Materi Unsur Hara Untuk Pertumbuhan
A. Pengertian Unsur Hara Esensial
Sebelum diuraikan tentang berbagai macam jenis unsur hara esensial dan fungsinya bagi tumbuhan, maka terlebih dahulu harus dipahami tentang apa yang dimaksud dengan unsur hara esensial. Suatu unsur dikatakan ensensial bagi tumbuhan adalah jika:
1. Tumbuhan tidak dapat melengkapi daur hidupnya (sampai menghasilkan biji yang dapat tumbuh) apabila unsur tersebut tidak tersedia.
2. Unsur tersebut merupakan penyusun suatu molekul atau bagian tumbuhan tersebut. Misalnya N sebagai penyusun protein dan Mg sebagai penyusun klorofil (Lakitan, 2013).
Zat-zat anorganik di dalam tumbuhan mengandung lebih dari 50 unsur kimia. Dalam mempelajari komposisi kimia tumbuhan, kita harus membedakan unsur esensial dari unsur yang hanya ada begitu saja di dalam tumbuhan. Unsur kimiawi dianggap unsur esensial (essential element) hanya jika dibutuhkan oleh tumbuhan untuk menyelesaikan siklus hidupnya dan menghasilkan generasi yang lain (Campbell, 2008).
Untuk menentukan unsur-unsur kimiawi mana yang esensial, para peneliti menggunakan kultur hidroponik (hydroponic culture) yang menumbuhkan tanaman di dalam larutan mineral, bukan di dalam tanah. Penelitian-penelitian semacam itu telah membantu mengidentifikasi 17 unsur esensial yang dibutuhkan oleh semua tumbuhan. Kultur hidroponik juga digunakan dalam skala kecil untuk menumbuhkan beberapa tanaman rumah kaca (Campbell, 2008).
B. Makronutrien dan Mikronutrien
Berdasarkan perbedaan konsentrasinya yang dianggap berkecukupan dalam jaringan tumbuhan, maka unsur hara esensial dibedakan menjadi unsur makro dan unsur mikro. Yang tergolong unsur makro adalah unsur esensial dengan konsentrasi 0,1 % (1000 ppm) atau lebih, sedangkan unsur dengan konsentrasi kurang dari 0,1 % digolongkan sebagai unsur mikro. Berdasarkan batasan ini maka yang tergolong unsur makro adalah C,H,O,N P, K, Ca, Mg, dan S. Unsur-unsur Cl, Fe, Mn, Zn, Cu dan Mo tergolong unsur mikro (Lakitan, 2013).
Sembilan unsur esensial disebut makronutrien karena tumbuhan memerlukan unsur-unsur tersebut dalam jumlah besar. Enam diantaranya adalah komponen utama senyawa-senyawa organik yang membentuk struktur tumbuhan: karbon oksigen, nitrogen hidrogen, fosfor, dan sulfur. Ketiga makronutrien yang lain adalah kalium, kalsium dan magnesium. Di antara semua nutrien mineral, nitrogen adalah penyumbang yang paling besar bagi pertumbuhan tumbuhan dan hasil panen. Tumbuhan memerlukan nitrogen sebagai komponen protein, asam nukleat, klorofil, dan molekul-molekul organik penting lainnya (Campbell, 2008).
Delapan usnur esensial yang lain disebut mikronutrien karena tumbuhan membutuhkan unsur-unsur tersebut dalam jumlah kecil. Mereka adalah korin, besi, mangan, boron, seng, tembaga, nikel dan molibdenum. Pada beberapa kasus, natrium mungkin merupakan mikronutrien esensial kesembilan. Tumbuhan yang menggunakan jalur-jalur fotosintesis C4 dan CAM membutuhkan ion-ion natrium untuk meregenerasi fosfofenolpiruvat, yang merupakan penerima CO2 pada kedua tipe fiksasi (Campbell, 2008).
Setiap kation dari unsur hara mikro dapat berkombinasi dengan senyawa organik. Senyawa organik yang bereaksi dengan kation-kation tersebut terdiri dari protein, asam amino, penyusun humus dan asamasam seperti sitrat dan tartrat. Reaksi kombinasi antara kation-kation ini dengan senyawa organik disebut kelasi, sedangkan senyawa komplek hasil bentukannya disebut kelat. Senyawa kelat disamping sebagai pemasok unsur hara mikro, juga melindungi dari pengendapan unsur tersebut misalnya oleh ion hidroksil (OH) (Indrasari & Syukur, 2006).
C. Fungsi Unsur Hara Esensial
Dalam jaringan tumbuhan nitrogen merupakan komponen penyusun dari banyak senyawa esensial bagi tumbuh-tumbuhan, misalnya asam-asam amino. Karena setiap molekul protein tersusun dari asam-asam amino dan setiap enzim adalah protein, maka nitrogen juga merupakan unsur penyusun protein dan enzim. Selain itu, nitrogen juga terkandung dalam klorofil, hormon sitokinin dan auksin (Lakitan, 2013).
Fosfor merupakan bagian yang esensial dari berbagai gula fosfat yang berperan dalam reaksi-reaksi pada fase gelap fotosintesis, respirasi, dan berbagai proses metabolisme lainnya. Fosfor juga merupakan bagian dari nukleotida (dalam RNA dan DNA) dan fosfolipida penyusun membran (Lakitan, 2013).
Kalium tidak disintesis menjadi senyawa organik oleh tumbuhan, sehingga unsur ini tetap sebagai ion di dalam tumbuhan. Kalium berperan sebagai aktivator dari berbagai enzim yang esensial dalam reaksi-reaksi fotosintesis dan respirasi, serta untuk enzim yang terlibat dalam sintesis protein dan pati. Sebagian besar belerang dalam tumbuhan terdapat sebagai penyusun asam amino sistein dan methionin. Senyawa lain yang mengandung belerang adalah vitamin thiamin dan biotin. Belerang juga terkandung dalam koenzim A (Lakitan, 2013).
Magnesium merupakan unsur penyusun khlorofil. Selain itu yang menjadikan magnesium sebagai unsur hara esensial yang penting adalah karena magensium bergabung dengan ATP agar ATP dapat berfungsi dalam reaksi. Magnesium juga berfungsi sebagai kofaktor. Peran penting unsur kalsium adalah sebagai pengikat antara molekul-molekul fosfolipida atau antara fosfolipida dengan protein penyusun membran, hal ini menyebabkan membran dapat berfungsi secara normal pada semua sel. Besi merupakan unsur hara esensial karena merupakan bagian dari enzim-enzim tertentu dan merupakan bagian dari protein yang berfungsi sebagai pembawa elektron pada fase terang fotosintesis dan respirasi. Fungsi penting dari unsur klor adalah menstimulasi pemecahan molekul air pada fase terang fotosintesis. Selain itu, klor juga esensial untuk pembelahan sel (Lakitan, 2013).
Mangan berfungsi sebagai aktivator dari berbagai enzim. Selain itu, sebagaimana juga klor, mangan juga berperan dalam stimulasi pemecahan molekul air pada fase terang fotosintesis. Mangan juga merupakan komponen struktural dari sistem membran kloroplas. Sedangkan seng berpartisipasi dalam pembentukan klorofil dan pencegahan kerusakan molekul klorofil. Beberapa enzim juga hanya dapat berfungsi jika terdapat unsur seng yang terikat kuat pada molekul enzim tersebut. Tembaga terdapat pada berbagai enzim atau protein yang terlibat dalam reaksi oksidasi dan reduksi. Contoh yang penting adalah pada enzim sitokhrom oksidase (Lakitan, 2013).
Fungsi molibdenum yang telah diketahui secara jelas adalah sebagai bagian dari enzim nitrat reduktase yang mereduksi ion nitrat menjadi ion nitrit sedangkan fungsi boron dalam metabolisme tanaman masih belum jelas (Lakitan, 2013).
D. Gejala Defisiensi Unsur Hara
Jika ketersediaan unsur hara esensial kurang dari jumlah yang dibutuhkan tanaman, maka tanaman akan terganggu metabolismenya yang secara visual dapat terlihat dari penyimpangan-penyimpangan pada pertumbuhannya. Gejala kekurangan unsur hara ini dapat berupa pertumbuhan akar, batang, atau daun yang terhambat dan klorosis atau nekrosis pada berbagai organ tanaman (Lakitan, 2013).
Gejala yang ditampakkan tanaman karena kekurangan suatu unsur hara dapat menjadi petunjuk kasar dari fungsi unsur hara yang bersangkutan. Pengetahuan tentang gejala kekurangan masing-masing unsur hara dapat digunakan oleh petani dalam menentukan jenis pupuk yang harus digunakan dan merupakan peringatan bagi petani untuk segera melakukan pemupukan agar tanaman dapat tumbun normal kembali (Lakitan, 2013).
Gejala kekurangan suatu unsur hara yang ditampakkan tanaman tidak selalu sama. Gejala tersebut dapat berbeda, tergantung spesies tanaman, tingkat keseriusan masalah, dan fase pertumbuhan tanaman. Di samping itu, tanaman dapat mengalami kekurangan dua unsur hara atau lebih pada saat yang bersamaan, sehingga gejala yang ditampakkan oleh tanman menjadi lebih kompleks (Lakitan, 2013).
Gejala-gejala defisiensi bergantung sebagian pada fungsi mineral sebagai nutrien. Misalnya, defisiensi magnesium, salah satu komponen klorofil, menyebabkan klorosis yaitu penguningan daun-daun. Gejala-gejala defisiensi mineral tidak hanya bergantung pada peran nutrien namun juga pada mobilitasnya di dalam tumbuhan. Jika suatu nutrien bergerak bebas, gejala-gejala akan timbul terlebih dahulu pada organ-organ yang lebih tua karena jaringan-jaringan yang lebih muda dan sedang tumbuh memiliki daya menarik nutrien lebih besar namun jumlahnya terbatas (Campbell, 2008).
Pada dasarnya gejala kekurangan unsur hara tergantung pada 2 hal utama, yakni: fungsi dari unsur hara tersebut dan kemudahan bagi unsur hara tersebut untuk ditranslokasikan dari daun tua ke daun muda. Kemudahan unsur hara untuk ditranslokasikan tergantung pada solubilitas dari bentuk kimia dari unsur tersebut di dalam jaringan tanaman dan kemudahannya untuk dapat masuk ke dalam pembuluh floem (Lakitan, 2013).
Soal Pilihan Ganda
Unsur Hara Untuk Pertumbuhan
1. Suatu tumbuhan tidak dapat melengkapi daur hidupnya (sampai menghasilkan biji yang dapat tumbuh) apabila unsur tersebut tidak tersedia. Unsur tersebut termasuk kedalam unsur....
a. Nonesensial d. Makronutrien
b. Esensial e. Defisiensi
c. Mikronutrien
2. Berdasarkan konsentrasinya, unsur hara dibedakan menjadi 2 yaitu....
a. Unsur mikro dan makro d. unsur hara dan mikronutrien
b. Unsur makro dan meso e. Unsur hara dan makronutrien
c. Unsur meso dan mikro
3. Unsur esensial dengan konsentrasi 0,1 % (1000 ppm) atau lebih disebut....
a. Mesonutrien d. Makronutrien
b. Mikronutrien e. Unsur esensial
c. Defisiensi
4. Yang tidak termasuk kedalam golongan unsur hara mikro adalah....
a. Borona d. Tembaga
b. Seng e. Molibdenum
c. Fosfor
5. Berikut ini merupakan unsur hara yang diperlukan tumbuhan:
1. Oksigen 5. Karbon
2. Besi 6. Khlor
3. Mangan
4. Kalium
Berdasarkan data diatas yang tergolong kedalam unsur hara makro adalah....
a. 1,2,4 d. 2,3,5
b. 1,3,6 e. 1,4,5
c. 2,4,6
6. Kekurangan unsur hara dapat menyebabkan gangguan pada fungsi dan pertumbuhan tumbuhan. Peristiwa tersebut disebut....
a. Defisiensi d. Efisiensi
b. Avitaminosis e. Esensial
c. Dosis
7. Suatu kondisi kekurangan unsur hara dimana terlihat merata pada seluruh daun tua dimana tajuk berwarna hijau terang, daun tua menguning, mengering, menjadi berwarna coklat muda. Maka tanaman tersebut mengalami kekurangan unsur hara berupa....
a. Kalium d. Magnesium
b. Fosfor e. Nitrogen
c. Kalsium
8. Unsur hara yang dapat pindah dari suatu bagian tumbuhan kebagian lain disebut....
a. Unsur immobile d. Unsur makro
b. Unsur mobile e. Unsur mikro
c. Unsur anmobile
9. Khlorosis mulai terutama pada ujung daun dan berkembang pada tepi daun ke arah bawah (pangkal daun) dengan tulang daun utama pada bagian tengah daun tetap hijau yang membentuk V untuk warna kuning. Selain itu, dapat juga menunjukkan bercak-bercak kecil setempat atau area khlorosis dengan daun terbakar pada bagian tepi. Berdasarkan peristiwa tersebut, tanaman kekurangan unsur....
a. Kalsium d. Nitrogen
b. Kalium e. Seng
c. Oksigen
10. Bagian yang esensial dari berbagai gula fosfat yang berperan dalam reaksi-reaksi pada fase gelap fotosintesis, respirasi, dan berbagai proses metabolisme lainnya selain itu juga merupakan bagian dari nukleotida (dalam RNA dan DNA) dan fosfolipida penyusun membran merupakan fungsi dari unsur....
a. Tembaga d. Fosfor
b. Nitrogen e. Sulfur
c. Magnesium
Tidak ada komentar:
Posting Komentar