenkim, dan
sklerenkim. Endodermis terletak di sebelah dalam korteks. Endodermis terdiri
atas satu lapis sel yang tersusun rapat tanpa ruang antar sel, dinding selnya
mengalami penebalan gabus. Deretan sel-sel endodermis dengan penebalan
gabus disebut pita kaspari. Dengan adanya penebalan gabus ini maka tidak dapat
ditembus air sehingga air harus masuk ke silinder pusat melalui sel endodermis
yang dindingnya tidak menebal, yang disebut sel penerus air. Endodermis
merupakan pemisah yang jelas antara korteks dan stele atau silinder pusat.
Silinder pusat merupakan lapisan yang terletak di tengah akar di sebelah dalam
endodermis. Di dalam silinder pusat terdapat pembuluh kayu (xylem) dan
pembuluh tapis (floem) yang berfungsi untuk pengangkutan air dan mineral.
68 Tanah dan Nutrisi Tanaman
Xilem mengangkut air dan hara mineral dari dalam tanah ke daun, sedangkan
floem mengangkut hasil-hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tubuh
tumbuhan yang memerlukan (Campbel, 2005; Mulyani, 2006).
6.3 Penyerapan Hara Mineral
Tanaman memenuhi kebutuhan hara melalui akar dan daun. Tanaman akan
menyerap hara dalam bentuk anion dan kation. Bentuk hara yang umum yaitu
NH4+, K+, Ca2+, Mg2+, NO3-, HPO42- dan Cl-. Ion dalam tanah sebagian
akan terjerap tanah dan larut dalam air. Penyerap ion dapat berupa lempung
maupun bahan organik. Ion yang larut dalam air sangat mudah tercuci.
Penyerapan hara melalui akar dengan beberapa mekanisme, yaitu hara
berpindah dari dalam tanah ke permukaan akar serta hara di permukaan akar
akan masuk ke dalam akar. Hara di dalam akar akan ditranslokasikan ke semua
jaringan tanaman. Hara akan selalu berpindah satu tempat ke tempat lain, jika
tidak terikat oleh media. Perpindahan hara dari dalam tanah dan larutan tanah
menuju permukaan akar dengan mekanisme intersepsi dan persinggungan,
aliran masa, dan difusi. Mekanisme perpindahan hara secara intersepsi dan
persinggungan disebabkan oleh terjadinya pertumbuhan akar tanaman dan
terbentuknya bulu akar. Pembentukan akar dan bulu akar akan menyebabkan
persinggungan dengan ion yang ada dalam tanah. Persinggungan akar dengan
tanah akan mengakibatkan pertukaran ion dan ion akan masuk ke akar.
Mekanisme yang terjadi pada intersepsi akar yaitu pergerakan akar tanaman
yang memperpendek jarak antara tanaman dengan keberadaan unsur hara.
Peristiwa ini terjadi sebab akar tanaman tumbuh dan memanjang, sehingga
memperluas jangkauan akar ini . Perpanjangan akar ini menjadikan
permukaan akar lebih mendekati posisi keberadaan unsur hara, baik unsur hara
yang ada dalam larutan tanah, permukaan koloid liat, maupun permukaan koloid
organik.
Pada aliran massa, ion dan bahan lain akan berpindah bersama dengan aliran air
ke akar. Aliran air terjadi akibat perbedaan tekanan. Perbedaan tekanan
disebabkan adanya transpirasi. Mekanisme aliran massa yaitu gerakan unsur
hara di dalam tanah menuju ke permukaan akar bersama-sama dengan gerakan
massa air. Selama proses transpirasi tanaman berlangsung, terjadi juga proses
penyerapan air oleh akar tanaman. Terserapnya air sebab adanya perbedaan
potensial air yang disebabkan oleh proses transpirasi ini . Nilai potensial air
Bab 6 Penyerapan dan Pergerakan Hara dalam Tanaman 69
di dalam tanah lebih rendah dibandingkan dengan permukaan bulu akar
sehingga air tanah masuk kedalam jaringan akar. Pergerakan massa air ke akar
tanaman akibat langsung dari serapan massa air oleh akar tanaman berikut juga
unsur hara yang terkandung dalam air ini .
Mekanisme perpindahan hara secara difusi yaitu perpindahan ion akibat
perbedaan konsentrasi. Ion akan berpindah dari konsentrasi tinggi ke
konsentrasi rendah. Perubahan konsentrasi di permukaan akar disebabkan hara
mengalir ke akar, sehingga konsentrasi menjadi rendah. Pada kondisi
konsentrasi yang rendah, ion akan disuplai dari larutan tanah yang memiliki
konsentrasi lebih tinggi. Difusi terjadi sebab konsentrasi unsur hara pada
permukaan akar tanaman lebih rendah dibandingkan dengan konsentrasi hara
pada larutan tanah, pada permukaan koloid liat serta pada permukaan koloid
organik. Kondisi ini terjadi sebab sebagian besar unsur hara ini telah
diserap oleh akar tanaman. Tingginya konsentrasi unsur hara pada ketiga posisi
ini menyebabkan terjadinya peristiwa difusi dari unsur hara berkonsentrasi
tinggi ke posisi permukaan akar tanaman. Hara yang telah berada di permukaan
akar akan diserap tanaman melalui dua proses, yaitu: proses aktif dan selektif.
Proses aktif yaitu proses penyerapan unsur hara yang memerlukan energi aktif,
sehingga harus tersedia energi metabolik yang dihasilkan dari proses pernapasan
akar tanaman. Selama proses pernapasan akar tanaman akan menghasilkan
energi metabolik yang berfungsi untuk mendorong berlangsungnya penyerapan
unsur hara. Penyerapan hara aktif akan ditentukan oleh aktivitas pernapasan akar
tanaman.
Semakin menurun aktivitas pernapasan akar tanaman akan menurunkan proses
penyerapan unsur hara. Pernapasan akar yang paling aktif terletak pada bagian
dekat ujung akar yang baru terbentuk dan rambut-rambut akar. Proses selektif
yaitu proses penyerapan unsur hara yang terjadi secara selektif. Penyerapan
hara selektif akan ditentukan oleh membran sel. Seperti diketahui bahwa sel akar
terdiri dari3 bagian utama yaitu: dinding sel, membran sel, dan protoplasma.
Dinding sel merupakan bagian yang langsung bersinggungan dengan tanah dan
bersifat tidak aktif. Membran sel merupakan bagian yang mengelilingi
protoplasma. Membran sel dan protoplasma bersifat aktif. Membran sel
memiliki kemampuan untuk melakukan seleksi terhadap unsur hara yang
melewati. Penyerapan unsur hara melalui membran sel akan berlangsung
melalui suatu carrier(pembawa). Carrier (pembawa) ini bersenyawa dengan ion
(unsur) terpilih yang akan di bawa masuk ke protoplasma dengan menembus
membran sel. Proses selektif dapat berlangsung sebagai berikut. - Pada saat akar
70 Tanah dan Nutrisi Tanaman
tanaman menyerap hara dalam bentuk kation (K+, Ca2+, Mg2+, dan NH4+)
selanjutnya akar akan mengeluarkan kation H+ dalam jumlah yang setara. -
Pada saat akar tanaman menyerap hara dalam bentuk anion (NO3-, H2PO4-,
SO4-) selanjutnya akar mengeluarkan HCO3- dengan jumlah yang setara.
Penyerapan hara melalui daun dilakukan melalui stomata, dan dibatasi dinding
luar sel epidermis. Dinding sel dilindungi oleh lapisan yang bersifat hidrofobik.
Penyerapan hara melalui daun dipengaruhi oleh konsentrasi larutan, valensi,
temperatur dan tingkat aktivitasnya. Pemupukan melalui daun relatif cepat
berpengaruh dibandingkan melalui akar. Pemupukan melalui daun mengalami
permasalahan, yaitu kemampuan penetrasi hara sangat lambat, hara mudah
tercuci air hujan, hara sukar menempel pada daun yang memiliki lapisan
hidropobik, kecepatan perpindahan hara terbatas, terutama daun yang berumur
tua, membutuhkan tambahan tenaga, peralatan dan biaya, jika diberikan dalam
konsentrasi yang tinggi, daun sering mengalami kerusakan. Unsur hara yang
diserap secara intersepsi dan aliran masa yaitu Ca, Mg, Zn, Cu, B, Fe dan N,
Unsur P dan K digunakan tanaman dengan cara difusi. Penyerapan hara oleh
tanaman dipengaruhi oleh faktor air, air berfungsi sebagai pelarut hara, faktor
daya serap akar, alkalis tanah, yaitu derajat keasaman atau kebasaan tanah yang
memengaruhi ketersediaan hara bagi tanaman.
Proses penyerapan hara melalui daun terjadi sebab adanya proses difusi dan
osmosis melalui stomata sehingga mekanismenya berhubungan langsung
dengan membuka dan menutupnya stomata. Banyak faktor yang menyebabkan
membuka dan menutupnya stomata, selain disebabkan oleh aktivitas sel penjaga
juga disebabkan oleh pengaruh lingkungan. Penyerapan air oleh sel penjaga
disebabkan oleh perbedaan potensial osmotik antara sel penjaga dan sel-sel di
sekitarnya. Jika potensial osmotik protoplas sel penjaga lebih negatif daripada
sel sekitarnya, maka air akan bergerak masuk ke dalam sel penjaga secara
osmosis sehingga mengakibatkan naiknya tekanan sel dan menyebabkan sel
menggembung. Unsur hara dalam bentuk ion-ion yang berada pada permukaan
daun akan bergerak masuk secara difusi dan osmosis ke dalam sel setelah
stomata membuka,. Masuknya ion-ion ini ke dalam sel tanaman terjadi
secara bertahap. Mula-mula molekul dan ion-ion zat terlarut menembus lapisan
yang menyelubungi permukaan dinding sel sebelah luar dengan proses difusi
menuju dinding sel yang dilapisi oleh membran plasma yang bersifat
impermeabel terhadap ion-ion. Setelah melalui membran plasma, ion-ion masuk
ke dalam sitoplasma. Di dalam sitoplasma, molekul dan ion-ion ini
mengalami beberapa kemungkinan yaitu diubah ke dalam bentuk lain,
mengalami pengangkutan ke sel lain atau diangkut oleh tonoplas menuju
Bab 6 Penyerapan dan Pergerakan Hara dalam Tanaman 71
vakuola atau organel-organel lain dalam sitoplasma antara lain mitokondria di
mana terjadi proses respirasi sehingga dapat berperan dalam pertumbuhan
tanaman (Rajiman, 2020; Salisbury dan Ross, 1995; Prawiranata et al., 1981;
Hakim et al., 1986).
6.4 Pergerakan Hara Mineral
Pengangkutan hara ke bagian tengah akar dapat melalui dua jalur, yaitu apoplas
yaitu angkutan hara melalui daerah bebas (DB) di antara sel-sel akar; dan
simplas yaitu angkutan hara melalui plasmodesmata (benang-benang
protoplasma yang menghubungkan sel satu dengan yang lain, dengan
menghindar vacuola (Gambar 6.3). Larutan hara secara bebas bergerak menuju
ke permukaan akar melalui difusi dan aliran massa. Hara dan senyawa dengan
berat molekul kecil dapat masuk secara bebas sampai ke sel korteks yang berisi
air secara difusi. Senyawa dengan BM tinggi (kelat logam, molekul racun, virus
dan kuman-kuman patogen) terhambat oleh pori-pori yang berukuran kecil atau
diameter sel akar. Daerah akar yang dapat dimasuki hara secara pasif disebut
Daerah Bebas (DB) atau Affarent Free Space. Space atau ruang itu meliputi
Rhizodermis dan korteks akar, meliputi 10% dari total volume akar. Gerakan
pasif terhenti sampai sel kortek terdalam (endodermis) yang dindingnya dilapisi
suberin yang kedap air disebut Kasparian Strip. Lapisan ini menghalangi hara
masuk ke tengah akar secara pasif, kecuali pada ujung akar di mana diferensiasi
sel belum sempurna dan pada pangkal akar di mana akar lateral menembus
endodermis (Wiraatmaja, 2016)
Gambar 6.3: Transportasi apoplas dan simplas (Shipunov, 2021)
72 Tanah dan Nutrisi Tanaman
Di dalam pembuluh xylem, hara banyak bergerak secara pasif ke dalam pucuk
bersama-sama dengan air mengikuti aliran transpirasi atau oleh tekanan akar.
Hara bergerak dalam xylem secara pasif (aliran massa) bersama air mengikuti
aliran transpirasi. Setelah air masuk ke dalam pembuluh xylem, hara akan
mengikuti aliran air ke pucuk melalui aliran massa. Struktur pembuluh xylem
terdiri atas sel-sel mati yang dinding sampingnya penuh noktah,sedangkan
dinding atas dan bawahnya hilang sehingga pembuluh xylem terdiri atas pipa-
pipa yang dindingnya penuh dengan pori-pori. Dinding bagian dalam bermuatan
negatif, dapat menyerap kation sehingga mempunyai bidang jerapan atau punya
Kapasitas Tukar Kation (KTK). Dalam xylem, hara mengalami tiga proses yaitu
pertukaran adsorpsi, resorpsi dan sekresi (pelepasan). Pertukaran adsorpsi
terjadi pada bidang jerapan xylem, di mana kation tertentu mendesak posisi
kation lain pada KTK dinding sel xylem sehingga kation lain ini bergerak
ke atas menuju ke bagian tanaman yang membutuhkan Resorpsi yaitu
penyerapan hara secara aktif oleh sel-sel hidup disekitar xylem sepanjang
perjalanan hara ini dalam xylem. Sel hidup dekat xylem merupakan sel
pertama yang menyerap secara selektif. Jadi konsentrasi ion tertentu menurun
mulai dari akar ke pucuk. Keadaan seperti ini menyebabkan air yang keluar dari
hidatoda melalui gutasi hanya berupa air murni. Perubahan komposisi hara
selama perjalanannya dalam xylem sebab adanya pelepasan (sekresi) hara dari
sel-sel sekitar pembuluh xylem menuju ke xylem. Proses sekresi sangat penting
untuk menjamin kesinambungan pasokan hara ke titik tumbuh. Bila pasokan
hara dari akar banyak, kelebihannya disimpan di sel-sel sekitar pembuluh xylem
dan sebaliknya (Wiraatmaja, 2016).
Pengangkutan dalam floem yaitu dua arah yaitu dari sumber (source) ke wadah
(sink) dan digerakkan secara aktif. Pembuluh floem terdiri atas sel-sel hidup,
pembuluh tapis, sel-sel pelengkap, dan sel-sel parenchyma. Sel pembuluh tapis
mempunyai lapisan sitoplasma tipis disebut Protein-P menghubungkan sel tapis
satu dengan yang lainnya. Jadi pola angkutan dalam floem mirip dengan pola
pada simplas. Kalau pada simplas melalui plasmodesmata, sedangkan floem
melalui protein-P. Lubang pada piringan tapis dilapisi Kalos (Callose), yaitu
karbohidrat terdehidrasi. Kalos akan mengendalikan aliran floem dengan cara
membengkak sehingga menutup jalur floem. Pemblokiran dirangsang oleh
faktor luar seperti peningkatan suhu mendadak (terbakar) dan luka mekanis.
Faktor ini mengaktifkan pembengkakan sehingga lubang tertutup.
Pengangkutan dalam floem merupakan angkutan jarak jauh. Arah angkutan
dalam floem terdiri atas dua arah, yaitu dari “source” (daun) ke “sink” (akar,
pucuk, buah, biji) sebagai tempat pembongkaran isi floem; serta dari tempat-
Bab 6 Penyerapan dan Pergerakan Hara dalam Tanaman 73
tempat tertentu ke daun. Sumber hara yaitu apoplast stele akar, xylem batang
dan daun, dan sel-sel daun, terutama pada saat adanya remobilisasi hara. Antara
pembuluh floem dan xylem hanya dipisahkan oleh beberapa lapis sel saja, dan
hal itu memungkinkan terjadinya transfer hara dari xylem ke floem. Proses
transfer ini berlangsung secara aktif melalui sel transfer. Transfer hara dari
xylem ke floem mempunyai peranan sangat penting sebab aliran hara dalam
xylem tidak menuju ke bagian-bagian yang membutuhkan hara, tetapi menuju
ke bagian-bagian atau organ yang laju transpirasinya tinggi (Wiraatmaja, 2016).
Perbedaan pengangkutan melalui xylem dan floem terdapat pada gambar 6.4.
Gambar 6.4: Perbedaan pengangkutan melalui xylem dan floem (Sapkota,
2020)
74 Tanah dan Nutrisi Tanaman
Bab 7
Fungsi-Fungsi Unsur Hara Bagi
Tanaman
7.1 Pendahuluan
Tanaman dalam pertumbuhan dan produksinya membutuhkan makanan seperti
halnya makhluk yang lain. Selama proses siklus hidupnya, setidaknya ada enam
belas unsur hara esensial yang dibutuhkan dengan tiga elemen berasal dari
atmosfer dan tanah yaitu karbon, hidrogen dan oksigen sedangkan sisanya yaitu
nitrogen, fosfor, kalium, kalsium, magnesium, belerang, besi, seng, mangan,
tembaga, boron, molibdenum, dan klorin berasal dari mineralisasi tanah dan
bahan organik tanah atau melalui penambahan dari pupuk organik dan
anorganik.
Kebutuhan unsur hara pada setiap jenis tanaman yaitu unik dengan tingkat
optimal kisaran nutrisi dan tingkat kebutuhan minimum yang berbeda-beda.
Tanaman akan mengalami gejala defisiensi apabila unsur hara berada pada
tingkat minimumnya, sedangkan apabila unsur hara diberikan dalam jumlah
berlebih menyebabkan toksisitas ditandai dengan pertumbuhan dan produksi
yang tidak normal. Oleh sebab itu, jumlah dan kesimbangan unsur hara dalam
tanah sangat perlu sekali dijaga misalnya dengan penambahan unsur hara
melalui pemupukan.
76 Tanah dan Nutrisi Tanaman
7.2 Fungsi-fungsi unsur hara bagi
tanaman
7.2.1 Nitrogen
Nitrogen yaitu unsur hara yang memiliki penyebaran paling luas. Kandungan
N di atmosfer mencapai 3,8 x 1015. Pada tanaman, unsur N dijumpai dalam
bentuk anorganik maupun organik dan menyerapnya dalam bentuk nitrat (NO3-
) dan amonium (NH4+), senyawa-senyawa amino dan protein (bahan organik).
Unsur amonium (NH4+) yaitu unsur yang paling banyak diserap tanaman
sehingga N total berkorelasi lebih erat dengan ammonium (NH4+)
dibandingkan yang lainnya (Hardjowigeno, 1987).
Adapun peran dari unsur hara N bagi tanaman yaitu:
1. Membentuk asam amino yang berperan sebagai bahan pembentukan
protein apabila secara biologis bergabung dengan C, H, O dan S.
Protein yang dihasilkan nantinya memiliki berbagai fungsi bagi
tumbuhan misalnya sebagai pendukung, mengangkut substansi lain,
pengkoordinasi aktivitas organisme, perespon sel terhadap
rangsangan, pergerakan, perlindungan terhadap hama dan penyakit,
mempercepat reaksi-reaksi kimiawi secara selektif. Selain itu, asam
amino juga berperan dalam pembentukan protoplasma dan
pembelahan sel sehingga tanaman dapat tumbuh dan berkembang.
2. Nitrogen berperan dalam semua reaksi enzimatis dalam tanaman
sebab semua enzim tumbuhan berasal dari protein.
3. Nitrogen merupakan salah satu unsur penyusun klorofil yang menjadi
agen utama dari kloroplas. Klorofil a dan klorofil b pada tumbuhan
tingkat tinggi merupakan pigmen utama fotosintetik yang berperan
guna menyerap cahaya violet, biru, merah dan memantulkan cahaya
hijau oleh sebab itu kandungan klorofil pada daun tanaman akan
memengaruhi reaksi fotosintesis dan apabila reaksi fotosintesis tidak
maksimal maka akan berdampak pula terhadap senyawa karbohidrat
yang dihasilkan.
Bab 7 Fungsi-fungsi Unsur Hara Bagi Tanaman 77
4. Nitrogen merupakan komponen dari beberapa vitamin yang nantinya
dihasilkan oleh tanaman untuk dikonsumsi oleh manusia.
5. Pada tanaman sayuran daun dan tanaman berbiji, N berperan dalam
peningkatan kualitas dan kuantitas dari bahan kering yang dihasilkan
dan kandungan protein di dalamnya.
7.2.2 Fosfor
Fosfor secara umum berada di kulit bumi dengan konsentrasi 0,1% atau setara
dengan 2 ton/ha dengan bentuk yang paling banyak yaitu apatit batuan beku
dan bahan induk tanah. Kedua bentuk ini menyebabkan P tidak tersedia secara
langsung bagi tanaman. Sumber P juga berasal dari proses mineralisasi P-
organik yang mengimobilisasikan P dari larutan tanah dan hewan serta sisa-sisa
tanaman melalui proses dekomposisi dengan kandungan 1% dimana guna
menghasilkan 10 kg P dibutuhkan 1 ton bahan organik tanah yang telah
melewati proses dekomposisi dengan nisbah C/N rasio 10 ammonium (NH4+)
(Hanafiah, 2005)
Unsur P-tersedia lebih cepat menjadi tidak tersedia dibandingkan N disebab kan
terikat oleh kation tanah atau terfiksasi pada permukaan positif koloid tanah.
Adapun peranan dari unsur P sebagai berikut:
1. Peran utama P dalam proses fotosintesis dan respirasi yaitu dalam
proses penyimpanan dan transfer energi sebagai ADP (Adenosin
difosfat) dan ATP (Adenosin trifosfat) serta DPN (Nukleotida
difosopiridin) dan TPN (Nukleotida trifosopiridin) sehingga unsur P
berperan vital dalam penyediaan energi kimiawi yang terlibat dalam
produksi panas, cahaya dan gerak.
2. Sebagai salah satu aktivator dari enzim, unsur P berperan dalam
mengatur reaksi enzimatis misalnya dalam proses sintesis amilosa
lewat peran enzim fosforilase glukosan.
3. Unsur P merupakan komponen utama dari bagian struktur RNA
(Ribonucleic acid) dan DNA (Deoxyribonucleic acid) yang berisi
informasi materi genetik dari suatu tanaman. DNA bertanggung jawab
dalam mentransfer dan menyimpan informasi genetika dalam jangka
waktu yang panjang, sedangkan RNA secara langsung berperan dalam
mengkode asam amino yang bertindak sebagai pembawa pesan antara
78 Tanah dan Nutrisi Tanaman
DNA dan ribosom untuk membuat protein. Pada beberapa organisme
primitif RNA digunakan untuk mengirimkan informasi genetika dan
mungkin merupakan molekul yang menyimpan cetak biru genetika.
4. Unsur P berperan penting dalam mengurangi kejadian suatu penyakit
pada beberapa tanaman dan juga ditemukan berperan dalam
meningkatkan kualitas tanaman tertentu.
5. Unsur P lebih banyak dibutuhkan pada bagian yang memiliki aktivitas
metabolisme yang tinggi dan pembelahan sel yang cepat seperti di
pucuk dan ujung akar, saat inisiasi bunga, dan pembentukan,
perkembangan dan pematangan biji dan buah. Oleh sebab itu,
kekurangan unsur ini menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan
tanaman menjadi lambat, lemah dan terhambat dengan gejala awal
yang tampak adanya perubahan warna daun yang lebih gelap pada
daun yang lebih tua sebab unsur ini relatif mobile pada tumbuhan.
7.2.3 Kalium
Unsur hara K merupakan unsur hara kedua yang paling banyak diserap oleh
tanaman setelah unsur hara N. K dalam larutan tanah merupakan hasil suplai
dari pelarutan mineral-mineral K (Feldspar, mika, liat), K tertukar yang berasal
dari koloid tanah dan berasal dari mineralisasi bahan organik/pupuk (Mengel,
K, and Kirkby, E. A, 2001).
Kandungan K dalam kerak bumi mencapai 2,6% sedangkan untuk bahan duk
dan tanah muda mengandung 2-2,5% K atau setara dengan 40 - 50 ton K/ha.
Unsur hara diserap tanaman dalam bentuk K+ melalui proses difusi, aliran
massa dan intersepsi akar dengan rata-rata unsur ini Menyusun 1,0% bagian
tanaman.
Adapun fungsi dari unsur K yaitu:
1. Penyusun utama komponen tanaman seperti protoplasma, lemak dan
selulosa.
2. Berperan dalam metabolisme karbohidrat (pembentukan, pemecahan
dan translokasi pati) dengan mempertahankan keseimbangan muatan
listrik di tempat produksi ATP dan K berperan dalam
mentranslokasikan fotosintesis (Gula) untuk pertumbuhan tanaman
Bab 7 Fungsi-fungsi Unsur Hara Bagi Tanaman 79
atau penyimpanan dalam buah-buahan atau akar. Selain itu, K bersama
dengan unsur nitrogen juga berperan dalam sintesis protein.
3. Pengaturan pemanfaatan dan penyerapan dari unsur hara lain.
4. Menetralisir asam-asam organik penting.
5. Aktivitas berbagai jenis enzim (katalisator).
6. Pengaturan dalam membuka dan menutupnya stomata sehingga
tanaman dapat menyesuaikan diri untuk beradaptasi dengan perubahan
iklim dan K juga berpengaruh dengan hal-hal lain yang berkaitan
dengan penggunaan air.
7. Unsur ini juga berperan dalam menurunkan efek kelebihan dari
pemberian unsur hara N sehingga tanaman tidak terlalu rentan
terhadap serangan hama dan penyakit, rapuh dan mudah rontok pada
bagian daun, cabang batang, bunga dan buah.
7.2.4 Kalsium
Kalsium (Ca) merupakan kation divalen yang diserap tanaman dari tanah dalam
bentuk ion kalsium (Ca2+). Kalsium sebagian besar berasal dari sumber
geologis pelapukan material tanah dan merupakan ion utama dalam pertukaran
kation tanah (Rao, 2009).
Unsur ini terakumulasi pada daun yang lebih tua dan dapat mengaktifkan enzim
tertentu untuk memainkan peran penting dalam mengatur aktivitas
metabolisme. Unsur kalsium dibutuhkan oleh jaringan meristematik dan
diferensiasi.
Fungsi unsur kalsium yaitu:
1. Kalsium merupakan penyusun struktur dinding sel dan transduksi
sinyal pada tumbuhan, sehingga tanaman yang kekurangan kalsium
akan menunjukkan terhambatnya pertumbuhan tunas, daun muda dan
ujung akar.
2. Membantu dalam stabilitas dan plastisitasnya membran dengan
mempertahankan integritas sel dan membran permeabilitas serta
pemeliharaan struktur kromosom. Kalsium juga berperan dalam
membran plasma sebagai second messenger. Kalsium diperlukan
untuk sintesis dinding sel baru, khususnya untuk lamella tengah. Pada
80 Tanah dan Nutrisi Tanaman
lamella tengah kalsium membentuk ikatan elektrostatik dengan
komponen organik (menggabungkan poligalakturonat dengan gugus
RCOO-).
3. Sebagai kofaktor beberapa enzim yang terkait dengan hidrolisis ATP
dan fosfolipid.
4. Bertindak sebagai agen detoksifikasi dengan menetralkan asam
organik pada tumbuhan, sebab pada umumnya sangat jarang tanaman
tumbuh pada tanah yang kekurangan kalsium. Namun kalsium dapat
dibatasi ketersediaannya pada tanaman yang tumbuh di pH rendah, hal
ini dilakukan sebab banyak logam tersedia pada tanah pH rendah
(contoh aluminium) yang bersifat racun apabila berlebihan diserap
oleh tanaman. Peran kalsium pada proses adaptasi lingkungan
berkaitan erat dengan kerja calmodulin. Beberapa kenampakan proses
fotomorfogenesis yang berkaitan dengan mekanisme adaptasi tanaman
terhadap cekaman lingkungan seperti perubahan potensial membran,
gerakan daun, perluasan daun, dan sintesis pigmen, yang kesemuanya
melibatkan proses induksi dan sintesis enzim melalui kerja fitokrom.
5. Secara tidak langsung Ca membantu meningkatkan produktivitas
panen dengan mengurangi keasaman tanah.
7.2.5 Sulfur
Sulfur/belerang (S) yaitu komponen struktural amino acid, protein, enzim dan
vitamin yang sangat penting untuk menghasilkan klorofil. Belerang berasal dari
pelapukan bahan tanah induk/produk samping pembakaran bahan bakar fosil
yang menghasilkan gas mengandung belerang hidrogen sulfida dan belerang
dioksida, kemudian gas ini diubah menjadi asam sulfat dari hujan asam. Unsur
ini dapat ditemukan pada protein dan enzim yang mengatur fotosintesis dan
fiksasi nitrogen. Tanaman umumnya menyerap sulfur dalam bentuk sulfat
(SO42-) (Uchida, 2000). Pupuk sulfur merupakan solusi yang digunakan untuk
memenuhi kebutuhan sulfur pada tanaman. Kandungan sulfur pada lahan
pertanian di daerah humid dan semi humid sekitar 100 hingga 500 mg kg-1 atau
0,01 hingga 0,05% S, sedangkan pada tanah di daerah tropis kandungan S
rendah disebab kan rendahnya kandungan bahan organik.
Bab 7 Fungsi-fungsi Unsur Hara Bagi Tanaman 81
Sulfur memiliki fungsi di antaranya:
1. Sulfur merupakan penyusun asam-asam amino esensial (sistin, sistein,
methionin). Asam amino ini kemudian banyak perperan dalam
pembentukan klorofil tanaman dan sintesis protein serta pembentukan
struktur tanaman (Mengel, K, and Kirkby, E. A, 2001). Selain itu,
sulfur juga berperan membentuk ikatan disulfida antara rantai
polipeptida yang berperan dalam pentuan rasa untuk banyak sayuran
dan merupakan salah satu penyusun koenzim A dan hormone biotin
serta thiamin yang dalam proses metabolisme karbohidrat. Dari total S
yang ada pada tumbuhan, sepertiga hingga setengahnya harus tersedia
sebagai SO4 agar pertumbuhan tanaman mencapai optimal. Ion SO4
harus ada di tempat reduksi pada tingkat yang memadai untuk reduksi
dan asimilasinya. Selain itu, ion SO4 juga bersama dengan sejumlah
kation dan anion berperan agar sel dan membrane berfungsi dengan
baik dalam jaringan tanaman. Ion SO4 yang terkait dengan metabolit
organik memberikan kelarutan yang lebih besar sebab sifat
hidrofiliknya.
2. Membantu stabilisasi struktur protein, S dalam protein terikat menjadi
sistein (-C-SH), metionin (-CS-CH3) dan sistin (-CSSC-).
3. Membantu produksi benih dan bentuk bintil
7.2.6 Magnesium
Magnesium (Mg) yaitu kation divalent namun berbeda dengan kalsium yang
sumber utamanya dari pelapukan bahan induk dalam tanah dan sebagian umum
ditemukan dari kompleks pertukaran kation dalam tanah. Magnesium diserap
tanaman dalam bentuk Mg2+ divalent (Hardjowigeno, 1987).
Unsur ini cukup melimpah dan bergerak sebagai ion terlarut untuk countering
penting berbagai anion organic dan anorganik. Kemiripan unsur MG dan Ca
yaitu divalensi dan kemampuan membentuk ikatan kimia yang agak stabil,
tetapi umumnya ikatan Ca lebih ulet daripada Mg. Mg dalam klorofil terkait
dengan N dari empat kelompok porfirin melalui ikatan kovalen parsial dan
menyumbang sekitar 15-20% dari total Mg pada tanaman.
82 Tanah dan Nutrisi Tanaman
Adapun fungsi magnesium ialah:
1. Penyusun utama struktur utama klorofil dan terlibat dalam sintesis
asam nukleat. sebab magnesium ialah komponen penting penyusun
klorofil, maka tanaman yang kekurangan magnesium sering
menunjukkan gejala klorosis. Gejala klorosis cenderung muncul
pertama pada jaringan dewasa sebab magnesium dapat
ditranslokasikan di dalam tanaman.
2. Magnesium merupakan komponen penstabil ribosom pada tumbuhan,
yang digunakan untuk pembentukan pembentukan buah dan kacang
serta penting untuk perkecambahan biji.
3. Membantu pergerakan gula dalam tanaman
4. Mendukung penyerapan dan translokasi fosfor dan activator alosterik
lebih dari 300 enzim
7.2.7 Besi
Besi dalam kerak bumi ada sekitar 5% dan diserap tanaman dalam bentuk ion
ferri (Fe3+) dari ion ferro (Fe2+) yang dioksidasi secara reversibel selama
transfer elektron. Beberapa Fe hadir dalam bentuk terlarut dan beberapa terikat
oleh membrane (Hanafiah, 2005).
Kadar Fe dalam tanah sekitar 0,7-55%, sedangkan dalam tanaman sekitar 80%
yang terdapat dalam kloroplas/sitoplasma. Dalam kloroplas Fe di ferodoksin
hadir dalam bentuk divalent dan trivalent. Kebutuhan Fe tanaman sebanding
de
.jpg)
.jpeg){kind=small}