Unsurhara esensial yang dibutuhkan tanaman terdiri dari unsur hara makro (N, P, K, Ca, Mg, dan S) dan unsur mikro (Zn, Cu, Mn, Mo, B, Fe, dan Cl). Unsur logam Pb, Cd juga terkandung dalam jaringan tanaman yang disebut hara non-esensial, sebab belum diketahui fungsi unsur tersebut dalam tubuh tanaman. Secara umum semua unsur hara bersumber dari
Delapanunsur esensial yang lain disebut mikronutrien (micronutrient) karena tumbuhan membutuhkan unsur-unsur tersebut dalam jumlah kecil.Mereka adalah klorin, besi, mangan, boron, seng, tembaga, nikel, dan molibdenum. Pada beberapa kasus, natrium mungkin merupakan mikronutrien esensial kesembilan, yakni bagi tumbuhan yang menggunakan jalur-jalur fotosintesis C3 dan CAM demi peregenerasial
Abuadalah nama yang diberikan pada semua residu non - cair yang tersisa setelah sa,pel dibakar, dan sebagian besar terdiri dari oksida logam. 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
Unsurhara esensial terdiri atas unsur hara makro dan mikro, unsur hara esensial merupakan unsur hara yang mutlak dibutuhkan tanaman dan fungsinya tidak bisa digantikan oleh unsur lain, tidak terpenuhinya salah satu unsur hara akan mengakibatkan tanaman tersebut tidak dapat menyelsaikan siklus hidupnya. Untuk mengetahui siklus unsur hara makro
Unsurhara merupakan unsur yang sangat dibutuhkan bagi tanaman baik untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman.Unsur hara memiliki fungsi yang berbeda pada setiap tubuh tanaman yaitu termasuk ionik, peran nzimatik, struktural dan peaturan (Christin, 2009).Unsur hara dibagi menjadi 2 jenis yaitu unsur hara essensial dan non essensial yang semua tergantung penyerapan dari tanaman terhadap
Defisiensidari unsur hara tersebut sangat specifik dan tidak digantikan oleh unsur hara lain. Elemen tersebut terlibat secara langsung dalam nutrisi tanaman, sebagai contoh terlibat langsung dalam proses metabolisme dan sangat esensial, dan atau juga terlibat dan dibutuhkan untuk proses enzimatik.
. C, H, O, N, P dan S merupakan unsur-unsur yang menyusun protein ataupun protolasma. Di samping enam unsur ini masih ada 15 unsur lain yang dinilai esensial, yaitu K, Ca, Mg, Fe, Mn, Mo, Cu, B, Zn, Cl, Ni, Na, Co, Va, dan Si. Tidak semua unsur ini dibutuhkan oleh semua tumbuhan, tetapi semua unsur ini ternyata dibutuhkan oleh beberapa tumbuhan. Unsur-unsur ini bersama-sama dengan P dan S biasanya menyusun abu tanaman setelah C, H, O dan N dibebaskan dalam pembakaran. Tiap-tiap unsur dari dua puluh unsur tersebut memegang peranan dalam proses tumbuh dan dapat mengurangi pertumbuhan dan produksi bila terdapat dalam jumlah yang kurang. Unsur C, H dan O yang terdapat di dalam tanah berasal dari air dan CO2 yang kemudian dirubah menjadi karbohidrat sederhana melalui proses forosintesa yang akhirnya dijadikan asam-asam amino, protein dan protoplasma. Unsur-unsur ini tidak digolongkan ke dalam unsur-unsur mineral. Kadar unsur-unsur hara mineral di dalam tanaman dipengaruhi oleh banyak faktor sehingga persentase kandungannya di dalam tanaman berbeda-beda. Metode analisa dapat mempengaruhi susunan suatu unsur di dalam tanaman. Dengan majunya metode dan tehnik analisa maka ketelitian dan ketepatan pengukuran dapat lebih baik. Contoh yang ekstrim adalah belerang. Terakhir ini oleh Venema ditentukan bahwa kadar belerang di dalam tanaman sebenarnya dua sampai seratus kali lebih tinggi dibandingkan dengan data yang lama. Seringkali juga terjadi salah penggunaan data analisis tanaman. Dalam hal ini data tersebut dipakai sebagai satu-satunya dasar untuk merumuskan program pemupukan. Dasar pemikiran ialah bahwa pupuk yang diberikan setara dengan jumlah yang diserap tanaman. Pendekatan demikian sama sekali mengabaikan faktor-faktor penting lain seperti kehilangan karena pencucian, fiksasi dari beberapa unsur oleh tanah, efesiensi dari berbagai tanaman dalam mengabsorpsi unsur-unsur tertentu, dan lain-lain. Data analisis tanaman bersama-sama dengan keterangan-keterangan tentang faktor-faktor di atas apabila dipertimbangkan secara bersama maka hasil formulasi akan jauh lebih baik. Peranan dari setiap unsur hara mineral dalam pertumbuhan tanaman dikemukakan secara singkat di dalam uraian-uraian di bawahn ini. Nitrogen N Unsur ini penting bagi tanaman dapat disediakan oleh manusia melalui pemupukan. Nitrogen umumnya diserap oleh tanaman dalam bentuk NO3– dan NH4+ walaupun urea H2NCONH2 dapat juga dimanfaatkan oleh tanaman karena urea secara cepat dapat diserap melalui epidermis daun. Jarang sekali bahwa urea diabsorpsi melalui akar karena di dalam tanah urea dihidrolisa menjadi NH4+. Asam-asam amino yang larut dalam air dan asam nucleic dapat juga diabsorpsi oleh tanaman tingkat tinggi. Tetapi senyawa-senyawa ini biasanya tidak terdapat dalam larutan tanah dalam jumlah yang cukup berarti. Di tanah-tanah yang bereaksi agak masam sampai alkali, dengan aerasi baik, maka bentuk NO3–akan banyak dijumpai. Bentuk N yang diabsorpsi tanaman berbeda-beda. Ada tanaman yang lebih baik tumbuh bila diberi NH4+ ada pula yang lebih baik bila diberi NO3– dan ada pula tanaman yang tidak terpengaruh oleh bentuk-bentuk N ini. Tanaman padi sawah mengambil N biasanya mengabsorpsi bentuk NO3– yang terbanyak. Nitrogen yang diserap ini di dalam tanaman diubah menjadi –N, -NH, -NH2. bentuk reduksi ini kemudian diubah menjadi senyawa yang lebih kompleks dan akhirnya menjadi protein. Protein di dalam sel-sel vegetatif tanaman, umumnya adalah peranan fungsional daripada struktural. Sebagian besar berupa enzym dan sisanya berupa nucleoprotein dimana sebagian terdapat di dalam chromosom. Dengan demikian maka protein bersifat seperti katalisator dan sebagai pemimpin dalam proses metabolisme. Protein-protein yang fungsional tidak stabil, mereka selalu pecah dan kemudian membentuk kembali. Pemberian N yang banyak akan mengakibatkan pertumbuhan vegetatip berlangsung hebat sekali dan warna daun menjadi hijau tua. Kelebihan N dapat memperpanjang umur tanaman dan memperlambat proses kematangan karena tidak seimbang dengan unsur lain seperti P, K, dan S. Penyediaan nitrogen berhubungan dengan penggunaan karbohidrat. Apabila persediaan N sedikit maka hanya sebagian kecil hasil photosintesa ini yang dirubah menjadi protein dan sisanya diendapkan. Pengendapan karbohidrat ini menyebabkan sel-sel vegetatip tanaman menebal. Apabila persediaan N cukup banyak maka sedikit sekali yang mengendap karena sebgaian besar dijadikan protein, jadi banyak protoplasma yang terbentuk. Oleh karena protoplasma ini mengikat banyak air, maka tanaman yang dipupuk banyak N biasanya mempunyai kadar air tinggi di dalam sel vegetatip. Sebagai akibatnya tanaman ini tidak resisten terhadap serangan hama ataupun penyakit. Pada tanaman serat, kelebihan N akan melemahkan serat-seratnya sedangkan untuk tanaman biji-bijian akan menyebabkan tanaman rebah, terutama bila kekurangan kalium atau apabila varietas yang dipakai tidak tahan terhadap pemupukan N yang tinggi. Pemupukan N yang tinggi juga akan mengurangi kadar gula tanaman bit. Keburukan-keburukan akibat pemupukan N yang dikemukakan di atas biasanya tidak terjadi bila unsur-unsur lain terdapat dalam keadaan yang cukup. Dalam keadaan demikian pemupukan N biasanya sangat meningkatkan produksi tanaman. Kekurangan N biasanya menyebabkan pertumbuhan tanaman tertekan dan daun-daun menjadi kering. Gejala chlorosis mula-mula timbul pada daun yang tua sedangkan daun-daun muda tetap berwarna hijau. Kenyataan ini membuktikan mobilitas N di dalam tanaman. Apabila akar tanaman tidak dapat mengambil N cukup untuk pertumbuhannya maka senyawa N di dalam daun-daun yang tua menjalani proses autolysis. Dalam hal ini protein dirubah menjadi bentuk yang larut dan ditranslokasi ke bagian-bagian yang muda dimana jaringan meristemnya masih aktif. Pada keadaan kandungan N yang rendah sekali, daun akan menjadi coklat dan mati. Utnuk jenis rumput-rumputan ujung-ujung daun tua mula-mula akan mengering seperti terbakar dan menjalar ke seluruh daun melalui ibu tulang dan melebar ke samping sehingga memberikan bentuk V. Fosfor P Fosfor bersama-sama dengan Nitrogen dan Kalsium, digolongkan sebagai unsur-unsur utama walaupun diabsorpsi dalam jumlah yang lebih kecil dari kedua unsur tersebut. Tanaman biasanya mengabsorpsi P dalam bentuk ion orthofosfat primer H2PO4– dan sebagian kecil dalam bentuk sekunder HPO42-. Absorpsi kedua ion itu oleh tanaman dipengaruhi oleh pH tanah sekitar akar. Pada pH tanah yang rendah absorpsi bentuk H2PO4– akan meningkat. Selain kedua bentuk di atas mungkin juga bentuk pirofosfat dan metafosfat dapat diambil oleh tanaman. Akhir-akhir ini TVA Tennessee Valey Authority telah mengeluarkan sejumlah pupuk polifosfat dari kalsium, kalium dan amonium dimana terbanyak adalah bentuk pirofosfat dihidrolisakan di dalam air maka absorpsi merupakan pertanyaan yang hanya. Namun demikian, terlepas dari bentuk fosfat yang sebenarnya diabsorpsi tanaman, metafosfat dan pirofosfat merupakan sumber fosfat yang baik. Tanaman dapat juga mengabsorpsi fosfat dalam bentuk P organik seperti asam nucleic dan phytin. Bentuk-bentuk ini berasal dari dekomposisi bahan organik dan dapat langsung dipakai oleh tanaman. Tetapi karena tidak stabil dalam suasana dimana aktivitas mikrobia tinggi, maka peranan mereka sebagai sumber fosfat bagi tanaman di lapangan menjadi kecil. Fosfat juga telah ditemukan sebagai bagian dari asam nucleic, phytin, dan fosfolipid-fosfolipid. Dengan demikian pemberian P yang cukup pada saat tanaman masih muda adalah penting untuk meleakkan primordi dari bagian-bagian reproduktif. Fosfat juga mempercepat masaknya buah terutama bagi tanaman serealia. Kekurangan fosfat jelas sekali mengurangi pertumbuhan tanaman. Fosfat penting bagi pembentukkan biji, dan banyak dijumpai di dalam buah dan biji. Fosfat yang cukup akan memperbesar pertumbuhan akar. Percobaan-percobaan dari Ohlrogge dan rekan-rekannya di universitas Purdue, menunjukkan bahwa apabila pupuk P yang mudah larut diberikan bersama-sama dengan pupuk NH4+ di dalam larikan, maka akar tanaman akan berkembang hebat sekali di daerah itu. Juga ada kenyataan bahwa absorpsi fosfat bertambah bila dipakai pupuk nitrat dibandingkan dengan pupuk amonium. Fosfor merupakan unsur yang mobil di dalam tanaman. Apabila terjadi kekurangan fosfat maka fosfat di dalam jaringan yang tua diangkat ke bagian-bagian meristem yang sedang aktif. Tetapi oleh karena kekurangan unsur ini menghambat seluruh pertumbuhan tanaman, maka gejala yang jelas pada daun seperti halnya kekurangan unsur-unsur N dan K, jarang terlihat. Peranan fosfat adalah sangat khusus dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Fosfat atau radikal fosforil di dalam sel-sel tanaman diangkat ke golongan aseptor melalui suatu reaksi yang disebut fosfosilasi sehingga reaktivitas dari suatu zat bertambah. Fosforilasi akan mengurangi enersi aktivitas dari penghalang barrier di dalam sel tanaman sehingga memungkinkan semua reaksi-reaksi kimia di dalam proses biologi berlangsung sempurna dan dipercepat. Perubahan fosfat di dalam tanama terjadi dalam tiga tahap. Pada tahap pertama fosfat anorganik diabsorpsi dan bereaksi dengan molekul atau radikal organik. Pada tahap kedua terjadi proses transfosforilasi dimana golongan fosforil dirubah menjadi molekul-molekul lain. Dan pada tahap ketiga. Fosfat atau pirofosfat dibebaskan dariintermediated phosphorylated oleh proses hidrolisa ataupun melalui substitusi radikal organik. Sumber enersi yang utama untuk perubahan fosfat ke dalam berbagai bentuk kombinasi organik adalah energi potensial oksidasi reduksi yang dihasilkan dalam proses metabolisme oksidatif. Ikatan-ikatan fosfat organik dari berbagai senyawa-senyawa biologi pada dasarnya merupakan golongan enersi tinggi dan enersi rendah sesuai dengan perubahan enersi bebas pada waktu proses hidrolisa. Walaupun penggolongan ini nampaknya kurang tepat, tetapi untuk perubahan-perubahan dari satu golongan ke golongan yang lain nampaknya mempunyai hubungan yang teratur. Diduga bahwa enersi dari berbagai ikatan fosfat dapat dihubungkan dengan enersi dari perubahan fosforil phosphoryl transfer potential = Ptp. Nilainya yang dinyatakan dalam kilogram kalori mencerminkan jumlah kegiatan biokimia yang dihasilkan dari suatu ikatan fosfat tertentu. Bebrapa peran fosfat yang penting ialah dalam proses photosintesa, perubahan-perubahan karbohidrat dan senyawa-senyawa yang berhubungan dengannya, glikolisis, meta bolisme asam amino, metabolisme lemak, metabolisme sulfur, oksidasi biologis, dan sejumlah reaksi dalam proses hidup. Fosfor betul-betul merupakan unsur yang sangat penting dalam proses transfer enersi, suatu proses yang vital dalam hidup dan pertumbuhan. Kalium K Kalium diabsorpsi oleh tanaman dalam bentuk K+, dan dijumpai dalam berbagai kadar di dalam tanah. Bentuk dapat ditukar atau bentuk yang tersedia bagi tanaman biasanya terdapat dalam jumlah yang kecil. Penambahan K ke dalam tanah biasanya dalam bentuk pupuk K yang larut dalam air Kcl, K2SO4, KNO3, K- Mg- Sulfat- dan pupuk-pupuk majemuk. Kebutuhan tanaman akan K cukup tinggi dan akan menunjukkan gejala kekurangan apabila kebutuhannya tidak mencukupi. Dalam keadaan demikian maka terjadi translokasi K dari bagian-bagian yang tua ke bagian-bagian yang muda. Dengan demikian gejalanya mulai terlibat pada bagian bawah dan bergerak ke ujung tanaman. Berbeda dengan N, S, P dan beberapa unsur lain, K tidak dijumpai di dalam bagian tanaman seperti protoplasma, lemak dan selulosa. Fungsinya nampaknya lebih bersifat katakisator. Terlepas dari kenyataan-kenyataan di atas, kalium mempunyai peran penting sekali terhadap peristiwa-peristiwa fisiologis berikut Metabolisme karbohidrat pembentukkan, pemecahan dan translokasi pati. Metabolisme nitrogen dan sintesa protein. Mengawasi dan mengatur aktivitas beragam unsur mineral. Netralisasi asam-asam organik yang penting bagi proses fisiologik. Mengaktifkan berbagai enzym. Mempercepat pertumbuhan jaringan meristematik. Mengatur pergerakkan stoma dan hal-hal yang berhubungan dengan air. Peranan-peranan tersebut di atas dapat dilihat dalam berbagai bentuk gejala tumbuh. Daun-daun menjadi kuning, melemahkan batang dari tanaman biji-bijian dan mengakibatkan mudah rendah. Kekurangan kalium akan menyebabkan produksi tanaman berkurang sekali. Sering terjadi bahwa walaupun produksi tanaman berkurang sekali tetapi gejala kekurangan tidak timbul. Peristiwa ini dikenal sebagai kelaparan yang tersembunyi hidden hunger dan tidak saja terbatas pada kalium tetapi juga berlaku untuk unsur hara lainnya. Kekurangan kalium juga mengurangi resistensi terhadap penyakit. Serangan pouldry dan penyakit busuk akar pada tanaman alfalfa, mildew pada gandum bertambah hebat pada tanah-tanah yang kekurangan kalium. Pengaruh kalium juga terlihat pada kwalitas buah. Pengaruh kekurangan kalium secara keseluruhan baik terhadap pertumbuhan maupun terhadap kwalitasnya merupakan akibat pengaruhnya terhadap proses-proses fisiologis. Kekurangan kalium akan merubah aktivitas enzym invertase, diastase, peptase dan katalase pada tanaman tebu juga kalium berpengaruh atas aktivitas pyruvic kinase pada beberapa tanaman. Proses photosintesa dapat berkurang bila kandungan kalium rendah dan pada saat itu respirasi bertambah besar. Hal ini akan menekan persediaan karbohidrat yang tentu akan mengurangi pertumbuhan tanaman. Translokasi gula pada tanaman tebu berkurang sekali bila kadar kalium rendah. Dari percobaan terbukti bahwa pada tanah-tanah yang kadar kalium rendah translokasi ini berkurang menjadi kurang lebih setengah dari kecepatan translokasi normal, yaitu kira-kira cm/menit. Peranan kalium dan hubungan dengan kandungan air dalam tanaman adalah penting dalam mempertahankan turgor tanaman itu yang sangat diperlukan agar proses-proses metabolisme lainnya dapat berlangsung dengan baik. Pengaruh yang penting lainnya adalah dalam proses metabolisme protein. Pada tanaman yang kadar kaliumnya rendah ternyata perubahan bentuk-bentuk amida ke protein terlambat sehingga dijumpai akumulasi dari N-amida. Percobaan-percobaan membuktikan bahwa dengan naiknya kadar kalium maka kandungan protein tanaman juga bertambah sedangkan sebaliknya jumlah senyawa N-nonprotein berkurang. juga diperoleh kenyataan bahwa tanaman makanan ternak dengan kadar N-nonprotein tinggi akan membahayakan hewan karena mudah terjadi proses dominasi. Dalam proses ini akan dibebaskan sejumlah NH3 yang dapat membahayakan hewan. Oleh karena hewan dan manusia memperoleh sejumlah kalium berasal dari tumbuh-tumbuhan, maka kalium yang cukup bagi tanaman kita adalah penting. Peranan kalium dalam proses metabolisme hewan pada prinsipnya adalah untuk menimbulkan arus bioelektrik. Kalsium Ca Kalsium dibutuhkan oleh semua tanaman tingkat tinggi, dan diambil dalam bentuk Ca++. Kalsium banya dijumpai di dalam daun, dan pada beberapa tanaman dijumpai dalam bentuk Ca-oksalat di dalam sel-sel tanaman tersebut. Juga kalsium dapat dijumpai dalam bentuk ion di dalam cairan sel. Tanaman yang kekurangan kalsium akan terganggu pembentukkan pucuk dan ujung-ujung akar. Dengan demikian, pertumbuhan tanaman dapat terhenti apabila kadar kalsium rendah sekali. Peranan khusus dari kalsium belum jelas. Secara klasik dikemukakan bahwa diduga kalsium memegang peranan dalam pembentukkan middle lamella dari sel-sel oleh karena peranannya dalam pembentukkan kalsium pekat. Kalsium juga diduga penting dalam pembentukkan dan peningkatan kadar protein dalam mitchondria. Apabila ini benar maka peranan mitchondria dalam repirasi aerobik, yang berarti pula peranannya dalam absorpsi unsur hara. Ini berarti bahwa ada hubungan langsung antara kalsium dan absorpsi ion oleh tanaman. Peranan kalsium dalam pembentukkan protein dihubungkan dengan peranan kalsium dalam absorpsi nitrat dan aktivitas beberapa enzym. Peranan kalsium dala pemanjangan sel, dan hubungannya dengan perkembangan jaringan-jaringan meristematik belum dapat dipastikan oleh karena terdapat hasil-hasil percobaan yang saling bertentangan. Hal ini terutama disebabkan oleh adanya interaksi dengan zat-zat tumbuh tertentu, dengan kation-kation tertentu, dan untuk akar terdapat interaksi dengan pH dari media tmbuh. Namun demikian telah dapat dipastikan bahwa akar tanaman tidak memanjang dalam media tanpa kalsium. Kalsium biasanya digolongkan dalam unsur yang mobil dalam tanaman. Magnesium Mg Magnesium diabsorpsi dalam bentuk ion Mg dan merupakan satu-satunya mineral yang menyusun chlorophyl. Dengan demikian maka peranan Mg menjadi cukup jelas. Kadar Mg dalam tanaman berkisar antara – %. Walaupun sebagian besar magnesium dijumpai di dalam chloropyl, tetapi sering juga cukup banyak dijumpai di dalam biji. Nampaknya ia mempunyai hubungan dengan metaolisme fosfat dan juga memegang peranan khusus dalam mengaktifkan beberapa sistem enzym. Mg juga berperan dalam sintesa protein dan Mg diduga mendorong pembentukkan rantai polypeptide dari asam-asam amino. Oleh sebab itu kekurangan g mengakibatkan jumlah N-protein menurun dan N-protein meningkat. Magnesium termasuk unsur yang mobil dengan demikian dapat ditranslokasikan dari bagian-bagian yang tua ke bagian yang muda apabila mulai terjadi defisiensi. Oleh sebab itu gejala sulfur kurang lebih sama dengan fosfor, tetapi pada alfalfa, kubis dan turnips, kadarnya dapat lebih besar. Kekurangan sulfur ditandai dengan gejala-gejala berikut chlorosis seluruh tanaman, tanaman kerdil, batangnya kecil dan kurus. Gejala kekurangan S pada banyak tanaman sama dengan nitrogen sehingga seringkali terjadi salah menilai masalah di lapangan. Perbedaan gjala terutama terletak pada perbedaan sifat dari kedua unsur ini. Sulfur sukar ditranslokasi dari bagian yang tua ke bagian yang muda apabila terjadi kekurangan unsur ini. Dengan demikian gejala kekurangan sulfur akan terlihat pada bagian-bagian yang muda. Peranan sulfur dalam pertumbuhan dan metabolisme tanaman sangat banyak dan penting. Sulfur dibutuhkan untuk sintesa asam-asam amino yang mengandung S, seperti cystine, cyctine, dan methonine dan juga untuk sintesa protein. Sulfur mengaktifkan enzym-enzym protolytic tertentu seperti papainase, contoh-contohnya adalah papain, bromelin dan ficin. Sulfur merupakan bagian dari vitamin-vitamin tertentu, coenzym A, biotin, thiamin vitamin B1 dan glutathiono. Sulfur terdapat juga di dalam minyak beberapa tanaman rempah dan bawang. Sulfur menaikkan kadar minyak tanaman seperti kedele. Rantai disulfida -S-S- akhir-akhir ini dihubungkan dengan struktur protoplasma, dan jumlah gugusan subhidril -SH dalam tanaman dalam beberapa hal telah dihubungkan dengan kenaikan day tahan terhadap suhu rendah. Nilai biologik dari suatu protein yang dinyatakan dengan indeks EAA Essential Amino Aci ditentukan dengan jalan membandingkan kadar asam amino dengan kadarnya pada protein hewani yang berkwalitas tinggi. Penelitian-penelitian tentang nilai gizi suatu bahan makanan menunjukkan bahwa asam amino yang mengandung S menentukan nilai biologik dari protein yang dikandungnya, bahkan lebih penting dari kandungan lysin. Para peneliti ini bahkan engemukakan bahwa sebagian besar dari penduduk dunia hidup dari bahan makanan yang rendah kadar methioninnya. Apabila ternak ruminant dapat menggunakan sulfat, sulfida dan juga unsur S dalam pembentukkan protein, maka ternak nonruminant harus ada methionine di dalam ransumnya baru dapat membentuk protein. Pemupukan N dalam jumlah besar dapat menyebabkan akumulasi nitrat dan amida di dalam tanaman. Kadar nitrat yang tinggi di dalam tanaman akan bersifat racun bagi hewan. Akumulasi ini terutama terjadi apabila kadar S di dalam tanah rendah. Kenyataan ini baru saja diperoleh peneliti-peneliti di Norwegia. Mereka menunjukkan bahwa bahaya dari kandungan nitrat yang tinggi dihilangkan pemupukan S yang cukup. Tanaman dengan bandingan N S %N %S sebesar 10 1 sampai 20 1 dinilai cukup baik untuk diberikan kepada ternak ruminant. Boron B Boron dalam tanah umumnya terdapat dalam bentuk asam borat yang tak terdisosiasi H3BO3, pK dan diserap tanaman. Bentuk-bentuk lain yang jumlahnya sedikit ialah B4O72-, H2BO3–, HBO3= dan BO3—. Juga diambil tanaman tetapi tidak nyata pengaruhnya bagi tanaman. Kadarnya dalam tanaman-tanaman monokotil berkisar antara 6 – 18 ppm dan dalam dikotil antara 20 – 60 ppm. Kadar 20 ppm dalam dayn tua berbagi tanaman biasanya dinilai cukup. Beberapa tanaman terutama jenis kacang-kacangan, sangat sensitif terhadap unsur ini. Dosis B yang dipakai dengan hasil baik untuk alfalfa dapat bersifat racun bagi kacang-kacangan. Boron relatif immobil di dalam tanaman sehingga gejala defisiensi pertama-tama terlihat pada pucuk-pucuk muda yang selanjutnya diikuti oleh kematian daun-daun muda. Daun yang termuda akan menjadi hijau pucat, terutama pada bagian dasarnya. Jaringan pada bagian pangkal daun pecah, sehingga apabila daun itu tumbuh terus maka ia seakan-akan terpilih. Berbagai tanaman akar root crops dipengaruhi sekali oleh kekurangan boron. Jaringan-jaringan dalam dari akar-akar pecah dan memberikan warna hitam yang dinamakan hati coklat atau hitam brown atau black heart seperti sering terlihat pada bit gula. Mengapa kekurangan boron memberikan gejala seperti disebutkan di atas, tidak diketahui dengan jelas. Boron dinyatakan mengambil peran dalam metabolisme karbohidrat dan pergerakkan gula dengan jalan membentuk senyawa kompleks dari boron gula yang bersifat permeable atau dengan mempengaruhi membran sel sehingga sifatnya lebih permeable untuk gula. Boron juga mempengaruhi perkembangan sel, dan sistesa-sintesa penting lainnya. Fungsi lain adalah bahwa unsur ini merupakan inhibitor dalam pembentukkan tepung. Percobaan-percobaan juga membektukan bahwa transpirasi tanaman kacang-kacangan yang diberi boron lebih besar dari pada yang tidak memdapat boron. Reduksi ini terutama disebabkan karena kecepatan absorpsi air berkurang serta morfologi tanaman kekurangan B tidak normal. Juga kekurangan boron akan menyebabkan terhentinya penambahan sel. Pembelahan sel dalam hal ini jelas tidak terhenti oleh karena tidak adanya gula, protein asam nukleat tetapi bahwa tidak ada boron menyebabkan terjadinya abnormalitas dalam dinding sel sehingga pengaturan sel untuk mitosis terganggu. Sarjana-sarjana Rusia akhir-akhir ini mendapatkan bahwa kekurangan boron menurunkan kandungan asam rebonucleic acid RNA pada ujung-ujung batang dan akar dari tanaman kacang-kacangan dan bunga matahari yang ditanam dalam kultur air sedangkan kandungan asam desxyribonucleic DNA pada bagian-bagian itu juga berkurang pada tanaman bunga matahari. Pemberian boron ternyata mengembalikan produksi normal dari RNA dan DNA. Hal ini menunjukkan bahwa kekurangan boron akan lebih mengganggu metabolisme asam nucleic dari pada metabilisme karbohidrat. Besi Fe Kadar Fe sebesar 50 – 250 ppm dalam tanaman dinilai cukup. Besi diambil oleh tanaman dalam bentuk ion ataupun dalam bentuk garam-garam kompleks organik chelate dan dapat juga diabsorpsi oleh daun apabila besi sulfat atau kompleks Fe organik diberikan melalui daun. Pada beberapa tanaman, jarum-jarum besi yang dibenamkan ke dalam batang dapat merupakan sumber besi bagi tanaman itu. Walaupun Fe3+ dapat siabsorpsi oleh tanaman, tetapi dalam proses metabolisme ion Fe2+ yang aktif. Oleh sebab itu dapat terjadi bahwa walaupun kadar ion ferri banyak di dalam jaringan tanaman, gejala kekurangan besi dapat juga timbul. Kekurangan besi sering terjadi di tanah-tanah berkapur atau tanah alkali tetapi juga dapat timbul di tanah-tanah asam apabila dilakukan pemupukan fosfat yang terlalu berat. Tanaman-tanaman yang sering menunjukkan gejala ini adalah jeruk, sorghum, kedele, jenis sayur-sayuran dan tanaman liar, dan sebagainya. Gejala kekurangan mula-mula terlihat pada daun yang muda karena tidak dapat ditranslokasi dari bagian yang tua ke bagian meristem. Sebagai akibatnya pertumbuhan terhenti. Gejala ini mula-mula timbul sebagai chlorosis diantara tulang daun yang muda. Dalam keadaan yang lebih lanjut, gejala ini tersebar cepat ke seluruh helai daun sehingga warnanya menjadi putih. Fungsi khusus dari besi adalah mengaktifkan berbagai sistem enzym antara lain catalase, cytochrome, oksidase, aconitase, sintesa khlorofil, peptidilproline hydrolase dan nitrogenesa dalam fiksasi N2, terdapat pada rhizobium, dll. Kekurangan basi akan melemahkan mekanisme dari sitem prosuksi khloropyl. Hal ini terbukti dari percobaan dimana kadar khloropyl meningkat dengan pemberian besi secara terus menerus. Besi juga diduga mempunyai hubungan dengan sintesa protein khloropyl. Keseimbangan antara jumlah besi dengan jumlah Mo, P, Mn dan Cu perlu mendapat perhatian khusus. Besi mampu mengganti sebagian fungsi Mo sebagai kofaktor logam yang penting untuk kegiatan enzym reduktase nitrat pada kedele. Mangan Mn Kadar normal dalam tanaman berkisar antara 20-500 ppm. Kekuranga Mn biasanya terjadi bila kadarnya dalam bagian atas menjadi 15-25 ppm. Mangan diabsorpsi tanaman dalam bentuk ion mangano, Mn2+ dan juga dalam bentuk molekul senyawa kompleks organik. Bentuk-bentuk ini dapat juga diserap melalui daun. Mangan tidak mobil dalam tanaman sehingga gejala defisiensinya muncul mula-mula pada bagian yang muda. Pada tahap pendahuluannya gejalanya berupa chlorosis diantara tulang-tulang daun. Pada tanah-tanah yang masa dimana biasanya kadar Mn tinggi, tanaman akan keracunan. Daun-daun akan mengkerut ataupun timbul bercak-bercak keratan pada daun. Terlihatnya Mn dalam fotosintesis terutama adalah pada evaluasi O2. Mn juga berperan dalam proses-proses oksidasi reduksi dan reaksi-reaksi dekarboksilasi dan hidrolisis. Mn juga dapat mengganti Mg dalam banyak reaksi fosforilasi dan reaksi-reaksi tranfer. Mn juga dilukiskan dalam banyak reaksi enzym dalam siklus asam sitrat. Dalam hal transformasi enzym Mn sama efektif seperti Mg. Mn mempengaruhi kadar enzym dalam tanaman dan nampaknya kadar Mn tinggi mendorong pemecahan dari indolencetic acid IAA. Juga Mn merupakan aktivator khusus dari enzym prolidase dan glutamyl transferase. Akhir-akhir ini diketemukan bahwa Mn mempunyai peranan dalam salah satu proses fotokimia seperti reaksi Hill. Penelitian-penelitian Australia menemukan bahwa Mn merupakan bagian dari chloroplast tomat. Dalam usaha mengisolasi Mn dari chloroplast dengan konsentrasi KCN yang tinggi ternyata reaksi Hill terhalang sama sekali. Dari kenyataan ini disimpulkan bahwa Mn secara langsung mengambil bagian di dalam reaksi Hill pada chloroplast. Mn seperti halnya dengan unsur-unsur mikro yang lain dibutuhkan dalam jumlah yang kecil sedangakan dalam jumlah yang besar dapat menjadi racun. Cara mengatasinya biasanya dengan jalan pengapuran sampai pH Tembaga Cu Kadar normal Cu jaringan tanaman berkisar antara 5-20 ppm. Defisiensi muncul bila kadarnya menjadi lebih kecil dari 4 ppm dalam bahan kering. Tembaga diambil tanaman dalam bentuk ion kupri Cu2+, dan juga dalam bentuk molekul kompleks organik. Bentuk-bentuk ini garam-garam Cu dan Cu kompleks dapat juga diambil melalui daun, sehingga untuk mengatasi kekurangan Cu biasanya dilakukan penyemprotan pada daun. Kekurangan Cu biasanya dijumpai di tanah-tanah organosol tetapi juga pada tanah-tanah berkapur dan berpasir kuarsa. Tanaman yang biasanya respons terhadap pemupukan Cu ialah bit, clover, carrots, jagung, gandum, dan pohon buah-buahan. Gejala defisiensinya untuk tiap jenis tanaman berbeda. Pada tanaman jagung daun-daun termuda berwarna kuning dan pertumbuhannya tertekan, dan apabila keadaan kekurangan makin parah maka daun-daun yang muda menjadi putih pucat sedangkan daun yang tua mati. Pada tingkat yang lebih lanjut jaringan-jaringan pada ujung-ujung dan tepi daun mati dan memberikan gejala kekurangan Cu mula-mula berupa warna pucat dari daun-daun muda dan ujung-ujungnya mati. Sedangkan banyak tanaman sayuran yang kekurangan Cu memperlihatkan tanah layu, kemudian timbul bercak-bercak hijau kebiruan, menjadi chlorotik, mengeriting dan bunga-bunga biasa tidak terbentuk. Cu berfungsi sebagai aktivator untuk berbagi enzym yang meliputi tyrosinase, laktase, oksidase asam askorbat. Juga berfungsi pada photosynthetic electron transport dan dalam pembentukkan nodule tidak langsung. Kekurangan Cu juga menyebabkan akumulasi besi pada tanaman jagung dan terutama pada nodenya. Seperti halnya dengan besi dan Mn, jumlah Cu yang haris ada di dalam tanaman harus dihubungkan dengan jumlah logam-logam berat yang lain. Hal ini mungkin lebih penting daripada jumlah absolutnya, agar tanaman dapat berfungsi dengan baik. Seng Zn Kadar normal dalam bahan kering berkisar antara 25-150 ppm. Kurang dari 25 ppm tanaman akan kekurangan Zn dan lebih dari 400 ppm akan keracunan. Seng diambil tanaman dalam bentuk Zn2+ tetapi juga dapat diambil dalam bentuk molekul garam kompleks organik seperti EDTA. Pemberian garam-garam Zn yang larut maupun Zn kompleks melalui daun merupakan cara yang sering ditempuh untuk mengatasi kekurangan Zn. Defisiensi Zn telah dikemukakan pada berbagai tanaman antara lain pada tanaman jagung, sorghum, jeruk, polong-polongan, kapas dan berbagai tanaman sayuran. Gejala pertama terlihat pada daun yang muda dimulai dengan khlorosis diantara tulang-tulang daun diikuti dengan berkurangnya laju pertumbuhan tunas dan dapat memberikan gejala roset untuk beberapa tanaman. Gejala yang umum terjadi pada tanaman adalah Timbulnya daerah-daerah berwarna hijau muda, kuning, atau putih diantara tulang-tulang daun terutama daun-daun yang tua di bagian bawah. Jaringan-jaringan pada daerah tersebut di atas mati. Ruas-ruas tanaman/ batang memendek sehingga daun-daunnya memberikan bentuk roset. Daun-daun menjadi kecl, sempit dan agak tebal. Bentuknya seringkali tidak sempurna. Daun-daun lebih cepat gugur. Pertumbuhan tertekan. Bentuk buah seringkali tidak sempurna dan kecil atau tidak berbuah sama sekali. Seperti halnya dengan unsur hara mikro yang lain, seng dalam kadar yang relatif kecil dapat bersifat racun bagi tanaman. Kesetimbangan konsentrasinya di dalam tanaman dengan konsentrasi logam-logam berat yang lain adalah lebih penting daripada konsentraso absolutnya. Kekurangan Zn biasanya timbul pada tanah-tanah berkapur atau tanah-tanah yang diberi perlakuan P berat. Fungsi Zn dalam tanaman meliputi 1 metabilisme auxin meliputi sintesa tryptofan dan metabolisme tryptamin, 2 dehydrogenase enzym, 3 fosfodiesterase, 4 carbonic anhydrase, 5 superoksida dismutase, 6 mendorong pembentukkan cytochrome, dan 7 menstabilkan fraksi ribosom. Molibdenum Mo Kadar normal dalam bahan kering tanaman adalah kurang dari 1 ppm, tetapi kurang dari ppm tanaman akan kekurangan Mo. Tetapi dalam kasus-kasus ekstrim kadar Mo dalam tanaman dapat mencapai 1000-2000 ppm. Kadar Mo dalam nodule kacang-kacangan dapat mencapai 10 kali kadarnya dalam daun. Peranan Mo sebagai unsur essensiil baru saja ditetapkan dibandingkan dengan unsur-unsur lain. Mo mungkin sekali diambil tanaman dalam bentuk MoO42-. Dibutuhkan dalam jumlah yang sangat kecil, dan kelebihan sedikit saja dapat bersifat racun bagi ternak yang memakan bahan hijauan hasil perlakuan Mo. Kesulitan-kesulitan dalam pelaksanaan pemupukan Mo terutama disebabkan karena jumlah yang terlalu kecil. Di Australia biasanya hanya dicampur 24 oz oksida Molibdat dengan 2240 lb superfosfat. Untuk mendapatkan suatu campuran yang meratapun merupakan suatu masalah. Gejala defisiensinya banyak dikemukakan pada berbagai tanaman dan biasanya dimulai dengan gejala chlorosis diantara tulang-tulang daun. Pada tanaman polong-polongan daun-daun biasanya menjadi kuning pucat dan pertumbuhannya tertekan. Gejala ini juga merupakan ciri khas dari kekurangan nitrogen. Hal ini disebabkan karena Mo dibutuhkan oleh Rhizobium untuk fiksasi N. Mo juga dibutuhkan oleh tanaman-tanaman bukan polong-polongan, untuk reduksi nitrat. Kekurangan Mo akan menggangu fiksasi nitrogen, asimilasi nitrogen dan reduksi nitrat yang berarti mengganggu sintesa asam-asam amino dan protein. Mo juga mempengaruhi akumulasi nitrat dan menekan aktivitas oksidase asam askorbat dan merupakan aktivator bagi enzym reduksi nitrat dan oksidase xanthine. Chlor Cl Kadar Cl dalam tanaman biasanya berkisar antara – 2 %, tetapi kadar 10% tidak biasa ditemukan. Chlor diabsorpsi tanaman dalam bentuk Cl– dan baru saja ditetapkan sebagai unsur essensiil pertengan 1950. Brom dalam konsentrasi yang agak tinggi dapat mengganti sebagian fungsi dari chlorseperti halnya antara natrium dengan kalium. Hingga saat ini kekurangan chlor terbanyak dikenal dalam penelitian dengan kultur hara di rumah kaca. Tetapi beberapa tanaman dilapangan menunjukkan respons terhadap unsur ini, seperti tembakau, tomat, lobak, kol, bit, gandum, jagung, kentang, kapas, carrots dan erces. Chlor dalam jumlah yang berlebihan dapat merusak tanaman seperti pada tembakau dan kentang. Untuk kedua specien ini, daun-daun menebal dan cenderung menggulung. Dalam keadaan yang berlebihan ini, maka kwalitas penyimpanan dari kentang dan kwalitas bakar dari tembakau akan berkurang. Gejala defisiensi chlor sukar dikenal. Dikatakan bahwa tanaman yang kekuranagn chlor memperlihatkan warna daun seperti perung. Pada percobaan dengan kultur hara di rumah kaca, kekurangan chlor menekan perkembangan akar. Pengetahuan tentang fungsi chlor dalam nutrisi tanaman relatif belum ada. Cl belum ditemukan dalam hasil metabolisme sehingga peranannya diduga erat kaitannya dengan tekanan osmotik cairan sel, dan kemungkinan dalam hubungan dengan peranan netralisasi dari kation yang berdampak pada proses-proses biokimia dan biofisik. Cl juga dapat menjadi counter ion pada saat kadar K+ meningkat, jadi dengan demikian menjaga turgar daun dan bagian tanaman yang lain. Cl juga ternyata berperan dalam evolusi O2 pada photosystem II dalam proses photosintesa. Serapan NO3– dan SO4= dapat berkurang karena bersaing dengan Cl–. Cobalt Co Belum diketahui apakag cobalt dibutuhkan oleh tanaman tingkat tinggi walaupun telah ditemukan beberapa pengaruh dari unsur ini terhadap jenis leguminosao. Cobalt dibutuhkan oleh rhizobium untuk fiksasi nitrogen sehingga bertitik tolak dari produksi polong-polongan secara biasa, maka unsur ini dinilai essensiil. Cobalt penting untuk rhisobium karena ia merupakan pembentuk vitamin B12 cyanicibalamine, yang sangat penting untuk pembentukkan heamoglobin dan diperlukan untuk fiksasi nitrogen. Penelitian-penelitian tentang peranan Co terhadap ektivitas rhizobium menunjukkan bahwa rhizobium yang diinokulasi pada tanaman legume dengan media bebas cobalt, tidak tumbuh. Percobaannya sulit karena konsentrasi yang dipakai terlalu kecil, berkisar antara – ppb part per billion 1 billion = sesuai dengan kebutuhan organisme-organisme ini. Peneliti-peneliti Rusia akhir-akhir ini mendapatkan bahwa cobalt dapat memperbaiki pertumbuhan, transpirasi dan photosintesa dan pada kacang-kacangan dan mustard, kadar chlorophyl dalam daun baik. Selanjutnya dikemukakan bahwa kadar air dan aktivitas katalase dalam daun bertambah, sedangkan konsentrasi cairan sel berkurang karena perlakuan cobalt. Peranan cobalt selain dalam sinthesa vitamin B12, belum diketahu. Tetapi ada percobaan yang menunjukkan bahwa kemungkinan cobalt merupakan salah satu dari logam-logam yang mengaktifkan enzym-enzym arginase, lecithinase, exalacetic decarboxylase dan enzem malat, tetapi ia tidal mempunyai fungsi khusus. Vanadium V Vanadium merupakan unsur yang essensiil bagi ganggang hijau, scenedesmus, tetapi untuk tanaman tingkat tinggi belum terbukti. Vanadium dapat mengganti molybden sampai batas-batas tertentu dalam butriso azotobakter. Beberapa peneliti mengemukakan pendapat tentang peranan V pada rhizcbium, tetapi belum diterima secara umum. Hubungan unsur ini dengan nutrisi tanaman sama sekali belum diketahui. Natrium Na Kadar dalam tanaman dapat berkisar dari – ± 10 % dalam daun kering. Natrium diabsorpsi dalam bentuk Na+. Secara umum natrium belum diakui sebagai unsur esensiil, tetapi essensiil bagi tanaman-tanaman dari golongan C4. tetapi hasil-hasil percobaan menunjukkan bahwa unsur ini essensiil untuk tanaman bit dan bukan sekedar sebagai pengganti peranan kalium. Telah lama diketahui bahwa pertumbuhan beberapa tanaman distimulir oleh perlakuan natrium dan terutama terjadi pada tanah-tanah yang kekurangan kalium. Ada beberapa tempat di Indonesia dimana petani memupuk pohon kelapanya dengan garam dapur. Natrium mempengaruhi pengikatan air oleh tanaman dan menyebabkan tanaman itu tahan kekeringan. Pada tanah-tanah dengan kadar natrium rendah, daun-daun tenaman bit menjadi hijau tua dan tipis. Tanaman cepat menjadi layu. Gejala nekrotik diantara tulang daun dapat juga terjadi seperti kalium. Peranan kalium dalam proses fisiologi belum banyak diketahui, tetapi beberapa yang telah diketahui adalah 1 dalam akumulasi asam eksalat, 2 peran bersama dengan K, 3 dalam pembukaan stomata, dan 4 mengatur reduktase nitrat. Silikon Si Dalam tanah terutama terdapat bentuk SiOH4 dan diduga tanaman menyerap dalam bentuk ini. Essensialitas dari Si untuk pertumbuhan tanaman tingkat tinggi merupakan pertanyaan yang hangat. Akhir-akhir ini telah ditetapkan bahwa Si essensiil bagi padi, tebu dan rumput disamping beberapa tanaman lain seperti gandum, ketimun, desmondium clover, lettuce, dll. Pentingnya Si bagi ganggang telah lama diketahui tetapi akhir-akhir ini peneliti-peneliti Jepang dalam percobaan dengan kultur hara menemukan bahwa pada tanaman padi silikon dapat menambah tinggi tanaman, jumlah batang, berat basah, dan berat kering tanaman. Apabila pada masa reproduksi pemberian Si dihentikan maka jumlah butir tiap malai dan persentase biji yang masa berkurang. Diduga mungkin Si juga essensiil untuk beberapa tanaman lain seperti ketimun dan gandum. Fungsi Si dalam proses metabolisme dan fisiologi tanaman belum ditemukan. Namun Si nampaknya berperan dalam menjaga agar daun-daun tidak terkulai sehingga meningkatkan photosintesa, meningkatkan resistensi terhadap hama, dan meningkatkan daya oksidasi akar sehingga tanaman padi lebih toleran terhadap kadar Fe dan Mn yang tinggi.
Unsure Hara Esensial Pertumbuhan tanaman tidak hanya dikontrol oleh faktor dalam internal, tetapi juga ditentukan oleh faktor luar eksternal. Salah satu faktor eksternal tersebut adalah unsur hara esensial. Unsur hara esensial adalah unsur-unsur yang diperlukan bagi pertumbuhan tanaman. Apabila unsure tersebut tidak tersedia bagi tanaman, maka tanaman akan menunjukkan gejala kekurangan unsure tersebut dan pertumbuhan tanaman akan merana. Berdasarkan jumlah yang diperlukan kita mengenal adanya unsur hara makro dan unsur hara mikro. Unsur hara makro diperlukan oleh tanaman dalam jumlah yang lebih besar berat tubuh tanaman. Sedangkan unsur hara mikro diperlukan oleh tanaman dalam jumlah yang relatif kecil beberapa ppm/ part per million dari berat keringnya. Contoh 1. Unsur N termasuk unsur hara makro. Unsur ini diperlukan oleh tanaman dalam jumlah 1- % berat kering tanaman. Unsur tersebut diperlukan oleh tanaman sebagai penyusun asam amino, protein, dan klorofil. Apabila tanaman kekurangan unsur N akan menunjukkan gejala antara lain klorosis pada daun. Gejala kekurangan N pertama kali akan muncul pada daun tertua. 2. Unsur Al tidak termasuk unsur hara esensial, sebab unsur ini meskipun jumlahnya banyak dalam tanah tetapi tidak diperlukan bagi pertumbuhan tanaman. Keberadaan unsur Al justru dapat bersifat racun bagi tanaman. Unsur ini dapat mengikat fosfat sehingga menjadi tidak tersedia bagi tanaman. 3. Unsur Cu termasuk unsur hara mikro. Unsur ini diperlukan tanaman dalam jumlah yang relatifkecil 6 ppm. Jika jumlahnya banyak, Cu akan menjadi racun bagi tanaman, misalnya Cuakan membunuh ganggang pada konsentrasi 1 ppm. Unsur hara makro antara lain C, H, O, N, P, K, S, Ca, dan Mg. Sedangkan yang termasuk unsure hara mikro adalah Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo, dan Cl. Beberapa unsur ada yang esensial bagi tanaman tertentu, misalnya Na, Si dan Co. Karbon diambil oleh tumbuhan dalam bentuk gas CO2 , hidrogen diambil dalam bentuk air H2O, sedangkan oksigen selain dalam bentuk CO2 dan H2O juga dapat diambil dalam bentuk O2, maupun senyawa lainnya. Unsur C, H, dan O merupakan penyusun utama makromolekul, seperti karbohidrat, lipid, protein dan asam nukleat. Setelah C, H, dan O, nitrogen merupakan unsur hara makro terpenting. Nitrogen merupakan komponen dari asam-asam amino juga protein, klorofil, koenzim dan asam nukleat. Nitrogen sering merupakan unsur pembatas pertumbuhan. Walaupun gas N2 menyusun 78 % atmosfir bumi, tumbuhan tidak dapat menggunakannya secara langsung. Gas N2 tersebut harus difiksasi oleh bakteri menjadi amonia NH3. Beberapa tumbuh-tumbuhan seperti kacang tanah, kedelai, kapri, dan tumbuhan legume lainnya bersimbiosis dengan bakteri Rhizobium spp Gambar 1a. Rhizobium ini dapat memfiksasi gas N2 yang terjerap dalam pori-pori tanah dan mengkonversinya menjadi amonia. Bakteri dari genus Azotobacter, yang hidup bebas dalam tanah, juga dapat melakukan fiksasi nitrogen. Molekul NH3 dengan segera mengikat ion H+ membentuk ion NH4+. Jika bintil akar menghasilkan ion NH4+ melebihi yang diperlukan tanaman maka ion NH4+ akan dibebaskan ke dalam tanah dan dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan non legume. Ion amonium oleh bakteri nitrifikasi spesies dari genus Nitrobacter dan Nitrozomonas dapat diubah menjadi ion NO3 Tumbuhan dapat mengambil nitrogen dalam bentuk ion NH4+ maupun NO3-. Make a Comment
0% found this document useful 0 votes578 views4 pagesOriginal TitleUNSUR HARA ESENSIAL DAN NON-ESENSIALCopyright© © All Rights ReservedShare this documentDid you find this document useful?0% found this document useful 0 votes578 views4 pagesUnsur Hara Esensial Dan Non-EsensialOriginal TitleUNSUR HARA ESENSIAL DAN NON-ESENSIALJump to Page You are on page 1of 4 You're Reading a Free Preview Page 3 is not shown in this preview. Reward Your CuriosityEverything you want to Anywhere. Any Commitment. Cancel anytime.
Apabila manusia dan binatang membutuhkan makanan untuk melangsungkan hidupnya, tumbuh dan berkembang maka demikian pula dengan tumbuhan. Bedanya adalah manusia dan hewan merupakan mahluk heterotrof yang mendapatkan sumber makanannya berupa zat-zat organik dari mahluk hidup lain. Sedangkan tanaman sebagai mahluk hidup autotrof memproses sendiri zat-zat organik dari bahan baku berupa unsur-unsur kimia sederhana yang disebut hara. Hara ini diperoleh tanaman dari alam sekitar, maupun dari pemberian manusia. Unsur hara yang diperoleh secara alamiah dan sangat berlimpah terdiri dari karbon C, oksigen O, hidrogen H. Ketiganya merupakan unsur hara mutlak atau pokok bagi tanaman sebagai bahan utama dan dominan penyusun tubuh tanaman. Tanpa ketiga unsur tersebut tanaman tidak mungkin bisa hidup. Selain ketiganya terdapat pula nitrogen N, sulfur S, kalsium Ca, fosfat P, kalium K, magnesium Mg dan mineral-mineral mikro. Tersedia juga di alam dari pelapukan sisa-sisa mahluk hidup yang telah terurai serta dari mineral tanah misalnya sisa material vulkanik. Tetapi ketersediaan unsur-unsur ini relatif terbatas. Bagi tanaman yang tumbuh alami seperti rerumputan, pepohonan di hutan, semak belukar dan tumbuhan liar keberadaan unsur-unsur tersebut masih mencukupi untuk tumbuh secara alami dan normal. Akan tetapi untuk tanaman yang sengaja ditanam dan dirawat oleh manusia dengan tujuan dipetik hasilnya atau dipanen disebut tanaman budidaya, unsur-unsur hara dari alam lama kelamaan mulai berkurang. Untuk memberikan hasil panen yang optimal dan dalam kurun waktu yang relatif singkat, manusia harus memberikan tambahan unsur hara sendiri yang berimbang dan memadai. Bahan-bahan sumber unsur hara yang ditambahkan secara sengaja itu disebut pupuk. Jadi pupuk adalah suatu bahan yang mengandung unsur hara atau nutrisi yang diberikan secara sengaja bagi tanaman, guna mencukupi kebutuhan unsur-unsur hara yang kurang tersedia di alam, untuk mempercepat dan mengoptimalkan pertumbuhan, perkembangan dan produktivitas tanaman. Unsur Hara Berdasar Jumlah Kebutuhan Tanaman 1. Unsur Hara Makro Disebut unsur hara makro karena dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang banyak sebagai komponen utama dalam kelangsungan hidup dan pembentukan tubuh tanaman. Dibedakan menjadi 2 yaitu a. Unsur Hara Makro Bebas atau Tak Terbatas Terdiri dari karbon C, hidrogen H, dan oksigen O. Digolongkan sebagai unsur hara tak terbatas karena tanaman membutuhkannya dalam jumlah yang banyak dan ketersediaannya tidak terbatas di alam. Sepanjang waktu tanaman menyerap dan membebaskan ketiga unsur ini, yang tersedia melimpah tak terbatas dari udara. Tidak ada ukuran pasti berapa kebutuhan tanaman akan unsur C, H, dan O ini karena tanaman tak pernah kekurangan dan tak pernah keracunan karena kebanyakan menyerap unsur-unsur tersebut. C, H dan O merupakan bahan baku utama pembentuk zat-zat organik sakarida, asam amino, dan lipid yang berlanjut pada pembentukan komponen kompleks seperti karbohidrat, asam amino, lemak, yang akhirnya membentuk jaringan dan bagian-bagian tubuh tanaman. Selain itu unsur-unsur ini juga membentuk zat-zat organik metabolit seperti enzim, hormon pengatur tumbuh, vitamin, senyawa pertahanan alamiah, terpen dll. Menurut riset para ahli biokimia tumbuhan, keberadan unsur C, H dan O dalam tubuh tanaman berkisar 60% hingga 65 % dari bobot kering tanaman sebagai material organik. Ketika tanaman kering dibakar hingga menjadi arang sebagian kecil unsur C, dan sebagian besar unsur H dan O hilang, yang tersisa adalah arang yang 85%-nya merupakan unsur karbon dan sisanya berupa mineral kalsium, silika, fosfat dan dan lainnya. Tanaman menyerap C dalam bentuk karbon dioksida CO2, oksigen dan hidrogen dalam bentuk H2O air melalui fotosintesis untuk menghasilkan zat gula sederhana pembentuk lignin jaringan kayu, biji, buah, umbi dan organ-organ lainnya. Oksigen juga diserap melalui proses respirasi untuk merombak sebagian gula tadi menjadi energi bagi tanaman. Seluruh proses tersebut ditangani oleh klorofil zat hijau daun laksana tukang masak dimana daun adalah dapurnya. b. Unsur Hara Makro Terbatas Unsur hara makro terbatas ini dibutuhkan tanaman dalam jumlah banyak namun terbatas ketersediaannya di alam dan terbatas pemanfaatannya hingga jumlah tertentu. Tanaman budidaya membutuhkan asupan hara makro ini melebihi dari yang tersedia di alam untuk pertumbuhan dan produktivitas yang optimal. Dibagi menjadi 2 yaitu Hara makro primer yang terdiri dadi nitrogen N, fosfor P, dan kalium / potasium K. Hara makro sekunder yang kebutuhannya lebih sedikit daripada hara makro primer namun penting juga untuk dicukupi. Terdiri dari kalsium Ca, belerang / sulfur S dan magnesium Mg. Pada tanaman padi-padian termasuk jagung dan gandum kebutuhan unsur silika juga menempati posisi sebagai makro sekunder. 2. Unsur Hara Mikro Disebut hara mikro karena unsur-unsur ini dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang sangat sedikit dan memberikan peran sebagai unsur-unsur penunjang bagi pemanfaatan unsur-unsur makro oleh tanaman. Defisiensi unsur mikro bisa menyebabkan gangguan hingga kegagalan pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Terlalu banyak pemberian unsur mikro bisa berakibat keracunan pada tanaman. Dengan adanya unsur mikro, maka unsur-unsur makro dapat diproses sesuai dengan fungsinya masing-masing. Pertumbuhan tanaman itu seperti proses membangun suatu gedung. Unsur-unsur hara makro ibaratnya material seperti semen, pasir, batu bata, tanah, gamping, dan kerikil yang wajib ada. Setelah semua bahan baku tersedia, maka kegiatan membangun siap dilaksanakan. Kegiatan membangun dalam tubuh tanaman disebut anabolisme, yaitu proses menyusun bahan-bahan baku berupa hara menjadi senyawa-senyawa organik kompleks dan berlanjut hingga menjadi tubuh tanaman. Agar proses pembangunan gedung terlaksana dengan baik, harus ada peralatan, tenaga tukang, dan mandor yang mengatur dan mengarahkan para tukang. Dalam anabolisme tanaman unsur-unsur mikro inilah yang menjalankan peranan seperti tukang, peralatan, dan mandor. Istilah tukang di tanaman disebut katalisator, sedangkan mandornya disebut regulator. Unsur mikro dibagi menjadi 2 a. Unsur Mikro Esensial Menurut Arnon dan Stout 1988 unsur hara dianggap esensial jika memenuhi 3 kriteria yaitu 1 diperlukan untuk menyelesaikan satu siklus hidup tanaman secara normal, 2 unsur tersebut memegang peran yang penting dalam proses biokimia tertentu dalam tubuh tanaman dan peranannya tidak dapat digantikan atau disubtitusi secara keseluruhan oleh unsur lain, 3 peranan dari unsur tersebut dalam proses biokimia tanaman dibutuhkan secara langsung. Semua unsur hara makro adalah esensial bagi tanaman. Namun terhadap unsur mikro tidak semuanya esensial. Yang tergolong dalam unsur mikro esensial diantaranya dari besi / ferrum Fe, manganese Mn, tembaga / copper Cu, seng / zinc Zn, boron B, klor Cl, molibdenum Mo. b. Unsur Mikro Non Esensial / Fungsional Yaitu unsur hara yang tidak selalu diperlukan tanaman, atau hanya diperlukan oleh jenis-jenis tanaman tertentu. Meski mempunyai manfaat bagi tanaman namun peranannya bisa digantikan oleh unsur hara yang lain. Cobalt Co merupakan unsur hara non esensial yang mempunyai peran dalam penambatan nitrogen simbiotik pada tanaman kacang-kacangan, namun peranan tersebut bisa digantikan oleh molibdenum Mo. Silikon Si merupakan unsur mikro non esensial yang berperan dalam penguatan dinding sel, namun tanpa silikon tanaman masih tetap bisa tumbuh normal. Natrium Na juga merupakan unsur non esensial yang peranannya hanya sebagai penunjang unsur kalium manakala terjadi kekahatan kalium, tapi tidak bisa menggantikan peranan kalium secara keseluruhan. Selain itu ada nikel Ni, selenium Se, titan Ti, dan Iodine I. Beberapa Penggolongan Pupuk Berdasarkan Asalnya 1. Pupuk Alam, yang diproses dari bahan-bahan alami, terdiri dari jenis Organik yang berasal dari limbah hewan pupuk kandang maupun sisa-sisa tanaman kompos, dan pupuk mikrobial. Anorganik berupa mineral alam contohnya fosfat alam, dolomit atau kaptan. 2. Pupuk Sintetis, yang dibuat oleh pabrik dengan cara formulasi atau reaksi kimiawi, contohnya urea, TSP, KCl, ZA, ZK, KNO3, MKP, NPK dan masih banyak lagi. Berdasar Jenis Kandungan Haranya 1. Pupuk Makro, yang mengandung unsur makro dan dibedakan menjadi Pupuk makro tunggal yang hanya mengandung 1 jenis unsur hara makro dominan, contohnya urea 46% N, SP-36 36% P2O5, KCl 60% K2O. Pupuk makro majemuk dengan kandungan lebih dari satu unsur makro dominan, contohnya DAP nitrogen dan fosfat, KNO3 nitrogen dan kalium, MKP fosfat dan kalium, NPK nitrogen, fosfat dan kalium 2. Pupuk Mikro, yang mengandung unsur mikro baik tunggal maupun mikro majemuk. 3. Pupuk Campuran, yang mengandung unsur-unsur makro maupun mikro dalam satu produk. Berdasarkan Bentuk Fisiknya 1. Pupuk granular 2. Pupuk tepung 3. Pupuk kristal / trace cair Berdasarkan Proses Ketersediaan / Pelepasan Haranya 1. Pupuk lepas lambat slow release, yang melepas unsur-unsur hara yang dikandungnya secara pelan-pelan melalui proses pelarutan oleh air di tanah. Jenis ini cocok untuk tanah yang banyak air karena unsur hara yang dikandungnya tidak mudah larut. Kekurangannya adalah efeknya yang lambat bagi tanaman sehingga tidak cocok untuk kondisi tanaman yang memerlukan koreksi kekahatan dalam waktu segera. 2. Pupuk lepas terkendali, yang melepas unsur-unsur hara yang dikandungnya sesuai yang dibutuhkan tanaman. Proses pelepasannya melalui mekanisme pertukaran kation, dimana pupuk melepaskan kation ion + ditukar dengan anion ion - yang dilepaskan oleh akar. Keunggulan pupuk jenis ini lebih awet, bisa bertahan dalam 1 bulan di tanah untuk menyediakan unsur hara secara terkendali bagi tanaman, tidak menyisakan residu, hemat tenaga kerja. Namun seperti pupuk slow release, tidak bisa memberikan efek yang sepat bagi tanaman. 3. Pupuk lepas cepat fast release, yang mudah larut oleh air dan kandungan haranya sudah dalam bentuk tersedia dan siap diserap oleh tanaman. Jenis ini lebih cocok digunakan untuk mensuplai hara dalam waktu yang mendesak dan mengoreksi kekahatan unsur-unsur tertentu. Kelemahannya adalah mudah hilang tercuci, mudah bereaksi dengan unsur lain menjadi berubah sifat, dan tidak sembarangan bisa dicampurkan dengan pupuk lain dalam sekali aplikasi. Pemberian dosis yang berlebihan juga berpotensi meracuni tanaman serta menimbulkan akumulasi residu hara tak terserap sehingga kondisi tanah berubah. Contoh pupuk fast release adalah MKP dan CAN. Jika keduanya dicampurkan akan menyebabkan presipitasi penggumpalan kalsium fosfat yang unsur P jadi slow release. Referensi Artikel Dinas Tanaman Pangan, Hortikultura dan Perkebunan – Berita – Unsur Hara Makro dan Mikro yang dibutuhkan oleh Tanaman Bumikita – Artikel – Penggolongan Unsur-Unsur Hara dan PupukÂ
Tanaman padi ilustrasi. Unsur hara esensial dan benefisial bermanfaat untuk mengoptimalkan pertumbuhan dan kesehatan tanaman. Dengan demikian akan meningkatkan produktivitas dan kualitas hasil. Biasanya, unsur hara esensial atau utama berguna untuk merangsang pertumbuhan optimal tanaman sehingga menghasilkan produktivitas dan kualitas yang tinggi. Sementara itu, unsur hara benefisial atau pelengkap berguna untuk meningkatkan kesehatan optimal tanaman. Menurut unsur hara benefisial ini bermanfaat untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap stres biotik seperti hama, penyakit, dan gulma dan stres abiotik seperti kekeringan, salinitas, dan keracunan atau defisiensi nutrisi. Apa kriteria unsur hara esensial tanaman? Dikatakan esensial jika memenuhi ketiga syarat berikut ini. Pertama, tanaman tidak dapat tumbuh tanpa unsur hara tersebut. Kedua, tanaman mengalami gejala defisiensi kekahatan spesifik. Ketiga, berperan di dalam metabolik tanaman. Menurut terdapat 17 unsur hara esensial yang sangat diperlukan tanaman. Karbon atau carbon C Hidrogen atau hydrogen H Oksigen atau oxygen O Nitrogen N Fosfor atau phosphorus P Kalium atau potassium K Sulfur S Kalsium atau calcium Ca Magnesium Mg Boron B Klor atau chlorine Cl Tembaga atau copper Cu Besi atau iron Fe Mangan atau manganese Mn Molibdenum atau molybdenum Mo Nikel atau nickel Ni Seng atau zinc Zn Unsur karbon, hidrogen, dan oksigen dapat dipasok melalui udara dan air. Sementara unsur lainnya dapat dipasok melalui ketersediaan hara pada tanah. Unsur hara benefisial tanaman Unsur hara benefisial atau pelengkap ini tidak dibutuhkan oleh semua tanaman. Tetapi dapat mendorong pertumbuhan tanaman. Bahkan untuk tanaman tertentu bisa menjadi hara esensial. Menurut terdapat lima unsur hara benefisial, yaitu Aluminium Al Kobal atau cobalt Co Natrium atau sodium Na Selenium Se Silika atau silicon Si Silika Si termasuk ke dalam unsur hara benefisial. Tetapi pada tanaman tertentu seperti padi, jagung, dan tebu, silika menjadi unsur hara esensial. Tanaman tersebut adalah akumulator Si. Unsur hara makro dan mikro Selain pengelompokan unsur hara berdasarkan unsur hara esensial dan benefisial, unsur hara juga dikelompokkan berdasarkan unsur hara makro dan mikro. Dimasukkan ke dalam unsur hara makro jika tanaman membutuhkan unsur hara tersebut dalam jumlah banyak. Jika kebutuhannya relatif sedikit maka dimasukkan ke dalam unsur hara mikro. 9 Unsur hara makro Karbon atau carbon C Hidrogen atau hydrogen H Oksigen atau oxygen O Nitrogen N Fosfor atau phosphorus P Kalium atau potassium K Kalsium atau calcium Ca Magnesium Mg Sulfur S Biasanya, nitrogen, fosfor, dan kalium dikelompokkan ke dalam hara makro primer, sedangkan kalsium, magnesium, dan sulfur dikelompokkan ke dalam hara makro sekunder. 13 Unsur hara mikro Boron B Klor atau chlorine Cl Tembaga atau copper Cu Besi atau iron Fe Mangan atau manganese Mn Molibdenum atau molybdenum Mo Nikel atau nickel Ni Seng atau zinc Zn Aluminium Al Kobal atau cobalt Co Natrium atau sodium Na Selenium Se Silika atau silicon Si Pengelompokan unsur hara berdasarkan fungsi biokimia Jika memperhatikan fungsi biokimia tanaman, maka cukup sulit untuk mengelompokkan unsur hara berdasarkan unsur hara makro dan mikro. Pupuk produksi PT Pupuk Kujang ilustrasi. Karena itulah pengelompokan unsur hara tanaman dibuat berdasarkan fungsi biokimia unsur hara tersebut di dalam metabolisme tanaman. Menurut Mengel dan Kirkby 1987, unsur hara tanaman dikelompokkan menjadi empat, yaitu kelompok 1, kelompok 2, kelompok 3, dan kelompok 4. Unsur hara kelompok 1 Unsur hara kelompok 1 ini terdiri atas karbon C, hidrogen H, nitrogen N, dan sulfur S. Bentuk yang diserap tanaman terhadap unsur hara tersebut adalah CO2, HCO3, H2O, O2, NO3, NH4+, N2, SO42-, dan SO2-. Ion-ion dapat diambil dari larutan tanah dan gas dari udara. Fungsi biokimia kelompok 1 ini adalah menyusun karbohidrat, asam-asam amino, protein, asimilasi pengolahan zat hijau daun dengan bantuan sinar matahari, dan proses enzimatik. Unsur hara kelompok 2 Unsur hara kelompok 2 ini terdiri atas fosfor P, boron B, dan silika Si. Unsur hara kelompok 2 ini diserap tanaman dari larutan tanah dalam bentuk anion fosfat, borat, dan silikat. Fungsi biokimia unsur hara kelompok 2 ini adalah untuk transfer energi dan pertumbuhan sel. Unsur hara kelompok 3 Unsur hara kelompok 3 ini terdiri atas kalium K, natrium Na, magnesium Mg, kalsium Ca, mangan Mn, dan klor Cl. Unsur hara kelompok 3 ini diserap tanaman dari larutan tanah dalam bentuk ion atau khelat. Secara biokimia, fungsi unsur hara kelompok 3 ini tidak spesifik. Fungsinya antara lain untuk asimilasi, metabolisme karbohidrat dan protein, mengatasi tekanan osmose sel, aktivator enzim, dan keseimbangan ion. Unsur hara kelompok 4 Unsur hara kelompok 4 ini terdiri atas besi Fe, tembaga Cu, seng Zn, dan molibdenum Mo. Unsur hara kelompok 4 ini diserap tanaman dari larutan tanah dalam bentuk ion. Secara biokimia, fungsi unsur hara kelompok ini adalah aktivator enzim, asimilasi, dan metabolisme. Pemenuhan kebutuhan unsur hara tersebut di atas dapat berasal dari tanah, udara, dan air. Kesuburan tanah merupakan kemampuan tanah menyediakan unsur hara tanaman dalam jumlah cukup dengan perbandingan yang sesuai dengan pertumbuhan tanaman sehingga menghasilkan produksi yang tinggi. Sumber unsur hara tersebut dapat berasal dari pupuk anorganik maupun pupuk organik. Pada tanaman padi, untuk mendapatkan hasil gabah yang tinggi dengan tetap memperhatikan kesuburan tanah, perlu dilakukan kombinasi penggunaan pupuk anorganik dan organik. Kombinasi penggunaan pupuk anorganik dan organik diharapkan dapat saling melengkapi. Pupuk organik dapat melengkapi kekurangan pupuk anorganik dan begitu juga sebaliknya. Karena itulah, untuk menghasilkan pertumbuhan dan kesehatan optimal tanaman, petani perlu mengoptimalkan penggunaan unsur-unsur hara esensial dan benefisial spesifik lokasi tanaman. Syatrya Utama Email syatrya_utama Referensi Tohir, Winarno. 2019. Pertanian Presisi untuk Mensejahterakan Petani. Jakarta Kelompok Kontak Tani Nelayan Andalan.
Apa yang di Maksud Unsur Hara Esensial dan Non Esensial? Unsur hara esensial dan unsur hara non-esensial Pupuk & Pemupukan – Apa itu unsur hara esensial? Apa saja yang termasuk sebagai unsur hara esensial? Apa fungsi dan peran unsur hara esensial bagi pertumbuhan tanaman ?. Dan apa yang dimaksud dengan unsur hara non-esensial? Hingga saat ini setidaknya ada sekitar 100 lebih unsur kimia, tetapi dari sekian banyak unsur kimia tersebut hanya 17 unsur yang merupakan hara esensial bagi tanaman. Unsur karbon, hidrogen dan oksigen merupakan unsur yang memiliki peran sangat penting bagi tanaman. Karbon merupakan rangka dari senyawa organik. Karbon diambil dari atmosfir dalam bentuk karbondioksida, yang biasa disebut fotosintesa. Peristiwa ini menghasilkan gula dan oksigen. Oksigen dibutuhkan dalam peristiwa respirasi. Hidrogen bersama oksigen yang bergabung menjadi molekul air, merupakan molekul dalam jumlah terbesar dalam tubuh tanaman. Air dibutuhkan tanaman sebagai alat transportasi mineral maupun makanan tanaman, dan juga turut berperan dalam beberapa reaksi kimia dalam tubuh tanaman. Hidrogen juga merupakan molekul konstituen beberapa komponen penyusun sel tanaman. A. Unsur Hara Esensial 1. Pengertian Unsur Hara Esensial Pertumbuhan tanaman tidak hanya dikontrol oleh faktor dalam internal, tetapi juga ditentukan oleh faktor luar eksternal. Salah satu faktor eksternal tersebut adalah unsur hara esensial. Unsur hara esensial adalah unsur-unsur yang diperlukan bagi pertumbuhan tanaman. Apabila unsur tersebut tidak tersedia bagi tanaman maka tanaman akan menunjukkan gejala kekurangan unsur tersebut dan pertumbuhan tanaman akan merana. Unsur hara esensial merupakan unsur utama yang diperlukan tanaman untuk menunjang laju pertumbuhannya. Ketersediaan unsur hara esensial bersifat mutlak karena perannya tidak dapat digantikan oleh unsur hara lain. Oleh sebab itu tanaman akan menunjukkan gejala yang nyata jika kekurangan unsur hara tersebut. Apabila unsur hara esensial tersebut tidak tersedia maka tanaman tidak dapat menyelesaikan siklus hidupnya dengan normal. 2. Kriteria Unsur Hara Esensial Unsur hara dikatakan esensial jika memenuhi beberapa kriteria sebagai berikut ; a. Unsur hara tersebut sangat diperlukan oleh tumbuhan untuk menyelesaikan siklus hidupnya, b. Kebutuhan tanaman terhadap unsur hara tersebut bersifat khas dan tidak dapat digantikan oleh unsur lain, c. Unsur hara tersebut berperan langsung dalam proses ,etabolisme tumbuhan, d. Unsur tersebut tidak hanya berperan sebagai antagonis terhadap efek keracunan oleh unsur lain atau menyebabkan unsur lain tersedia. 3. Jenis-jenis Unsur Hara Esensial Tumbuhan atau tanaman dalam menyelesaikan siklus hidupnya sangat bergantung pada ketersediaannya unsur hara. Dimana unsur hara merupakan sumber butrisi atau makanan bagi tumbuhan. Unsur hara tersebut disebut sebagai unsur hara esensial, yaitu unsur hara utama yang sangat dibutuhkan oleh tanaman. Secara garis besar unsur hara esensial dikelompokkan menjadi 2, yakni unsur hara makro dan unsur hara mikro. 1. Unsur Hara Makro Unsur hara makro adalah unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah yang lebih besar berat tubuh tanaman. Unsur hara makro sendiri dikelompokkan lagi menjadi 2, yaitu unsur hara makro primer dan unsur hara makro skunder. Berikut ini tabel pengelompokan unsur hara makro, nama unsur, simbol, bentuk tersedia beserta fungsi dari masing-masing unsur hara. Unsur Hara Makro Unsur hara Simbol Bentuk tersedia Fungsi Berasal dari tanah dan udara 1. Carbon C CO2 komponen utama senyawa organik 2. Hidrogen H H2O komponen utama senyawa organik 3. Oksigen O O2 komponen utama senyawa organik Primer 1. Nitrogen N NO3- NH4+ komponen asam nukleat-protein-hormon dan koenzim 2. Fosfor P H2PO4- HPO4= komponen asam nukleat-fospolipid-ATP-beberapa koenzim 3. Kalium K K+ faktor dalam sintesis protein-mengatur keseimbangan air-membuka menutupnya stomata Skunder 1. Kalsium Ca Ca++ pembentukan dan stabilitas dinding sel-mempertahankan struktur membran sel-mengatur respon terhadap rangsangan-mengaktifkan beberapa koenzim 2. Sulfur S SO4= komponen protein-koenzim 3. Magnesium Mg Mg2+ Komponen klorofil-mengaktifkan beberapa enzim 2. Unsur Hara Mikro Unsur hara mikro diperlukan oleh tanaman dalam jumlah yang relatif kecil beberapa ppm/ part per million dari berat keringnya. Meskipun unsur hara mikro dibutuhkan dalam jumlah yang sangat sedikit tetapi peran dan fungsinya sangat penting dan tidak dapat digantikan oleh unsur lain. Berikut ini tabel jenis-jenis unsur hara mikro, nama unsur, simbol, bentuk tersedia beserta fungsi dari masing-masing unsur hara. Unsur Hara Mikro No Unsur hara Simbol Bentuk tersedia Fungsi 1. Chlor Cl Cl- osmosis-keseimbangan ion dan fotosintesis 2. Boron B BO3 3- sintesis enzim tertentu-pembelahan sel-transportasi gula-mengikat pektin pada dinding sel primer 3. Besi Fe Fe2+ / Fe3+ fotosintesis dan kofaktor enzim 4. Mangan Mn Mn2+ pembentukan kloroplas 5. Seng Zn Zn2+ penting dalam transkripsi DNA dan kofaktor enzim 6. Tembaga Cu Cu2+ sintesis lignin-proses enzimatis 7. Nikel Ni Ni2+ aktivasi urease-metabolisme nitrogen 8. Molibdenum Mo MoO4 kofaktor sintesis asam amino Contoh Unsur N termasuk unsur hara makro. Unsur ini diperlukan oleh tanaman dalam jumlah 1-4 % berat kering tanaman. Unsur tersebut diperlukan oleh tanaman sebagai penyusun asam amino, protein, dan klorofil. Apabila tanaman kekurangan unsur N akan menunjukkan gejala antara lain klorosis pada daun. Gejala kekurangan N pertama kali akan muncul pada daun tertua. Gejala-gejala kekurangan unsur N sangat jelas dan mudah dikenali. Unsur Cu cuprum termasuk unsur hara mikro. Unsur ini diperlukan tanaman dalam jumlah yang relatif kecil 6 ppm. Jika jumlahnya banyak, Cu akan menjadi racun bagi tanaman, misalnya Cu akan membunuh ganggang pada konsentrasi 1 ppm. Unsur hara makro antara lain C, H, O, N, P, K, S, Ca, dan Mg. Sedangkan yang termasuk unsur hara mikro adalah Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo, dan Cl. Beberapa unsur ada yang esensial bagi tanaman tertentu, misalnya Na, Si dan Co. sedangkan oksigen selain dalam bentuk CO2 dan H2O juga dapat diambil dalam bentuk O2, maupun senyawa lainnya. Unsur C, H, dan O merupakan penyusun utama makromolekul, seperti karbohidrat, lipid, protein dan asam nukleat. Setelah C, H, dan O, nitrogen merupakan unsur hara makro terpenting. Nitrogen merupakan komponen dari asam-asam amino juga protein, klorofil, koenzim dan asam nukleat. Nitrogen sering merupakan unsur pembatas pertumbuhan. Walaupun gas nitogen menyusun 78% atmosfir bumi, tumbuhan tidak dapat menggunakannya secara langsung. Gas N2 tersebut harus difiksasi oleh bakteri menjadi amonia NH3. Beberapa tumbuh-tumbuhan seperti kacang tanah, kedelai, kapri, dan tumbuhan legume lainnya bersimbiosis dengan bakteri Rhizobium spp. Rhizobium ini dapat memfiksasii gas N2 yang terjerap dalam pori-pori tanah dan mengkonversinya menjadi amonia. Bakteri dari genus Azotobacter, yang hidup bebas dalam tanah, juga dapat melakukan fiksasi nitrogen. Molekul NH3 dengan segera mengikat ion H+ membentuk ion NH4+. Jika bintil akar menghasilkan ion NH4+ melebihi yang diperlukan tanaman maka ion NH4+ akan dibebaskan ke dalam tanah dan dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan non legume, oleh bakteri nitrifikasi spesies dari genus Nitrobacter dan Nitrozomonas dapat diubah menjadi ion nitrat. Tumbuhan dapat mengambil nitrogen dalam bentuk ion NH4+ maupun NO3-. Akan tetapi beberapa tumbuhan dapat juga mengabsorpsi sejumlah nitrogen dalam bentuk asam amino atau urea. Beberapa tumbuhan pemakan serangga, misalnya Venus flytrap Drocera sp dan kantong semar Nephentes sp. dapat mencerna serangga menjadi asam amino untuk memenuhi kebutuhan nitrogennya. B. Unsur Hara Non Esensial / Unsur Hara Fungsional Unsur hara non-esensial atau unsur hara fungsional adalah unsur hara yang belum memenuhi kriteria unsur hara esensial seperti yang disebutkan diatas. Unsur hara non-esensial tidak diperlukan oleh tanaman atau hanya memiliki peran pada jenis tanaman tertentu. Unsur hara yang termasuk hara non-esensial antara lain Al Aluminium, Si Silikat, Na Natrium, Co Cobalt. Unsur hara non-esensial meskipun ada yang dibutuhkan oleh tanaman tetapi sifatnya tidak khas tidak penting sebab perannya masih dapat digantikan oleh unsur hara esensial. Artinya tanpa unsur hara non-esensial pun tanaman masih dapat menyelesaikan siklus hidupnya dengan sempurna. Contoh Unsur natrium Na memiliki peran dalam membantu pembukaan stomata, dalam hal ini unsur Na berperan untuk membantu fungsi unsur K Kalium. Tetapi unsur Na tidak dapat menggantikan peran unsur K, sebaliknya tanpa unsur Na pun kalium dapat berfungsi dengan baik. Unsur Al adalah unsur hara non-esensial dan tidak termasuk unsur hara esensial, sebab unsur ini meskipun jumlahnya banyak dalam tanah tetapi tidak diperlukan bagi pertumbuhan tanaman. Keberadaan unsur Al justru dapat bersifat racun bagi tanaman. Unsur ini dapat mengikat fosfat sehingga unsur fosfat menjadi tidak tersedia bagi tanaman. Karena pengikatan ini tanaman tidak dapat menyerap fosfat yang tersedia didalam tanah. Aluminium Al dan Silikat Si adalah unsur kimia yang selalu terdapat pada setiap tumbuhan tetapi fungsi dan manfaatnya masih diragukan. Al dan Si hanya dibutuhkan dalam jumlah yang sangat sedikit oleh jenis tanaman tertentu, misalnya unsur Si dibutuhkan oleh tanaman berserat tetapi bukan untuk tanaman makanan ternak. Demikian tentang “UNSUR HARA ESENSIAL dan NON-ESENSIAL” Semoga bermanfaat…. Salam mitalom !!!
unsur hara esensial dan non esensial
