UNSUR HARA

Syarat Tumbuh TanamanMedia : padat, cair, udara CO2 : fotosintesis H2O Nutrisi / Unsur Hara

Air : - fotosintesis - media transportasi (unsur hara & fotosintat)Kebutuhan Tanaman : - 85-90% air - 10-15% mineral

Nutrisi : Metabolisme : ana & kata Reaksi enzimatik Sumber energi : ATP

Kebutuhan unsur hara ditentukan oleh : Jenis tanaman Sistem perakaran Kondisi media : seperti sifat fisik & kimia

Penyerapan Nutrisi : Melalui ujung akar Melalui stomata Dalam bentuk ion Ditentukan oleh lingkungan Ditentukan oleh genetik tanaman

Unsur Hara Penyusun TanamanUntuk Pertumbuhan & Perkembangan, Tanaman memerlukan 16 unsur : 1. Karbon (C ) 9. Sulfur (S) 2. Hidrogen (H) 10. Clor (Cl) 3. Oksigen (O) 11. Boron (B) 4. Nitrogen (N) 12. Cuprum/Tembaga (Cu) 5. Fospor (P) 13. Mangan (Mn) 6. Kalium/Potasium (K) 14. Ferum/Besi (Fe) 7. Calsium (Ca) 15. Zinkum/Seng (Zn) 8. Magnesium (Mg) 16. Molibdenum (Mo)

Sumber Unsur Hara Udara C dlm btk gas CO2 O dlm btk gas O2 H dlm btk gas H2O Air O dlm btk gas O2 H dlm btk gas H2O

Tanah a. U.H primer N, P, K b. U.H skunder Ca, Mg, S c. U.H mikro Cl, B, Cu, Mn, Fe, Zn, Mo

U.H Makro

Unsur-unsur dalam tanaman : 1. U. Essensial - tanaman tidak dapat melengkapi siklus hidupnya dg tidak adanya unsur ini, ex. N - Merupakan bagian dr suatu molekul/struktur yang penting dari tanaman itu sendiri, ex. Mg, N (enzim) - harus berperan langsung dalam tanaman dan tidak berefek yang berlawanan dg unsur lain, ex. S (pengontrol P) 2. U. Non Essensial Ex. Al, Ag, Au

Unsur Hara Essensial Unsur Hara Makro N P K Ca Mg S Unsur Hara Mikro Fe Mn Bo Mo Co Zn Cl

Anion

Kation

NO3H2PO4-

NH4+ K2++ Ca2+ Mg2+

SO4-

Fe3+ Mn2+ Bo33MoO42Co2+ Zn2+ Cl-

Macam-macam unsur hara :1. Ligan-agen chelate - Unsur mikro, ex. Fe, Mn, Zn, Cu - Agen chelate : senyawa yang bisa mengikat unsur mikro & jika dibutuhkan oleh tanaman akan dilepaskan dalam bentuk yang dapat diserap, ex. EDTA (Fe-EDTA), EDDHA (Fe-EDDHA)2. U. Mobil ex. N, P, K, Cl, Mg, S 3. U. Intermediate ex. Zn, Mn, Cu, Mo 4. U. Immobil Ex. Fe, Ca, B

UNSUR HARA PENYUSUN TANAMANC 47% H 7%O 44% N 0,2-2%

90% Air10% Bhn Kering

CO2

O2 H2O

NO3K+2+

NH4+

Fe3+ Mn2+

H2OH2PO4-

Bo33MoO42Co2+

O2Ca2+ SO4-

HPO4-

Mg2+

Cl-

Zn2+

Manfaat Hara Bagi Tanaman & Gejala Kekahatan1. Carbon (C) Diserap dlm bentuk gas CO2 = Sangat penting sebagai pembangun BO. Menurut LANDEGARDH kandungan CO2 pd : - Permukaan tanah : 0,053% - 0,028 % - Di atas daerah daun : 0,04% 0,067 % - Satu meter diatas tanah : 0,07 % 2. Oksigen (O) Diserap dlm bentuk O2 = Pembangun bahan BO

3. Hidrogen (H) Diserap dlm bentuk H2O = Elemen pokok pembentukan BOKekahatan atas ketiga unsur di atas menyebabkan kematian pada tanaman

Nitrogen (N) NO3- NH4+A. Manfaat : a. Memacu pertumbuhan tanaman secara umum terutama pd fase vegetatif b. Berperan dalam pembentukan klorofil c. Berperan dalam pembentukan asam amino, lemak, enzim dan persenyawaan lainnya. d. Merangsang perkembangbiakan mikro organisme B. Kekahatan : - Pertumbuhan tanaman lambat / kerdil - Daun mengalami klorosis - Mula-mula daun menguning, mengering dan rontok. Daun yg menguning dimulai dari daun bagian bawah kemudian disusul daun bagian atas

Kelebihan unsur N menyebabkan pertumbuhan vegetatif overlape, batang & percabangan lebih lunak (sukulen) dan menghambat pembungaan dan pembentukan buah.

C. Sumber unsur N : a. Udara bebas (tersebar) terjadinya halilintar ternyata dpt menghasilkan zat nitrat yg kemudian dibawa air hujan yang terserap kedalam tanah. b. Bahan organk dalam bentuk sisa-sisa tanaman di alam terbuka dan manusia & hewan ( serasah & pupuk kandang) c. Pupuk buatan (Urea, ZA, PPC, & Pupuk Majemuk lainnya) d. Bakteri Rhizobium

Mekanisme Unsur N Dalam Tanaman ; N Berperan mensintesa karbohidrat menjadi protein dan protoplasma (melalui mekanisme respirasi) yang berperan dalam pembentukan jaringan vegetatif tanaman. Dalam Tanah N di serap tanaman dlm bentuk nitrat (NO3) & amonium (NH4+), akan tetapi nitrat akan segera tereduksi menjadi amonium melalui enzim yg mengandung Mo

Posfor (P) H2PO4-, HPO4A. Manfaat : a. Membantu pembentukan protein dan mineral yg sangat penting bagi tanaman. b. Bertugas mengedarkan energi keseluruh bagian tanaman c. Merangsang pertumbuhan & perkembangan akar, terlebih pada masa pembibitan. d. Mempercepat pembungaan dan pembuahan tanaman, serta mempercepat pemasakan biji dan buah. B. Kekahatan : a. Daun bawah berubah warna menjadi tua atau tampak mengkilap merah keunguan. Pada tahap lanjut daun menjadi kuning dan rontok. b. Tepi daun pd cabang & batang berwarna merah ungu, kemudian menjadi kuning. c. Batang kerdil dan berbunga dan berbuah. d. Jika terlanjur berbunga, maka ukurannya kecil2, jelek & lekas matang. C. Sumber unsur P. a. Dalam bentuk batu kapur-posfat (Rock Phospate /RP) b. Dalam bentuk sisa tanaman dan kotoran hewan. c. Dalam bentuk tepung tulang dan tepung ikan / udang d. Dalam bentuk Pupuk Buatan (TSP, DSP, Pupuk Majemuk, dll

Mekanisme Unsur P Mekanisme dlm Jaringan tanaman. Pofor terdapat dalam bentuk phitin, nuklein, & fosfatide, yg merupakan bagian dari protoplasma & inti sel . Sehingga, berperan penting dalam proses pembelahan sel, dan pembentkan jaringan meristem. Pd tanaman, bagian2 generatif tanaman seperti bagian2 bunga (kelopak, tangkai sari, kepala sari, tepung sari & bakal biji) banyak megandung P Mekanisme di dlm tanah. Di dlm tanah terdapat 2 bentuk organis & an organis. Sebagian besar P dlm tanah dalam keadaan statis yg terikat pada senyawa organis. Dan hanya sedikit sekali yg dalam bentuk ion-ion P (anorganis) yg dpt dimanfaatkan tanaman. Unsur yg paling dominan mengikat P menjadi statis adalah unsur Al dan Fe.

A. Manfaat : a. Membantu pembentukan protein, karbohidrat & gula b. Membantu pengangkutan gula dari daun kejaringan tanaman yg lain c. Memperkuat jaringan tanaman d. Meningkatkan daya tahan terhadap penyakit e. Meningkatkan kwalitas & cita rasa biji & buah B. Kekahatan : a. Daun mengerut atau keriting b. Timbul bercak-bercak merah coklat, kemudian mengering & mati c. Terhambatnya perkembangan akar d. Kualitas buah/bunga rendah, tidak sempurna, kecil, jelek, tidak tahan lama & cita rasanya tidak sempurna

Kalium (K) K2++

C. Sumber unsur K : a. Beberapa jenis mineral (air irigasi, larutan dalam tanah, dll) b. Sisa-sisa tanaman & jasad renik c. Abu tanaman (abu sekam, abu janjang, dll) d. Pupuk buatan (KCL, Zk, dll)

A. Dalam jaringan tanaman.K bersifat sebagai katalisator. K banyak terdapat di dalam sel-sel muda atau bagian tanaman yg banyak mengandung protein. Di dalam sel, K terkandung di dalam cairan sel sebagai ion K+, sehingga berperan penting dalam melaksanakan turgor yg disebabkan oleh tekanan osmosis. Fungsi fisiologis khusus K : pada proses assimilasi zat arang.

Mekanisme Unsur K

B. Di dalam tanah.Bersifat mudah larut dan mudah difiksasi dalam tanah

Magnesium Mg2+Manfaat : a. Membantu pembentukan klorofil, asam amino, vitamin, & lemak b. Berperan dalam transportasi phospate pd tanaman Kekahatan : a. Daun tua (terutama pada daun bagian bawah) mengalami klorosis, menguning, dan bercak2 coklat, hingga akhirnya rontok. b. Pd tanaman yg menhasilkan biji maka akan menghasilkan biji yg lemah. Sumber : Di dalam tanah berasal dari dekomposisi batuan yg mengandung mineral spt; biotit, terpentin, klorit & olivin. Pupuk kimia alami Dolomit/Dolomitic limestone (CaCO3MgCo3) Pupuk Kimia Buatan a. Sulfat of Potash Magnesium. - Sulfur = 22% - K = 18,2% - Mg = 11,1 % - K2O = 22% - MgO = 18,5% b. Epsom Salt (MgSO4.7H2O) dlm bentuk pupuk cair c. Kleserit (MgSO4.H2O) K2O (2%), MgO (30,5%), Mg (18,3%) d. Magnesia (MgO) beasarl dari air laut e. Terpentin ( Mg3SiO2(OH)4 ) f. Magnesit (MgCO3) g. Karnalit (MgCl2KCl6H2O)

Manfaat : 1. Mengaktifkan pembentukan bulu2 akar, biji & menguatkan batang 2. Membantu keberhasilan penyerbukan 3. Membantu pemecahan sel 4. Membantu pemecahan beberapa enzimKekahatan : 1. Tepi daun muda mengalami klorosis, lalu menjalar ke tulang daun. 2. Kuncup tanaman muda tidak berkembang & mati 3. Terdapat bintik hitam serat daun. 4. Akar pendek, buah pecah dan bermutu rendah Sumber : 1. Batu-batu kapur dan sisa-sisa tanaman 2. Pupuk kimia alami Dolomit

Calsium Ca2+

Mekanisme Calsium Ca terdapat di dalam tanaman yg banyak mengandung protein Ca dapat menetralkan asam-asam organik yg dihasilkan pada metabolisme Ca dapat menetralkan tanah masam, membantu proses penguraian bahan organik, & turut sebagai penentu tingkat pH tanah.

Metode analisis unsur hara :1. Kultur air : perlu aerasi, penggantian air 2. Kultur pasir : dipengaruhi butiran pasir, kontaminasi unsur lain 3. Analisa abu 4. Isotop 5. Spektrofotometer : serapan atomik, emisi apikal

Penemuan zat-zat yang dibutuhkan tanaman:1. Pjeffer 2. Knop 3. Sach

From H. Marschner, 1986, Mineral Nutrition of Higher Plants, p. 8

Prinsip : Kecepatan akuisisi atau uptake dan asimilasi unsurhara meningkatkan proporsi pada kecepatan tumbuh, tergantung pada konsentrasinya dalam biomasa tanaman

Movement of nutrients in soilNitrate

Soil mobilityHigh

PotassiumPhosphate Calcium Sulfate

LowLow High High

Diffusion Mass Flow Root (or mycorrhizal)

growth to intercept nutrients

Jalur penyerapan air Larutan tanah - sel-sel epidermis akar (rambut akar) korteks endodermis xylem akar

Nutrient availability in soil is strongly dependent on pH (note that phosphorus has a particularly narrow mobility range)

From Lambers, Chapin and Pons p. 240

Tekstur dan Struktur TanahKomponen tanah

Fase padatan; partikel mineral dan bahan organik Koloid tanah

Fase cair; Air atau larutan tanah

Fase gas ; Ada keseimbangan dengan udara di atasnya

Berbagai jenis mikroorga nisme

Partikel terkecil dari tanah

Partikel tanah

Tanah inorganikTanah sebagai sumber nutrisi

Berupa kristal yang dibangun oleh AL3+ dan Si4+ yang terikat oleh oksigen mmbentuk aluminat dan silikat bentuk seperti ini disebut liat

Tanah organik

Terbentuk dari dekomposisi bahan organik tumbuhan, hewan dan mikroba akan menjadi bahan dengan ukuran yang sangat kecil yang disebut Humus

Berdasarkan ukurannya tanah inorganik dikelompokkan:Tanah kasar (lebih besar dari 2 mm) Liat (kurang dari 0.002 mm) Pasir kuarsa Tanah halus (antara 0.2 - (antara 0.02 2 mm) 0.2 mm) Lempung (antara 0.002 0.02 mm)

Jenis tanah Pasir kuarsa Tanah halus Lempung Liat

Diameter partikel Luas permukaan (m) per gram (m2) 2.000-200 200-20 20-2