Tugas : Ringkasan Materi MK

Nutrisi Tanaman

Dosen : Eddyman W Ferial

OLEH

NAMA : FITRIANI

NIM : E0110104

KELAS : A

jurusan biologifakultas keguruan dan ilmu

pendidikanuniversitas sulawesi barat

2012

BAB I

PENDAHULUAN

A. SEJARAH

Pengetahuan nutrisi tanaman mulai diketahui dari penemuan

Herodatus tahun 2500 SM di Mesopotania yang menemukan fakta bahwa

‘penanaman satu jenis tanaman secara terus menerus di lahan yang sama

mengakibatkan kesuburan tanahnya menurun. Tetapi bila diberikan pupuk

kandang maka kesuburannya dapat dipertahankan’. Beberapa pakar lain

yang berjsa di bidang nutrisi tanaman antara lain Odyssey, Xenophon,

Theophratus, Cato, Virgil, dan Plyny.

B. FENOMENA RESPON TANAMAN TERHADAP NUTRISI

TANAMAN

1. Hukum Minimum Leibig

The amount of plant growth is regulated by the factor prosent in

minimum amount and rises or falls accordingly as this is increased or

decreased in amount.

Artinya :

Laju pertumbuhan tanaman diatur oleh adanya faktor yang berada

dalam jumlah minimum dan besar kecilnya laju pertumbuhan

ditentukan oleh peningkatan dan penurunan faktor yang berada dalam

jumlah minimum tersebut.

2. Hukum peningkatan hasil yang makin berkurang oleh Mitcherlich

The yield response to a unit application of fertilizer was proportional

to the difference between the yield and the maximum yield.

Artinya : penambahan hasil tanaman sebagai respon penembahan

pupuk berbanding lurus dengan selisih hasil maksimum dengan hasil

aktual.

Persamaannya :

Y = A (1 – B–cx)

Y = hasil aktual (kg ha-1) A = hasil maksimum

B¿( A−hasil X )

A

c = koefisiensi kurva respon

x = besarnya faktor luar yang ditambahkan

3. Hubungan antara nutrisi tanaman dan hasil mengikuti pola kuadratika

Persamaannya :

Y1 = a + bx1 + cx12

Y1 = hasil tanaman akibat tambahan nutrisi x1 (kg ha-1)

X1 = besarnya nutrisi (kg ha-1), a, b, c = konstanta

C. ELEMEN ESENSIAL BAGI TANAMAN, ELEMEN MAKRO DAN

MIKRO

1. Elemen esensial

C, H, O, (dari udara dan air), N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, Zn,Cu,

Cl, dan Mo. Elemen esensial lain tanaman tingkat tinggi adalah B, Co,

Na, Rb, V, Si, Se, dan Al.

2. Elemen makro dan mikro

Makro (NPKSCaMg) dan mikro (FeBMnZnCuMo). Adapula yang

mengkategorikan dalam 3 kelas (Sillanppaa, 1972) :

- Unsur har primer / mayor nutrient (NPK)

- Unsur hara sekunder (CaMgS)

- Trace elements atau minor elements atau micro elements atau

micro mutrientas.

BAB II

HUBUNGAN ANTARA LARUTAN TANAH DENGAN KETERSEDIAAN

UNSUR HARA DI DALAM TANAH

A. Faktor – faktor yang mempengaruhi suplai ketersediaan unsur hara di

dalam tanah

1. Suplai dari fase padat

Tiga faktor yang berkaitan dengan fase padat adalah : jerapan atau

permukaan tukar anion dan kation, lambatnya ketersediaan unsur hara

di dalam larutan garam dan bahan organik.

2. pH tanah

Faktor yang mengatur ketersediaan unsur hara yang berbeda pada

pH yang berbeda adalah kompleks. Secara umum ketersediaan

maksimum pada kisaran pH 6.0 – 7. Pada pH yang rendah ketersediaan

NPKSCaMg dan Mo sangat rendah. Sedangkan pada pH yang tinggi

PKS dan B serta Mo cukup banyak tersedia.

3. Suplai air

Status air tanah berpengaruh terhadap ketersediaan unsur hara bagi

tanaman. Kandungan air tanah yang rendah dapat mengakibatkan

rendahnya konsentrasi unsur hara yang ada di dalam larutan tanah.

B. Pergerakan unsur hara dari larutan tanah ke permukaan tanah

1. Aliran massa

Pada saat air diserap oleh akar, tanaman juga terserap larutan tanah

yang membawa unsur hara di dalamnya. Pergerakan massa ion di

dalam larutan ini disebut aliran massa.

2. Difusi

Ialah transportasi ion atau molekul yang terjadi karena adanya

pergerakan panas akibat adanya perbedaan konsentrasi. Difusi terjadi

sepanjang terjadi perbedaan konsentrasi di dalam larutan tanah. Jarak

tempuh dari larutan ke akar sangat berperan.

BAB III

SERAPAN UNSUR HARA

A. Model hubungan antara suplai unsur hara dengan serapan unsur hara

Laju serapan unsur hara oleh akar tanaman secara tidak langsung

dipengaruhi oleh besarnya unsur hara yang dapat dipertukarkan dan di

dalam larutan tanah. Sedangkan secara langsung dipengaruhi oleh kadar

air tanah, kemiringan perubahan isoterm dan koefisien difusi ion di dalam

larutan tanah, kerapatan akar, koefisien serapan ion, serta laju serapan air

per unit panjang akar.

B. Mekanisme serapan unsur hara melalui akar

1. Morfologi dan struktur akar

Menurut Weier, Stoeking dan Barbour (1974) Root is descending

axis of a plant artinya akar adalah poros tanaman yang arah

gerakannya ka bawah. Tiga fungsi utama akar yaitu alat pertautan

tanaman ka tanah, alat penyalur larutan nutrisi dari tempat serapan ke

organ lain tanaman. Fungsi tambahannya yaitu tempat aktivitas

metabolik misalnya respirasi, penyimpanan cadangan makanan

misalnya karbohidrat, tempat penghasil fitohormon misalnya sitokinin.

a. Morfologi akar

Bagian penting akar yaitu akar utama/akar primer, akar

lateral/akar sekunder/akar cabang, rambut atau bulu akar dan

tudung akar.

b. Struktur akar

Pertumbuhan Primer Akar (berasal dari jaringan meristem

apikal)

Bagian bagian akar pada fase pertumbuhan primer adalah :

- Musigel adalah selaput luar sel epidermis akar yang banyak

mengandung gelatin.

- Tudung akar adalah daerah sel yang bertudung tipis dan terdapat

pada akar nagian ujung.

- Daerah merismatik, daerah terjadinya pembelahan sel. Terletak di

atas ujung akar.

- Daerah perpanjangan, daerah hasil perkembangan sel daerah

merismatik ke arah akropetal.

- Daerah diferensiasi dan pendewasaan.

- Rambut atau bulu akar adalah modifikasi sel-sel epidermis

sehingga rambut akar tetap merupakan satu sel.

- Epidermis, tersusun dari selapis deretan sel. Tidak mempunyai

kutikula.

- Korteks, tersusun dari sel-sel parenkim yang tipis dengan ruang-

ruang antar sel sehingga air mudah melewatinya.

- Stele. Dikelilingi oleh endodermis dan silinder vaskular.

- Endodermis adalah cincin sel – sel, seringkali hanya selapis.

- Perisikel tersusun dari jaringa parenkim, mempunyai kemampuan

membelah dan membentuk awal akar lateral, kanbium gabus dan

kambium vascular stele.

- Xilem primer dan floem sekunder

Pertumbuhan sekunder akar (berasal dari jaringan meristem

kambium)

- Kambium adalah zona sel sel merismatik yang selalu membelah

- Xilem sekunder dibentuk di dalam cincin kambium, menyeliputi

seluruh xilem primer.

- Floem sekunder dibentuk di luar cincin kambium tetapi di dalam

protofloem.

- Kambium gabus dibentuk di dalam perisikel.

2. Mekanisme serapan dan transportasi unsur hara yang diserap melalui

akar

a. Teori pertukaran kontrak

Menurut teori ini, ion ion yang dijerap pada permukaan sel

sel akar dan partikel partikel liat atau misel misel liat diikat tidak

begitu kuat tetapi berada di antara ruang ruang yang bervolume

kecil antara akar dan partikel partikel tersebut. apabila akar akar

dan partikel tanah melakukan kontak yang erat satu sama lain maka

volume ion yang dijerap pada permukaan akar menjadi saling

tumpang tindih dengan volume ion yang dijerap oleh partikel liat.

Ion ion yang dijerap pada partikel liat dapat ditukar dengan ion ion

yang dijerap oleh permukaan akar secara langsung tanpa ion ion

tersebut melarut dulu di dalam tanah.

b. Teori Pertukaran Asam Karbonat

Menurut teori ini, CO2 yang dilepas selama respirasi sel sel

akar akan bergabung dengan air menjadi bentuk asam karbonat

(H2CO3). Asam karbonat berdisosiasi di dalam larutan tanah

menjadi kation H+ dan anion HCO3. Kation kation H+ dapat ditukar

dengan kation ynag dijerap pada partikel liat. Sehingga kation

kation dilepas ke larutan tanah dari partikel partikel liat sehingga

dapat dijerap oleh sel sel akar dan kompleks pertukaran

c. Teori Keseimbangan Donnan

Menurut teori ini, 1) akumulasi ion ion di dalam sel sel akar

terjadi tanpa membutuhkan energi metabolik, 2) terdapat ion ion

tertentu yang berada di dalam membran sel akar yang tidak dapat

berdifusi keluar membran. Ion ion itu disebut dengan Fised Ions

atau Indifustable ion atau ion ion yang tidak dapat didifusikan

(terfiksasi).

Tahapan masuknya unsur hara dari larutan tanah ke akar

selanjutnya ke organ tanaman :

a. Masuknya Unsur Hara Dari Larutan Tanah Ke Epidermis

Kemudian Ditransportasikan Dari Epidermis Ke Sitoplasma

Antar Sel Sel Penyusun Jaringan Akar.

Melalui dua cara :

1) Melalui ruang bebas hambatan yang ada di antara dinding

sel sel epidermis

2) Melalui plasmalemma bulu bulu akar ke sel sel epidermis

secara osmotik. Ada 2 macam proses serapan ion yaitu :

- Serapan ion secara pasif

- Serapan ion secara aktif

b. Transportasi unsur hara dari Xilem akar ke jaringan organ

tanaman di atas tanah

Setelah ion ion berada di dalam xilem maka ion ion tersebut

akan diangkut melalui daerah gabungan xilem akar dan batang

sampai mesofil daun.

BAB IV

KEGUNAAN MASING-MASING UNSUR HARA BAGI TANAMAN

A. NITROGEN

Komponen utama bebbagai senyawa di dalam tubuh tanaman yaitu

asam amino, amida, protein, klorofil dan alkoloid 40-50% protoplasma

tersusun dari senyawa yang mengandung N.

B. FOSFOR

1. Berperan dalam transfer energi di dalam sel tanaman mis: ADP, ATP.

2. Berperan dalam pembentukan membran sel mis : lemak fosfat.

3. Meningkatkan efisiensi fungsi dan penggunaan N.

C. KALIUM

1. Mengaktifkan kerja enzim, asetik thiokinase, aldolase, piruvat kinase

dsb.

2. Memacu translokasi karbohidrat dari daun ke organ tanaman.

3. Komponen penting dalam mekanisme pengaturan osmotik dalam sel.

D. KALSIUM

1. Sebagai elemen struktural dinding sel

2. Pengatur suhu membran dan aktivitasnya terutama aliran ion di akar

3. Berperan dalam nitrat reduktase, amilase, ATP ase, fosfolipase P.

E. MAGNESIUM

1. Penyusun khlorofil

2. Pembawa fosfat

3. Aktif dalam fungsi penggabungan enzim dan substrat site.

F. MANGAN

1. Berperan dalam transport elektron pada fotosistem II.

2. Elem struktural membran kloroplast.

3. Berperan dalam fungsi enzim misalnya enzim yang mengkatalisir

pemecahan air.

G. BESI

1. Komponen struktural porfirin, sitokhrom, hemes, hematin, ferrikrome,

leghemoglobin.

2. Berperan dalam proses oksidasi reduksi fotosintesis dan respirasi.

3. Sebagai kofaktor beberapa enzim

H. SENG

1. Dibutuhkan untuk pembentukan triptopan sebagai prekusor IAA

2. Sebagai kofaktor enzim dehidrogenase, piridin nukleotida, alkohol,

glukosa-6-P dan triose P, karbonokanhidrase, fosfodiesterase.

3. Meransang sintesa sitokhrom C.

I. BELERANG

1. Sebagai struktural molekul.

2. Sulfat organik membantu mencegah melarutnya bahan organik dalam

air.

J. BORON

1. Berpengaruh dalam translokasi gula dari daun, metabolisme fenol dan

RNA serta aktivitas asam giberelin dan ∝ amilase.

2. Berkaitan dengan fungsi Ca dalam tanaman.

K. MOLIBDENUM

1. Komponen struktural enzim riboproteinase, nitrogenase dan nitat

reduktase.

2. Berperan dalam serapan dan translokasi besi.

L. TEMBAGA

1. Berperan dalam transport elektron fotosintesis.

2. Penting selama pembentukan klorofil

3. Berparan dalam pembentukan nodul akar.

M. NATRIUM

1. Berperan dalam akumulasi asam oksalat.

2. Berperan dalam membukanya stomata

3. Berperan dalam aktivitas nitrat reduktase

N. SELENIUM

1. Diduga analog dengan metabolik belerang.

O. SILIKON

1. Mengurang efek racun elemen lain.

P. KOBALIT

1. Berperan dalam fiksasi nitrogen.

2. Berperan dalam metabolisme leghemoglobin.

3. Berperan dalam reduktase ribonukleotida.

Q. KHLOR

1. Berpengaruh dalam turgor.

2. Berpengaruh terhadap evolusi O2 di dalam khloroplast.

3. Dalam jumlah kecil mungkin esensial di dalam fotosistem II.

BAB V

STATUS UNSUR HARA PADA TANAMAN UBI KAYU DAN UBI JALAR

A. TANAMAN UBI KAYU

1. Jumlah Unsur Hara Yang Diambil Tanaman Pada Saat Panen

Jumlah unsur hara yang diambil per ton ubi-ubi kayu yang

dilakukan oleh beberapa peneliti, tampak bahwa :

1) Pada masing-masing unsur hara yang sama, jumlah unsur hara

yang diambil bervariasi untuk setiap peneliti, di duga variasi

tersebut antara lain karena kondisi kesuburan tanah, iklim, kultivar

dan umur tanaman

2) Diantara unsur hara NPK Ca dan Mg, ternyata K selalu diambil

dalam jumlah terbesar.

2. Akumulasi Unsur Hara Selama Pertumbuhan Tanaman

Berdasarkan hasil penelitian Nijholt (1935) dengan menggunakan

kultivar Sao Pedro Petro (SPP) di Indonesia, diperoleh fakta bahwa

bobot kering total tanaman secara bersinambungan bertambah terus

selama siklus pertumbuhannya. Akumulasi dan distribusi masing-

masing unsur hara makro N P K Ca Mg selama siklus pertumbuhannya

tampak bahwa jumlah N tanaman meningkat terus sampai berumur 6

bulan, setelah itu konstan sampai umur 10 bulan. Kemudian setelah

berumur 10 bulan, N tanaman menurun. Hal ini disebabkan karena

adanya banyak daun yang rontok.

B. TANAMAN UBI JALAR

1. Jumlah Unsur Hara Yang Diambil Tanaman Pada Saat Panen

Jumlah unsur hara yang diambil pada saat panen 15 ha-1 ubi segar

tanaman ubi jalar tamapak bahwa :

1) Diantara unsur hara makro yang diambil ternyata K terbanyak diambil

2) Apabila bagian tanaman di atas tanah pada saat panen dikembalikan

maka ada kemungkinan kurang lebih setengah bagian jumlah unsur

hara dapat dikembalikan ke tanah.

2. Akumulasi Unsur Hara Selama Pertumbuhan Tanaman

Togari dan Shiasawa (1955) melakukan penelitian pada tanaman

ubi jalar varietas Norin No. 10 yang ditanam pada 1 Juni 1954. Mereka

memperoleh fakta bahwa kandungan P di dalam tanaman ubi jalar relatif

konstan selama pertumbuhannya. Kandungan P di daun, tangkai daun dan

akar tertinggi pada bibit, tetapi setelah tanaman kandungannya cepat

menurun sampai akhir pertumbuhan. Selama periode pertumbuhan,

kandungan P di helaian daun selalu tertinggi dan di tangkai daun terendah.

Kandungan P di bagian tanaman di bawah tanah selalu lebih rendah

dibandingkan di bagian tanaman di atas tanah. Kandungan P di akar dan

ubi hampir sama dan secara bertahap menurun dari 0,5 % menjadi 0,3%

pada saat setelah Juli. Selama terjadi pembebasan ubi kandungan P di Ubi

tetap konstan.