Pengelompokan Unsur Hara dan Ketersediaannya Bagi Tanaman
Unsur hara tanaman ada beberapa macam, sehingga untuk memudahkan
dalam mempelajarinya para ahli di bidang nutrisi tanaman mengelompokkan
seperti berdasar keesensialitasannya bagi tanaman, berdasar jumlah
yang dibutuhkan dan berdasar mobilitasnya dalam floem.
berdasar keesensialannya, hara dibedakan menjadi : (a) Hara esensial
yaitu hara yang harus memenuhi 4 kriteria, yaitu (1) Tanpa kehadirannya
tanaman tak dapat tumbuh (tidak dapat menyelesaikan siklus hidupnya secara
penuh); (2) Berperan sangat penting dalam proses fisiologis dan tak dapat
digantikan; (3) Merangsang dan mengatur aktivitas enzim; dan (4) Komponen
metabolisme esensial. (b) Hara benefisial yaitu hara yang berfungsi menstimulir
pertumbuhan tetapi tidak esensial atau bersifat esensial untuk spesies tertentu.
Unsur hara yang termasuk ke dalam hara beneficial adalah : hara Cobalt (Co),
Natrium/Sodium (Na), Silikon (Si), Nikel (Ni), Selenium (Se) dan Aluminium (Al)
(Marschner, 1986); dan (c) Hara Non-esensial atau hara fungsional yaitu hara
yang tidak mempunyai 4 kriteria esensial seperti di atas.
berdasar jumlah kebutuhan tanaman, hara esensial dibagi menjadi 2
kelompok, yaitu : hara makro adalah dibutuhkan dalam jumlah relatif banyak,
yang terdiri dari 9 unsur (C, H, O, N, P, K, S, Ca dan Mg) dan hara mikro yaitu
dibutuhkan dalam jumlah relatif sedikit yang terdiri dari 7 unsur (Fe, B, Mn, Zn,
Cu, Mo dan Cl). Dasar pembagiannya menjadi hara makro dan mikro ini
sembarang dan tidak jelas. Dalam praktek pembagian ini tak banyak artinya
karena sangat tergantung jenis tanaman dan kondisi lingkungan
berdasar mobilitasnya dalam floem hara terdiri atas hara mobil seperti
K, Na, Mg, P, S, Cl dan Rb; hara intermediet seperti Fe, Mn, Zn, Co, dan Mo; dan
hara immobil seperti Li, Cs, Sr, Ba dan B.
Kecuali menurut kuantitas yang dibutuhkan tanaman, ada cara
pengelompokan lain yang menggunakan dasar berbeda yaitu seperti Mengel
dan Kirkby (1982) mengelompokkan unsur hara tanaman menjadi 4 kelompok
menurut sifat biokimia dan fungsi fisiologi mereka yaitu : Kelompok 1 : terdiri
dari C, H, O, N dan S. Unsur ini merupakan penyusun utama bahan organik,
terlibat dalam proses enzimatik dan reaksi-reaksi oksidasi-reduksi. Kelompok 2
: terdiri dari P dan B. Unsur ini terlibat dalam reaksi transfer energi dan
esterifikasi dengan gugus-gugus alkohol di dalam tanaman. Kelompok 3 : terdiri
dari K, Ca, Mg, Mn dan Cl. Unsur ini berperan dalam osmotic dan keseimbangan
ion. Juga memiliki fungsi-fungsi yang spesifik dalam konfirmasi enzyme dan
katalisis. Dan kelompok 4 : terdiri ari Fe, Cu, Zn, dan Mo. Unsur ini hadir sebagai
chelate structural, dan memungkinkan terjadinya transportasi elektron melalui
perubahan valensi. Selain itu, unsur hara tanaman juga dapat dikelompokkan
menjadi kelompok metal (logam) seperti K, Ca, Mg, Fe, Zn, Mn, Cu dan Mo serta
kelompok non metal seperti N, P, S, B dan Cl.
Menjaga dan mengontrol nutrisi tanaman merupakan salah satu aspek yang
sangat fundamental dalam pertanian modern. Pengaruh menguntungkan
penambahan hara mineral ke dalam tanah untuk memperbaiki pertumbuhan
3
tanaman telah dikenal dalam pertanian sejak lebih dari 2.000 tahun yang lalu
(Marschner, 1986).
Komposisi hara mineral dalam tubuh tanaman tidak dapat digunakan
secara langsung untuk menentukan apakah hara-hara tersebut merupakan hara
esensial bagi pertumbuhan tanaman (Hartman et al.,1981). Menurut Epstein
(1972), hara mineral dikelompokkan sebagai hara esensial paling tidak harus
memenuhi 3 kriteria, yaitu : 1) tanpa kehadiran hara tersebut maka tanaman
tidak dapat menyelesaikan siklus hidupnya, 2) fungsi hara tersebut tidak dapat
digantikan oleh hara yang lain, dan 3) hara tersebut secara langsung terlibat
dalam metabolisme tanaman yaitu sebagai komponen yang dibutuhkan dalam
reaksi-reaksi enzimatis. Dengan demikian, sangatlah sulit untuk
menggeneralisir apakah suatu hara mineral tertentu termasuk esensial atau non
esensial, karena hara mineral yang satu bisa bersifat esensial bagi tanaman
tertentu tetapi sebaliknya tidak esensial bagi jenis tanaman yang lain.
Untuk tanaman tingkat tinggi terdapat 13 jenis hara esensial yang terdiri
atas kelompok hara makro (N, P, K, S, Mg dan Ca) den kelompok hara mikro (Fe,
Mn, Zn, Cu, B, Mo dan Cl) (Janick et al, 1974; Hartman et al., 1981; Baligar dan
Duncan, 1990). Selanjutnya Brown et al. (1987 dalam Salisbury dan Ross,1992)
menyajikan daftar unsur hara esensial dan konsentrasinya dalam jaringan yang
diperlukan agar tumbuhan dapat tumbuh dengan baik (Tabel 1). Disebutkan
bahwa nilai konsentrasi tesebut menjadi pedoman yang berguna bagi para ahli
fisiologi, pengelola kebun dan petani, karena konsentrasi unsur-unsur dalam
jaringan (terutama dalam daun terpilih) lebih dapat dipercaya dari analisis tanah
untuk menunjukkan apakah tanaman akan tumbuh lebih baik dan/atau lebih
cepat jika unsur tertentu diberikan lebih banyak.
Hampir 90% dari seluruh berat segar tanaman herba adalah air, dan
sisanya 10% berupa bahan kering terutama terdiri atas 3 elemen yaitu carbon,
hidrogen dan oksigen. Sebagian kecil dari bahan kering tersebut, tetapi
merupakan fraksi yang penting terdiri atas elemen-elemen lain yang secara
absolut dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman yaitu 13 elemen yang
dikelompokkan sebagai hara esensial bagi tanaman tingkat tinggi. Ke tiga belas
hara esensial tersebut dibagi lagi menjadi 2 kelompok berdasar atas
banyaknya jumlah yang dibutuhkan tanaman yaitu hara makro dibutuhkan dalam
jumlah yang relatif banyak, biasanya dinyatakan dalam persen per unit bahan
kering (meliputi N, P, K, Ca, Mg dan S) dan hara mikro dibutuhkan dalam jumlah
yang relatif sedikit, biasanya dinyatakan dalam ppm (part per million) per unit
bahan kering (meliputi Fe, Mn, Zn, B, Mo, Co dan Cl) (Janick et al, 1974).
Salah satu metode untuk menentukan unsur hara yang esensial bagi
tanaman dan berapa banyaknya adalah dengan menganalisis secara kimia
semua unsur yang dikandung oleh tumbuhan sehat dan berapa banyaknya unsur
itu. Salisbury dan Ross (1992) menyebutkan berdasar hasil analisis modern
terhadap daun yang paling dekat dengan tongkol jagung muda (daun bendera)
yang diambil dari daun jagung dikebun yang dipupuk dengan baik menunjukkan
adanya konsentrasi 3 unsur esensial tambahan pada jagung yaitu seng,
tembaga dan boron.
1.2. Fungsi Fisiologis Hara Mineral Bagi Tanaman.
Secara fisiologis unsur hara yang diserap oleh tanaman akan memiliki
fungsi tertentu di dalam tanaman. Tubuh tanaman mengandung 90 jenis unsur
dalam jumlah kecil, namun dari 90 unsur itu hanya 16 unsur yang diketahui
bersifat esensial (Fageria, 1984). Fungsi umum hara mineral adalah :
1. Sebagai bagian dari protoplasma dan dinding sel. Beberapa unsur hara
merupakan bagian yang penting dari molekul sel ( misalnya S dalam protein, P
dalam ATP, Mg dalam klorofil, Ca dalam kalsium pektat).
2. Mempengaruhi permeabilitas membran sitoplasma. Ca dan unsur-unsur yang
bervalensi 2 atau 3 mengurangi permebilitas sedangkan unsur-unsur yang
bervalensi 1 menambah permeabilitas.
3. Sebagai katalisator dalam reaksi kimia. Misal : Fe, Cu dan Zn merupakan
bagian dari berbagai enzim (bagian prostetik), Fe sebagai bagian dari
sitokrom; Mg, Mn, Co dapat mempercepat atau memperlambat reaksi-raksi
enzimatik.
4. Sebagai penyangga kemasaman sel. Kation penting sebagai sistem
penyangga tumbuhan adalah K, Ca, Na dan Mg.
Pengaruh dan peranan tiap-tiap hara mineral bersifat sepesifik bagi
tanaman. Fungsi unsur hara makro dan bentuk yang tersedia bagi tanaman
seperti pada Tabel 2, sedangkan fungsi unsur hara mikro dan bentuk yang
tersedia bagi tanaman seperti pada Tabel 3.
2.1. Pergerakan Hara Mineral dari Larutan Tanah ke Permukaan Akar
Organ yang berfungsi menyerap unsur hara dari media tanaman adalah
akar yaitu bulu-bulu akar yang terletak beberapa millimeter di belakang ujung
akar (root tip). Bulu akar terbentuk dari satu sel yang bentuknya sempit dan
panjang
Gambar 1. Skematis gerakan air dan unsur hara dari media
tanam menuju xylem
Karena akar merupakan organ penyerap air dan unsur hara, maka kontak
air atau unsur hara dengan permukaan sel bulu-bulu akar merupakan bagian
yang sangat penting dari proses penyerapan. Ada 3 cara atau peristiwa
gerakan air dan unsur hara ke permukaan sel bulu akar yaitu melalui :
1. Aliran Massa (Mass Flow)
2. Peristiwa Intersepsi akar (Root Interception)
3. Peristiwa Difusi (Diffusion)
Aliran Massa (Mass Flow)
Aliran massa merupakan gerakan larutan hara (air dan hara mineral) ke
permukaan akar yang digerakkan oleh transpirasi tanaman (Gambar 2). Hara
bergerak karena ada gradien potensial air. Aliran massa terjadi akibat adanya
gaya tarik menarik antara molekul-molekul air yang digerakkan oleh lepasnya
molekul air melalui penguapan (transpirasi). Setiap ada molekul air yang
menguap posisinya akan diisi oleh molekul air yang berada di bawahnya dan
molekul air di bawahnya menarik molekul yang di bawahnya lagi sampai pada
molekul air yang berada di luar sel epidermis bulu akar masuk ke dalam sel
sambil menarik molekul air yang kebetulan kontak dengannya. Demikian tarik-
menarik ini terjadi selama ada penguapan. Karena pergerakan ini terjadi tidak
membutuhkan energi, maka peristiwa ini disebut transportasi pasif unsur hara
dari larutan media tanam menuju sel epidermis bulu akar. Perhitungannya
didasarkan pada konsentrasi hara dalam larutan tanah dan jumlah air yang
ditranspirasikan melalui tanaman, dapat dinyatakan dalam koefisien transpirasi
yaitu jumlah air yang ditranspirasikan oleh berat kering tajuk, misalnya 300-600
liter air per kilogram tajuk kering atau per hektar areal tanaman
Kuantitas unsur hara yang dapat mencapai permukaan akar (root surface)
melalui peristiwa aliran massa dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu :
a. Sifat-sifat media tumbuh
b. Kondisi iklim
c. Kelarutan hara
d. Spesies tanaman
Kuantitas unsur hara yang dapat diserap oleh akar tanaman melalui aliran
massa dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : MF = C x WU,
dimana MF = kontribusi mass flow, C = konsentrasi unsur hara, WU = total
air yang diserap tanaman.
Gambar 2. Skematis gerakan air dan unsur hara melalui aliran massa.
Peristiwa Difusi (Diffusion)
Difusi adalah peristiwa bergeraknya molekul-molekul dari daerah
konsentrasi tinggi ke daerah konsentrasi rendah (Gambar 3). Jadi gerakan
molekul (hara) terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi (concentration
gradient). Dari hasil-hasil penelitian yang telah dilakukan diketahui bahwa
pasokan Ca dan Mg terutama adalah melalui aliran massa, sedangkan K dan P
terutama oleh difusi.
Hara yang diangkut ke permukaan akar melalui proses difusi tidak dapat
dihitung secara langsung, tetapi dihitung sebagai selisih dari penyerapan hara
total oleh tanaman dikurangi penyerapan oleh aliran massa dikurangi
penyerapan oleh pertumbuhan akar.
Daerah rhizosfir memiliki konsentrasi lebih rendah dari pada daerah di
luarnya, sehingga pergerakan unsur hara terjadi dari daerah luar rhizosfir
menuju daerah rhizosfir. Akibat dari peristiwa ini unsur hara yang tadinya tidak
kontak dengan akar menjadi bersinggungan dengan permukaan akar. Untuk
selanjutnya penyerapan dapat dilakukan oleh akar tanaman.
Kuantitas masuknya unsur hara (flux) ke dalam tanaman mengikuti
persamaan : F = -D (KT-KR), dimana F = flux; D = koefisien difusi; KT =
konsentrasi tinggi; dan KR = konsentrasi rendah.
Keterangan : BA = bulu akar, E = sel epidermis akar,
DKT = daerah konsentrasi tinggi, DKR =
daerah konsentrasi rendah (rozosfir), dan
arah gerakan unsure hara
Gambar 3. Skematis terjadinya gerakan air dan unsur hara melalui difusi
Peristiwa Intersepsi/Penyusupan akar (Root Interception)
Intersepsi akar terjadi akibat dari pertumbuhan akar dari pendek menjadi
lebih panjang. Dari tidak bercabang menjadi bercabang. Dari bercabang
sedikit menjadi bercabang banyak. Sebagai akibat dari pertumbuhan ini akar-
akar yang terbentuk menjangkau bagian-bagian media tanam yang tadinya
belum terjangkau. Bertambahnya jangkauan tentu saja bertambah pula unsur
hara yang bisa kontak dengan permukaan bulu-bulu akar dan selanjutnya dapat
diserap oleh akar tanaman. Unsur hara yang berhasil kontak dengan akar
dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain :
a. Volume media tanam yang tercover oleh perakaran.
b. Morfologi akar
c. Konsentrasi unsur hara yang tersusupi.
Karena banyaknya kritik-kritik yang menyatakan bahwa penyerapan hara
melalui pertumbuhan akar sebenarnya adalah penyerapan melalui difusi biasa,
maka akhir-akhir ini tekanan pembahasan mengenai gerakan hara ke
permukaan akar lebih difokuskan pada aliran masaa dan difusi biasa
Setelah sampai di permukaan akar, maka hara akan masuk ke dalam akar
melalui berbagai proses. Banyaknya hara yang masuk ke dalam akar (Fu)
terutama dipengaruhi oleh konsentrasi hara di permukaan akar (Cr).
berdasar selisih hara yang datang ke permukaan akar (pasokan) dengan
banyaknya hara yang masuk ke akar, dapat terjadi zone
penimbunan/accumulation zone (tertimbunnya hara di permukaan akar) dan
zone pengurasan (depletion zone) di permukaan akar. Bila diumpamakan
bahwa Fu = banyaknya hara yang masuk ke akar, F = pasokan/masukan hara ke
permukaan akar, dan Cr = konsentrasi hara di permukaan akar, maka :
Bila F > Fu maka terjadi zone penimbunan (accumulation zone) di
permukaan akar, sedangkan apabila F < Fu maka terjadi zone pengurasan
(depletion zone) di permukaan akar. berdasar atas hal ini, maka ditinjau dari
proses masuknya hara, dapat dijelaskan sebagai berikut:
(a) Keadaan F < Fu atau penyerapan hara lebih cepat daripada masukan hara
ke permukaan akar (resuplly) terjadi bila gerakan hara terutama melalui
Cr = F - Fu
difusi, tetapi melalui aliran masa kecil atau sedikit sekali melalui aliran
masa. Bila hal ini berkepanjangan maka penyerapan hara akan makin
berkurang.
Ci
Permukaan akar Jarak dari permukaan akar
Gambar di atas menunjukkan bahwa penyerapan lebih cepat dari pasokan
(resuplly), akhirnya terjadi zone pengurasan. Dengan berjalannya waktu, kurve
penyerapan (Fu) terhadap waktu (t) menjadi linier, yang berarti bahwa pada
akhirnya laju penyerapan tetap (F = Fu) seperti gambar berikut.
Fu
F = Fu
Linier (garis lurus)
T (waktu)
(b) Keadaan F > Fu atau penyerapan hara lebih lambat dibandingkan dengan
pasokan, terjadi bila selain difusi terjadi aliran massa yang sangat besar,
atau gerakan hara terutama melalui aliran masa.
Konsentrasi T2 T3 T1 Ci= konsentrasi awal sebelum percobaan.
Bila tidak ada penyerapan, Ci akan
kosntan
T1, T2, …….. = waktu
Gambar di atas menunjukkan bahwa penyerapan lebih lambat dari
pasokan (resuplly), akhirnya terjadi zone penimbunan. Kurve penyerapan
(Fu) terhadap waktu (t) akhirnya juga linier seperti di bawah ini.
Fu
Linier
T (waktu)
(c) Keadaan F = Fu atau laju penyerapan sama dengan laju masukan hara ke
permukaan akar. Dalam hal ini konsentrasi hara dipermukaan akar tetap
dengan konsentrasi hara dalam larutan tanah, oleh karena penyerapan
tepat sama dengan suplai hara ke permukaan akar.
Ci
Konsentrasi
Permukaan akar Jarak dari permukaan akar
Dalam keadaan penyerapan sama dengan pasokan (resuplly) maka
konsentrasi hara di permukaan akar sama dengan dalam larutan tanah,
sehingga fungsi Fu terhadap waktu bersifat linier mulai dari awal seperti gambar
berikut.
Fu
T (waktu)
Dari suatu perhitungan yang mempelajari penyerapan K oleh perakaran
jagung, diperoleh hasil sebagai berikut :
Ci
Konsentrasi
Permukaan akar Jarak dari permukaan akar
Tetap
- Transpirasi melalui daun jagung adalah 2.500 M3/ha selama umur jagung.
Larutan tanah kebun jagung tersebut mengandung rata-rata 4 ppm K atau
4 mg K/lt atau 4 gram/M3. Jadi dalam 2.500 M3 larutan terdapat 4 x 2.500
gr/Ha = 10.000 gr/Ha = 10 kg/Ha.
- Padahal seluruh jagung yang dipanen (termasuk daun, akar, batang)
mengandung kurang lebih 100 kg. K/ha. Jadi ada selisih 100 – 10 = 90 kg
K/Ha, yang masuk ke dalam tanaman tidak melalui aliran massa, jadi tidak
disebabkan oleh transpirasi.
- Volume akar jagung rata-rata adalah 1 % (antara 0,4 – 2 %) dari volume
tanah. Bila diasumsikan bahwa K menyebar rata maka hanya 1 % dari K
tanah yang langsung menempel pada akar jagung.
- Kadar K tersedia dalam tanah kebun jagung berkisar antara 100-300
kg/Ha. Jadi K yang langsung menempel pada akar jagung adalah 1% x
100 – 300 K/Ha = 1 – 3 kg/Ha. Jadi K yang diserap oleh karena kontak
langsung antara akar dan hara, yaitu yang diserap karena pertumbuhan
akar adalah sekitar 1 – 3 kg K/Ha dibultkan 5 kg K/Ha.
- Dari perhitungan-perhitungan di atas tampak bahwa dari 100 kg/K yang
terdapat dalam tanaman jagung/Ha, 10 kg/Ha didapat dari transpirasi, 5
kg/ha karena pertumbuhan akar dan 85 kg K/Ha karena difusi.
Nyata bahwa difusi adalah proses terpenting dalam penyerapan hara akar,
karenanya jelas keadaan hara sekitar akar tidak sama dengan keadaan hara
dalam tanah pada umumnya. Bila 85 % dari K yang diserap akar adalah melalui
proses difusi, maka konsentrasi K di sekitar akar harus jauh lebih rendah dari
pada konsentrasi larutan K tanah pada umumnya, sehingga terjadi gradient
konsentrasi yang besar.
2.2. Angkutan Hara ke Tengah Akar
Angkutan hara ke tengah akar dapat melalui 2 jalur, yaitu : (1) Apoplastik
yaitu angkutan hara melalui daerah bebas (DB) diantara sel-sel akar; dan (2)
Simplastik yaitu angkutan hara melalui plasmodesmata (benang-benang
protoplasma yang menghubungkann sel satu dengan yang lain, dengan
menghindari vacuola.
Larutan hara secara bebas bergerak menuju ke permukaan akar melalui
difusi dan aliran massa. Hara dan senyawa dengan berat molekul (BM) kecil
bahkan secara bebas dapat masuk sampai ke sel kortek yang berisi air secara
difusi. tetapi senyawa dengan BM tinggi (kelat logam, molekul racun, virus dan
kuman-kuman patogen) terhambat oleh kecilnya pori-pori 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
kortek 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 dimana diferensiasi sel belum
sempurna dan pada pangkal akar dimana akar lateral menembus endodermis
sehingga terjadi kebocoran. Gerakan ion hara dan molekul dengan BM tinggi
terhambat masuk DB karena :
(a) Diameternya > dari diameter pori sel akar
(b) Diameter pori sel akar 5 nm. Ion K+ dan Ca++ mudah masuk DB karena
diameternya hanya 0,7 nm.
(c) Di Daerah DB permukaan dinding sel akar penuh dengan gugus COO-.
Gugus itu bertindak sebagai daerah tukar kation (KTK). Jadi akar
memiliki KTK, dimana KTK sel akar tersebut identik dengan KTK tanah.
Dengan memiliki KTK, sel akar mangabsorpsi kation, tetapi menolak
anion. Besarnya KTK daerah Bebas Sel Akar tergantung jenis
tanamannya. contoh : KTK dikotil > KTK monokotil.
Penyerapan/absorpsi hara oleh akar, dapat terjadi secara :
(a) Aktif (Simplastik) : perlu energi dari respirasi atau fotofosforilasi
(b) Pasif (Apoplastik), melalui dua cara, yaitu :
(1) Secara difusi di daerah Water Free Space (WFS) atau Outer Space (OS).
(2) Pertukaran ion di daerah Donan Free Space (DFS)
WFS = daerah di akar dimana hara dapat masuk dengan bebas secara
difusi biasa
DB (AFS) = WFS (OS) + DFS
DFS = daerah di akar dimana hara masuk karena pertukaran kation (cation
axchange)
Contoh hasil percobaan Epstein (1955) yang membuktikan pasif difusi biasa
dan pasif pertukaran ion adalah sebagai berikut.
(1) Membuktikan pasif difusi biasa
ion hara yang berdifusi (ml)
WFS = ---------------------------------------------------------------------------
Konsentrasi larutan garam di bagian luar sel (g)
4,45 mol/1 g
= ------------------------- = 0,22 ml/g
20 mol/ml
K2SO4
20 mol/ml
1 gram jaringan akar
Air
Angkat
Ada garam yang
dibebaskan sebanyak
4,45 mol/1 g
22
(2) Membuktikan pasif pertukaran ion
2.3. Masuknya Hara ke Xylem Akar
Setelah sampai di tengah akar, hara harus masuk ke xylem akar agar dapat
ditranslokasikan ke tempat-tempat yang membutuhkan. Teori masuknya hara
ke xylem diantaranya :
Ca
CaCl2 Air
Dicuci dlm air
Ca yang ada di OS akan keluar (yang
berasal dari diifusi)
Celupkan
Mg SO4
Ca
Mg
Ca yang keluar dari wadah terakhir adalah Ca yang menempati daerah
DFS (masuk karena pertukaran difusi), sedangkan Ca yang keluar karena
pencucian dalam air : menempati WFS (masuk karena difusi biasa)
(1) Teori Craft dan Broyer : hara diangkut secara aktif simplastik melalui sel
kortek ke sel endodermis, kemudian “ bocor” ke xylem
(2) Teori Lauchli : ion hara masuk ke xylem secara aktif dengan model 2 pompa.
Satu di rhizodermis dan kortek, dan satu lagi di perbatasan xylem.
Angkutan hara menembus membran
Menurut teori alat pengangkut, angkutan hara menembus membran
melibatkan semacam alat angkut (carrier) yang mengikat ion-ion tertentu,
membawanya melintas membran dan melepas ion-ion tersebut disisi lain dari
membran dengan energi (ATP) dari proses respirasi atau dari proses
fotofosforilasi pada sel berklorofil. Angkutan ion hara menembus membran
berlawanan arah dengan gradien konsentrasi, melibatkan energi atau semacam
pompa pada membran. Jadi sifatnya aktif. Pada angkutan pasif, konsentrasi ion
hara dalam sel lebih kecil dibandingkan konsentrasi ion hara di luar sel.
Faktor-faktor yang mempengaruhi penyerapan hara adalah :
1. Sifat fisikokimia ion. Ion dengan valensi sama, laju penyerapannya
berkolerasi negatif dengan jari-jari ion (r). Contoh : Li, Na, dan K dengan r
masing-masing 0,38; 0,36; dan 0,33 nm laju penyerapannya berturut-turut 2;
15 dan 26 mol/g akar segar/3 hari. Laju penyerapannya semakin menurun
dengan makin tinggi muatannya, karena muatan yang lebih tinggi
menyebabkan interaksinya dengan muatan membran meningkat. Dengan
kata lain : laju penyerapan molekul tak bermuatan >> kation (+)/ anion (-) >>
kation (+2)/anion (-2) >> kation (+3)/anion (-3).
2. Interaksi antar ion. Interaksi antar ion ada yang interaksi kompetisi dan
interaksi sinergieme. Pada interaksi kompetisi, ion dengan jari-jari dan
valensi sama atau hampir sama akan berkompetisi atau bersaing masuk ke
sel akar. Contoh :
1. Jari-jari K+ mirip dengan Rb+, padahal dalam metabolisme Rb+ tidak dapat
menggantikan K+. Bila K+ dan Rb+ sama-sama ada dalam larutan tanah,
Rb+ menghambat penyerapan K+ karena alat angkut pada membran sel
akar rupanya tidak bisa membedakan antara K+ dengan Rb+.
2. Na+, Cs+ dan K+ walaupun valensinya sama, namun afinitas K+ terhadap
alat angkut jauh lebih besar dari yang lain. Oleh karena itu K+ menang
dalam kompetisi.
3. Mg+2 penyerapannya dihambat oleh Ca+2 karena afinitas Mg+2 terhadap alat
angkut lebih rendah.
4. Kompetisi antar anion terjadi antara NO3
- dan Cl-. Bila Cl- tinggi, serapan
NO3
- turun dan sebaliknya.
Kompetisi menggambarkan selektivitas membran tidak berdasar atas
kebutuhan hara tanaman untuk metabolisme, tetapi didasarkan atas kemiripan
fisik dan kimia ion hara yang bersangkutan. Artinya adalah tanaman tidak dapat
menghindari penyerapan ion-ion hara yang tidak bermanfaat karena secara fisik
dan kimia ion-ion tersebut mirip. Pada interaksi sinergisme, terjadi rangsangan
penyerapan ion oleh ion lainnya dan rangsangan penyerapan kation oleh anion
atau sebaliknya. Contoh :
1. Pada pH rendah disertai tidak ada Ca+2, terjadi hambatan penyerapan K+
oleh H+ karena kompetisi. Dengan adanya Ca+2 pada pH rendah tersebut
terjadi rangasangan penyerapan K+. Disini Ca+2 mengimbangi pengaruh
negatif H+.
2. Pada pH tinggi : peranan Ca+2 untuk merangsang penyerapan K+ menurun,
bahkan menghambat karena terjadi kompetisi.
3. Pada tanah dengan kadar garam rendah, Ca+2 meningkatkan penyerapan
K+ dengan meningkatkan influx, selanjutnya pada tanah salin (kadar
garam tinggi) Ca+2 meningkatkan penyerapan K+ dan menurunkan
penyerapan Na+.
4. Konsentrasi Larutan Luar. Konsentrasi larutan luar meningkat, maka
penyerapan hara juga ikut meningkat
5. Konsentrasi hara internal. Umumnya makin tinggi konsentrasi hara tertentu
dalam jaringan tanaman (status nutrisi tanaman tinggi) laju penyerapannya
semakin menurun. Mungkijn karena : bocor, alat angkut mengangkut
kembali hara tersebut keluar dan tekanan osmotik meningkat kemudian
turgor menurun sehingga sel tidak efektif lagi.
Besarnya Penyerapan Hara antara Ujung Akar dan Pangkal Akar
Walaupun pangkal akar masih mampu menyerap hara, namun umumnya
laju penyerapan hara dari ujung ke pangkal semakin menurun. Faktor-faktor
yang menentukan, karena pada pangkal akar telah terjadi :
(1) Pembentukan suberin (gabus) pada rhizodermis
(2) Pembentukan endodermis sekunder dan tersier yang menyebabkan
hambatan angkutan hara secara radial ke stele
(3) Degenerasi sel-sel kortek menjadi aerenchyma.
2.4. Gerakan Hara Mineral dalam Xylem
Walaupun hara selalu bergerak dalam air, namun pola gerakan hara sama
sekali berbeda dengan pola gerakan air terutama dalam sel-sel hidup seperti
sel-sel mesofil dan sel-sel floem. Tetapi dalam pembuluh xylem, hara banyak
bergerak secara pasif ke dalam pucuk bersama-sama dnegan air mengikuti
aliran transpirasi atau oleh tekanan akar. Dengan kata lain, hara bergerak
dalam xylem secara pasif (aliran massa) bersama air mengikuti aliran
transpirasi. Hal tersebut terjadi karena ada gradien Potensial Air (PA), dimana
PA udara << PA sel daun << PA xylem << PA sel akar << PA larutan tanah. Ini
terutama terjadi pada siang hari dan satu arah. Angkutan hara dalam xylem
terutama apoplastik.
Segera setelah air masuk ke dalam pembuluh xylem, hara akan ikut aliran
air ke pucuk melalui aliran massa. Dalam keadaan normal, transpirasi
merupakan proses yang sangat boros air. Untuk membentuk bahan kering 1 kg,
maka jumlah air yang melewati pembuluh xylem karena transpirasi berkisar
antara 200-1.000 liter. Namun demikian transpirasi merupakan proses yang
penting, karena punya 3 manfaat utama yaitu : (1) mempertahankan sel-sel daun
agar tetap basah sehingga fotosintesis berjalan lancer; (2) untuk memompa air
naik dari akar ke daun; dan (3) merupakan penyangga suhu daun.
Struktur pembuluh xylem terdiri dari sel-sel mati yang dinding sampingnya
penuh noktah, sedangkan dinding atas dan bawahnya hilang sehingga
pembuluh xylem sebenarnya terdiri atas seberkas pipa-pipa yang dindingnya
penuh dengan pori-pori. Dinding bagian dalam terdapat muatan negatif, dapat
menyerap kation sehingga mempunyai bidang jerapan atau punya Kapasitas
Tukar Kation (KTK). KTK xylem identik dengan KTK DB akar.
Gerakan hara ke atas karena pertukaran kation (cation exchange). Kation
divalen dijerap lebih kuat dari monovalen (Ca+2, Zn+2 >> K+, Na+). Bila semua
muatan negatif sudah penuh atau kation yang dijerap sama dengan kation yang
naik ke atas maka laju masuknya ion ke xylem sama dengan yang di lepas ke
pucuk. Namun, kation-kation dalam bentuk yang dikelat (contoh : Fe-EDTA) dan
Ca-EDTA dapat bergerak lebih lancar karena muatan Fe tidak efektif.
Dalam perjalanannya dalam xylem, hara mengalami 3 proses penting, yaitu
: pertukaran adsorpsi, resorpsi dan sekresi (pelepasan).
Pertukuaran Adsorpsi.
Pertukaran adsorpsi terjadi pada bidang jerapan xylem, dimana kation
tertentu mendesak posisi kation lain pada KTK dinding sel xylem sehingga
kation lain tersebut bergerak ke atas menuju ke bagian tanaman yang
membutuhkan. Dengan adanya pertukaran adsorpsi ini, laju gerakan kation
dalam xylem ditentukan oleh :
a. Valensi kation (Ca+2 , K+)
b. Konsentrasi hara
c. Adanya ion kompetitor
d. Besarnya KTK xylem (dikotil >> monokotil)
Contoh hasil penelitian pertukaran adsorpsi dapat dilihat pada Tabel 6
menganai pengaruh kation-kation lain dan eksudat akar terhadap pengangkutan
Ca selama 24 jam pada buncis tanpa akar (derooted) (
Resorpsi
Resorpsi adalah diserapnya hara secara aktif oleh sel-sel hidup disekitar
xylem sepanjang perjalanan hara tersebut 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.
Tanaman natrofobik (suka Na+) contohnya kacang-kacangan memiliki daya
resorpsi tinggi terhadap Na sehingga Na banyak ditahan di akar dan pangkal
batang. Sebaliknya tanaman Hidrofilik (tidak suka Na+), resorpsi terhadap Na
kecil sehingga Na banyak sampai di daun. Makanan ternak menghendaki Na
tinggi (Na daun >> 0,2%) sehingga yang baik dipilih adalah jenis hidrofilik.
Contoh hasil penelitian resorpsi dapat dilihat pada distribusi Mo pada buncis
dan tomat seperti Tabel 7.
Sekresi Hara
Perubahan komposisi hara selama perjalanannya dalam xylem karena
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.
Distribusi hara di pucuk dipengaruhi oleh adanya transpirasi. Pengaruh
transpirasi terhadap distribusi hara di pucuk terutama ditentukan oleh laju
transpirasi. Dalam hal ini bagian atau organ tanaman yang laju transpirasinya
lebih tinggi umumnya mendapat hara lebih tinggi. Tanaman parasit dapat hidup
pada tanaman inangnya karena laju transpirasi tanaman parasit lebih tinggi dari
tanaman inangnya. Hal ini disebabkan potensial airnya lebih rendah, sehingga
dengan mudah dapat menyerap air dan hara dari tanaman inangnya. Contoh
hasil penelitian laju transpirasi terhadap kandungan boron pada berbagai organ
tanaman “Rape” menunjukkan bahwa kandungan boron pada biji lebih sedikit
dibandingkan dengan di polong dan kandungan boron di polong lebih sedikit
dibandingkan dengan di daun (Gambar 4) karena laju transpirasi biji lebih kecil
dari laju transpirasi polong, demikian pula laju transpirasi polong lebih kecil dari
laju transpirasi daun. Pada daun keracunan boron (nekrosis) pada tepi-tepi
daun terjadi karena laju transpirasi tangkai daun lebih kecil dibandingkan
dengan daun bagian tengah dan laju transpirasi daun tengah lebih kecil
dibandingkan daun bagian ujung (
b) Waktu. Pada siang hari transpirasi tinggi sehingga peranan penyerapan
hara lewat transpirasi penting. Menjelang petang transpirasi makin
menurun sehingga aliran hara makin tergantung tekanan akar.
c) Jenis hara. Peranan transpirasi lebih besar pada hara yang tidak bemuatan
dibandingkan dalam bentuk ion.
d) Konsentrasi larutan luar. Makin tinggi konsentrasi larutan luar, peranan
transpirasi makin besar.
Tabel 8 menunjukkan pengaruh laju transpirasi pada penyerapan dan
translokasi hara K dan Na pada tanaman gula bit. Tabel tersebut menunjukkan
bahwa penyerapan dan translokasi K tidak dipengaruhi oleh laju transpirasi
rendah atau tinggi, sedangkan penyerapan dan translokasi Na berbeda antara
laju transpirasi rendah dan laju transpirasi tinggi.
2.5. Gerakan Hara dalam Floem
Angkutan hara dalam floem dapat diketahui antara lain berdasar
analisa larutan dalam floem. Mobilitas hara dalam floem berbeda menurut jenis
haranya. Berbeda halnya dengan gerakan/angkutan hara dalam xylem yang
selalu satu arah mengikuti transpirasi, angkutan dalam floem adalah dua arah
yaitu dari sumber (source) ke wadah (sink) dan digerakkan secara aktif.
Pembuluh floem tersusun dari sel-sel hidup, terdiri atas pembuluh tapis,
sel-sel pelengkap, dan sel-sel parenchyma. Sel-sel pembuluh tapis punya
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 tsb mengendalikan aliran floem dengan cara membengkak
sehingga menutup jalur floem. Pemblokiran dirangsang oleh faktor luar seperti
peningkatan suhu mendadak (terbakar) dan luka mekanis. Faktor tersebut
mengaktifkan pembengkakan sehingga lubang tertutup. Komposisi isi floem
berdasar hasil analisis yang dilakukan para peneliti adalah :
1. Komponen utama adalah sukrosa > 90% bahan padat
2. Bahan kering 15-25%
3. Kemasaman (ph) 7-8
4. Kandungan asam organik dan n-organik tinggi, terutama asam amino dan
amida
5. Kandungan k>p>mg>s tereduksi. Kandungan ca selalu rendah
6. Kandungan semua padatan floem >>> xylem kecuali ca
7. Kation an-organik >> anion anorganik
berdasar analisis isi floem dan percobaan perunutan dengan unsur
radioatif (seperti *P dan *Na), mobilitas hara dalam floem dapat diklasifikasikan:
1. Hara mobil dalam floem: P, K, Mg, S, Na, Rb, Cl
2. Intermediet (setengah mobil): Fe, Zn, Co, Mn, Mo
3. Immobil/tidak mobil: Ba, Li, Ca, B, Sr
Dalam kaitan ini dua catatan yang perlu diperhatikan yaitu : (1) walaupun
Ca ada dalam floem tetapi dia tidak mobil; dan (2) Boron tidak mobil dalam floem
tetapi dapat mobil bila dibutuhkan oleh buah yang sedang membesar. Misalnya
ke dalam polong kacang tanah dan buah apel.
Angkutan dalam floem merupakan angkutan jarak jauh (long distance
transport). Arah angkutan dalam floem terdiri dari 2 arah, yaitu dari “source”
(daun) ke “sink” (akar, pucuk, buah, biji) sebagai tempat pembongkaran isi
floem; serta dari tempat-tempat tertentu ke daun. Sumber hara adalah 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 tersebut berlangsung secara aktif melalui sel transfer. Transfer
hara dari xylem ke floem mempunyai peranan sangat penting karena aliran hara
dalam xylem tidak menuju ke bagian-bagian yang membutuhkan hara, tetapi
menuju ke bagian-bagian atau organ yang laju transpirasinya tinggi. Rembesan
dari floem ke xylem juga telah ditemukan pada gandum setelah antesis.
Penyerapan hara ke daun dapat hanya melalui xylem atau bersama-sama
melalui xylem dan floem. Hal tersebut telah ditemukan pada penyerapan hara K
pada tanaman jelai seperti Tabel 9. Tabel 9 tersebut menunjukkan bahwa
selama pembesaran daun, penyerapan K dapat melalui xylem dan floem. Makin
Floem
Xylem
Floem (2 arah)
Xylem (1 arah)
T = sel transfer
36
tua umur daun, angkutan K lewat floem berkurang. Pada daun tua, daun dipasok
kebutuhan K-nya oleh xylem dan pada saat yang sama ada sejumlah K yang
pergi (mengalami remobilisasi) dari daun melalui floem.
Tabel 9. Laju penyerapan K ke daun lewat xylem dan floem pada tanaman jelai
Angkutan
melalui
Umur daun
Muda Setengah Umur Tua
Xylem
Floem
2,0
1,3
2,7
0,7
1,9
-1,6
Total 3,3 3,4 0,3
2.6. Penyerapan Hara Lewat Daun dan Translokasinya
Peranan daun dalam menyerap substansi dari udara tidak hanya penting
untuk nutrisi tanaman itu sendiri, tetapi juga penting bagi siklus global elemen-
elemen tertentu yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman. Penyerapan
hara melalui daun sangat dientukan oleh struktur daun dan komponen-
komponennya dan permeabilitas kutikel.
Bagi tanaman air, penyerap hara utama adalah daun, sedangkan tanaman
darat (teresterial plant) penyerap hara utama adalah akar. Daun tanaman darat
juga bisa menyerap hara tetapi sangat dibatasi oleh dinding sel epidermis
bagian luar. Dinding itu diselimuti lapisan kutikula mengandung lilin, pectin,
hemiselulosa dan selulosa. Dinding sel bagian luarnya hidrofobik, sedangkan
bagian dalamnya hidrofilik. Fungsi lapisan hidrofilik dinding sel adaah : (a)
fungsi utama, melindungi daun dari kehilangan air dari transpirasi berlebihan,
dan (b) fungsi tambahan, melindungi tercucinya senyawa organik dan an-
organik oleh air hujan. Kedua fungsi tersebut tergantung kondisi iklim.
Kutikula menutupi seluruh permukaan daun termasuk lubang stomata dan
bulu-bulu daun (trichomes) sehingga besifat sebagai penghalang pertama
absorpsi. Penetrasi lewat kutikula melalui difusi. Permeabilitas kutikula
tergantung pada stadia perkembangan daun. Daun muda lebih mudah ditembus
karena kutikulanya masih hidrofilik, sedangkan daun tua bersifat hidrofobik.
Urutan penetrasi lewat daun menurut Haile-Mariam
: Cs=Rb>K>Na=Ba>Sr>ca, dan penetrasi molekul besar (kelat logam, virus, dan
lain-lain) lewat kutikula sulit. Jadi sama dengan di akar.
Pada daun terdapat ectodesmata, yaitu semacam lubang atau saluran
tempat bergeraknya hara dan zat terlarut menyeberangi lapisan kutikula.
Ectodesmata tidak berplasma (non-plasmatik), berguna pula bagi jalur
transpirasi kutikula (transpirasi peristomata) dan halangan penetrasi pada
bagian kutikula adalah berbeda pada bagian berbeda.
Penetrasi masuknya hara pada kutikula lebih kecil daripada bila hara
masuk lewat stomata. berdasar hal itu, penetrasi hara ke dalam jaringan
daun melalui stomata terbuka tidak bisa berlangsung dengan mudah karena
lapisan kutikula juga menutupi permukaan sel jaga (guard cell) pada lubang
stomata. Hal tersebut terbukti bahwa laju penyerapan ion pada penyemprotan
lewat daun lebih tinggi pada malam hari ketika stomata tertutup.
Stomata merupakan tempat pertukaran gas (CO2, O2) antara daun dengan
atmosfer. Hara mineral berbetuk gas seperti SO2, NO2, NH3 dan lain-lain juga
dapat masuk ke daun melalui stomata. Hara yang masuk ke daun harus melalui
kutikula sampai mencapai WFS. Artinya setelah melalui kutikula, hara
terakumulasi di daerah Free Space yaitu daerah yang masih diluar membran
plasma dari sel daun. Menurut Epstein (1993), Free Space di daun merupakan
ruang antara dinding sel dan membran plasma. Volumenya 3-5% dari total
volume daun. Untuk masuk ke sitoplasma daun, hara harus menyeberangi
membran plasma secara aktif dengan energi dari respirasi arau fotofosforilasi.
Perjalanan hara dalam daun ke jaringan vaskuler (floem daun) kemudian
diangkut keluar daun dapat melalui 2 jalur yaitu apoplastik dan simplastik.
Transport hara dari daun ke bawah melalui floem. Jadi sama dengan transport
hasil fotosintesis.
Karena daun dapat berfungsi sebagai penyerap hara maka pemupukan
dapat dilakukan lewat daun. Pemupukan lewat daun dengan metode semprot
mempunyai kelebihan penyerapannya cepat, tapi kelemahannya suplai haranya
sementara. Setelah cairan yang menempel di permukaan daun habis maka
suplai haranya terhenti. Kelemahan-kelemahan lain dari pemupukan lewat daun
:
1. Laju penetrasinya rendah, terutama pada tanaman yang daunya
berkutikila tebal (ex. : jeruk, kopi)
2. Run-off dari permukaan daun yang hidrofobik.
3. Mudah tercuci oleh air hujan
4. Cepat mengering
5. Jumlah hara makro yang dapat disuplai dalam sekali semprot sangat
rendah
6. Kerusakan daun bila dosis tidak tepat seperti nekrosis dan terbakar
7. Hara mineral tertentu seperti ca, laju translokasinya dari tempat
diserap (terutama pada daun muda) ke bagian lain sangat lambat.
Kerusakan daun karena konsentrasi tinggi merupakan problem serius pada
pemupukan lewat daun karena ketidakseimbangan hara lokal pada daun. Tetapi
bukan karena efek osmosis. Namun demikian pengaruh kurang baik dari
pemupukan lewat daun dapat dinetralisir antara lain dengan pemberian sukrosa
(Tabel 10).
Pada kondisi tertentu teknik pemupukan lewat daun sangat berguna. Hal
tersebut terutama sangat bermanfaat pada kondisi :
1. Ketersediaan hara tanah rendah. Contohnya, pada tanah berkapur,
kandungan Fe rendah. Pemberian pupuk yang mengandung Fe dapat
dilakukan lewat daun. Pada tanah dengan pH tinggi, terjadi difisiensi Mn.
Pemberian pupuk yang mengandung Mn saat baik dilakukan lewat daun.
Demikian pula pada tanah masam, Mo terikat kuat. Pemberin pupuk yang
mengandung Mo dapat dilakukan lewat daun
2. Tanah dengan lapisan top soil kering. Tanah yang permukaannya kering,
tetapi di sub-soil ada air. Sangat baik melakukan pemupukan lewat daun.
3. Fase reproduktif. Pada fase ini aktivitas akar menurun akibat kompetisi
karbohidrat dengan bunga, buah dan biji sehingga penyerapan akar lewat
tanah menurun. Hal ini dapat diatasi dengan pemupukan lewat daun (foliar
application).
4. Meningkatkan kandungan protein pada serealia. Dengan pemupukan N
lewat daun, N yang sifatnya sangat mobil dengan sangat cepat langsung
dapat ditransport ke biji yang sedang berkembang. Dengan demikian
pembentukan asam amino di biji meningkat.
5. Meningkatkan kandungan Ca pada buah. Ca merupakan komponen yang
sangat penting pada buah. Walaupun transport Ca lewat floem sangat kecil,
tetapi dengan penyemprotan Ca berkali-kali lewat daun pada apel dapat
meningkatkan kandungan Ca pada buah apel (Schumacher 1986).
Faktor-faktor yang mempengaruhi pemupukan lewat daun adalah:
(1) Cahaya, temperatur dan kelembaban. Pengaruhnya berkaitan dengan
fotosintesis, ketebalan kutikula, lapisan lilin dan kecepatan adsorpsi.
(2) Umur daun dan spesies tanaman. Daun agak muda lebih efisien. Spesies
tanaman berkaitan dengan bentuk dan fisik daun.
(3) Bentuk kimia pupuk. Pada tanaman apel, pemberian N lewat daun dalam
bentuk (NH4)2S)4 serapannya lebih baik dibandingkan dalam bentuk Ca(NO3)2.
Fosfor dalam bentuk H3PO4 diadsorpsi lebih banyak dibandingkan dalam
bentuk K3PO4, NO3PO4 atau Ca3 (PO4)2.
(4) Pemberian “wetting agent” atau “surfactan” pengaruhnya lebih baik. Fungsi
wetting agent adalah menurunkan tegangan permukaan daun dan
membasahi permukaan daun seningga pupuk lebih banyak dapat diserap.
2.7. Remobilisasi Hara
Remobilisasi hara adalah berpindahnya atau realokasi hara dari suatu
organ tanaman ke organ lainnya. Akibat adanya remobilisasi tersebut maka
terjadi penurunan jumlah hara neto dari suatu organ. Remobilisasi hara terjadi
karena masuk (influx) dan keluarnya (eflux) hara dari organ tanaman dapat
berlangsung pada saat bersamaan. Besarnya influx dan eflux sukar diukur.
yang diketahui hanya neto keluar dan masuknya hara. Tahapan remobilisasi
hara di daun adalah :
1. Mobilisasi hara di sel-sel daun
2. Angkutan jarak dekat secara simplast ke floem
3. Masuk ke pembuluh floem secara aktif
4. Angkutan dalam floem ke organ yang membutuhkan
Remobilisasi hara terjadi pada : (a) Saat perkecambahan biji. Pada saat ini
remobilisasi hara (kecuali Ca) terjadi dari biji ke titik-titik tumbuh (akar dan
tunas pucuk) melalui xylem dan floem; (b) Saat tanah dalam keadaan kahat hara.
Bila kandungan hara tanah rendah atau kadar air rendah, remobilisasi hara dari
organ tertentu sangat penting karena pada saat itu tanaman tidak mampu
menyerap hara dari tanah; (c) Saat pembentukan bunga, buah dan biji. Pada
saat fase reproduksi terjadi pembentukan bunga, buah dan biji yang
membutuhkan banyak fotosintat. Akibatnya pasokan fotosintat ke bagian akar
menurun drastis, aktivitas akar menurun karena kekurangan energi, sehingga
penyerapan hara menurun. Dalam keadaan seperti itu terjadi remobilisasi hara
dari daun ke organ generatif. Kadang-kadang menyebabkan kandungan hara
daun turun drastis dan proses tsb mengakibatkan gejala kahat hara daun
selama fase reproduktif tampak cepat bahkan seringkali diikuti oleh gugurnya
daun; dan (d) Saat sebelum gugur daun. Secara alami daun-daun tanaman yang
sudah tua akan diikuti oleh gugurnya daun tersebut. Sebelum gugur, akan
terjadi remobilisasi hara kebagian-bagian yang metabolismenya maish aktif.
Contohnya, ciri khas tanaman tahunan adalah terjadinya romobilisasi hara dari
daun tua (kecuali Ca) ke bagian kayu.
Secara umum, untuk membedakan apakah suatu hara mengalami
remobilisasi tinggi atau rendah dapat dilihat dari tempat gejala kekurangannya.
Bila kahat (defisiensi) hara tersebut terjadi pada daun tua berarti
remobilisasinya tinggi, dan sebaliknya bila terjadi pada daun muda atau
meristem berarti remobilisasinya rendah (Tabel 11).
Tabel 11. Contoh ciri-ciri gejala defisiensi hara dan tingkat remobilisasinya
Jenis hara
mineral
Gejala defisiensinya
pada
Tingkat
remobilisasinya
N,P,K,Mg
S
Fe,Zn,Co,Mo
Ca,B
Daun tua
Daun muda
Daun muda
Daun muda dan meristem
apikal
sangat bagus
sedang
sangat rendah
ekstrim rendah
.jpeg){kind=small}