Mineral Dan Nutrisi Tumbuhan

Tanaman autrotof umumnya memerlukan C, H, dan O yang diperoleh dari CO2, H2O, O2. selain itu juga memerlukan 13 unsur anorganik lainnya. Enam dari 13 elemen tersebut diperlukan dalam jumlah besar dibandingkan dengan 7 sisanya. Unsur-unsur makro tersebut adalah N, P, K, Ca, Mg dan S. Sedangkan 7 elemen mikro yang lain adalah Mo, Cu, Zn, Mg, B, Fe, dan Cl. Unsur- unsur ini sangat penting  untuk menunjang kebutuhan tanaman. Ketersediaan unsur hara yang kurang dari jumlah yang dibutuhkan tanaman, maka tanaman tersebut akan terganggu metabolismenya yang secara visual dapat dilihat dari penyimpangan-penyimpangan pada pertumbuhannya. Gejala kekurangan unsur hara ini dapat berupa pertumbuhan akar, batang, atau daun yang terhambat (kerdil) dan klorosis atau nekrosis pada berbagai organ tanaman (Ferguson, 1960). Sehingga pada praktikum kali ini akan membuktikan unsur-unsur mana yang berperan dalam pertumbuhan tanaman.

Nutrisi mineral merupakan elemen utama yang diperoleh dalam bentuk anorganik ion dari dalam tanah. Meskipun nutrisi mineral sikl;usnya berkelanjutan pada semua organisme, mereka memasuki predominan biosfer ke seluruh sistem akar pada tumbuhan, jadi dalam aksi tumbuhan sebagai mineral kerak bumi. Daerah permukaan terluas akar dan kemampuan mereka untuk meneyerap ion-ion anorganik pada konsentrasi rendah dari tanah membuat penyerapan mineral berlangsung sangat efektif prosesnya pada tumbuhan setelah dilakukan penyerapan oleh akar, elemen mineral akan ditranslokasikan ke berbagai bagian tumbuhan dimana mereka digunakan dalam banyak fungsi biologi. Organisme lain seperti mikorhiza, fungi, dan Nitrogen pada bekteri sering bekerja sama dengan akar dalam penyerapan nutrisi (Taiz dan Zeiyer, 2002).

Unsur-usnur C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg adalah makro elemen karena diperlukan oleh tanaman dalam jumlah yang lebih besar (0.5-3% berat tubuh tanaman), sedangkan Zn, Mn, Cu, Fe, B, Mo, Sr, Al dan Al disebut mikro elemen karena mikro diperlukan oleh tanaman dalam jumlah yang relatif kecil (beberapa ppm/ part per million dari berat keringnya) (Menurut Dwidjoseputro, 1990)

Tumbuhan dapat mengabsorpsi sejumlah nitrogen dalam bentuk asam amino atau urea.Beberapa tumbuhan pemakan serangga, misalnya : Venus flytrap (Drocera sp) dan kantong semar (Nephentes sp.) dapat mencerna serangga untuk memenuhi kebutuhan nitrogennya.Gejala defisiensi fosfor sering ditunjukkan oleh tanaman. Meskipun dijumpai dalam jumlah banyak di dalam tanah, tetapi tidak terdapat dalam bentuk yang tersedia bagi tanaman yaitu ion H2PO4– atau HPO42-. Fosfat merupakan penyusun asam nukleat dan molekul ATP untuk transfer energi. Tanaman yang kekurangan fosfat laju pertumbuhannya terhambat dan bagian yang baru tumbuh seringkali rapuh. Pada beberapa tanaman kekurangan fosfat dapat menunjukkan gejala berwarna keunguan pada daun bagian bawah. Kalium diambil tumbuhan dalam bentuk ion K+ yang larut dalam air tanah. Sebagian kalium dalam tanah tidak dalam bentuk tersedia, sehingga tanaman dapat menunjukkan gejala kekurangan kalium. Gejala kekurangan kalium umumnya lebih terlokalisir dari pada gejala kekurangan N dan P. Daundaun yang lebih tua biasanya menunjukkan gejala yang lebih jelas. Daunnya berubah kuning dan akhirnya mati, jaringan kecoklatan pada bagian tepi atau berupa bercak yang tersebar. Batang dan akar yang kekurangan kalium akan lemah atau kerdil. Gejala kekurangan unsur hara N, P, dan K dapat dilihat (Marschner, 1986).

      Tumbuhan adalah organisme autotrofik. Mereka hidup dalam seluruh lingkungan, mengambil karbondioksida dari atmosfer dan air, dan nutrisi mineral dari dalam tanah. Sejak tumbuhan berdiri atu hidup pada bagian bawah rantai makanan, nutrisi mineral terasimilasi oleh tumbuhan sewaktu-waktu menemukan jalannya menuju bahan yang menyediakan atau sebagai produsen bagi hewan maupun manusia. Karena tumbuhan merupakan organisme autorofik, maka semua tumbuhan harus konstan mengambil substansi dari lingkungan untuk mengatur metabolisme, pertumbuhan, dan perkembangan. Arti dari membentuk atau membuat material tersebut penting untuk organisme disebut subyek nutrisi. Nutrisi yang dibutuhkan tumbuhan adalah 2 topik yang berbeda yaitu nutrisi organik dan nutrisi anorganik. Nutrisi organik terfokus pada produksi karbon, hidrogen, dan oksigen melalui fotosintesis. Nutrisi anorganik, di lain sisi, terkonsenrasi dengan pemenuhan elemen mineral dari dalam tanah (Hopkins, 1999).

      Tumbuhan memerlukan banyak nutrisi pada masa pertumbuhan. Semakin banyak dan semakin cepat tunas dapat dihasilkan maka semakin tinggi tingkat nutrisi dan Hormon yan diperlukan (Mariska, et al. 1992).

NUTRIEN  DAN KEPENTINGANNYA KEPADA TANAMAN

Jenis dan fungsi nutrien tanaman

Tanaman memerlukan sumber nutrisi agar bisa tumbuh subur dan mnghasilkan produk yang berkualitas untuk digunakan makhluk hidup lainnya.  Nutrisi tanaman terbagi dalam dua jenis, yaitu makronutrien dan mikronutrien.

MAKRONUTRIEN

     Makronutrien merupakan unsur yang sangat diperlukan oleh tanaman dalam jumlah yang banyak. Yang terbagi lagi dalam unsur utama dan unsur sekunder. 

     Elemen makronutrien yang tergolong di dalam unsur  utama ialah Karbon (C), Hidrogen (H) , Oksigen (O) ,Nitrogen (N) , Fosforus(P)  dan Kalium(K).

     Unsur-unsur karbon, hidrogen dan oksigen cukup mudah diperoleh tanaman melalui udara dan air. Unsur-unsur nitrogen, fosfordan kalium  biasanya diberikan kepada tanaman melalui pemupukan. Setiap unsur ini mempunyai peranan tersendiri dalam kegiatan hidup suatu tanaman.

 NITROGEN (N)

 Kepentingan

Memberikan warna 'hijau' kepada tumbuhan melalui pembentukan klorofil.

Membantu dalam pembentukan asam amino (protein) dan enzim-enzim di dalam sel-sel tumbuhan.

Pertumbuhan tanaman

Kesan kekurangan 

Daun akan menjadi kuning

Daun di bawah akan gugur

Pertumbuhan pokok menjadi lambat

  Nitrogen amat mudah larut di dalam air. Oleh karena itu penyiraman yang berlebihan akan memudahkan unsur ini hilang dengan cepat sebelum mencapai akar tumbuhan atau penyerapan melalui daun. Pemberian pupuk yang mempunyai kandungan nitrogen yang tinggi akan meyebabkan kesan terbakar pada bagian vital tumbuhan yang tidak akan mengeluarkan hasil  (bunga atau buah).

 FOSFORUS (P)

 Kepentingan

Merangsang pertumbuhan akar

Merangsang pemekaran bunga

Membantu di dalam  menguatkan sistem pertahanan utama.

Kekurangan

Pertumbuhan terhambat

Warna daun  menjadi hijau tua

Akar pokok terhambat dan menjadi kecil

Buah lambat untuk matang dan masak

KALIUM (K)

Kepentingan

Untuk pembungaan dan pembuahan

Sistem pertahanan tanaman

Membantu proses kimia seperti proses pengeluaran karbohidrat, gula, protein dan enzim enzim yang diperlukan oleh pokok untuk hidup dengan subur.

Mengatur kadar air

Kesan kekurangan 

Proses sintesis protein terhambat

Daun menguning dan ujung mengekerut dan di tepi daun layu dan mati

Pertumbuhan terhambat

KALSIUM (Ca)

 Kepentingan 

Sangat diperlukan untuk pertumbuhan meristem pucuk dan akar.

Berperan di dalam pembentukan dinding sel tumbuhan.

Diperlukan di dalam proses fotosintesis.

mengaktifkan enzim di dalam metabolisme karbohidrat untuk menghasilkan protein dan asam amino.

Berperanan di dalam pembagian sel dan pertumbuhan tanaman dengan membantu penyebaran gula di jaringan.

Membantu proses mematangkan stem 

Meningkatkan daya tahan terhadap penyakit

Mengatur penutupan dan pembukaan lubang stomata

Memperbaiki tekstur buah.

kekurangan

Pertumbuhan terhambat

Bentuk daun muda tidak seimbang dan tidak subur

MAGNESIUM (Mg)

 Kepentingan

Penting di dalam pembentukan klorofil

Komponen penting di dalam protoplasma tanaman

kekurangan

Terjadi klorosis (daun-daun menguning)

Sebagian daun atau keseluruhan daun mati

SULFUR (S)

Kepentingan

Membantu pembagian sel

Mempercepatkan perkembangan buah

Komponen penting di dalam protoplasma

Kesan kekurangan

Daun muda menguning

Pertumbuhan lambat

MIKRONUTRIEN

MANGAN (Mn)

Kepentingan

Mengaktifkan sesetengah enzim tanaman

Kesan kekurangan

Klorosis

Daun bertotol kuning

BORON (B)

Kepentingan

Diperlukan di dalam penguraian karbohidrat

Kesan kekurangan

Pembentukan bunga terhambat

Pertumbuhan pucuk dan akar terhambat

ZINK (Z)

Kepentingan

Mengaktifkan setengah enzim

Menghindari buah  gugur sebelum matang

Merangsang pengeluaran akar

Kesan kekurangan

Pertumbuhan terbantut

KUPRUM (Cu)

Kepentingan

Komponen di dalam struktur enzim tanaman

Memangkin tindak balas pengoksidaan

Kesan kekurangan 

Pertumbuhan tidak normal

MOLIBDENUM (Mo)

Kepentingan

Komponen enzim yang terlibat dalam metabolisme nitrogen

Kesan kekurangan 

Pertumbuhan terbantut

BESI (Fe)

Kepentingan

Penting di dalam sintesis klorofil

Sebagai pemangkin di dalam tindak balas kimia tanaman

Kesan Kekurangan

Klorosis pada urat daun

Note : dilakukan perubahan dari bahasa asli seperlunya

Kandungan unsur tersebut dapat ditemukan pada pupuk yang sering digunakan untuk tanaman. 

1. Berdasarkan asal : Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik

Pupuk organik adalah pupuk yang berasal dari sisa-sisa makhluk hidup yang telah mengalami peruraian (dekomposisi) oleh mikroorganisme pengurai. Contohnya pupuk kompos dan pupuk kandang. Pupuk organik memiliki kandungan unsur hara yang lengkap tetapi umumnya dalam kondisi yang tidak tinggi. Sedangkan pupuk anorganik atau pupuk buatan adalah jenis pupuk yang dibuat oleh pabrik dengan cara mencampur berbagai bahan kimia sehingga memiliki persentase kandungan hara tertentu yang tinggi. Contohnya : Urea SP 36, KCl , Grand-S 15 , Tanigro, Grand-K Kalimags dan lain-lain.

2. Menurut jenis unsur hara yang dikandungnya : Pupuk Tunggal dan Pupuk Majemuk

Pupuk tunggal mengandung satu jenis unsur hara saja yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Biasanya berupa unsur hara makro primer, walaupun memiliki senyawa pengiring. Contohnya Urea (45% N) SP36 (36% P2O5) dan KCl (60% K2O). Sementara pupuk majemuk mengandung lebih dari satu jenis unsur hara yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Contohnya Grand-S 15 (15% N, 15% P2O5, 15% K2O), TANIGRO (16% N, 20% P2O5, 0.17% MgO, 0.39% CaO), Kalimags (30% K2O, 10% MgO, 18% S) Grand-K (13% N, 46% K2O, + UH mikro). Penggunaan pupuk majemuk ini lebih praktis karena dengan satu kali aplikasi sudah dapat mensuplai beberapa jenis hara baik makro maupun mikro. Berdasrkan jenis hara yang dikandungnya ini, pupuk juga dapat dibedakan menjadi pupuk makro yang mengandung hara makro seperti Urea, TSP dan KCl, serta pupuk mikro yang mengandung hara mikro.

3. Menurut cara aplikasi : Pupuk Akar dan Pupuk Daun

Pupuk akar merupakan pupuk yang diaplikasikan melalui akar, dapat dalam bentuk butiran maupun kristal, contohnya : Urea, Tanigro, Grand-S 15, Kalimags, Grand-K dan lain-lain. Sementara pupuk daun adalah pupuk yang cara aplikasinya lewat daun melalui cara semprot dan dapat dicampur dengan pestisida, contohnya : Mamigro, Gardena, Fitomic dan lain-lain.

4. Berdasarkan cara melepaskan unsur hara : Fast Release dan Slow Release

Jika pupuk Fast Release ditaburkan ke tanah, dalam waktu singkat unsur hara yang dikandungnya dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Kelemahannya , ialah terlalu cepat habis bukan hanya diserap oleh tanaman, tetapi juga karena menguap dan tercuci oleh air. Contohnya : Urea, ZA dan KCl.

Pupuk Slow Release atau sering juga disebut pupuk lepas terkendali akan melepaskan unsur hara yang dikandungnya sedikit demi sedikit sesuai dengan kebutuhan tanaman. Dengan demikian, manfaat yang dirasakan dari satu kali aplikasi lebih lama bagi tanaman dibandingkan dengan pupuk Fast Release . Contohnya Grand-K Prill, KaliMagS dan Tanigro. Mekanisme ini dapat terjadi karena unsur hara yang dikandungnya dilindungi secara mekanis dan kimiawi. Perlindungan secara mekanis berupa pembungkus bahan pupuk dengan selaput polimer atau selaput yang mirip dengan bahan pembungkus kapsul. Perlindungan secara kimiawi dilakukan dengan cara mencampur bahan pupuk menggunakan bahan kimia yang aman bagi tanah dan tanaman sehingga bahan pepuk tersebut lepas secara terkendali. Biasanya dari segi harga, jenis pupuk ini lebih mahal dibandingkan pupuk lain, namun kualitas merupakan jaminan.

Efektifitas pemupukan dipengaruhi oleh pemilihan jenis pupuk, pemakaian dosis yang sesuai dengan kebutuhan tanaman dan cara penempatan pupuk.

Dalam pemberian pupuk perlu juga diperhatikan mobilitas (mudah tidaknya berpindah) Unsur Hara. Artinya kita harus mengetahui apakah jenis pupuk yang kita berikan termasuk mengandung unsur hara yang mudah berpindah, tercuci atau menguap.

Phosphor (P) hampir tidak bersifat mobil (mudah berpindah). Akibatnya pupuk P tetap berada di tempat semula (tidak jauh dari tempat pemberian pupuk), sehingga harus diberikan lebih banyak pada pupuk dasar dan usahakan dekat dengan area perakaran. Pemberian pupuk P sebaiknya dengan cara pembuatan tugalan atau larikan disamping tanaman, sebab jika dengan cara penebaran (ditaburkan saja) pemanfaatan pupuk P cenderung tidak efektif. Pupuk Kalium dan Nitrogen cenderung mudah bergerak (mobil) dari tempat asal penebarannya. Pola pergerakannya vertikal ke bawah bersama air. Tidak disarankan memberikan pupuk Kalium dan Nitrogen secara sekaligus atau satu kali apliaksi, karena kemungkinan terjadinya penguapan atau pencucian sangat besar.