bab ii nitrogen dan air sebagai pendukung...

7

Shoma Apriawan, 2011 Kadar Nitrogen dan Pertumbuhan ....

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

BAB II

NITROGEN DAN AIR SEBAGAI PENDUKUNG

PERTUMBUHAN TANAMAN BUNCIS

A. Nitrogen

Sumber utama nitrogen (N) adalah nitrogen bebas (N2) yang terdapat di

atmosfir, yang komposisinya mencapai 78% dari volume atmosfir. Nitrogen juga

terdapat dalam bentuk senyawa kompleks berupa ammonia (NH3), tetapi

jumlahnya tidak begitu besar sebab sifatnya yang mudah larut dalam air (Tn,

2009).

Gambar 2.1 Siklus Nitrogen

Sumber : http://www.chem-is-try.org/wp-content/uploads/2009/03/body01_00009.jpg

8



Bentuk atau komponen nitrogen di atmosfir dapat berbentuk ammonia

(NH3), molekul nitrogen (N2), dinitrit oksida (N2O), nitrogen oksida (NO),

nitrogen dioksida (NO2), asam nitrit (HNO2), asam nitrat (HNO3), basa amino

(R3-N), dan lainnya dalam bentuk proksisilnitril. Dalam telaah kesuburan tanah,

proses pengubahan nitrogen dapat dilakukan dengan berbagai cara, yaitu

mineralisasi senyawa nitrogen komplek, amonifikasi, nitrifikasi, denitrifikasi, dan

volatilisasi ammonium (Tn, 2009).

Sejumlah organisme yang berasosiasi dengan tanaman mampu melakukan

fiksasi nitrogen dan N-bebas. Proses fiksasi memerlukan energi yang besar, enzim

(nitrogenase), dan oksigen yang cukup. Ketiga faktor ini sangat penting dalam

memindahkan N-bebas oleh simbion (Tn, 2009).

Perubahan nitrogen organik menjadi Ammonia (NH4+) oleh bakteri dan

fungi tanah disebut amonifikasi. Ammonia (NH4+) akan dioksidasi lebih lanjut

menjadi nitrit (NO2) dan nitrat (NO3-) yang disebut nitrifikasi. Bakteri yang

berperan mengubah ammonia menjadi nitrit adalah genus Nitrosomonas,

sedangkan genus Nitrobacter berperan mereduksi nitrit menjadi nitrat. Nitrat

dapat hilang dari tanah oleh denitrifikasi yaitu suatu proses pembentukan N2, NO,

N2O, dan NO2 dari NO3- oleh bakteri anaerob (Salisbury dan Ross, 1995:112-

113). Nitrogen dari proses fiksasi merupakan sesuatu yang penting dan ekonomis

yang dilakukan oleh bakteri genus Rhizobium dengan tanaman Leguminosae (Tn,

2009).

9



B. Kapasitas Lapang

Menurut Hanafiah (2005), air merupakan komponen penting dalam tanah

yang dapat menguntungkan dan sering pula merugikan. Beberapa peranan yang

menguntungkan adalah sebagai pelarut dan pembawa ion-ion hara dari rhizosfer

ke dalam akar tanaman serta pemicu reaksi kimia dalam penyediaan hara, yaitu

dari hara tidak tersedia menjadi hara yang tersedia bagi akar tanaman. Air sebagai

penopang aktivitas mikroba dalam merombak unsur hara yang semula tidak

tersedia menjadi tersedia bagi akar tanaman, sebagai pembawa oksigen terlarut ke

dalam tanah, sebagai stabilisator temperatur tanah, dan mempermudah dalam

pengolahan tanah. Air juga berperan sebagai agen pemicu pelapukan bahan induk,

perkembangan tanah, dan differensi horison.

Selain beberapa peranan yang menguntungkan, air tanah juga menyebabkan

beberapa hal yang merugikan, yaitu :

1. Mempercepat proses pemiskinan hara dalam tanah akibat proses pencucian

(perlin-dian / leaching) yang terjadi secara intensif.

2. Mempercepat proses perubahan horizon dalam tanah akibat terjadinya

eluviasi dari lapisan tanah atas ke lapisan tanah bawah.

3. Kondisi jenuh air menjadikan ruang pori secara keseluruhan terisi air

sehingga menghambat aliran udara ke dalam tanah, sehingga mengganggu

respirasi dan serapan hara oleh akar tanaman, serta menyebabkan perubahan

reaksi tanah dari reaksi aerob menjadi reaksi anaerob.

Hanafiah (2005) menambahkan bahwa, keberadaan air di dalam tanah

terjadi karena tertahan oleh massa tanah, tertahan oleh lapisan kedap air

10



(impermeable layers) atau adanya drainase tanah yang buruk (poor drainage).

Bila air tersedia dalam keadaan cukup maka pertumbuhan dan produktivitas

tanaman akan berlangsung secara optimal, namun bila air berlebihan atau

sebaliknya kekurangan akan berakibat buruk bagi pertumbuhan dan produktivitas

tanaman.

Menurut Hardjowigeno (1992), air terdapat dalam tanah karena ditahan

(diserap) oleh massa tanah, tertahan oleh lapisan kedap air, atau karena keadaan

drainase yang kurang baik. Air dapat meresap atau ditahan oleh tanah karena

adanya gaya-gaya adhesi, kohesi, dan gravitasi. Berdasarkan adanya gaya-gaya

tersebut maka air dalam tanah dapat dibedakan menjadi air higroskopik

(Hygroscopic water) dan air kapiler (capiler water).

1. Air higroskopik

Air higroskopik adalah air yang diserap tanah sangat kuat sehingga tidak

dapat digunakan tanaman, kondisi ini terjadi karena adanya gaya adhesi antara

tanah dengan air. Air hidroskopik merupakan selimut air pada permukaan butir-

butir tanah (Hardjowigeno, 1992).

2. Air kapiler

Air kapiler adalah air dalam tanah dimana daya kohesi (gaya tarik menarik

antara sesama butir-butir air) dan daya adhesi (antara air dan tanah) lebih kuat dari

gravitasi. Air ini dapat bergerak secara horisontal atau vertikal karena gaya-gaya

kapiler. Sebagian besar dari air kapiler merupakan air yang tersedia (dapat

diserap) bagi tanaman. Air gravitasi merupakan salah satu kondisi air tanah

11



dimana air bebas mengalir ke bawah melalui partikel tanah karena adanya gaya

gravitasi (Hardjowigeno, 1992).

Sejumlah istilah digunakan oleh ahli tanah untuk menggambarkan jumlah

air yang tersedia bagi tanaman, antara lain kapasitas lapang (field capacity), titik

layu permanen (permanent wilting point) dan air tersedia (available water).

Kapasitas lapang merupakan air yang dapat diikat oleh tanah kering atau jumlah

total air yang dapat dipertahankan oleh tanah, yang dapat melawan gaya gravitasi.

Titik layu permanen merupakan kondisi tanah yang kadar airnya tidak lagi dapat

diserap tanaman, sehingga tanaman menjadi layu. Selisih antara kapasitas lapang

dengan titik layu permanen inilah yang disebut dengan air yang dapat

dimanfaatkan tanaman. Perbedaan kapasitas lapang, titik layu permanen, dan air

yang tersedia dapat disebabkan oleh perbedaan tekstur, kadar bahan organik dan

kematangannya. Pada tanah pasir nilai titik layu permanen maupun kapasitas

lapang berada pada nilai terendah. Nilai itu semakin meningkat dengan semakin

tingginya kadar debu, liat dan bahan organik tanah. Tanah lempung liat

merupakan tanah yang mempunyai nilai titik layu permanen dan kapasitas lapang

tertinggi, yang berarti nilai air tersedianya juga paling tinggi (Hardjowigeno,

1992).

Kapasitas lapang merupakan batas kadar air pada tanah dimana di dalam

tanah tidak terjadi lagi drainase internal. Penetapan kadar air pada kapasitas

lapang dilakukan umumnya di laboratorium pada tegangan air (nilai pF) 2,54

(Kurnia, et al., 2004).

12



Kapasitas lapang adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan

kandungan air maksimum yang dapat dikandung oleh tanah setelah drainase bebas

terjadi. Nilai kapasitas lapang tidak tertaut pada tegangan air tanah tertentu, tetapi

terkait dengan kondisi masing-masing tanah. Dalam prakteknya, kapasitas lapang

biasanya ditetapkan sebagai kadar air tanah setelah drainase bebas selama satu

atau dua hari dari keadaan jenuh (Supriyanto, 1996).

Setelah penjenuhan pada tanah pasiran, pori-pori ukuran besar akan segera

kosong dan aliran drainase menurun sangat cepat, memberikan tanda perubahan

yang sangat jelas. Melebihi batas ini potensial air tanah menurun sangat tajam.

Tetapi pada tanah lempungan, terjadi perubahan yang lambat dan drainase

menurun bertahap tanpa penghentian yang jelas. Pada tanah yang demikian tidak

ada perubahan yang jelas dalam kecepatan drainase yang dapat dihubungkan

dengan kadar air kapasitas lapang (Supriyanto, 1996).

Besarnya bobot jenis partikel tanah pertanian bervariasi diantara 2,2-2,8

mg/m3. Bobot jenis partikel tanah ini dipengaruhi oleh kandungan bahan organik

tanah dan kepadatan jenis partikel penyusun tanah. Kandungan bahan organik

yang tinggi menyebabkan tanah mempunyai bobot jenis partikel rendah rendah.

Tanah andosol misalnya mempunyai bobot jenis partikel 2,2-2,4 mg/m3 (Islami,

1995:11).

Islami (1995) menambahkan, besarnya bobot volume tanah-tanah pertanian

bervariasi dari 1,0 mg/m3 – 1,6 mg/m

3. Besarnya bobot volume tanah dipengaruhi

oleh : tekstur tanah yang ditentukan oleh ukuran dan kepadatan jenis partikel,

kandungan bahan organik tanah dan struktur tanah (pori-pori tanah).

13



C. Tinjauan Buncis (Phaseolus vulgaris L.)

Buncis merupakan anggota familia Leguminosae dan berasal dari Amerika.

Buah buncis ini penting sebagai makanan manusia sebab selain mengandung

karbohidrat dan lemak, tanaman ini juga banyak mengandung bahan protein,

terutama pada bijinya. Jika dikombinasikan dengan jenis makanan pokok yang

mengandung karbohidrat jenis pangan dari kacang-kacangan dapat dimanfaatkan

untuk mengatasi masalah kekurangan gizi di Indonesia (Prasetyo, 2010). Menurut

Backer dan Van den Brink (1965) serta Lawrence (1968), kedudukan tanaman

buncis dalam taksonomi tumbuhan adalah sebagai berikut :

Divisio : Spermatophyta

Sub divisio : Angiospremae

Classis : Dicotyledonae

Ordo : Rosales

Sub ordo : Rosinae

Familia : Leguminosae

Sub familia : Papillonaceae

Genus : Phaseolus

Species : Phaseolus vulgaris L.

Menurut Setianingsih dan Khaerodin (1993), buncis merupakan tanaman

tahunan merambat, batang agak berbulu. Batang bersegi atau hampir silindris.

Duduk daun berseling, pangkal daun tidak simetris, ujung daun simetris biasanya

berbentuk bulat telur. Perbungaan terletak di ketiak atau di ujung dengan beberapa

atau banyak bunga berwarna putih, merah muda, atau ungu. Polong dengan

panjang hingga 20 cm, lurus atau pada umumnya agak melengkung, berdaging

ketika muda, berwarna hijau atau kuning, kadang-kadang berbintik atau bergaris

ungu atau kemerahan hingga keunguan. Bentuk, ukuran dan warna biji sangat

beragam. Biji berbentuk membulat telur, agak bulat atau mengginjal, berwarna

14



hitam, coklat, kuning, merah atau putih. Morfologi tanaman buncis tanaman

buncis dapat dilihat pada Gambar 2.2 berikut :

Gambar 2.2 Morfologi Tanaman Buncis

Sumber : http://www.khitha.com/wp-content/uploads/2010/08/buncis.jpg

Menurut Setianingsih dan Khaerodin (1993), buncis mempunyai dua tipe

pertumbuhan yaitu :

1. Tipe membelit atau merambat

Tanaman tipe ini pertumbuhannya membelit atau merambat sehingga

memerlukan turus atau lancaran setinggi kurang lebih 2 meter.

2. Tipe tegak

Tipe ini biasanya berbentuk semak dan tingginya hanya sekitar 30 cm, ruas

batangnya agak pendek, percabangannya rendah dan sedikit, sehingga jenis ini

tidak memerlukan turus. Dengan demikian jenis ini termasuk jenis yang

15



disarankan untuk ditanam, karena tidak digunakannya turus dapat memperkecil

biaya produksi.

Menurut Setianingsih dan Khaerodin (1993), dari kedua tipe pertumbuhan

tersebut terdapat bermacam-macam varietas yang dikenal, baik itu varietas lokal,

varietas unggul nasional, dan varietas introduksi yang berasal dari luar negeri.

Varietas-varietas yang sudah banyak ditanam petani dan populer antara lain

sebagai berikut :

1. Buncis babud (lokal bandung)

Varietas ini mempunyai polong kurang lebih sebesar jari kelingking dengan

penampang melintang berbentuk bulat. Panjang polong 15 cm dengan ujung agak

melengkung dan berwarna hijau muda. Biji yang sudah tua berwarna putih.

2. Buncis hawaian wonder

Varietas ini mempunyai polong yang lebih besar dan warna yang lebih

muda dari buncis babud. Penampang melintang polong agak pipih, lebar 2,5 cm

dan panjangnya 18 cm. Biji yang sudah tua berwarna cokelat keabu-abuan.

3. Buncis kopak

Varietas ini mempunyai polong yang lebih pipih. Lebar polong 3,5 cm,

panjangnya 22 cm, dan bentuk sering bengkok. Biji yang sudah tua berwarna

putih bentuknya pipih dan lebih besar dari buncis babud.

4. Buncis kansender

Tanaman agak pendek, polongnya lurus dengan panjang 12 cm, dan

berwarna hijau. Umurnya lebih genjah dari buncis babud. Biji yang sudah tua

biasanya berwarna cokelat muda.

16



5. Buncis hawkesburry wonder

Varietas ini mempunyai bentuk polong panjang, kurang lebih 12 cm.

bentuknya agak pipih dan berwarna hijau pucat. Warna bijinya merah ungu,

kemudian berubah menjadi cokelat kehitam-hitaman bila sudah tua. Ukuran

bijinya besar dibandingkan ukuran varietas lainnya.

Tanaman buncis dapat tumbuh baik bila ditanam pada ketinggian 1.000 -

1.500 m dpl. (dataran tinggi), 500 - 600 m dpl. (dataran sedang), 200 - 300 m dpl.

(dataran rendah). Tanaman buncis tipe tegak, di dataran rendah hasilnya

memuaskan dan 18 varietas dapat tumbuh subur seperti monel, filo dan strike,

sedangkan di dataran tinggi umumnya yang tumbuh adalah yang merambat

(Setianingsih dan Khaerodin, 1993).

Jenis tanah yang cocok untuk tanaman buncis adalah Andosol dan Regosol

karena mempunyai drainase yang baik. Tanah Andosol hanya terdapat di daerah

pegunungan yang mempunyai iklim sedang dengan curah hujan di atas 2.500

mm/tahun. Tanah Andosol mempunyai ciri berwarna hitam, bahan organiknya

tinggi, bertekstur lempung hingga debu, remah, gembur dan permeabilitasnya

sedang. Tanah Regosol biasanya berwarna kelabu, cokelat, dan kuning, bertekstur

pasir sampai berbutir tunggal dan permeabel. Tanah ini banyak terdapat di daerah

yang mempunyai iklim basah sampai kering dengan ketinggian yang bervariasi

(Setianingsih dan Khaerodin, 1993).

Sifat fisik dan kimia tanah juga perlu diperhatikan. Sifat-sifat yang baik

untuk buncis seperti tanahnya gembur, meremah, subur, dan mempunyai pH 5,5 -

6. Tanaman buncis yang ditanam di tanah liat atau tanah berat dan becek tidak

17



akan tumbuh baik. Buncis yang ditanam dengan pH <5,5 akan terganggu

pertumbuhannya. Hal ini disebabkan pada pH rendah terjadi gangguan

penyerapan unsur hara. Beberapa unsur hara yang dapat menjadi racun bagi

tanaman antara lain aluminium, besi, dan mangan (Setianingsih dan Khaerodin,

1993).

Pertumbuhan buncis menunjukkan hasil yang kurang memuaskan jika

ditanam pada pH tanah yang tidak sesuai. Umumnya tanah di Indonesia bersifat

asam (pH <7) dan untuk menaikan pH tersebut diperlukan pengapuran. Dalam

pengapuran ini digunakan batu kapur kalsit, batu kapur gips, batu kapur dolomite,

atau batu kapur talk. Dosis yang diperlukan untuk menaikkan pH sebesar 0,1

sekitar 480 kg/ha. Pemberian kapur ini sebaiknya dilakukan dua sampai tiga

minggu sebelum penanaman (Setianingsih dan Khaerodin, 1993).

Menurut Setianingsih dan Khaerodin (1993), iklim terdiri dari beberapa

unsur yang dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman buncis. Unsur-unsur

tersebut seperti :

1. Curah hujan

Tanaman buncis tidak menghendaki curah hujan yang khusus, hanya pada

umumnya ditanam di daerah dengan curah hujan 1500 - 2500 mm/th. Air yang

dibutuhkan buncis hanya secukupnya, sehingga saat menanam yang paling baik

yaitu saat peralihan, pada akhir musim kemarau (menjelang musim hujan) atau

pada akhir musim hujan (menjelang musim kemarau). Pada saat peralihan ini

sangat cocok untuk fase awal pertumbuhan buncis, fase pengisisan dan pemasakan

polong. Pada fase ini dikhawatirkan akan terjadi serangan penyakit bercak bila

18



curah hujannya terlalu tinggi. Curah hujan yang terlalu tinggi dapat diatasi dengan

membuat saluran-saluran drainase, sedangkan pada musim kemarau diperlukan

penyiraman sesering mungkin terutama pada fase awal perkecambahan, sehingga

buncis dapat ditanam sepanjang musim bila pemeliharannya baik dan benar.

2. Suhu

Suhu udara yang paling baik untuk pertumbuhan buncis adalah antara 20 -

25oC. pada suhu udara lebih rendah dari 20

oC, tanaman tidak dapat melakukan

proses fotosintesis dengan baik. Akibatnya pertumbuhan tanaman menjadi

terhambat dan jumlah polong yang dihasilkan hanya sedikit. Sebaliknya pada

suhu udara lebih tinggi dari 25oC banyak polong-polong yang hampa, sebab

proses respirasi lebih besar dari proses fotosintesis akibatnya energi yang

dihasilkan lebih banyak untuk pernafasan daripada untuk pengisian polong.

Apabila suhu ekstrim terjadi misalnya suhu rendah sekali, maka tanaman akan

mati. Perubahan tinggi rendahnya suhu dapat merusak klorofil, sehingga daun

seperti terbakar dan layu. Mengatasi suhu tinggi dapat dilakukan dengan

pemberian mulsa (jerami, daun pisang kering, atau plastik hitam) atau pohon

pelindung disekitar tanaman, sedangkan suhu rendah dapat dilakukan dengan

menanam di dalam rumah kaca.

3. Cahaya

Cahaya matahari diperlukan tanaman untuk proses fotosintesis. Oleh karena

itu perlu mengetahui banyaknya cahaya matahari yang dibutuhkan tanaman.

Umumnya tanaman buncis memerlukan cahaya matahari yang banyak atau sekitar

400-800 footcandles, sehingga tidak memerlukan naungan.

19



4. Kelembaban udara

Kelembaban udara yang diperlukan tanaman buncis sekitar 50 - 60%

(sedang). Kelembaban dapat diukur yaitu bila antar tanaman kelihatan rimbun

sekali, maka kelembaban di dalamnya cukup tinggi, sehingga akan berpengaruh

terhadap serangan hama dan penyakit. Untuk mengurangi kelembaban udara yang

tinggi, maka kebersihan lahan perlu dijaga. Ranting-ranting yang telah kering

dibuang dan dibakar. Pemangkasan dilakukan sesering mungkin bila tanaman

sudah kelihatan lebat. Penyiangan dilakukan agar kelihatan terang, cahaya

matahari dapat leluasa masuk ke tanaman, dan lahan juga kelihatan bersih. Hal ini

akan memberikan pengaruh yang baik bagi tanaman, terutama terhindarnya

tanaman dari serangan hama dan penyakit.

Tanaman akan tumbuh dengan baik jika kebutuhan akan unsur hara

terpenuhi. Kecukupan kebutuhan unsur hara bagi tanaman, selain dengan

pemberian pupuk organik dan pupuk anorganik juga harus dihindarkan terjadinya

persaingan antar tanaman akan unsur hara tersebut. Pemupukan yang dilakukan

dengan secara merata sepanjang alur tanaman dengan jarak tanam yang lebih

sempit akan lebih efektif daripada jarak tanam yang lebar (Subhan, 1989).

Buncis merupakan salah satu tanaman yang mempunyai respon terhadap

pemupukan. Beberapa penulis menyebutkan bahwa unsur fosfor dan kalium

merupakan unsur hara yang penting untuk tanaman buncis. Unsur fosfor dengan

dosis yang tepat dapat merangsang pertumbuhan akar dan mempertinggi

perbungaan dan pembentukan polong. Buncis sensitif terhadap kekurangan kalium

terutama pada tanah-tanah yang kekurangan kalium. Penggunaan kalium secara

20



sensitif pada tanah-tanah yang relatif kekurangan kalium dapat meningkatkan

hasil dan kualitas dari biji. Pada tanah-tanah yang kekurangan fosfat dan kalium,

pemupukan sebaiknya disertai dengan pengapuran. Nitrogen dalam bentuk urea

mudah dipakai oleh jasad renik dan tanaman, sehingga tanaman cepat

pertumbuhannya (Subhan, 1989).

Kebanyakan hama dan penyakit menjadi musuh petani karena dapat

menggagalkan panen. Perlu dilakukan pengendalian untuk mencegah serangan

yang lebih luas (Setianingsih dan Khaerodin, 1993).

D. Transportasi pada Tanaman

Penyerapan air dan mineral pada tanaman sangat memerlukan peranan

pembuluh angkut xilem. Proses penyerapan tersebut melibatkan beberapa cara,

diantaranya adalah difusi dan osmosis. Menurut Dahlia (2001:73), masuknya air

dari tanah ke sel-sel akar melibatkan pula masuknya mineral dan ion ke dalam

akar. Masuknya ion ke dalam sel diganti dengan keluarnya ion yang lain dari sel

akar. Peristiwa ini disebut pertukaran ion yang dipengaruhi oleh sifat antagonisme

ion. Antagonisme ion ini berarti bahwa pemasukan ion yang satu dapat

mempengaruhi atau bahkan menentang pemasukan ion jenis lain.

Ion-ion yang diserap langsung oleh sel-sel epidermis akan diangkut ke

pembuluh xilem secara simplastik, melintasi beberapa lapis sel korteks, sel

endodermis, dan sel-sel perisikel. Pengangkutan ini melintasi dinding sel, lamella

tengah, dan plasma membran atau pengangkutan berlangsung melalui

plasmodesmata. Dinding sel primer pada tanaman memiliki lubang-lubang

21



diantara senyawa polisakarida penyusunnya yang ukuran lubang tersebut cukup

besar dilalui oleh berbagai senyawa terlarut. Peristiwa pada saat ion diangkut

melalui dinding sel epidermis ke endodermis, sebagian ion diserap oleh sel-sel

yang dilaluinya, masuk ke sitosol dan diangkut melalui pengangkutan simplas

(Lakitan, 2010 : 78-79).

Menurut Salisbury dan Ross (1995:154), air dengan bahan terlarutnya

masuk melalui epidermis, dan kemudian bergerak secara bebas melalui sel

korteks, baik melewati protoplas maupun melewati dinding sel. Air setelah

melewati sel-sel tersebut tidak dapat melewati pita kaspari yang berada di sel

endodermis. Air harus menembus sel endodermis, maka dari itu air masuk lamella

tengah dari plasmodesmata menuju protoplasma endodermis. Jalan masuknya air

dan unsur hara kedalam akar secara horizontal adalah melewati bulu akar, sel-sel

korteks, sel-sel endodermis, sel-sel perisikel, dan akhirnya air akan sampai di

pembuluh xilem (Dahlia, 2001:73). Air yang berada di pembuluh xilem akan

bergerak secara vertikal menuju daun.

Mekanisme ion menembus membran sel dari apoplas masuk ke simplas

adalah proses aktif yang memerlukan ATP dari hasil respirasi. Hal ini berakibat

konsentrasi ion dalam sel naik ke tingkat yang lebih tinggi daripada konsentrasi di

luar sel (Salisbury dan Ross, 1995:155). Sebagian ion-ion yang telah masuk

kedalam sitosol akan diangkut masuk ke dalam vakuola, dimana penting

peranannya dalam penurunan potensi osmotik akar, sehingga mempercepat

serapan air, meningkatkan tekanan turgor sel tersebut, dan akhirnya memacu

pertumbuhan akar menembus tanah (Lakitan, 2010:79). Lintasan apoplas terutama

22



mengikutsertakan difusi dan aliran massa air dari sel ke sel melalui ruang diantara

polisakarida dinding sel (Salisbury dan Ross, 1995:154). Garam esensial dan non

esensial ikut dalam pergerakan ini. Pergerakan ion dari akar menuju xilem

memerlukan ATP sebagai energi metabolik.

Menurut Lakitan (2010:78) unsur hara dapat kontak dengan permukaan akar

melalui tiga cara yaitu secara difusi dalam larutan tanah, secara pasif terbawa oleh

aliran air tanah, dan karena akar tumbuh ke arah posisi hara tersebut dalam

matriks tanah. Unsur hara yang telah berada pada permukaan akar baru dapat

diserap oleh tanaman. Unsur hara yang diserap oleh tanaman biasanya ada dalam

bentuk ion-ion, sehingga terlarut dalam air dan memudahkan untuk penyerapan.

Lakitan (2010:80) menyebutkan terdapat empat prinsip penyerapan ion yaitu :

1. Jika sel tidak melangsungkan metabolisme atau mati, maka membrannya

akan lebih mudah dilalui oleh bahan-bahan yang terlarut.

2. Molekul air dan gas-gas terlarut didalamnya seperti N2, O2, dan CO2 dapat

melalui membran dengan mudah.

3. Bahan terlarut yang bersifat hidrofobik menembus membran dengan

kemudahan sebanding dengan tingkat kelarutannya dengan lemak.

4. Ion-ion atau molekul yang bersifat hidrofobik dengan tingkat kelarutan

dengan lemak yang sama akan menembus membran dengan tingkat

kemudahan yang berbanding terbalik dengan ukurannya (berat molekulnya).

23



E. Pertumbuhan Tanaman

Pertumbuhan berarti pertambahan ukuran. Menurut Salisbury dan Ross

(1995:2) pertumbuhan bukan hanya dalam volume, tapi juga dalam bobot, jumlah

sel, dan banyaknya protoplasma. Pertumbuhan memiliki tahapan-tahapan dalam

proses tumbuhnya. Menurut Suwarno (2010), tahap-tahap pertumbuhan tanaman

yakni :

1. Perkecambahan

Perkecambahan terjadi karena pertumbuhan radikula (calon akar) dan

pertumbuhan plumula (calon batang). Faktor yang mempengaruhi perkecambahan

adalah air, kelembaban, oksigen dan suhu. Perkecambahan biji ada dua macam

yaitu :

a. Perkecambahan epigeal

Hipokotil memanjang sehingga plumula dan kotiledon ke permukaan tanah

dan kotiledon melakukan fotosintesis selama daun belum terbentuk. Contoh :

perkecambahan kacang hijau.

b. Perkecambahan hypogeal

Epikotil memanjang sehingga plumula keluar menembus kulit biji dan

muncul di atas permukaan tanah sedangkan kotiledon tertinggal dalam tanah.

Contoh : perkecambahan kacang kapri.

2. Pertumbuhan primer

Pertumbuhan primer merupakan pertumbuhan yang terjadi karena adanya

meristem primer. Pertumbuhan ini disebabkan oleh kegiatan titik tumbuh primer

24



yang terdapat pada ujung akar dan ujung batang dimulai sejak tumbuhan masih

berupa embrio.

3. Pertumbuhan sekunder

Pertumbuhan sekunder merupakan pertumbuhan yang terjadi karena adanya

meristem sekunder. Pertumbuhan ini disebabkan oleh kegiatan kambium yang

bersifat meristematik kembali. Ciri-ciri jaringan meristematik ini adalah

mempunyai dinding yang tipis, bervakuola kecil atau tidak bervakuola, sitoplasma

pekat, dan sel-selnya belum berspesialisasi. Ketika pertumbuhan berlangsung

secara aktif, sel-sel meristem membelah, dan membentuk sel-sel baru. Sel baru

yang terbentuk itu pada awalnya bentuknya sama tetapi setelah dewasa, sel-sel

tadi berdiferensiasi menjadi jaringan lain. Jaringan meristem ada dua jenis yaitu :

a. Jaringan meristem apeks

b. Jaringan meristem lateral

4. Pertumbuhan terminal

Terjadi pada ujung akar dan ujung batang tumbuhan berbiji yang aktif

tumbuh. Terdapat tiga daerah (zona) pertumbuhan dan perkembangan, yaitu :

a. Daerah pembelahan (daerah meristematik).

b. Daerah pemanjangan

c. Daerah diferensiasi

Suatu sifat fisiologi yang hanya khusus dimiliki oleh tanaman ialah

kemampuannya untuk menggunakan zat karbon dari udara untuk diubah menjadi

bahan organik serta diasimilasikan di dalam tubuh tanaman. Asimilasi disebut

juga fotosintesis yaitu suatu proses perubahan zat-zat anorganik H2O dan CO2

25



menjadi zat organik karbohidrat dengan bantuan sinar matahari (Dwidjoseputro,

1990:6). Menurut Campbell dan Mitchell (2003:198-199), kloroplas merupakan

tempat fotosintesis pada tumbuhan. Gula yang dibuat dalam kloroplas memasok

keseluruhan energi yang dibutuhkan oleh tanaman. Hasil fotosintesis berupa

karbohidrat diangkut ke luar daun dalam bentuk sukrosa. Sukrosa tersebut

menyediakan bahan mentah untuk respirasi seluler dan jalur anabolik lainnya

yang mensintesis protein, lipid, dan produk lain. Gula dalam bentuk glukosa

berikatan membentuk polisakarida dalam bentuk selulosa yang berfungsi sebagai

penyususn utama dinding sel khususnya pada tanaman yang sedang tumbuh dan

sedang menuju dewasa.

bab ii nitrogen dan air sebagai pendukung...

Documents