HARA

Oleh :

Wildan MukholladunRia Cahya Lani B1J012069Mettadevi Febriyana I. B1J012074

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN II

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS BIOLOGIPURWOKERTO

2014

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Proses pertumbuhan merupakan hal yang mencirikan suatu perkembangan

bagi makhluk hidup. Baik manusia, hewan maupun tumbuhan. Proses

pertumbuhan menyebabkan terjadinya penambahan dan perubahan volume sel

secara signifikan seiring dengan berjalannya waktu dan bertambahnya umur

tanaman (Latunra, dkk., 2009).

Tumbuhan dapat mengalami perkembangan karena mendapat nutrisi dari

bahan organik yang terkandung dalam tanah. Tumbuhan mengolah bahan organik

tersebut secara autotrof yaitu dengan mekanisme fotosintesis dan kemosintesis.

Selain bahan organik, tanah juga mengandung unsur hara essensial. Menurut

Baligar dan Duncan (1990) suatu unsur termasuk sebagai hara essensial jika

memenuhi syarat:

1. Terlibat langsung dalam fungsi metabolisme tanaman.

2. Tanaman tidak akan sempurna siklus hidupnya tanpa adanya unsur tersebut.

3. Tidak ada unsur lain yang dapat menggantikan secara sempurna seluruh

fungsi metabolisme yang melibatkan unsur tersebut.

Berdasarkan jumlah kebutuhan tanaman terhadap unsur essensial, unsur

essensial tersebut diklasifikasikan atas dua kelompok besar, yaitu:

1. Unsur makro, unsur ini ditemukan oleh Sach dan Knop dengan

menggunakan kultur larutan. Mereka menerangkan bahwa unsur Karbon,

Hidrogen, Nitrogen, Oksigen, Posfor, Kalium, Kalsium, Sulfur, Magnesium

dan Ferum.

2. Unsur mikro, pertama kali ditemukan oleh Bertran, bahwa unsur Mangan

untuk pertumbuhan normal. Pada tahun 1939, unsure Mangan, Zinkum,

Boron, Cuprum, ditemukan pada berbagai jenis tanaman (Devlin, 1995).

Unsur makro terdiri dari N, P, K, Mg dan S. Sedangkan yang Mikro terdiri

dari Fe, B, Mn, Co dan Cu (Agustina, 1990). Adapun beberapa fungsi elemen

essensial pada tanaman yaitu komponen penyusun protoplasma dan dinding sel,

berpengaruh terhadap tekanan osmotik sel tanaman karena berhubungan dengan

adanya bahan organik dan garam-garam mineral yang larut dalam cairan sel,

fungsi katalik, fungsi antagonik, dan keseimbangan (Lovelles, 1991).

Fungsi umum elemen essensial didalam tanaman yaitu (Agustina, 1990) :

1. Komponen penyusun protoplasma dan dinding sel (C, H, O,N, S dan P).

2. Berpengaruh terhadap tekanan osmotik sel tanaman.

3. Fungsi katalik (Fe, Cu, Zn, Mo, Mn dan Cl).

4. Fungsi antagonistik dan keseimbangan (Ca, Mg dan K).

Kelebihan dan kekuranagan unsur-unsur hara yang terdapat di dalam tanah

akan mempengaruhi kehidupan tumbuhan yang ada diatasnya. Bila kekurangan

unsur hara tertentu akan terjadi defisiensi (kekurangan unsur hara makro dan

kelebihan (terutama unsur hara mikro) akan dapat merusak dan meracuni

tumbuhan (Treshaw, 1970).

Rumput Teki (Cyperus rotundus .L) atau terkadang disebut Teki, Mota,

Koreha wai, Rukut Teki, Rukut Wuta adalah rumput palsu (batang segitiga) yang

dapat hidup sepanjang tahun dengan ketinggian 10 sampai dengan 75 cm.

Beberapa negara memberi nama tanaman ini : Musta, Mustaka, Mutha, Mothan,

Nagamothan, Xiang Fu, Nutgrass, Tirirca, Tagernut, Hama-Suge, So Ken Chiu,

Tage-Tage. Tanaman ini biasanya tumbuh liar di kebun, ladang ataupun tempat

lain dengan ketinggian sampai 1000 m dari permukaan laut. Tanaman ini mudah

dikenali karena bunga-bunganya berwarna hijau kecoklatan, terletak di ujung

tangkai dengan tiga tunas helm benang sari berwarna kuning jernih, membentuk

bunga-bunga berbulir, mengelompok menjadi satu berupa payung. Ciri khasnya

terletak pada buah-buahnya yang berbentuk kerucut besar pada pangkalnya,

kadang-kadang melekuk berwarna coklat, dengan panjang 1,5 - 4,5 cm dengan

diameter 5 - 10 mm. Daunnya berbentuk pita, berwarna mengkilat dan terdiri dari

4-10 helai, terdapat pada pangkal batang membentuk rozel akar, dengan pelepah

daun tertutup tanah. Rimpangnya yang sudah tua terdapat banyak tunas yang

menjadi umbi berwarna coklat atau hitam. Rasanya sepat kepahit-pahitan dan

baunya wangi. Umbi-umbi ini biasanya mengumpul berupa rumpun (Treshaw,

1970).

B. Tujuan

Mengetahui macam-macam hara dan pengaruhnya terhadap pertumbuhan

tanaman.

II. MATERI DAN METODE

A. Materi

Alat yang digunakan pada praktikum kali ini adalah 10 buah botol gelap,

kapas, kertas label, kamera, erlenmeyer dan penggaris.

Bahan yang digunakan adalah tanaman padi (Oryza sativa), hara lengkap

dengan Fe-EDTA atau FeCl3, -Fe-EDTA, -FeCl3, -Ca, -S, -Mg, -K, -N, -P, -Fe, -

hara mikro,dan akuades.

B. Metode

1. Cara Kerja

1. Cuci botol hingga bersih.

2. Tandai botol dengan label, masing-2 untuk larutan hara lengkap dengan Fe

EDTA atau hara lengkap dengan FeCl3, -Ca, -S, -Mg, -K, -N, -P, -Fe, -hara

mikro.

3. Isi botol ¾ volume dengan larutan-larutan hara tersebut.

4. Ambil padi yang sehat 10 buah.

5. Ukur panjang akar

6. Pasangkan padi pada botol gelap yang sudah diisi dengan masing-masing

larutan, dan disumbat dengan kapas.

7. Amati setiap hari, jika larutan berkurang tambahkan akuades.

8. Setelah satu minggu periksa keadaan padi, catat gejala yg tidak normal.

9. Pengamatan dilakukan selama 3 minggu.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Tabel 1. ANAVA Panjang Akar Terpanjang

SR dB JK KTFhitung

  F Table

  0,05 0,01

Perlakuan 9 236,321333 26,25793 1,192692746ns

2,39 3,46

Galat 20 440,313333 22,01567    

Total 29 676,634667          

Tabel 2. ANOVA Panjang Akar Terpanjang

SR dB JK KT F hitung F Table  0,05 0,01

Perlakuan 9 12,712000

1,412444 0,651997743

ns

2,39 3,46

Galat 20 43,3266672,16633

3    Total 29 56,038667          

Tabel 2. ANOVA Panjang Batang

SR dB JK KT F hitung F Table  0,05 0,01

Perlakuan 9 4,866667

0,540741 0,859683213

ns

2,39 3,46Galat 20 12,580000 0,629    Total 29 17,446667          

SR dB JK KTFhitung

  F Table  0,05 0,01

Perlakuan 9 64,3000007,14444

40,965465

5ns

2,39 3,46

Galat 20148,00000

0 7,4    

Total 29212,30000

0          

Gambar 1. Pengamatan Rumput Teki Minggu Pertama

B. Pembahasan

Berdasarkan hasil pengamatan pengaruh unsur hara terhadap jumlah akar

didapatkan rata-rata jumlah akar terbanyak yang terdapat pada tanaman padi yang

diberi perlakuan tanpa hara dan rataan jumlah akar terendah ada 2 terdapat pada

tanaman padi yang diberi perlakuan unsur hara yang tidak menganndung S dan N.

Hasil pengamatan pengaruh pemberian unsur hara terhadap panjang akar

didapatkan rataan pengukuran akar terpanjang pada pemberian unsur hara tanpa K

dan rataan pengukuran akar terpendek pada pemberian unsur hara Fe-EDTA. Hal

ini dapat disimpulkan bahwa pada tumbuhan yang kekurangan hara maka

pertumbuhannya akan lambat dibandingkan dengan tanaman yang diberi unsur

hara. Hal ini sesuai dengan pernyataan Lakitan (1995) bahwa tumbuhan akan

terganggu metabolismenya karena unsur hara tidak tertranslokasikan dengan baik.

Selain itu kurangnya ketersediaan unsur hara yang dibutuhkan oleh tumbuhan

juga akan menghambat pertumbuhan suatu tanaman.

Unsur hara sebagai sumber makanan tanaman. Tanaman sangat memerlukan

makanan lengkap untuk dapat bertumbuh dengan sehat dan optimal. Tanah

sebagai media tanam, berperan penting untuk menentukan kualitas dan

produktivitas pertumbuhan tanaman, karena tanah berfungsi sebagai penyimpan

sumber makanan bagi tanaman. Sumber tanaman lengkap bagi tanaman adalah

unsur hara, ada 16 unsur hara yang mutlak di butuhkan tanaman (unsur hara

esensial) untuk mendukung pertumbuhan nya, 3 diantara nya sudah tersedia di

alam yaitu O2 (oksigen), C (karbon), H (Hidrogen) ketiganya dapat bebas di

peroleh dari udara dan air yang merupakan salah satu bahan penyusun tanah.

Namun ketigabelas unsur hara lain nya sering menjadi masalah bagi pertumbuhan

tanaman jika kebutuhan unsur-unsur tersebut tidak terpenuhi atau kurang. Maka

unsur hara yang tidak atau kurang terpenuhi kita berikan/tambahkan dalam bentuk

pupuk (Anorganik maupun Organik) (Suseno, 1974).

Menurut Suseno (1974) ketigabelas unsur hara esensial yang ada pada

tanah, di kelompokkan menjadi unsur hara Makro dan unsur hara Mikro. Unsur

hara Makro yaitu sumber makanan yang diperlukan dalam jumlah relatif banyak,

dan mutlak di perlukan oleh tanaman sebagai makanan. Unsur hara makro banyak

di peroleh dari bahan mineral yang ada pada tanah. 6 unsur hara makro : N

(nitrogen), P (fosfor), Ca (kalsium), Belerang, Mg (magnesium). Unsur hara

mikro, yaitu sumber makanan yang di perlukan dalam jumlah yang relatif sedikit,

namun sangat penting dan mutlak di perlukan oleh tanaman sebagai makanan.

Unsur hara mikro banyak di peroleh dari bahan organik yang ada pada tanah. 7

unsur hara mikro: Al (Alumunium), Fe (besi), Mn (mangan), Cu (tembaga), Zn

(seng), Bo (boron), Mo (molibdenum) (Suseno, 1974). Chatzav et al. (2010)

menambahkan bahwa unsur hara makronutrient yaitu Ca, Mg, K, P dan S. Unsur

micronutrient meliputi Zn, Mn, Fe, dan Cu. Unsur hara mikro dan mikro

dibutuhkan oleh tumbuhan untuk melakukan pertumbuhan.

Menurut Lakitan (1995) masing-masing unsur hara makro maupun mikro

tersebut mempunyai peranan dalam mendukung kelangsungan hidup tumbuhan,

yaitu sebagai berikut :

Unsur makro :

a) N = Penyusunan asam amino, protein, asam nukleat dan sebagaunya.

b) K = Aktivator berbagai enzim, mengatur potensial osmotik sel

terutama sel pengawal.

c) Ca = Pengikat antar molekul-molekul fosfolipida atau fosfolipida

dengan protein penyusun membran, struktur dan sifat permeabilitas selaput

sel, struktur lamella tengah.

d) P = Komponen ATP, asam nukleat dan banyak substrat metabolisme,

kofaktor berbagai enzim, bagian dari nukleotida dan fosfolipida penyusun

membrane.

e) S = Penyusun asam amino sistein dan methionin, penyusun vitamin

thiamin dan biotin, terkandung dalam ko-enzim A.

f) Mg = Penyusun khlorofil, activator berbagai enzim dalam reaksi

fotosintesis, respirasi dan pembentukan DNA dan RNA.

Menurut Salisbury dan Ross (1995) unsur mikro antara lain :

a. Fe = Pengangkutan elektron.

b. B = Translokasi gula menembus selaput sel.

c. Mn = Aktivaktor enzim (anginase).

d. Zn = Pembentukan klorofil, kofaktor enzim karbonat anhidrase.

e. Cu = Sistem reaksi oksidasi reduksi (sitokrom oksidase dan

plastosianin), reduksi nitrit menjadi ammonia.

f. Mo = Bagian enzim nitrat reduktase (mereduksi ion nitrat menjadi

nitrit).

g. Cl = Menstimulasi pemecahan molekul air pada fase terang

fotosintesis.

Ca (kalsium) sebagian besar ditemukan pada daun yang tua. Kekurangan Ca

akan mempengaruhi kekuatan tumbuhan. Daerah meristematik merupakan daerah

yang paling menderita, karena bila kekurangan Ca akan menghambat

pembentukan dinding sel baru. Dinding sel terutama dalam menyokong struktur

batang dan tangkai daun akan menjadi rapuh dan perluasan sel terhambat. Terjadi

klorosis di sepanjang tepi daun yang muda, ujung daun membengkok dan

pembentukan akar yang tertahan. Defisiensi kalsium sering menyerang daun muda

(Bonner & Varner, 1983). Menurut Fitter (1992), tidak adanya unsur Ca pada

tanaman dapat mengakibatkan kerusakan dan kematan tanaman. Hal itu

dikarenakan penghambatan pembentukan dinding-dinding sel baru, sehingga

pembelahan selnya akan menghasilkan sel-sel yang multinukleat. kekurangan Ca

juga dapat menyebabkan disintegrasi pada ujung batang maupun akar, daun yang

paling muda menjadi abnormal bentuknya dan sepertiga dari daun sebagian ujung

tanaman akan berwarna kuning keputih-putihan (klorosis). Fungsi Ca menurut

Bonner & Varner (1983) dan Prawiranata (1989) adalah untuk mempertahankan

keseimbangan dengan kisaran yang sangat sempit yang penting dalam pengaturan

permeabilitas dinding sel, menetralkan asam organik, mencegah kesan toksik

garam-garam lain yang berlebihan, sebagai aktivator beberapa enzim dan juga

penting dalam sintesa pektin dan lamella tengah.

Tanaman yang kekurangan unsur Mg akan mengalami klorosis di antara

tulang daun, timbul warna cerah dari pigmen merah, jingga, kuning atau merah

ungu. Defisiensi yang parah akan menimbulkan bintik nekrosis. Gejala defisiensi

biasannya timbul pertama kali pada daun dewasa (Bonner & Varner, 1983).

Menurut Salisbury dan Ross (1995), defisiensi unsur Mg biasanya timbul pertama

kali pada daun dewasa karena Mg mudah larut dan diangkut keseluruh tubuh

sehingga menyebabkan klorosis pada daun dengan cepat dan lama-kelamaan pada

defisiensi yang parah dapat menyebabkan kematian. Menurut Lakitan (1995),

tumbuhan yang kekurangan unsur Mg akan memiliki daun yang mengalami

klorosis, warna daun kadang memerah dan ujung serta tepi daun menggulung.

Fungsi dari Mg adalah sebagai penyusun klorofil, Mg dapat bergabung dengan

ATP dalam berbagai reaksi, Mg merupakan aktivator dari berbagai enzim dalam

reaksi fotosintesis, respirasi dan pembentukan DNA dan RNA, Mg penting dalam

stabilisasi partikel-partikel ribosom.

Defisiensi sulfur (S) dikarakterisir dengan timbulnya klorosis secara umum

dan daun menguning, biasanya diawali pada daun muda. Daun muda yang

kekurangan S tidak layu tetapi mengalami klorosis, tidak terdapat bercak, tulang

daun dan daun antara tulang daun berwarna hijau muda. Sebaian besar S dalam

tumbuhan terdapat sebagai penyusun asam amino sistein dan metionin. S

terkandung dalam Koenzim A, yakni senyawa esensial untuk respirasi dan sintesis

serta penguraian asam-asam lemak (Lakitan, 1995). Menurut Tjitrosomo (1985),

defisiensi sulfur akan menimbulkan klorosis pada daun muda dan menghambat

pertumbuhan. Defisiensi sulfur ditunjukkan dengan timbulnya warna-warna ungu

atau merah pada daun, kemudian daun akan gugur dengan lebih cepat dan

diferensiasi jaringan tubuh terganggu. Kekurangan sulfur ditandai terjadinya

klorosis dan menguningnya daun karena mobilitas S rendah. Gangguan

metabolisme alami karena defisiensi S sangat besar sebab tumbuhan tidak dapat

mengangkut protein sebagai akibat hilangnya asam-asam amino yang

mengandung S (Suseno, 1974). Belerang dalam tumbuhan terdapat sebagai

penyusun asam amino sistem dan metionin yang merupakan komponen protein

dan beberapa senyawa aktif. Sulfur terdapat dalam bentuk –SH yang membentuk

bagian aktif dari agen redoks dan pemindahan elektron (Bonner & Varner, 1983).

Defisiensi kalium (K) dimulai dengan adanya bentuk klorosis pada daun

dewasa kemudian merambat ke daun muda. Daerah nekrotik berkembang

sepanjang pinggiran daun sampai ke ujung daun dan menyebabkan daun menjadi

keriting, hitam dan hangus. Defisiensi K sering memperlihatkan pertumbuhan

roset (seperti semak), pertumbuhan batang tereduksi, menjadi lemah, resistensi

terhadap patogen menurun sehingga mudah terserang penyakit. K penting dalam

respirasi dan metabolisme karbihidrat. K merupakan unsur penting dalam

mekanisme pengaturan osmotik di dalam sel dan berpengaruh langsung terhadap

tingkat semi permeabilitas membran dan fosforisasi di dalam kloroplas (Bonner &

Varner, 1983). Menurut Salisbury dan Ross (1995), kekurangan K biasanya

diawali dengan terlihatnya bintik klorosis yang khas pada daun dewasa lalu

merambat ke daun yang lebih muda. Defisiensi K sering memperlihatkan

pertumuhan batang tereduksi, menjadi lemah dan resistensi terhadap patogen

menurun, sehingga mudah terserang penyakit. Prawiranata (1989) menambahkan,

tumbuhan yang kekurangan unsur K cenderung menunjukkan gejala klorosis, di

samping itu tepi daun mengering akibat rendahnya kandungan air dalam daun.

Fungsi K dalam metabolisme tumbuhan adalah sebagai katalisator dan memegang

peranan penting dalam sintesis protein dari asam-asam amino dan metabolisme

hidrat arang.

Nitrogen merupakan komponen essensial dalam asam amino yang menjadi

dasar pembentukan protein. Defisiensi nitrogen memperlihatkan klorosis daun

dewasa secara perlahan-lahan kemudian berubah menjadi kuning dan akhirnya

rontok. Biasanya tidak terjadi nekrosis. Daun muda yang kekurangan N menjadi

lebih kaku, kurang berkembang. Percabangan tertahan karena dormansi tunas

lateral yang berkepanjangan. Nitrogen yang berlebih akan menyebabkan

proliferasi batang dan daun, sedangkan buah akan berkurang. Nitrogen penting

dalam tumbuhan karena merupakan komponen penyusun asam amino, asam

nukleat, protein, klorofil, hormon, alkaloid dan bahan organi lainnya (Tjitrosomo,

1985). Menurut Fitter (1992) kekurangan Nitrogen menyebabkan berkurangnya

pertumbuhan tanaman secara nyata, yaitu tanaman berkerut-kerut. Mula-mula

daun terlihat menguning dibagian bawah tanaman dan akhirnya semua daun

menguning, kemudian kecoklatan dan akhirnya kering. Sumber N diserap alam

bentuk NO3- atau NH4

+ dari larutan tanah. N sangat penting bagi pertumbuhan

tanaman karena merupakan komponen penlyusun asam amino, asam nukleat,

protein, klorofil, hormon, alkaloid dan bahan organik lainnya. Lakitan (1995)

menambahkan, Nitrogen merupakan unsur hara utama dalam pertumbuhan

tanaman, sebab merupakan penyusun dari semua protein dan asam nukleat.

Kekurangan unsur N menyebabkan tajuk daun berwarna hijau, daun tua

menguning, kering dan berwarna coklat muda. Dalam jaringan tumbuhan N

merupakan komponen penyusun dari banyak senyawa esensial bagi tumbuhan,

misalnya asam amino.

Defisiensi unsur P menyebabkan pertumbuhan dan reaksi-reaksi akan

terhambat. Gejala defisiensi ditandai dengan hilangnya daun tua, pembentukan

antosianin pada batang, tulang daun. Keadaan yang parah akan timbul daerah

nekrosis pada berbagi bahan tumbuhan. Tumbuhan yang mengalami defisiensi

fosfor akan terhambat pertumbuhannya dan tumbuh kerdil. P penting dalam

tumbuhan yaitu sebagai bagian dari banyak senyawa yang membangun tumbuhan,

diantaranya asam nukleat dan fosfolipid. Fosfor juga memegang peranan penting

dalam energi metabolisme (Prawiranata, 1989). Menurut Fitter (1992), defisiensi

P menyebabkan pertumbuhan terhambat, daun dan batang menjadi hijau tua,

terkadang tampak memerah (pembentukan antosianin), tampak bagian-bagian

yang mati di tengah lembaran atau sepanjang tangkai dan akhirnya daun menjadi

rontok. P diserap dalam bentuk H2PO4, Phospor sangat penting sebagai bagian

dari banyak senyawa yang membangun tumbuhan, diantaranya asam nukleat dan

fosfo lipida. Phospor juga memegang peranan penting dalam energi metabolisme.

Menurut Bonner & Varner (1983) besi (Fe) merupakan salah satu

mikronutrien yang lebih banyak dibutuhkan sehingga Fe sering dianggap sebagai

makronutrien. Kebutuhan besi yang tinggi ini mungkin ada hubungannya dengan

kuatnya kecenderungan besi untuk membentuk senyawa yang tidak larut dalam

tanah dan dalam tanaman sehingga menjadi sukar diperoleh. Gejala defisiensi besi

mudah dikenali, karena memperlihatkan klorosis yang sangat spesifik yang dapat

terjadi pada daun muda yang sedang tumbuh tanpa terjadi pemendekan atau

nekrosis. Defisiensi besi mudah ditanggulangi dengan menyemprotkan larutan

besi (biasanya dalam bentuk kompleks besi dengan EDTA). Fungsi besi dalam

kehidupan tumbuhan antara lain :

1. Besi merupakan bagian proses katalis dari banyak enzim oksidasi-reduksi.

2. Besi penting dalam pembentukan klorofil meski bukan bagian dari

molekul klorofil

3. Besi penting dalam protein home (sitokrom dan sitokrom oksidase)

rangkaian pemindahan electron.

4. Besi didapatkan pada sejumlah enzim oksidasi yang penting (katalase dan

peroksidase).

5. Besi dijumpai pada flavoprotein dan feredoksin.

6. Besi penting dalam transfer hydrogen dan penerima hydrogen (NAD,

NADP) ke molekul oksigen.

Menurut Dwidjoseputro (1992), kekurangan Fe mudah dikenali karena

memperlihatkan klorosis yang sangat berarti/spesifik, yaitu terjadi pada daun

muda pada tumbuhan yang sedang tumbuh tanpa terjadinya pemendekan atau

nekrosis. Prawiranata (1989) menambahkan, kekurangan unsur Fe akan

mengakibatkan terjadinya klorosis dan melumpuhkan respirasi aerobik.

Mangan (Mn) juga termasuk unsur hara mikro. Peranan mangan dalam

fotosintesis adalah dalam urutan reaksi yang berkaitan dengan pelepasan elektron

dari air, dalam pemecahannya menjadi hidrogen dan oksigen. Gejala defisiensi

mangan memperlihatkan bintik nekrotik pada daun dan gejala awalnya dapat

terlihat pada daun yang muda atau yang lebih tua. Unsur mikronutrien yang lain

adalah boron (B). Peranannya dalam metabolisme tumbuhan masih belum jelas

meskipun dari hasil percobaan menunjukkan bahwa boron penting dalam

tumbuhan. Pada tumbuhan yang kekurangan boron, translokasi dan penyerapan

gula banyak berkurang, sehingga diduga gula diangkut dalam bentuk kompleks

borat. Defisiensi boron biasannya menyebabkan matinya meristem dan gagalnya

pembungaan, berkurangnya translokasi gula ke daerah tersebut. Boron dapat

berfungsi sebagai inhibitor (penghambat) yang mengatur aktivitas enzim-enzim

untuk mengarah pada pembentukan zat-zat fenolik yang toksik. Gejala lain adalah

daun cenderung menjadi tebal, berwarna lebih gelap dan kerdil (Abidin, 1991).

Unsur hara mikro yang lain adalah tembaga (Cu). Tembaga berperan

katalitik khusus dalam tumbuhan, merupakan bagian dari enzim-enzim penting

seperti polifenol oksidase dan asam askorbat oksidase. Tembaga dijumpai pada

plastosianin yang penting dalam fotosintesis. Defisiensi tembaga menyebabkan

nekrosis pada ujung daun, daun menjadi layu dan kelihatan berwarna lebih gelap.

Unsur mikro yang lain yaitu Seng (Zn), yang secara langsung terlibat dalam

sintesis hormon asam indole asetat (IAA). Defisiensi Zn dapat mengakibatkan

perubahan dalam bentuk dan pertumbuhan beberapa spesies, menghasilkan

tumbuhan menjadi lebih pendek, kerdil dan apikal dominan sangat tidak

berkembang, timbul klorosis antara tulang daun (Salisbury dan Ross, 1995).

Molibdenum (Mo) juga termasuk dalam unsur hara mikro, unsur ini

mempunyai peranan yang sangat penting dalam reduksi nitrat dan fiksasi nitrogen.

Gejala defisiensi Mo, daunnya menjadi burik dan layunya pinggiran daun.

Klorosis diawali pada daun yang lebih dewasa, tetapi kotiledon tetap kelihatan

sehat dan hijau. Unsur lain adalah Klor (Cl), unsur ini diserap dan tetap sebagai

ion klorida di dalam tumbuhan. Meskipun defisiensi di alam tidak pernah terjadi,

dapat ditunjukkan bahwa defisiensi klor pada tanaman tomat, menyebabkan layu,

akarnya memendek, dan pembentukan buah berkurang (Salisbury & Ross, 1995).

NPK sangat berpengaruh pada tumbuhan. Formulasi NPK tidak

berpengaruh nyata pada 15 HSP sedangkan pada 30, 45, dan 60 HSP berpengaruh

sangat nyata terhadap tinggi tanaman. Formulasi NPK pada perlakuan k2

menghasilkan tinggi tanaman yang tertinggi dan berbeda nyata dibandingkan

dengan perlakuan k0, k1, dan k3 pada umur 30, 45 dan 60 HSP. Analisis ragam

tinggi tanaman menunjukkan bahwa varietas tidak berpengaruh nyata pada umur

15, 30, dan 45 HSP tetapi berpengaruh nyata pada umur 60 HSP. Formulasi NPK

(10:12:16) ppm memberikan pengaruh terbaik dalam meningkatkan tinggi

tanaman 23%, jumlah daun 30%, jumlah umbi tanaman-1 36%, bobot umbi

tanaman- 1 41%, diameter umbi 18%, kandungan karbohidrat 14%, kandungan

protein 8%, kandungan vitamin C 11%, ketebalan kulit umbi 11%, dan

menurunkan kadar air 3%. Formulasi larutan stok (A+B) + NPK(10:12:16)ppm

pada varietas atlantik meningkatkan kekerasan umbi 1% dan pada varietas granola

1,5%. Formulasi NPK(10:12:16)ppm + FeMnCu(3,0:1,5:0,6)ppm memberikan

pengaruh terbaik dalam meningkatkan tinggi tanaman 12%), jumlah daun 19%,

jumlah umbi tanaman-1 12%, bobot umbi tanaman- 1 13%, diameter umbi 3%,

kandungan karbohidrat 7%, kandungan vitamin C 6%, kekerasan umbi 1,2% dan

menurunkan kadar air umbi 3%. Varietas atlantik dengan formulasi FeMnCu

(3,0:1,5:0,6)ppm meningkatkan kandungan protein umbi 9,5% dan meningkatkan

ketebalan kulit umbi 13% (Muhibuddin, 2009).

Rubio (2009) menambahkan bahwa tanaman mengandalkan berbagai

metabolik, fisiologis, dan perkembangan respon untuk beradaptasi, pertumbuhan

yang memerlukan ketersediaan hara mineral. Hara mineral untuk bereaksi

terhadap tanaman telah berevolusi menjadi kompleks sensing dan sinyal

mekanisme yang memungkinkan mereka untuk memantau konsentrasi eksternal

dan internal dari masing-masing nutrisi, baik secara absolut maupun relatif

dengan status nutrisi lainnya. Bukti terbaru menunjukkan bahwa hormon

berpartisipasi dalam kontrol dari peraturan jaringan.

Sebaliknya, kondisi gizi mineral mempengaruhi biosintesis hormon, lebih

lanjut mendukung dekat keterkaitan antara rangsangan hormonal dan gizi

homeostasis. Mineral nutrisi penting mengacu pada sekelompok Unsur kimia

yang memperoleh tanaman terutama dari tanah dan mutlak diperlukan untuk

melengkapi siklus hidup tumbuhan. Anggota dari kelompok ini memainkan dasar

fungsi dalam metabolisme dan fisiologi tanaman sebagai konstituen metabolit dan

makromolekul (misalnya, nitrogen, fosfor, boron, dan sulfur), enzim kofaktor

(magnesium, seng, besi, tembaga, molibdenum, nikel, dll), elektrolit (kalium,

natrium, klor, dll) atau second messenger di signaling cascades (misalnya,

kalsium) (Rubio, 2009).

Mineral gizi dapat memiliki beberapa fungsi (misalnya, fosfor, sebagai

bentuk berasimilasi fosfat [Pi], adalah bagian dari nukleat asam, fosfolipid, dan

protein, memainkan peran penting dalam transfer energi dan reaksi kaskade

sinyal, dan bertindak sebagai elektrolit). Tanaman cenderung mempertahankan

tingkat konstan nutrisi mineral yang penting, meskipun ketersediaan yang terbatas

di sebagian besar tanah untuk mencapai tumbuh kembang optimal. keterbatasan

ini biasanya karena konsentrasi nutrisi rendah atau aksesibilitas. Banyak nutrisi

memiliki kelarutan yang rendah atau menyajikan, tambal sulam tidak teratur

distribusi di tanah, untuk mengatasi ketersediaan nutrisi berkurang, tanaman

memicu fisiologis dan perkembangan tanggapan bertujuan untuk meningkatkan

perolehan nutrisi yang, dalam banyak kasus, mengubah morfologi seluruh

tanaman dan metabolisme. Respon ini termasuk ekspresi diinduksi tertentu tinggi

afinitas transporter dan akumulasi dan atau sekresi enzim dan senyawa yang

memfasilitasi remobilization nutrisi dari anorganik dan organik sumber (Rubio,

2009).

Selain itu, tanaman menggunakan mekanisme adaptif untuk merangsang

pertumbuhan organ-organ yang secara langsung berpartisipasi dalam nutrisi

akuisisi. Hal ini adalah kasus tanaman tumbuh di bawah pasokan rendah dari

nitrogen, belerang atau fosfor, yang memicu proliferasi akar lateral, sehingga

peningkatan jumlah permukaan yang tersedia untuk penyerapan nutrisi.

Peningkatan jumlah dan panjang rambut akar diamati pada tanaman tumbuh di

bawah rendah fosfor atau besi juga meningkatkan luas permukaan akar. Respon

ini membutuhkan energi dan kerangka karbon organik dan, karenanya,

pertumbuhan biasanya disertai dengan transportasi dan akumulasi dari

karbohidrat menjadi organ yang bertanggung jawab untuk nutrisi akuisisi. Satu

set tanggapan memungkinkan tanaman untuk menyesuaikan pertumbuhan dan

perkembangan mereka dengan kondisi stres yang disebabkan oleh kelangkaan

gizi (Rubio, 2009).

Beberapa spesies tanaman menumpuk anthocyanin untuk melindungi diri

dari photoinhibition disebabkan oleh beberapa kekurangan mineral, seperti

nitrogen atau fosfor rendah pasokan. Tanaman juga dapat menggunakan

alternatif jalur metabolik yang memerlukan jumlah yang lebih rendah dari nutrisi.

Misalnya, tanaman yang kekurangan Pi akan meningkatkan aktivitas alternatif

glikolitik enzim yang memotong fosfat atau nukleotida Pi-tergantung glikolitik

reaksi. Seperti disebutkan di atas, aspek fisiologis tanaman tanggapan terhadap

variasi dalam suplai nutrisi telah dipelajari secara ekstensif (Rubio, 2009).

Tanaman menyerap hara dan air dari dalam tanah untuk dipergunakan dalam

proses-proses metabolismee dalam tubuhnya. Sebaliknya tanaman memberikan

masukan bahan organik melalui serasah yang tertimbun di permukaan tanah

berupa daun dan ranting serta cabang yang rontok. Bagian akar tanaman

memberikan masukan bahan organik melalui akar-akar dan tudung akar yang mati

serta dari eksudasi akar (Widjaja, 1996).

Menurut Dermawati (20060 unsur hara dapat tersedia disekitar akar melalui

3 mekanisme penyediaan unsur hara, yaitu: aliran massa, difusi, dan intersepsi

akar. Hara yang telah berada disekitar permukaan akar tersebut dapat diserap

tanaman melalui dua proses, yaitu:

1. Proses Aktif, yaitu: proses penyerapan unsur hara dengan energi aktif atau

proses penyerapan hara yang memerlukan adanya energi metabolik, dan

2. Proses Selektif, yaitu: proses penyerapan unsur hara yang terjadi secara

selektif.

Proses Aktif:

Proses penyerapan unsur hara dengan energi aktif dapat berlangsung apabila

tersedia energi metabolik. Energi metabolik tersebut dihasilkan dari proses

pernapasan akar tanaman. Selama proses pernapasan akar tanaman berlangsung

akan dihasilkan energi metabolik dan energi ini mendorong berlangsungnya

penyerapan unsur hara secara proses aktif. Apabila proses pernapasan akar

tanaman berkurang akan menurunkan pula proses penyerapan unsur hara melalui

proses aktif. Bagian akar tanaman yang paling aktif adalah bagian dekat ujung

akar yang baru terbentuk dan rambut-rambut akar. Bagian akar ini merupakan

bagian yang melakukan kegiatan respirasi (pernapasan) terbesar.

Proses Selektif:

Bagian terluar dari sel akar tanaman terdiri dari: (1) dinding sel, (2)

membran sel, (3) protoplasma. Dinding sel merupakan bagian sel yang tidak aktif.

Bagian ini bersinggungan langsung dengan tanah. Sedangkan bagian dalam terdiri

dari protoplasma yang bersifat aktif. Bagian ini dikelilingi oleh membran.

Membran ini berkemampuan untuk melakukan seleksi unsur hara yang akan

melaluinya. Proses penyerapan unsur hara yang melalui mekanisme seleksi yang

terjadi pada membran disebut sebagai proses selektif.

Proses selektif terhadap penyerapan unsur hara yang terjadi pada membran

diperkirakan berlangsung melalui suatu carrier (pembawa). Carrier (pembawa) ini

bersenyawa dengan ion (unsur) terpilih. Selanjutnya, ion (unsur) terpilih tersebut

dibawa masuk ke dalam protoplasma dengan menembus membran sel.

Mekanisme penyerapan ini berlangsung sebagai berikut:

Saat akar tanaman menyerap unsur hara dalam bentuk kation (K+, Ca2+, Mg2+,

dan NH4+) maka dari akar akan dikeluarkan kation H+ dalam jumlah yang setara,

serta saat akar tanaman menyerap unsur hara dalam bentuk anion (NO3-, H2PO4-,

SO4-) maka dari akar akan dikeluarkan HCO3- dengan jumlah yang setara

(Dermawati, 2006).

Alat dan bahan yang digunakan ada praktikum kali ini yaitu botol gelap,

kapur, gelas ukur, label, kamera digital, penggaris, rumput teki dan larutan hara.

Fungsi dari alat yang digunakan yaitu sebagai berikut, botol gelap digunakan

untuk media pertumbuhan rumput teki, digunakan botol gelap agar sinar matahari

tidak dapat merusak unsur hara yang sedang diujikan. Gelas ukur berguna untuk

mengukur volume larutan hara yang digunakan. Label digunakan untuk memberi

tanda pada masing-masing tanaman yang diberi unsur hara yang berbeda-beda.

Kamera digital digunakan untuk mendokumentasikan proses pertambahan

ataupun hal-hal yang terjadi selama praktikum. Penggaris digunakan untuk

mengukur tinggi tanaman dan akar tanaman setiap minggunya.

Ketersediaan unsur hara esensial apabila kurang jumlah yang dibutuhkan

oleh tumbuhan maka tumbuhan tersebut akan terganggu metabolismenya yang

secara visual dapat terlihat dari penyimpangan-penyimpangan yang terjadi pada

pertumbuhannya. Gejala kekurangan unsur hara ini dapat berupa pertumbuhan

akar, batang ataupun daun yang terhambat (kerdil) dan mengalami klorosis atau

nekrosis pada berbagai organ tanaman. Gejala kekurangan unsur hara tergantung

pada dua hal utama, yaitu :(1) Fungsi dari unsur hara tersebut. (2) Kemudahan

bagi unsur hara tersebut untuk ditranslokasikan dari daun tua ke daun muda.

Kemudahan unsur hara untuk ditranslokasikan pada solubilitas (kelarutan) dan

bentuk kimia unsur tersebut dalam jaringan tanaman serta kemudahannya untuk

dapat masuk ke dalam pembuluh floem (Lakitan, 1995).

IV. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil dan pembahasan dapat disimpulakan bahwa :

1. Hara terdapat dua macam yaitu hara makro dan hara mikro.

2. Hara sangat dibutuhkan pada tumbuhan untuk pertumbuhan tumbuhan,

fotosintesis maupun metabolisme tumbuhan.

DAFTAR REFERENSI

Abidin, Z. 1991. Dasar-dasar Pengetahuan Ilmu Tanaman. Angkasa, Bandung.

Agustina, L. 1990. Nutrisi Tanaman. Jakarta. Rineka Cipta.

Baligar, V. C. and R. R. Duncan. 1990. Crops as Enhancers of Nutrient Use. Academic Press, Inc. Toronto. 574p.

Bonner, J and J. E. Varner. 1983. Plant Biochemistry. Academic Press, New York.

Chatzav, M., Zvi Peleg, Levent O., Atilla Y., Tzion F., Ismail C. and Yehoshua S. 2010. Genetic Diversity for Grain Nutrient in Wild Emmer Wheat: Potensial for Wheat Improvement. Published by Oxford University Press. Annals of Botany (105) : 1211-1220.

Dermawati 2006. Substitusi Hara Mineral Organik Terhadap Inorganik untuk Produksi Tanaman Pakchoy secara Hidroponik [tesis]. Bogor: Jur. Biologi FMIPA Institut Pertanian Bogor.

Devlin, R. M. 1995. Plant Physiologi Third Edition. New York. Nostrand Company.

Dwidjoseputro, D. 1992. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. P. T. Gramedia, Jakarta.

Fitter. 1992. Fisiologi Lingkungan Tanaman. UGM Press, Yogyakarta.

Lakitan, B. 1995. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. P.T. Raja Grafindo Persada, Jakarta.

Latunra. 2009. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan II. Makassar: Universitas Hasanuddin.

Loveles. A. K. 1991. Prinsip-PrinsipBiologi Tumbuhan Untuk Daerah Tropik. PT. Gramedia. Jakarta.

Muhibuddin, A., Badron Z., Baharuddin dan Enny L. S. 2009. Pengembangan Formulasi Unsur Hara pada Produksi Benih Kentang Hasil Kultur Jaringan dengan Teknologi Aeroponik. Jurnal Sains & Teknologi. (9) : 87 – 96.

Prawiranata, W. 1989. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan II. IPB, Bogor.

Rubio, V., Regla B., Maria L. I., Ximena C. L., Monica R. J. dan Javier P. A. 2009. Plant Hormones and Nutrient Signaling. Jurnal Plant Mol Biol. (69) : 361-373.

Salibury, F. B and C. W. Ross. 1995. Plant Physiology. ITB, Bandung.

Suseno, H. 1974. Fisiologi Tumbuhan Metabolisme Dasar dan Beberapa Aspeknya. IPB, Bogor.

Tjitrosomo, S. S. 1985. Botani Umum 2. Penerbit Angkasa, Bandung.

Treshaw.1970. Environment and plant respons. New York. Inc Grow Hill book company.

Widjaja-Adhi,  IP.G.1996.  Penggunaan uji tanah dan analisa daun sebagai dasar rekomendasi pemupukan.   Dalam Pelatihan Optimalisasi Pemupukan Proyek Pembinaan Kelembagaan Litbang Pertanian bekerjasama dengan Faperta IPB, Bogor, 19-31 Januari 1996.