PENYERAPAN UNSUR HARA
Makalah
Fisiologi Tumbuhan
PENYERAPAN UNSUR HARA
Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan
memenuhi syarat-syarat mata kuliah Fisiologi
Tumbuhan
Oleh
Kelompok
Anggota
MALEK AZIS 1408104010002
MAISUN 1408104010034
MARBAWI 1408104010018
ZAIRINI NURIS 1408104010048
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan nikmat dan
kemudahan sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah mata kuliah Fisiologi Tumbuhan yang berjudul “Penyerapan Unsur Hara” sebagai tugas khusus dalam
memenuhi persyaratan perkuliahan di jurusan Biologi, Fakultas MIPA Universitas
Syiah Kuala. Shalawat dan salam penulis sanjungkan kepada junjungan
kita Nabi Besar Muhammad SAW yang telah membawa umatnya dari alam kebodohan ke
alam yang penuh dengan ilmu pengetahuan.
Penulis menyadari
bahwa dalam pembuatan makalah ini tidak luput dari bantuan dan dorongan dari
berbagai pihak baik secara moril maupun materil. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan
terima kasih kepada :
1. Bapak Feri Suryawan, M.Si, selaku
dosen mata kuliah Fisiologi Tumbuhan yang telah memberikan arahan dan bimbingan
guna menyelesaikan penulisan makalah.
2. Seluruh mahasiswa yang mengambil
mata kuliah Fisiologi Tumbuhan yang telah membantu baik dalam perkuliahan
maupun penyelesaian makalah ini.
Semoga segala bantuan, dorongan, doa, tenaga dan waktu yang
telah diberikan kepada penulis mendapat balasan yang berlipat ganda dari Allah
SWT. Amin. Penulis menyadari bahwa penulisan makalah ini masih jauh dari
kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis
mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun guna perbaikan
kedepannya. Akhir kata, penulis berharap semoga makalah ini dapat memberi
manfaat bagi penulis dan pembaca.
Darussalam, 21
Februari 2017
(Penulis)
DAFTAR
ISI
Halaman
Kata
Pengantar......................................................................................................
i
Daftar
Isi...............................................................................................................
ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang.............................................................................. 1
........ 1.2. Rumusan Masalah......................................................................... 1
........ 1.3. Tujuan Penulisan........................................................................... 2
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Akar sebagai organ penyerap........................................................... 5
2.2 Peran mikoriza................................................................................. 6
2.3 Tanah dan ketersediaan hara............................................................ 9
2.4 Lintasan pergerakan hara menuju dan
didalam jaringan akar......... 11
2.5 Prinsip penyerapan hara................................................................... 12
2.6 Karakteristik serapan hara............................................................... 12
2.7 Mekanisme serapan hara.................................................................. 13
BAB III KESIMPULAN.................................................................................. 16
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 17
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Tumbuhan
merupakan makhluk hidup yang tergantung sepenuhnya pada bahan anorganik dari
lingkungannya atau disebut autotrof. Tumbuhan memerlukan cahaya matahari
sebagai sumber energi untuk melakukan fotosintesis. Untuk mensintesis bahan
organik, tumbuhan memerlukan bahan mentah dalam bentuk bahan-bahan anorganik
seperti karbondioksida, air, dan berbagai mineral yang ada sebagai ion
anorganik dalam tanah. Melalui sistem akar dan sistem tunas yang saling
berhubungan, tumbuhan memiliki jaringan kerja yang sangat intensif dengan
lingkungannya seperti tanah dan udara yang menyediakan bahan anorganik untuk
membentuk senyawa karbon komplek seperti karbohidrat, protein, lipid, dan lain
sebagainya (Campbell et al. 2003).
Tanah
merupakan suatu sistem yang kompleks, berperan sebagai sumber kehidupan tanaman
seperti air. Selain air, media tanam juga harus mampu menyediakan pasokan
makanan bagi tanaman yang lebih dikenal dengan unsur hara. Berdasarkan hasil
penelitian, tanaman terdiri dari sekitar 50 elemen atau unsur. Sedangkan yang
dibutuhkan oleh tanaman selama masa pertumbuhan dan perkembangannya ada 16
unsur yang merupakan unsur hara esensial.
Penyerapan
unsur hara oleh tumbuhan melalui beberapa mekanisme yang berbeda. Oleh sebab
itu makalah ini dibuat untuk menjelaskan bagaimana unsur hara yang terdapat di
dalam tanah bisa masuk ke dalam tumbuhan dan dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan
tersebut.
1.2
Rumusan Makalah
1.
Akar
sebagai organ penyerap
2.
Peran
mikoriza
3.
Tanah
dan ketersediaan hara
4.
Lintasan
pergerakan hara menuju dan didalam jaringan akar
5.
Prinsip
penyerapan hara
6.
Karakteristik
serapan hara
7.
Mekanisme
serapan hara
1.3
Tujuan Makalah
Tujuan
dari pembuatan makalah ini yaitu untuk mengetahui bagian prinsip,
karakteristik, dan mekanisme penyerapan unsur hara.
BAB
II
PEMBAHASAN
Salah satu faktor yang menunjang tanaman
untuk tumbuh dan berproduksi secara optimal adalah ketersediaan unsur hara
dalam jumlah yang cukup di dalam tanah. Jika tanah tidak dapat menyediakan
unsur hara yang cukup bagi tanaman, maka pemberian pupuk perlu dilakukan untuk
memenuhi kekurangan tersebut. Setiap jenis unsur hara yang dibutuhkan oleh
tanaman, tentunya memiliki fungsi, kelebihan dan kekurangannya masing-masing.
Dalam memberikan unsur hara pada tanaman tentunya sangat penting dijaga
keseimbangan dan pengaturan kadar pemberian unsur hara tersebut, sebab jika
kelebihan dalam pemberiannya akan tidak baik dampaknya, demikian pula halnya
jika yang diberikan tersebut kurang dari takaran yang semestinya diberikan
(Acehpedia, 2010).
Gambar 1. Proses penyerapan unsur
hara oleh tumbuhan
Setiap jenis tanaman membutuhkan
unsur hara dalam jumlah yang berbeda. Ketidaktepatan pemberian unsur hara/pupuk
selain akan menyebabkan tanaman tidak dapat tumbuh dan berproduksi secara
optimal juga merupakan pemborosan tenaga dan biaya (tidak efisien). Agar usaha
pemupukan menjadi efisien maka, pemberian pupuk tidak cukup hanya melihat
keadaan tanah dan lingkungan saja, tetapi juga harus mempertimbangkan kebutuhan
pokok unsur hara tanaman. Dengan diketahui kebutuhan pokok unsur hara tanaman
maka dosis dan jenis pupuk dapat ditentukan lebih tepat (Sarief, 1986).
Pada umumnya kemampuan tanah
menyediakan hara, dapt mencerminkan tingkat kesuburan tanah dan berkorelasi
positif dengan hasil tanaman yang diusahakan. Di lain pihak tingkat kesuburan
tanah berkorelasi negative dengan kebutuhan pupuk atau dapat diartikan makin
tinggi tingkat kesuburan tanah, maka makin rendah penggunaan pupuk buatan dan
tdak perlu. Tetapi jika jumlah unsur hara tidak dapat memenuhi kebutuhan
tanaman setelah melalui analisis tanah maka perlu ditambahkan nutrisi yang
ditambahkan dalam bentuk pupuk. Pemupukan merupakan suatu kegiatan yang penting
untuk dilakukan pada tanaman yang kebutuhan nutrisinya belum terpenuhi,
pemupukan adalah pemberian bahan kepada tanah dengan maksud memperbaiki atau
meningkatkan kesuburan tanah. Pemberian bahan yang ditujukan untuk memperbaiki
kondisi tanah baik fisika, kimia maupun biologi disebut amandemen (ameliorasi).
Pemupukan menurut pengertian khusus ialah pemberian bahan untuk menambah unsur
hara tersedia dalam tanah. Jadi pemupukan bertujuan memberi unsur hara yang
cukup bagi kebutuhan tanaman dan atau memperbaiki atau memelihara kondisi tanah
dalam hal potensi pengikatan unsur hara. Pemupukan yang tepat dan benar dapat
mempercepat dan memperkuat pertumbuhan serta perkembangan tanaman, menambah
daya tahan terhadap hama dan penyakit tertentu, maupun meningkatkan kualitas
dan kuantitas hasil pertanian (Sutedjo,
Kartasapoetra dan Sastroatmodjo, 1996).
Efisiensi pemupukan dan pemupukan
yang berimbang dapat diiakukan apabila memperhatikan status dan dinamika hara
dalam tanah serta kebutuhan hara bagi tanaman untuk mencapai produksi optimum.
Dengan pendekatan ini, maka dapat dihitung kebutuhan pupuk suatu tanaman pada
berbagai kondisi tanah (status hara rendah, sedang dan tinggi) dan pada
tanah-tanah lainnya pada tingkat famili yang sama (Hardjanto, dkk. 1986).
2.1 Akar
Sebagai Organ Penyerapan
Akar merupakan
bagian bawah tumbuhan yang biasanya berkembang di bawah permukaan tanah.
Jaringan epidermis akar merupakan lapisan yang hanya terdiri dari satu lapisan
sel. Keadaan sel-sel yang menyusun epidermis akar sangat rapat, tetapi karena
dinding sel epidermisnya tipis, akar mudah ditembus oleh air. Air dan
garam-garam mineral yang terlarut di dalamnya masuk pertama kali melalui
rambut-rambut akar, bagian di antara epidermis akar, atau melalui dinding sel
epidermis akar itu sendiri. Rambut akar merupakan hasil dari penonjolan
epidermis yang arahnya ke luar. Dengan adanya rambut-rambut akar ini maka
permukaan dinding sel akan semakin bertambah luas, sehingga proses penyerapan
air akan lebih efisien. Jaringan epidermis pada akar tumbuhan tidak mengandung
kutikula. Pada tanaman anggrek terdapat akar yang disebut akar gantung (akar
udara). Akar udara ini dapat berkembang menjadi velamen, yaitu jaringan yang
hanya terdiri atas beberapa lapis sel.
Korteks adalah
bagian dalam akar yang tersusun oleh berbagai sel yang membentuk beberapa
lapisan. Pada korteks ini terdapat jaringan parenkim, kolenkim, dan sklerenkim.
Korteks tersusun oleh sel-sel yang susunannya longgar, yang menghasilkan ruang
di antara sel-selnya disebut rongga antarsel. Rongga antarsel bermanfaat untuk
proses pertukaran gas. Dinding-dinding sel pembentuk korteks keadaannya tipis,
hal ini memberikan kelancaran pada proses pertukaran gas. Di samping itu, di
dalam sel korteks kadang-kadang terdapat butir-butir zat tepung.
Endodermis
merupakan bagian dari jaringan akar yang terdiri atas satu lapisan sel. Pada
arah radial dan transversal lapisan dinding sel endodermis terdapat penebalan
yang dihasilkan dari endapan zat yang disebut suberin. Zat suberin (gabus)
memiliki sifat kedap air (tidak dapat ditembus). Penebalan pada dinding sel
jaringan endodermis tampak berupa titik-titik yang disebut titik caspary.
Deretan titik caspary selanjutnya membentuk pita caspary. Penebalan oleh
lapisan gabus menyebabkan dinding selnya sukar untuk dilalui air, sedangkan air
harus melalui lapisan endodermis agar mencapai silinder pusat. Oleh karena itu,
air mengambil jalan lain, yaitu melalui lapisan endodermis yang dindingnya
tidak mengalami penebalan. Sel-sel endodermis yang dinding selnya tidak
mengalami penebalan ini disebut sel penerus. Dengan adanya sel penerus, air
dapat mencapai silinder pusat tanpa harus mengalami hambatan lain. Dilihat dari
letaknya, endodermis memiliki peranan untuk lewatnya air yang mengandung unsur
hara dari korteks menuju silinder pusat. Oleh karena itu, endodermis memiliki
bentuk dan susunan sel yang khas.
Silinder pusat
terbentuk oleh berkas-berkas pengangkut dan beberapa jaringan lain. Berkas
pengangkut yang membentuk silinder pusat, yaitu xilem, floem, dan perisikel.
Letak xilem dan floem pada silinder pusat tumbuhan monokotil berselingan
tersusun secara teratur sehingga membentuk jari-jari atau radial (berbentuk
lingkaran). Pada tumbuhan dikotil, xilemnya terletak di pusat akar dan floemnya
mengelilingi xilem. Oleh karena itulah, lapisan ini disebut silinder pusat.
Pada tumbuhan dikotil, di antara xilem dan floemnya terdapat lapisan kambium.
Fungsi lapisan kambium ke arah luar yaitu untuk membentuk bagian kulit,
sedangkan ke arah dalam untuk membentuk bagian kayu. Selain ke empat lapisan
akar di atas, pada lapisan terluar dari akar, yaitu di lapisan terluar silinder
pusat, juga terdapat perisikel atau perikambium. Perisikel ini merupakan
jaringan khusus yang berfungsi untuk membentuk percabangan pada akar.
2.2 Peran
Mikoriza
Mikoriza secara
harfiah berarti akar-jamur. Artinya mikoriza merupakan hubungan simbiotik dan
mutualistic (menguntungkan kedua belah pihak) antara jamur nonpatogen dengan
sel-sel yang hidup. Jamur memperoleh senyawa organic dari tanaman dan tanaman
memperoleh keuntungan karena penyerapan unsur hara dan air dapat berlangsung
lebih baik. Bagian tanaman yang terinfeksi adalah bagian akar yang masih muda.
Mikoriza dikelompokan menjadi 2 jenis yaitu, ektomikoriza dan endomikoriza.
Jenis ketiga yang jarang dijumpai adalah ektendotrofik yang merupakan jenis
antara ekto dan endomikoriza.
Mikoriza mempunyai
peranan penting dalam peningkatan pertumbuhan tanaman dengan cara meningkatkan
kemampuan tanaman dalam penyerapan air dan unsur hara terutama P dengan cara
memperluas area serapan. Simbiosis mikoriza dengan tanaman dimulai dari
perkecambahan spora atau bentuk lain dalam propagul yang terdapat di dalam
tanah. Spora kemudian berkecambah dan masuk ke dalam korteks akar membentuk
arbuskula, yang merupakan tempat pertukaran hara antara mikoriza dengan tanaman
inangnya. Hifa mikoriza berkembang keluar dari akar masuk ke dalam tanah yang
disebut dengan hifa eksternal, yang berperan menyerap hara dan air. Hal ini
menyebabkan terjadinya perubahan fisiologi pada tanaman inang, yaitu
meningkatnya pertumbuhan tanaman dan ketahanan terhadap cekaman lingkungan yang berbeda dengan tanaman tanpa mikoriza
(Mosse, 1981).
Mayerni dan
Hervani (2008) berpendapat bahwa pemberian mikoriza pada tanaman selasih mampu
meningkatkan tinggi tanaman. Tanaman bermikoriza menunjukkan pertumbuhan tinggi
tanaman dan luas daun yang lebih tinggi karena penyerapan akan hara yang
dibutuhkan oleh tanaman berjalan lebih efektif sehingga metabolisme pertumbuhan
tanaman dapat berlangsung dengan baik terutama pada fase vegetatif menuju fase
generative. Mikoriza dapat meningkatkan nutrisi tanaman dan menghasilkan
hormon-hormon pertumbuhan seperti auksin dan giberelin. Auksin berfungsi untuk
mencegah penuaan akar, sehingga akar dapat berfungsi lebih lama dan penyerapan
unsur hara akan lebih banyak. Sedangkan giberelin berfungsi untuk merangsang
pembesaran dan pembelahan sel, terutama merangsang pertumbuhan primer.
Kemampuan mikoriza dalam meningkatkan kemampuan penyerapan fosfat tidak hanya
ditentukan oleh koloni jamur pada akar dan perkembangannya di dalam tanah,
tetapi juga ditentukan oleh kemampuan hifa eksternal menyerap fosfat dari dalam
tanah. Dalam kenyataannya intensitas infeksi tidak selalu sebanding dengan
pengaruhya terhadap hasil tanaman. Infeksi dan pengaruh mikoriza berkurang
dengan meningkatnya fosfat tersedia di tanah. Jika fosfat tersedia untuk tanaman
berlebihan maka pertumbuhan tanaman yang tidak bermikoriza akan lebih baik
dibandingkan dengan tanaman yang bermikoriza (Husin, 1994).
Quilambo (2003)
berpendapat efisiensi penyerapan hara pada akar yang bermikoriza meningkat
lebih baik dibandingkan dengan tanaman tanpa mikoriza disebabkan oleh
pengambilan dan pengangkutan aktif hara oleh mikoriza. Hifa mikoriza yang
berkembang pada akar tanaman memungkinkan tanaman dapat menyerap hara yang
tidak dapat dijangkau oleh akar tanaman tanpa mikoriza. Menurut Purwaningsih
(2011) peningkatan penyerapan unsur hara terjadi dengan perluasan jangkauan
penyerapan karena adanya hifa eksternal yang dapat mencapai 8 cm di luar sistem
perakaran, eksploitasi sampai ke pori mikro karena kecilnya diameter hifa
eksternal yang kurang dari 20 % dari diameter bulu-bulu akar, dan menambah luas
permukaan sistem penyerapan.
Ada banyak
mikroorganisme berkembang di tanah, terutama di rhizosfer tanaman. Berbagai
spesies bakteri dan jamur memiliki hubungan fungsional dan merupakan sebuah
sistem holistik dengan tanaman. Mikroorganisme tersebut mampu memberi efek yang
dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman (Vessey 2003). Mikroba-mikroba tanah
berperan di dalam penyediaan dan penyerapan unsur hara bagi tanaman, misalnya
hara Nitrogen (N), fosfor (P), dan Kalium (K) (Isroi 2007).
Weller et al.
(2002) melaporkan bahwa komunitas mikroba dapat berperan dalam pertumbuhan
tanaman melalui beberapa mekanisme, antara lain meningkatkan ketersediaan unsur
hara di dalam tanah, menghasilkan hormon yang dapat merangsang pertumbuhan
tanaman, meningkatkan kemampuan bersaing dengan patogen akar, dan meningkatkan
serapan unsur-unsur hara oleh tanaman. Kemampuan mikroba dalam menjalankan
fungsi ekologis beragam sehingga untuk memanfaatkannya perlu dilakukan seleksi.
Selanjutnya, mikroba unggul hasil seleksi dapat diperbanyak dan digunakan
sebagai pupuk hayati.
Unsur N terdapat
dalam jumlah yang melimpah di udara yaitu kurang lebih 78%. Namun, N udara
berbentuk gas N2 dan tidak dapat
langsung dimanfaatkan oleh tanaman. Tanaman hanya dapat menyerap unsur N dalam
bentuk tersedia seperti ammonium (NH4+) dan Nitrat (NO3-) (Salisbury & Ross
1995). Oleh karena itu, supaya dapat dimanfaatkan oleh tanaman maka N2 perlu
diubah menjadi bentuk N terikat. Pengikatan (fiksasi) N dapat dilakukan secara
kimia melalui proses industri maupun secara biologi. Pengikatan N2 dalam proses
industri dapat menghasilkan pupuk anorganik seperti urea. Pengikatan N
secarabiologi dilakukan oleh berbagai jenis mikroba penambat N baik secara
simbiotik maupun non simbiotik (Hamim 2007). Pengikatan N oleh bakteri penambat
N ditunjukkan dengan persamaan kimia berikut ini:
N2 + 8 H+ + 8
elektron + 16 ATP 2 NH3 + H2
+ 16 ADP + 16 Pi
Dua molekul
amoniak terbentuk dari 1 molekul gas nitrogen serta diperlukan 16 molekul ATP
dan suplai elektron dan proton. Reaksi kimia tersebut dapat dilakukan oleh
organisme prokariot seperti bakteri dengan menggunakan kompleks enzim
nitrogenase (Salisbury & Ross 1995).
Mikroba penambat N
simbiotik hanya bisa digunakan untuk tanaman leguminose (kacang-kacangan) saja,
sedangkan mikroba penambat N non simbiotik dapat digunakan untuk semua jenis
tanaman (Kristanto 2002). Mikroba penambat N simbiotik contohnya adalah
Rhizobium sp. yang hidup pada bintil akar tanaman kacang-kacangan. Mikroba
penambat N non simbiotik misalnya Azospirillum sp. dan Azotobacter sp. (Isroi
2007). Menurut Hamim (2007), Rhizobium hidup dalam bintil akar yang mampu
secara kimia menambat nitrogen bebas (N2) dari udara dan mengubahnya menjadi
amoniak (NH3) yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman inang untuk tumbuh dan
berkembang.
Saraswati (1999)
melaporkan bahwa Bradyrhizobium japonicum dan Shinorhizobium japonicum adalah
bakteri bintil akar yang dapat mengikat nitrogen bebas melalui simbiosis dengan
tanaman kedelai (Glycine max) sehingga dapat menyediakan nitrogen siap pakai
bagi tanaman. Selain itu, penggunaan pupuk mikroba yang mengandung bakteri
bintil akar Bradyrhizobium japonicum, bakteri pelarut fosfat Pseudomonas,
Micrococcus, Bacillus, dan bakteri pemacu tumbuh Azospirillum dapat
meningkatkan ketersediaan hara N dan P.
Kelompok mikroba
lain yang juga berperan sebagai pupuk hayati adalah mikroba pelarut P dan K.
Tanah pertanian kita umumnya memiliki kandungan P cukup tinggi (jenuh). Namun,
hara P ini sedikit atau tidak tersedia bagi tanaman, karena terikat pada
mineral liat tanah. Peranan mikroba pelarut P ini adalah melepaskan ikatan P dari mineral liat dan
menyediakannya bagi tanaman. Banyak sekali mikroba yang mampu melarutkan P,
antara lain: Aspergillus sp., Penicillium sp., Pseudomonas sp., dan Bacillus
megatherium. Mikroba yang berkemampuan tinggi melarutkan P, umumnya juga
berkemampuan tinggi dalam melarutkan K (Isroi 2007).
2.3 Tanah
dan Ketersediaan Hara
Tanah dapat didefinisikan
sebagai material mineral tidak-padu
yang berada di permukaan bumi dan
yang berfungsi sebagai medium
alami bagi pertumbuhan tanaman darat. Akan tetapi kalau dilakukan
praktek-praktek pengelolaan tanah dan dengan demikian dipengaruhi
oleh faktor genetik dan
lingkungan, maka akan banyak
terjadi modifikasi pada karakteristik dan kualitas tanah. Efek-efek
modifikasi terhadap lengas tanah,
temperatur-tranah, oksigen-udara-tanah, karakteristik kimiawi, kekurangan atau keracunan hara, dapat muncul
dan terlibat dengan interaksi-interaksi yang terjadi
di antara parameter-parameter ini. Selain hal-hal tersebut, uraian berikut ini akan dibatasi
pada modifikasi zone perakaran tanaman, terutama yang berkaitan dengan penyembuhan kekurangan unsur
hara.
Dalam
pertumbuhannya tanaman membutuhkan unsur hara yang cukup banyak, baik hara
makro maupun hara mikro yang berasal dari alam maupun pupuk yang ditambahkan ke
dalam tanah. Ketersediaan hara mineral makro dan mikro tersebut sangat penting
karena setiap zat mempunyai kegunaan yang berbeda-beda. Hal itu pula yang
mengakibatkan kebutuhan tanaman untuk setiap zat berbeda-beda jumlahnya (Taiz
& Zeiger 2002).
Hingga saat ini
diketahui ada 19 unsur hara esensial yang dibutuhkan oleh tanaman, 10 di
antaranya adalah hara esensial makro dan sisanya adalah esensial mikro. Nama
unsur, simbol unsur, bentuk ketersediaannya di dalam tanah, dan jumlah
akumulasinya di dalam tubuh tumbuhan dapat dililhat pada Lampiran 1. Dari ke 19 unsur tersebut C, H, dan O
mendominasi lebih dari 95% bobot kering tumbuhan, sedangkan unsur lainnya
kurang dari 5%. Unsur N yang diakumulasi tumbuhan hanya memiliki proporsi
sekitar 1,5% dari bobot kering sel atau jaringan tumbuhan. Hal ini terkait
dengan peran C, H, dan O sebagai kerangka utama yaitu senyawa organik dalam
tubuh tumbuhan. Unsur C dan O diperoleh dari udara dalam bentuk CO2 dan O2,
unsur H diperoleh dari dalam tanah dalam bentuk air (H2O) (Hamim 2007).
Tanaman tidak
dapat secara selektif menyerap unsur hara yang esensial bagi pertumbuhan dan
perkembangannya. Selain hara esensial, terdapat juga hara non esensial yang
dalam kondisi agroklimat tertentu bisa memperkaya pertumbuhan tanaman dengan
mendorong proses fisiologi. Hara tersebut disebut dengan hara fungsional atau
hara bermanfaat (pembangun) yang jika tidak ada maka pertumbuhan tanaman tidak
terganggu (Yukamgo & Yuwono 2007).
Sebagian besar
unsur yang diperlukan tanaman diserap dari larutan tanah melalui akar.
Penyerapan unsur hara umumnya lebih lambat dibandingkan dengan penyerapan air
oleh akar tanaman. Banyak factor yang mempengaruhi pola penyebaran akar
diantaranya adalah penghalang mekanis, suhu tanah, aerasi, ketersediaan air dan
ketersediaan unsur hara. Bentuk akar yang berupa silinder dan filament (panjang
dan ramping) memberikan keuntungan bagi akar dalam menyerap air dan unsur hara.
Bentuk silinder menyebabkan akar mampu mendorong matrik tanah dalam proses
pertumbuhannya dan bentuk filament memungkinkan akar untuk menjelajah lebih
luas volume tanah per unit volume akar, dibandingkan jika akar mempunyai bentuk
lain. Wilayah eksplorasi yang lebih luas ini meningkatkan kemungkinan kontak
antara permukaan akar dengan air dan unsur hara, terutama pada kondisi yang
relative kering, karena pada kondisi ini pergerakan larutan tanah menuju
permukaan akar akan sangat lambat (lakitan,1993).
Tanah
dengan keadaan tekstur dan struktur yang baik sangat menunjang keberhasilan
usaha pertanian, struktur tanah yang dikehendaki tanaman adalah struktur tanah
yang gembur mempunyai ruang pori yang berisi air dan udara sehingga penyerapan
unsur hara dapat berjalan optimal (Lingga 1998). Menurut Nyakpa dan Hasinah (1985).Pupuk kandang dapat
menambah unsur hara dalam tanah sebagai penyediaan humus yang dapat memperbaiki
struktur tanah dan mendorong kehidupan jasad renik tanah.
2.4 Lintasan
Pergerakan Hara Menuju dan di Dalam Jaringan Akar
Unsur
hara dapat kontak dengan permukaan akar melalui 3 cara yakni: secara difusi
dalam larutan tanah, secara pasif terbawa oleh aliran air tanah, dan karena
akar tumbuh kearah posisi hara tersebut dalam matriks tanah.
Gambar 2. Penyerapan unsur hara di akar
2.5 Prinsip
Penyerapan Hara
Ada 4 prinsip penyerapan unsur hara
dalam bentuk ion oleh tumbuhan:
1.
Jika
sel tidak melangsungkan metabolisme atau mati, maka membrannnya akan lebih
mudah dilalui oleh bahan-bahan yang terlarut (solute)
2.
Molekul
air dn gas-gas yang terlarut didalamnya, seperti N2, O2, dan CO2 dapat melalui
membran dengan mudah.
3.
Bahan
terlarut yang bersifat hidrofobik menembus membran dengan kemudahan sebanding
dengan kelarutannya dalam lemak.
4.
Ion-ion
atau molekul-molekul yang bersifat hidrofilik dengan tingkat kelarutan dalam
lemak yang sama akan menembus membran dengan tingkat kemudahan yang berbanding
terbalik dengan ukurannya (berat molekulnya)
2.6 Karakteristik
Serapan Hara
Serapan unsur hara
oleh tanaman memiliki beberapa karakteristik yang bersifat akumulatif,
selektif, satu arah (uni directional)
dan tidak dapat jenuh. Akumulatif yaitu tingginya konsentrasi unsur hara di
dalam sel dibanding konsentrasi unsur hara diluar sel, ini akibat dari
penyerapan unsur hara 2. Selektif Yaitu serapan suatu ion tidak dipengaruhi
oleh adanya ion lain dengan muatan yang sama apalagi ion yang berbeda
valensinya. Ini tidak hanya berlaku untuk ion saja namun juga untuk senyawa
organik. Sifat ini tidak sepenuhnya benar, karena ada beberapa ion yang kadang
mengalami hambatan karena kompetitif. 3. Satu Arah Ion yang masuk ke sitosol
akan lebih dipacu dibanding keluar yang akan terhambat kecuali bila terjadi
kebocoran membran akibat suhu tinggi atau yang lainnya. 4. Tidak Dapat Jenuh
Serapan ion tidak mencapai tingkat jenuh sampai konsentrasi tinggi. Akan ada
peran protein pembawa pada membran yang tidak akan mempengaruhi serapan.
2.7 Mekanisme
Serapan Hara
Mekanisme penyediaan unsur hara
dalam tanah melalui tiga mekanisme,
yaitu:
1.
Mekanisme Aliran Massa (Mass Flow)
Mekanisme aliran massa adalah suatu
mekanisme gerakan unsur hara di dalam tanah menuju ke permukaan akar
bersama-sama dengan gerakan massa air. Selama masa hidup tanaman mengalami
peristiwa penguapan air yang dikenal dengan peristiwa transpirasi. Selama
proses transpirasi tanaman berlangsung, terjadi juga proses penyerapan air oleh
akar tanaman. Pergerakan massa air ke akar tanaman akibat langsung dari serapan
massa air oleh akar tanaman terikut juga terbawa unsur hara yang terkandung
dalam air tersebut. Peristiwa tersedianya unsur hara yang terkandung dalam air
ikut bersama gerakan massa air ke permukaan akar tanaman dikenal dengan
Mekanisme Aliran Massa. Unsur hara yang ketersediaannya bagi tanaman melalui
mekanisme ini meliputi: nitrogen (98,8%), kalsium (71,4%), belerang (95,0%),
dan Mo (95,2%).
Mekanisme aliran massa adalah suatu
mekanisme gerakan unsur hara di dalam tanah menuju ke permukaan akar bersama- sama
dengan gerakan massa air. Selama proses transpirasi tanaman berlangsung,
terjadi juga proses penyerapan air oleh akar tanaman. Terserapnya air karena adanya perbedaan
potensial air yang disebabkan oleh proses transpirasi tersebut. Nilai potensial air di dalam tanah lebih
rendah dibandingkan dengan permukaan bulu akar sehingga air tanah masuk kedalam
jaringan akar. Pergerakan massa air ke
akar tanaman akibat langsung dari serapan massa air oleh akar tanaman terikut
juga unsur hara yang terkandung dalam air tersebut.
2.
Mekanisme Difusi
Ketersediaan unsur hara ke permukaan
akar tanaman, dapat juga terjadi karena melalui mekanisme perbedaan
konsentrasi. Konsentrasi unsur hara pada permukaan akar tanaman lebih rendah
dibandingkan dengan konsentrasi hara dalam larutan tanah dan konsentrasi unsur
hara pada permukaan koloid liat serta pada permukaan koloid organik. Kondisi
ini terjadi karena sebagian besar unsur hara tersebut telah diserap oleh akar
tanaman. Tingginya konsentrasi unsur hara pada ketiga posisi tersebut
menyebabkan terjadinya peristiwa difusi dari unsur hara berkonsentrasi tinggi
ke posisi permukaan akar tanaman. Peristiwa pergerakan unsur hara yang terjadi
karena adanya perbedaan konsentrasi unsur hara tersebut dikenal dengan
mekanisme penyediaan hara secara difusi. Beberapa unsur hara yang tersedia
melalui mekanisme difusi ini, adalah: fosfor (90,9%) dan kalium (77,7%).
Difusi terjadi karena konsentrasi
unsur hara pada permukaan akar tanaman lebih rendah dibandingkan dengan
konsentrasi hara dalam larutan tanah dan konsentrasi unsur hara pada permukaan
koloid liat serta pada permukaan koloid organik. Kondisi ini terjadi karena sebagian besar
unsur hara tersebut telah diserap oleh akar tanaman. Tingginya konsentrasi unsur hara pada ketiga
posisi tersebut menyebabkan terjadinya peristiwa difusi dari unsur hara
berkonsentrasi tinggi ke posisi permukaan akar tanaman.
3.
Mekanisme Intersepsi Akar
Mekanisme yang terjadi adalah pergerakan
akar tanaman yang memperpendek jarak dengan keberadaan unsur hara. Peristiwa ini terjadi karena akar tanaman
tumbuh dan memanjang, sehingga memperluas jangkauan akar tersebut. Perpanjangan
akar tersebut menjadikan permukaan akar lebih mendekati posisi keberadaan unsur
hara, baik unsur hara yang ada dalam larutan tanah, permukaan koloid liat,
maupun permukaan koloid organik.
Mekanisme intersepsi akar sangat
berbeda dengan kedua mekanisme sebelumnya. Kedua mekanisme sebelumnya
menjelaskan pergerakan unsur hara menuju ke akar tanaman, sedangkan mekanisme
ketiga ini menjelaskan gerakan akar tanaman yang memperpendek jarak dengan keberadaan
unsur hara. Peristiwa ini terjadi karena akar tanaman tumbuh dan memanjang,
sehingga memperluas jangkauan akar tersebut. Perpanjangan akar tersebut
menjadikan permukaan akar lebih mendekati posisi dimana unsur hara berada, baik
unsur hara yang berada dalam larutan tanah, permukaan koloid liat dan permukaan
koloid organik. Mekanisme ketersediaan unsur hara tersebut dikenal sebagai
mekanisme intersepsi akar. Unsur hara yang ketersediaannya sebagian besar
melalui mekanisme ini adalah: kalsium (28,6%).
BAB
III
KESIMPULAN
Berdasarkan pembahasan diatas, dapat disimpulkan seperti
berikut.
1.
Akar merupakan organ tumbuhan yang
berfungsi dalam penyerapan unsur hara
2.
Mikoriza berperan dalam mempermudah
penyerapan unsur hara
3.
Penyerapan unsur hara memiliki karakteristik
tertentu
4.
Unsur hara masuk ketumbuhan melalui
3 mekanisme yaitu: aliran massa, intersepsi akar, dan difusi.
DAFTAR PUSTAKA
Acehpedia.
2010. Bercocok Tanam. Cv. Sejahtera,
Aceh.
Dwidjoseputro, D.
1980. Pengantar Fisiologi Tumbuhan.
Cetakan keenam. PT.Gramedia,
Jakarta.
Fitter, A.
H. dan Hay R. K. M. 1981. Fisiologi Lingkungan Tanaman. Gadjah
Mada University Press, Yogyakarta.
Mada University Press, Yogyakarta.
Hardjowigeno,
Sarwono. 1989. Ilmu Tanah. Melton Putra, Jakarta.
Harjadi, S.
S. 1979. Pengantar Agronomi.Gramedia, Jakarta.
Hardjanto,
dkk. 1986. Bercocok Tanam. Yasaguna, Jakarta
Lakitan,
Benyamin. 2010. Dasar-Dasar Fisiologi
Tumbuhan. Rajawali Press. Jakarta
Hamim. 2007. Ekofisiologi Tanaman. Universitas Padjajaran. Bandung. B
Husin,
E. F. 1994. Mikoriza. Fakultas Pertanian. Universitas Andalas, Padang.
Jumin, H.
B. 1989. Ekologi
Tanaman Suatu Pendekatan
Fisiologi. Cetakan kedua.
Rajawali
Press,
Jakarta.
Kemas, A.
H. 2007. Dasar-dasar
Ilmu Tanah. PT. Raja Grafindo
Persada. Jakarta.
Mayerni,
R. dan D. Hervani. 2008. Pengaruh jamur
mikoriza arbuskula terhadap pertumbuhan tanaman selasih (Ocimum sanctum L.).
Jurnal Akta Agrosia 11: 7-12.
Mosse,
B. 1981. Vesicular-Arbuskular Mycorrhiza
for Tropical Agriculture. Hawaii Institute of Tropical Agriculture and Human
Resources. University of Hawaii. 82 p.
Sutedjo, M, M., Kartasapoetra dan
A, G.,Sastroatmodjo, S. 1996. Mikro
Biologi Tanah. Rineka Cipta. Jakarta.
Quilambo,
O. A. 2003. Simbiosis mikoriza vesicular
arbuscular. African Journal of Biotechnology 2: 539-546.
(diterjemahkan oleh Susetyo,
S., Kismono, S.
Harini).
0 Response to "PENYERAPAN UNSUR HARA"
Posting Komentar