Teknik Budidaya Tanaman Jilid 1

8. Faktor-faktor apakah yang sangat mempengaruhi pembentukan klorofil?9. Ketersediaan air tanah dapat mempengaruhi fotosintesis. Apakah hal ini disebabkan karena ada hubungannya dengan traspirasi, proses tertutup dan terbukanya stomata, atau karena adanya hubungannya denagan proses pemasukan karbondioksida?10. Bagaiman kegiatan atau laju fotosintesis pada tanaman bila dihubungakan dengan kadar oksigen yang tersedia diudara sekitarnya?11. Apakah fotosintesa terjadi pada seluruh bagian tanaman, jelaskan jawabmu12. Fungsi klorofil pada proses fotosintesis adalah untuk .......13. Stomata daun tempat masuknya karbondioksida akan menutup, jika tanaman kekurangan ....... 37

BAB IV f. Transpirasi untuk mendinginkan TRANSPOR AIR SERTA permukaan tanaman. FOTOSINTETAT Sistem yang menggambarkan TANAMAN tingkah laku air dan pergerakannya dalam tanah dan tubuh tanaman4.1. Pengantar didasarkan atas hubungan energi potensial. Air mempunyai kapasitasAir merupakan 85–95% berat untuk melakukan kerja, yaitu akantumbuhan herba yang hidup di air. bergerak dari daerah dengan energiKandungan air dalam tanaman potensial tinggi ke daerah denganbervariasi antara 70 dan 90%, energi potensial rendah.tergantung umur, spesies, jaringantertentu, dan lingkungan. Air sangat Air dalam tanah dan tubuh tanamanbermanfaat bagi kehidupan biasanya secara kimia tidak murni,tanaman. oleh karenanya disebabkan oleh adanya bahankelangsungan hidup tanaman di terlarut dan cara fisik yang dibatasimuka bumi ini sangat tergantung oleh berberapa gaya, seperti gayapada air, dengan kata lain tiada air tarik menarik yang berlawanan,tiada kehidupan gravitasi, dan tekanan. Oleh karenanya eneri potensialnya lebihAir dibutuhkan untuk bermacam- kecil dari air murni. Dalam tubuhmacam fungsi tanaman seperti: tanaman energi potensial air ini disebut potensi air.a. Pelarut dan medium reaksi kimia Tanaman yang kekurangan air akan menjadi layu, dan apabila tidakb. Medium untuk transpor, zat diberikan air secepatnya akan terlarut organik dan anorganik terjadi layu permanen yang dapat menyebabkan kematian.c. Medium memberikan turgor pada sel tanaman. Turgor Air di alam ini mengalami peredaran, menggalakkan pembesaran sel, yang disebut dengan daur air. struktur tanaman, dan penempatan daun Daur air adalah perubahan yang terjadi pada air secara berulangd. Hidrasi dan netralisasi muatan dalam suatu pola tertentu. pada molekul-molekul koloid . Untuk enzim, air hidrasi Air yang ada di permukaan bumi membantu memelihara struktur mengalami penguapan, yaitu dan memudahkan fungsi katalis. berubah menjadi uap air. Uap air naik dan berkumpule. Bahan baku fotosintesis, proses membentuk awan. Selanjutnya awan hidrolisa dan reaksi-reaksi kimia sampai ke tempat bersuhu dingin. lainnya 38

Semakin jauh dari permukaan bumi Setelah menyelesaikan baganudara makin dingin. Saatbersentuhan dengan udara dingin, tersebut coba diskusikanawan mengalami kondensasimembentuk butiran air. Butiran air bagaimana agar peredaran air iniini jatuh kembali ke permukaan bumisebagai air hujan. tetap berlangsung sebagaimanaUntuk lebih jelasnya perhatikan mestinya.Gambar 11 dibawah ini. Menurut pendapatmu bagaimana sisitem pertanian yang paling sesuai dalam pertanaman padi sawah, yang membutuhkan air dalam pertanamannya. Awan turun ke permukaan bumi ……… ………… ……… ………… ……… ………… ……… …………Gambar 11 Peredaran air dimuka ………… bumi ………… ………… ………… …………Kerja ilmiah 1. 4.2. Mekanisme Pergerakan AirTujuan: memahami pergerakan airdimuka bumiDibawah ini diberikan bagan yang Terdapat lima mekanisme utamabelum terisi, merupakan proses yang menggerakkan air dari suatudaur air. Isilah dengan benar kolom tempat ke tempat lain, yaitu :dan tanda panah yang tersedia - difusidibawah ini. - osmosis - tekanan kapiler - tekanan hidrostatik 39

- gravitasi Laju difusi antara lain tergantung pada suhu dan densitas (kepadatan)4.2.1. Difusi medium.Difusi adalah pergerakan molekul Gas berdifusi lebih cepatatau ion dari dengan daerah dibandingkan dengan zat cair,konsentrasi tinggi ke daerah sedangkan zat padat berdifusi lebihdengan konsentrasi rendah. lambat dibandingkan dengan zat cair. Molekul berukuran besar lebihBeberapa contoh difusi: lambat pergerakannya dibanding dengan molekul yang lebih kecil.1. Apabila kita teteskan minyak Pertukaran udara melalui stomata wangi dalam botol lalu merupakan contoh dari proses ditutup, maka bau minyak difusi. Pada siang hari terjadi proses wangi tersebut akan tersebar fotosintesis yang menghasilkan O2 ke seluruh bagian botol. sehingga konsentrasi O2 meningkat. Apabila tutup botol dibuka, Peningkatan konsentrasi O2 ini akan maka bau minyak wangi menyebabkan difusi O2 dari daun ke tersebut akan tersebar ke udara luar melalui stomata. seluruh ruangan, meskipun Sebaliknya konsentrasi CO2 di tidak menggunakan kipas. dalam jaringan menurun (karena Hal ini disebabkan karena digunakan untuk fotosintesis) terjadi proses difusi dari botol sehingga CO2 dari udara luar masuk minyak wangi (konsentrasi melalui stomata. tinggi) ke ruangan (konsentrasi rendah). Faktor yang mempengaruhi difusi adalah:2. Apabila kita meneteskan tinta - suhu - kepadatan zatke dalam segelas air, maka - besar kecilnya perbedaanwarna tinta tersebut akan konsentrasimenyebar dari tempat 4.2.2. Osmosistetesan awal (konsentrasi Osmosis adalah difusi melalui membran semipermeabel. definisitinggi) ke seluruh air dalam osmosisi secara lebih terperinci adalah peristiwa bergeraknyagelas (konsentrasi rendah) pelarut antara dua larutan yang dibatasi membran semi permiablesehingga terjadi dan (selaput permiable diffrensial) berlangsung dari larutan yangkeseimbangan. Sebenarnya, konsentrasinya tinggi ke konsentrasi rendah.selain terjadi pergerakantinta, juga terjadi pergerakanair menuju ke tempat tetesantinta (dari konsentrasi airyang tinggi ke konsentrasi airrendah). 40

Suatu larutan yang mempunyai Oleh karena itu, ahli fisiologitekanan osmosis lebih tinggi tanaman lebih suka menggunakandaripada larutan lain disebut istilah potensial osmotik yaknisupertonik, sedangkan kebalikannya tekanan yang diperlukan untukdisebut hiposonik. Bila dua larutan mencegah osmosis.sama tekanan osmosisnya, disebutisotonik atau isomosi Jika wortel direndam ke dalam larutan garam 10% maka sel-selnyaMasuknya larutan ke dalam sel-sel akan kehilangan rigiditas (kekakuan)endodermis merupakan contoh nya. Hal ini disebabkan potensial airproses osmosis. Dalam tubuh dalam sel wortel tersebut lebih tinggiorganisme multiseluler, air bergerak dibanding dengan potensial air padadari satu sel ke sel lainnya dengan larutan garam sehingga air darileluasa. dalam sel akan keluar ke dalam larutan tersebut. Jika diamatiSelain air, molekul-molekul yang dengan mikroskop maka vakuolaberukuran kecil seperti O2 dan CO2 sel-sel wortel tersebut tidak tampakjuga mudah melewati membran sel. dan sitoplasma akan mengkerut danMolekul-molekul tersebut akan membran sel akan terlepas dariberdifusi dari daerah dengan dindingnya. Peristiwa lepasnyakonsentrasi tinggi ke konsentrasi plasma sel dari dinding sel inirendah. disebut plasmolisis.Proses Osmosis akan berhenti jika Faktor yang mempengaruhi osmosiskonsentrasi zat di kedua sisi tergantung pada banyak sedikitnyamembran tersebut telah mencapai molekul zat pelarutkeseimbangan. 4.2.3. Tekanan kapilerOsmosis juga dapat terjadi darisitoplasma ke organel-organel Apabila pipa kapiler dicelupkan kebermembran. dalam bak yang berisi air, maka permukaan air dalam pipa kapilerPercobaan osmosis dapat dibuat akan naik sampai terjadidengan menyekat tabung yang keseimbangan antara teganganberisi larutan gula 10% dalam air yang menarik air tersebut dengan(10% gula dan 90% air) dengan beratnya.membran semipermeabel. Apabilatabung tersebut dicelupkan dalamair, maka akan terjadi osmosis. Airdari dalam gelas piala akan masukke dalam tabung dan menaikkancairan yang ada dalam tabung.Osmometer sederhana dibuatdengan menyekat tabung denganmembran. Osmosis dapat dicegahdengan menggunakan tekanan. 41

4.2.4. Tekanan hidrostatik Masuknya air ke dalam sel akan menyebabkan tekanan terhadap dinding sel sehingga dinding sel meregang. Hal ini akan menyebabkan timbulnya tekanan hidrostatik untuk melawan aliran air tersebut. Tekanan hidrostatik dalam sel disebut tekanan turgor. Tekanan turgor yang berkembang melawan dinding sebagai hasil masuknya air ke dalam vakuola sel disebut potensial tekanan.Gambar 12 Peristiwa kapilaritas Tekanan turgor penting bagi sel karena dapat menyebabkan sel danTekanan yang menarik air tersebut jaringan yang disusunnya menjadidisebut tekanan kapiler. kaku.Tekanan kapiler tergantung pada Potensial air suatu sel tumbuhandiameter kapiler : semakin kecil secara esensial merupakandiameter kapiler semakin besar kombinasi potensial osmotik dengantegangan yang menarik kolom air potensial tekanannya.tersebut. Jika dua sel yang bersebelahanSemakin kecil diameter tabung mempunyai potensial air yangsemakin besar tinggi kolom cairan. berbeda, maka air akan bergerakPartikel-partikel tanah bersifat dari sel yang mempunyai potensialhidrofilik, dan mempunyai pori-pori air tinggi menuju ke sel yangmikro. Air akan ditarik oleh partikel mempunyai potensial air rendah.tanah dan mengisi pori-pori tersebutdan tetap dipertahankan melalui Tekanan hidrostatik dalam seltekanan kapiler. Kekuatan tekanan disebut tekanan turgor. Tekananini tergantung pada ketersedian air. turgor yang berkembang melawan dinding sebagai hasil masuknya airPada tanah yang lembab ke dalam vakuola sel disebutkemampuan memegang airnya potensial tekanan.rendah, sedangkan pada tanahkering kemampuan memegang Tekanan turgor penting bagi selairnya lebih besar. karena dapat menyebabkan sel dan jaringan yang disusunnya menjadi kaku. 42

Potensial air suatu sel tumbuhan sistem sirkulasi, sedangkan padasecara esensial merupakan tanaman air bergerak satu arah darikombinasi potensial osmotik dengan akar melalui batang menuju daun.potensial tekanannya. Jika dua sel Suplai air ini memungkinkanyang bersebelahan mempunyai tumbuhan melakukan prosespotensial air yang berbeda, maka air fotosintesis, memelihara turgorakan bergerak dari sel yang sehingga tumbuhan dapat berdirimempunyai potensial air tinggi tegak, menjaga suhu tajuk tetapmenuju ke sel yang mempunyai dingin, dan melakukan trasportasipotensial air rendah. mineral terlarut.4.2.5. Gravitasi Adanya lapisa lilin (kutikula) pada epidermis daun dan batang, ataupunAir juga bergerak untuk merespons lapisan gabus pada batang yanggaya gravitasi bumi, sehingga perlu telah mengalami pertumbuhantekanan untuk menarik air ke atas. sekunder dapat mengurangi kehilangan air pada tumbuhan.Pada tumbuhan herba, pengaruhgravitasi dapat diabaikan karena Perjalanan air dalam tumbuhanperbedaan ketinggian pada bagiantanaman tersebut relatif kecil. dimulai dengan absorpsi air padaPada tumbuhan yang tinggi, permukaan akar. Air masuk kepengaruh gravitasi ini sangat nyata.Untuk menggerakkan air ke atas dalam akar melalui sel-sel epidermispada pohon setinggi 100 mdiperlukan tekanan sekitar 20 dan rambut akar (modifikasi selatmosfer. epidermis). Rambut akar4.3. Mekanisme Tanamanmengambil air meningkatkan luas permukaan akarSebagian besar air yang telah sehingga absorpsi air menjadi lebihdiserap akan hilang dari tubuhtanaman baik dalam bentuk uap air efisien.maupun dalam bentuk tetesan air. Rambut akar dijumpai pada ujungDari keseluruhan air yang hilang akar yaitu pada daerahmaka air yang hilang dalam bentuk pemanjangan sel.gutasi hanya kira-kira 1%. Dengandemikian sebagain besar air yang Selanjutnya air dari epidermishilang adalah dalam bentuk uap air. masuk ke dalam korteks akar. Sebagian air masuk melaluiPada sebagian besar hewan, cairan sitoplasma (rute simplas ) dancenderung di daur ulang melalui sebagian besar air melalui ruang antar sel (rute apoplas). Ketika mencapai endodermis, air yang masuk dengan rute apoplas dipaksa masuk ke dalam endodermis karena pada endodermis terdapat jalur/pita Caspary. 43

Jalur Caspary merupakan lilin melalui hidatoda yang terdapat pada(suberin) yang menebal pada ujung-ujung pertulangan daun.dinding transversal dan dindingradial sel-sel endodermis. Suberin Gutasi terjadi jika malam hari udaratidak dapat ditembus oleh air dingin dan siang hari udara lembabsehingga air dipaksa masuk ke dan hangat. Pada malam hari,dalam sel-sel endodermis pada mineral yang diabsorpsi dipompa kebagian dinding tangensial. Ketika dalam ruang antarsel disekelilingmasuk ke dalam sel, maka mineral xilem. Akibatnya potensial air padaterlarut dalam air akan diseleksi oleh unsur pembuluh xilem berkurangmembran plasma yang bersifat dan air bergerak ke dalamnya darisemipermeabel. sel-sel sekelilingnya.Air dari sel-sel endodermis Tidak adanya transpirasi padaselanjutnya masuk ke dalam malam hari, tekanan di dalam xilempembuluh xilem melalui proses membangun titik-titik penekanan airosmosis. Air dari pembuluh xilem larutan keluar hidatoda.akar, bergerak melalui xilem batang Walaupun air gutasi menyerupai airhingga ke xilem daun. embun, keduanya dapat dibedakan.Cairan xilem yang ada dalam xilem Air embun berasal dari kondensasiakar, xilem batang dan xilem daun uap air , sedangkan gutasi berasalberhubungan satu dengan lainnya dari tekanan akar. Jika terkenamembentuk suatu kolom. cahaya matahari, air gutasi menguap dan meninggalkan residuAda empat kemungkinan yang dapat bahan organik dan garam mineral.menerangkan mekanismeperjalanan air tersebut, yaitu:- tekanan akar- pompa xilem- aksi kapiler- penarikan air ke atas.Pada pagi hari, sering kita jumpai air Gambar 13 Peristiwa gutasi padayang keluar dari permukaan daun daunmelalui proses gutasi. Gutasi terjadiketika air dalam tanah jenuhsementara kehilangan air melaluievaporasi kecil. Gutasi terjadikarena adanya tekanan akar.Tekanan akar terjadi karena adanyagradien osmotik. Gutasi terjadi 44

Tekanan akar hanya terjadi pada tarik menarik dengan dinding xilemtumbuhan yang rendah dan jarang melalui proses adhesi.melebihi 45 psi (pound per square Penguapan air melalui stomata akaninch). menarik kolom air yang ada di dalam xilem, dan molekul air baru akanSedangkan untuk tumbuhan yang masuk ke dalam rambut akar.tinggi diperlukan tekanan hingga 150psi. Teori kehilangan air melalui traspirasi ini disebut juga teoriPada beberapa tanaman misalnya tegangan adhesi dan kohesipinus, tidak mengembangkantekanan akar. Jika batang dilukai Pada sebagian besar tumbuhan,ternyata juga tidak menyebabkan air transpirasi umumnya sangat rendahtersembur ke luar. Demikian juga air pada malam hari.kapiler hanya dapat mencapaiketinggian 0.5 m saja. Transpirasi mulai menaik beberapa menit setelah matahari terbit dan mencapai puncaknya pada siang hari.Transpirasi Transpirasi berhubungan langsung dengan intensitas cahaya. SemakinWalaupun tekanan akar, pompa besar intensitas cahaya semakinxilem dan aksi kapiler berperan tinggi laju transpirasi.dalam transpor air pada beberapatumbuhan, sebagian besar Faktor-faktor lingkungan lainnyamekanisme transpor air adalah yang berpengaruh terhadapmelalui proses penarikan air karena transpirasi antara lain: konsentrasipenguapan atau transpirasi. CO2, temperatur, kelembaban relatif, kepadatan udara, danTranspirasi adalah proses kecepatan angin.penguapan air melalui stomata. 4.4. Mekanisme membuka dan menutupnya stomataKetika celah stomata terbuka maka Stomata merupakan celah yangmolekul air akan bergerak dari dibatasi oleh dua sel penjaga. Sel penjaga mempunyai penebalankonsentrasi tinggi (di dalam daun) ke dinding khusus (bagian tertentu menebal sedangkan bagian lainnyakonsentrasi rendah (lingkungan tidak menebal) dan di dalam selnya terdapat kloroplasluar). Pengamatan mikroskopis terhadapProses transpirasi dapat diterangkan permukaan daun menunjukkandengan mengacu sifat fisik air .Molekul air akan melakukan tarikmenarik dengan molekul air lainnyamelalui proses kohesi. Selain itumolekul air juga dapat melakukan 45

bahwa cahaya mempengaruhi Signal yang mengaktifkan enzimpembukaan stomatata. pembentukan malat dan mengaktifkan pompa proton diPada saat redup atau tidak ada dalam membran plasma adalahcahaya umumnya stomatatumbuhan menutup. Ketika cahaya merah dan cahaya biru.intensitas cahaya meningkatstomata membuka hingga mencapai Produksi asam malat dan influksionnilai maksimum. K+ dan Cl- menarik air ke dalam sel melalui proses osmosis. KetikaMekanisme membuka dan vakuola sel penjaga memperoleh air,menutupnya stomatata dikontrol sel tersebut membengkak danoleh sel penjaga. Dibawah iluminasi, menyebabkan tekanan turgor naik.konsentrasi solut dalam vakuola sel Tekanan turgor ini akan mendesakpenjaga meningkat. Bagaimana dinding tipis pada sel penjagakonsentrasi solut tersebut meningkat sehingga mengakibatkan stomata? membuka.Pertama, pati yang terdapat pada Proses menutupnya stomata akankloroplas sel penjaga diubahmenjadi asam malat. terjadi pada saat sel penjaga kehilangan ion K+ yang kemudianKedua, pompa proton padamembran plasma sel penjaga disusul dengan hilangnya air melaluidiaktifkan. Pompa proton tersebut proses osmosis yang menyebabkanmenggerakkan ion H+, beberapa turgor sel penjaga menurun.diantaranya berasal dari asam Adanya klorofil pada sel penjagamalat, melintasi membran plasma. mengakibatkan sel penjaga dapatAsam malat kehilangan ion H+ melangsungkan proses fotosintesis yang menghasilkan glukosa danmembentuk ion malat. Hal ini mengurangi konsentrasi CO2.menaikkan gradien listrik dan Glukosa larut dalam air sehingga air dari jaringan di sekitar sel penjagagradien pH lintas membran plasma. akan masuk ke dalam sell penjaga yang mengakibatkan tekanan turgorIon K+ mengalir ke dalam sel sel penjaga naik sehingga stomata akan membuka.tersebut melalui suatu saluransebagai respons terhadapperbedaan muatan, sedangkan ion Faktor yang mempengaruhi membuka dan menutupnya stomataCl- berasosiasi dengan ion H+ yaitu:mengalir ke dalam sel tersebutmelalui saluran lainnya dalammerespon perbedaan konsentrasi 1. Faktor internal antara lainion H+. Akumulasi ion malat, K+, dan cahaya matahari,Cl- menaikkan tekanan osmotik konsentrasi CO2, dan asamsehingga air tertarik ke dalam sel absisat (ABA).penjaga. 2. Faktor internal (jam biologis). 46

Cahaya matahari merangsang sel Pada malam hari CO2 masuk kepenjaga menyerap ion K+ dan air, dalam tanaman dan disimpan dalamsehingga stomata membuka pada bentuk senyawa C4. Selanjutnyapagi hari. senyawa C4 akan membebaskan CO2 pada siang hari sehingga dapatKonsentrasi CO2 yang rendah di digunakan untuk fotosintesis.dalam daun juga menyebabkanstomata membuka. Adaptasi lainnya yang terdapat pada tumbuhan xerofit untuk mengurangiStomata akan menutup apabila proses transpirasi yaitu memilikiterjadi cekaman air. daun dengan stomata tersembunyi (masuk ke bagian dalam) yangPada saat cekaman air, zat pengatur ditutupi oleh trikoma (rambut-rambuttumbuh ABA diproduksi di dalam yang merupakan penjulurandaun yang menyebabkan membran epidermis).menjadi bocor sehingga terjadikehilangan ion K+ dari sel penjaga Pada saat matahari terik, jumlah airdan menyebabkan sel penjaga yang hilang melalui prosesmengkerut sehingga stomata transpirasi lebih tinggi daripadamenutup. jumlah air yang diserap oleh akar. Untuk mengurangi laju transpirasiFaktor internal yaitu jam biologis tersebut stomata akan menutup.memicu serapan ion pada pagi harisehingga stomata membuka, Menutupnya stomata akansedangkan pada malam hari terjadi menurunkan jumlah CO2 yangpembebasan ion yang masuk ke dalam daun sehinggamenyebabkan stomata menutup. akan mengurangi laju fotosintesis.Stomata pada sebagian besar Pada dasarnya proses membukatanaman umumnya membuka pada dan menutupnya stomata bertujuansiang hari dan menutup pada malam untuk menjaga keseimbanganhari. antara kehilangan air melalui transpirasi dengan pembentukanPada beberapa tumbuhan misalnya gula melalui fotosintesis.kelompok tumbuhan CAM stomatamembuka pada malam hari 4.5. Transpor fotosintetatsedangkan pada siang hari stomata melalui floemmenutup. Tanaman mempunyai dua sistemMenutupnya stomata pada siang transpor yang terpisah yaitu xilemhari merupakan adaptasi untuk dan floem.mengurangi proses penguapantumbuhan yang hidup di daerah Xilem berfungsi mengangkut air,kering. sedangkan floem berfungsi 47

mengangkut gula yang dihasilkan hidup pada batang pohon termasukdari proses fotosintesis. sugar sink.Floem disusun oleh sel-sel Struktur-struktur penyimpan sepertipenghantar makanan yang disebut akar tunggang tanaman bit gula,unsur tapis yang tersusun dari ujung umbi kentang, umbi lapis tanamanke ujung menyerupai tabung. lili merupakan sugar sink selama musim panas ketika tumbuhanMelalui perforasi pada lempeng menyimpan kelebihan gula.tapis, larutan gula (disebut jugacairan floem) bergerak bebas dari Pada saat musim semi, ketikasatu sel ke sel berikutnya karena tanaman mulai tumbuh danadanya sitoplasma yang saling mengkonsumsi gula, akar bit gula,berhubungan/kontinu. umbi kentang, umbi lapis, maupun struktur penyimpan lainnya menjadiCairan floem terutama mengandung sumber gula, dan transpor gulasukrosa (molekul disakarida); selain melalui floem terjadi dari bagianitu dapat mengandung ion-ion tersebut ke organ yang sedanganorganik, asam-asam amino, dan tumbuh.zat pengatur tumbuh yangdipindahkan dari satu bagian Jadi setiap tabung penghantartanaman ke bagian tanaman makanan dalam floem mempunyailainnya. ujung sumber gula (sugar source) dan ujung sugar sink, tetapi dapatBerbeda dengan cairan xilem yang berubah menurut musim atau tahaphanya bergerak satu arah dari akar perkembangan tanaman.ke daun, cairan floem bergerak keberbagai arah pada tanaman. Apa yang menyebabkan cairan floem mengalir dari sugar source keTempat gula dihasilkan baik dari sugar sink. Laju alirannya dapatproses fotosintesis maupun hasil mencapai 1 m/jam, terlalu besar jikadari pemecahan molekul pati disebut dihitung berdasarkan proses difusisebagai sumber gula (sugar source). (dapat memerlukan waktu 8 tahun).Floem mengangkut gula dari sumber Mekanisme aliran massa merupakangula, seperti daun atau batang hijau hipotesis yang banyak diterima.ke bagian tanaman lainnya. Aliran gula melalui floem bergerakTempat penerima gula, tempat gula dari sugar source ke sugar sink .disimpan atau dikonsumsi disebutsebagai sugar sink. Akar, ujung Pada bagian sugar source misalnyatunas, dan buah yang sedang daun : gula diangkut masuk ketumbuh merupakan sugar sink. dalam tabung floem melaluiDemikian juga bagian batang yang transport aktif. Muatan gula padatidak berfotosintesis, dan sel-sel ujung sumber (sugar source) 48

tersebut menaikkan konsentrasi Gunakan sejumlah air yanglarutan dalam tabung floem. sama banyaknya, hingga terjadi aliran air.Konsentrasi larutan yang tinggitersebut akan menarik air masuk ke 5. Amati yang terjadi pada keduadalam tabung secara difusi. permukaan lerengMasuknya air tersebut meningkatkantekanan air pada bagian sugar 4.6. Evaluasisource di ujung floem. Petunjuk: jawablah dengan benarPada bagian sugar sink, misalnyaakar tanaman bit gula, gula dan air 1. Apa perbedaan difusi denganmeninggalkan tabung floem. Saat osmosisgula meninggalkan floem, air akanmengikutinya keluar melalui proses 2. Apa tujuan transpirasi bagiosmosis. tanamanKeluarnya gula menurunkan 3. Jelaskan mekanisme membukakonsentrasigula pada bagian ujung dan menutupnya stomata, dansugar sink. Keluarnya air faktor apa saja yangmenurunkan tekanan hidrostatik mempengaruhinyadalam tabung. Adanya tekanan airpada ujung pembuluh floem.Kerja Ilmiah 2 4. Jelaskan bagaiman mekanisme pengangkutan air dan hasil1. Buatlah 2 (dua) model tanah fotosintesa pada tanaman berlereng dengan kemiringan yang sama pada sebuah mapan2. Kemudian tanamilah satu model tersebut dengan rumput, sedangkan satunya lagi biarkan dalam keadaan tidak bervegetasi3. Letakkan dalam tempat terbuka akan tetapi tidak terkena air hujan secara langsung4. Seminggu kemudian (setelah rumput tumbuh), lakukan pengamatan dengan menyiramkan air dengan menggunakan sprayer tangan pada dua model tersebut 49

BAB V satu faktor eksternal tersebutHARA TANAMAN DAN adalah unsur hara esensial. Unsur hara esensial adalah unsur-unsur TANAH SEBAGAI yang diperlukan bagi pertumbuhan PENYEDIA HARA tanaman. Apabila unsur tersebut tidak tersedia bagi tanaman maka5.1. Hara Tanaman tanaman akan menunjukkan gejala kekurangan unsur tersebutSampai saat ini telah diketahui dan pertumbuhan tanaman akanlebih dari 100 unsur kimia. Dari merana.lebih seratus ini hanya sekitar 17yang merupakan hara esensial Berdasarkan jumlah yangbagi tanaman. diperlukan kita mengenal adanya unsur hara makro dan unsur haraKarbon, Hidrogen, dan Oksigen mikro. Unsur hara makro diperlukan oleh tanaman dalamKarbon merupakan rangka dari jumlah yang lebih besar (0.5-3% berat tubuh tanaman). Sedangkansenyawa organik. Karbon diambil unsur hara mikro diperlukan oleh tanaman dalam jumlah yang relatifdari atmosfir dalam bentuk kecil (beberapa ppm/ part per million dari berat keringnya).karbondioksida, yang biasa disebut Contoh:fotosintesa. Peristiwa ini Unsur N termasuk unsur hara makro. Unsur ini diperlukan olehmenghasilkan gula dan oksigen. tanaman dalam jumlah 1-4 % berat kering tanaman. UnsurOksigen dibutuhkan dalam tersebut diperlukan oleh tanaman sebagai penyusun asam amino,peristiwa respirasi. protein, dan klorofil.Hidrogen bersama oksigen yang Apabila tanaman kekuranganbergabung menjadi molekul air, unsur N akan menunjukkan gejalamerupakan molekul dalam jumlah antara lain klorosis pada daun.terbesar dalam tubuh tanaman. Air Gejala kekurangan N pertama kalidibutuhkan tanaman sebagai alat akan muncul pada daun tertuatransportasi mineral maupunmakanan tanaman, dan juga turut Unsur Al tidak termasuk unsur haraberperan dalam beberapa reaksi esensial, sebab unsur ini meskipunkimia dalam tubuh tanaman. jumlahnya banyak dalam tanahHidrogen juga merupakan molekul tetapi tidak diperlukan bagikonstituen beberapa komponen pertumbuhan tanaman.penyusun sel tanaman. Keberadaan unsur Al justru dapat bersifat racun bagi tanaman. Unsur5.1.1.Unsur hara esensial ini dapat mengikat fosfat sehinggaPertumbuhan tanaman tidak hanyadikontrol oleh faktor dalam(internal), tetapi juga ditentukanoleh faktor luar (eksternal). Salah 50

menjadi tidak tersedia bagi Beberapa tumbuh-tumbuhantanaman. (seperti kacang tanah, kedelai, kapri, dan tumbuhan legumeUnsur Cu (cuprum) termasuk unsur lainnya) bersimbiosis denganhara mikro. Unsur ini diperlukan bakteri Rhizobium spp.tanaman dalam jumlah yang relatifkecil (6 ppm). Jika jumlahnya Rhizobium ini dapat memfiksasiibanyak, Cu akan menjadi racun gas N2 (yang terjerap dalam pori-bagi tanaman, misalnya: Cu akan pori tanah) dan mengkonversinyamembunuh ganggang pada menjadi amonia.konsentrasi 1 ppm.Unsur hara makro antara lain: C, Bakteri dari genus Azotobacter,H, O, N, P, K, S, Ca, dan Mg. yang hidup bebas dalam tanah,Sedangkan yang termasuk unsur juga dapat melakukan fiksasihara mikro adalah : Fe, B, Mn, Cu, nitrogen.Zn, Mo, dan Cl. Molekul NH3 dengan segeraBeberapa unsur ada yang esensial mengikat ion H+ membentuk ionbagi tanaman tertentu, misalnya NH4+.Na, Si dan Co. sedangkan oksigenselain dalam bentuk CO2 dan H2O Jika bintil akar menghasilkan ionjuga dapat diambil dalam bentuk NH4+ melebihi yang diperlukanO2, maupun senyawa lainnya. tanaman maka ion NH4+ akan dibebaskan ke dalam tanah danUnsur C, H, dan O merupakan dapat dimanfaatkan olehpenyusun utama makromolekul, tumbuhan non legume, oleh bakteriseperti: karbohidrat, lipid, protein nitrifikasi (spesies dari genusdan asam nukleat. Nitrobacter dan Nitrozomonas)Setelah C, H, dan O, nitrogen dapat diubah menjadi ion nitrat.merupakan unsur hara makroterpenting. Tumbuhan dapat mengambil nitrogen dalam bentuk ion NH4+Nitrogen merupakan komponen maupun NO3-. Akan tetapidari asam-asam amino (juga beberapa tumbuhan dapat jugaprotein), klorofil, koenzim dan mengabsorpsi sejumlah nitrogenasam nukleat. Nitrogen sering dalam bentuk asam amino ataumerupakan unsur pembatas urea.pertumbuhan. Beberapa tumbuhan pemakanWalaupun gas nitogen menyusun serangga, misalnya: Venus flytrap78% atmosfir bumi, tumbuhan tidak (Drocera sp) dan kantong semardapat menggunakannya secara (Nephentes sp.) dapat mencernalangsung. serangga menjadi asam aminoGas N2 tersebut harus difiksasi untuk memenuhi kebutuhanoleh bakteri menjadi amonia (NH3). nitrogennya. 51

5.1.1.1.Unsur hara makro Gejala defisiensi berupa tanaman yang kerdil dan kuning akanN, P, dan K merupakan tiga unsur terlihat, terutama pada bagianutama dalam kehidupan tanaman. tanaman yang lebih tua.Nitrogen diambil dalam bentuk Berikut beberpa gejala kekurangannitrat (NO - ) atau amonium (NH4+). nitrogen pada tanaman yaitu: 3Nitrogen digunakan tanaman - pertumbuhan lambatdalam sintesa asam amino, yangmerupakan bahan dasar - daun berwarna kuningpembentukan protein. (kllorosis)Sumber utama nitrogen adalah - nekrosis pada bagian ujungnitrogen bebas (N2) di atmosfir, daun,dan sumber lainnya senyawa-senyawa nitrogen yang tersimpan Nitrogen merupakan unsur mobildalam tubuh jasad. dalam tanaman, yaitu unsur dapat dipindahkan dari jaringan tua keNitrogen sangat jarang ditemukan yang muda.menjadi komponen pelikan olehkarena perilakunya yang mudah Gambar 14 dibawah menunjukkanlarut dalam air. peredaran hara nitrogen di alam.Perilaku nitrogen inilah yang Nitrogen dapat hilang ke atmosfirmenjadikan endapan-endapan melalui denitrifikasi nitrat atau olehnitrogen yang relatif cukup banyak volatilisasi amonia.ditemui pada daerah beriklimkering dan itupun terbatas secarasetempat.Kandungan nitrogen tanaman rata-rata sekitar 2 sampai 4% atauterkadang dapat mencapai 6%.Protoplasma makhluk hidup jugamengandung protein.Nitrogen juga dibutuhkan tanamanuntuk beberapa komponen vitalseperti klorofil, asam nukleat danenzim.Defisiensi nitrogen akan Gambar 14. Peredaran nitrogenmembatasi pembesaran danpembelahan sel. 52

Senyawa nitrogen yang tertambat Energi yang dibebaskan daripada jasad hidup dan dilibatkan perubahan di atas akan digunakandalam kegiatan fisiologisnya, oleh berbagai jasad tanah itu untukdikembalikan ke dalam peredaran melakukan kegiatannya termasuknitrogen setelah mengalami melakukan perubahan senyawa Nmineralisasi. tahapan selanjutnya.Peruraian senyawa N-kompleks Proses perubahan bentuk senyawamenjadi senyawa N-anorganik N-organik kompleks menjadisederhana sehingga senyawa N-organik lebihmemungkinkan digunakan lagi sederhana (asam amino) disebutdalam asimilasi jasad berlangsung aminasi.dalam dalam beberapa tahapanyang melibatkan peranan berbagai Asam amino yang dibentukmacam jasad pengurai. melalui aminasi akan terus diserang untuk diuraikan danPerubahan bentuk senyawa N ini dimanfaatkan oleh jasad renikdapat dijelaskan pada Gambar 15 sampai akhirnya akan membentukdibawah ini. amonim yang disebut amonifikasi.Protein dan Pencernaan N-amonium hasil amonifikasi ini enzim atik akan digunakan oleh jasad renik senyawa tanah, diserap tanaman, atau serupa ditambat oleh liat. Senyawa Tahapan selanjutnya adalah amino perubahan senyawa N-amonium menjadi senyawa nitrit (nitrifikasi). kompleks Nitrifikasi merupakan suatu proses CO2 oksidasi enzimatik yang dilakukan sekelompok jasad renik dan Energi berlangsung dalam dua tahap terkoordinasi. Masing-masing tahapan dilakukan sekelompok jenis jasad renik, yang berbeda dari keompok jasad renik yang bekrja pada tahap berikutnya. Hasil lain Pencucian nitrat , terutama pada tanah-tanah berpasirGambar 15 . Perubahan bentuk menyebabkan kurangnya N darisenyawa nitrogen daerah perakaran tanaman. 53

Fosfor Posfor alam memasuki sistem tanah melalui penghancuran danFosfor diambil tanaman dalam peruraian yang berjalan lambatbentuk H2PO4- dan HPO4= oleh karena daya larutnya yangbergantung pada pH tanah. rendah.Fosfor merupakan unsur yang Walaupun pembebasan P darisangat labil karena bentuk tidak larut batuan posfatketersediaannya dipengaruhi oleh dan bentuk lain sangat lambat,pH. namun takaran P yang diangkut air sungai dan diendapkan di lautPeredaran P di alam disajikan sangat besar.pada Gambar 16 dibawah ini. Diperkirakan sekitar 3.5.juta ton P per tahun terangkut dan diendapkan di laut sebagai Kalsiumposfat yang sukar larut. Hanya sebagain kecil P yang kembali ke tanah melalui guano yang dihasilkan burung laut dan oleh manusa melalui ikan yang dikonsumsinya. Hasil uraian P-alam berupa senyawa posfat yang berada dalam sisitem tanah dengan berbagai jenjang kelarutan. Bentuk posfat ini akan dikonsumsi jasad hidup, dijerap liat tanah, bahan organik, kation Al, Fe, Mn, Ca, dan kation lain. Posfat yang dikonsumsi akan dilibatkan dalam sintesis protoplasma dasn kembali memasuki sisitem tanah setelah diurai oleh bakteriposfat.Gambar 16. Peredaran hara posfot Pada pH rendah posfor terfiksasidi alam oleh ion aluminium sedangan pada pH tinggi terfiksasi oleh besi (Fe). 54

Oleh karenanya ketersediaan P Gambar 17 Defisiensi Posfor padaselalu menjadi faktor pembatas daun angguruntuk daerah hutan hujan tropis.Beberapa faktor yang berperandalam pengendalian ketersediaanhara posfor adalah: 1. pemupukan P 2. pelapukan bahan yang mengandung P 3. serapan akar 4. jasad renik 5. jerapan dan pencucianGejala kekurangan P padatanaman memiliki ciri-ciri sebagaiberikut: 1. Pertumbuhan lambat 2. Menguningnya daun (terutama pada daun tua) 3. Daun berwarna hijau gelap 4. Guguir daun 5. Berbuah sedikit dan perkembangan biji terhambat.Ruang berpikir. Gambar 18 Defisiensi posfor pada tomatmenurut pendapatmuapakah setiap tanamanyang dibudidayakanpada daerah tropisharus dilakukanpemupukan P 55

KaliumKalium diambil tanaman dalambentuk inon K. Ion ini tidakdisintesa menjadi komponentertentu.Tanah dapat mengandung lebihkurang 900-1400 pound per 1 m3tanah, akan tetapi 90-98% kaliumini terkonsentrasi pada mineralprimer dan tidak tersedia bagitanaman.Sumber utama K berasal dari Gambar 19. Ketersediaan K dalampelapukan mineral yang tanahmengandung K. Kalium merupakan bagian pentingKalium dalam tanah dapat dalam tranlokasi gula dandijumpai dalam 3 kemungkinan pembentukan pati.yaitu: Kandungan Kalium pada sel a. secara kimi terikat dalam tetangga juga berperan dalam mineral primer tanah mengatur membuka dan menutupnya stomata. b. dapat dipertukarkan ataupun diabsorbsi Pertumbuhan, perluasan dan ketahanan terhadap penyakit juga c. dalam larutan tanah dipengaruhi oleh cukup tersedianya hara ini.Umumnya tanah yang kandungan Peningkatan ukuran dan kualitastanah liatnya tinggi cenderung buah-buahan, kacang, dan sayuranuntuk mengandung kalium yang juga dipengaruhi oleh ketersedianrelatif tinggi juga, dibandingkan yang cukup dari unsur ini.dengan tanah berpasir danorganik. Tanaman kentang, bit gula, ataupun wortel membutuhkanHanya sekitar 1-10% dari total kalium yang cukup besar untukkalium yang terdapat dalam tanah membantu akumulasi karbohidratdapat diambil tanaman, dan hanya dan translokasi asimilat keluar1 sampai 2% dari yang terkandung daun.dalam tanah yang dapatdipertukarkan.Gambar 19 berikut inimemperlihatkan beberapa bentukkalium dalam tanah 56

Pertumbuhan vegetatif pada anion dan mempengaruhitanaman sayuran seperti penyerapan dan transportasinya.asparagus dan kol jugamembutuhkan kalium dalam jumlah Beberapa hasil penelitianbesar. memperlihatkan bahwa tanaman yang cukup mengandung kaliumGejala kekurangan kalium pada dapat mengurangi berjangkitnyatanaman ditandai oleh: penyakit (misalnya Verticillium yang menyebabkan layu pada 1. Pertumbuhan lambat kapas) dan jatuh rebah pada tanaman. 2. Ujung daun mengalami nekrosis yang dimulai pada Telah diketahui kalium berperan daun muda. dalam fotosintesis karena secara langsung meningkatkan 3. batang lemah pertumbuhan dan indeks luas daun. 4. buah kecil kecil Tingkat kritis K dalam jaringanWalaupun kalium penting untuk tumbuhan relatif tinggi, biasanyasemua tanaman tingkat tinggi dan sekitar 1.0% atau 4 kali lipat lebihrendah akan tetapi hara ini bukan tinggi dibandingkan titik kritismerupakan bagian penyusun tubuh posfor.tanaman. Hampir seluruh kalium diserapKalium tidak membentuk ligand pada fase pertumbuhan vegetatif(molekul organik kompleks) yang hanya sedikit yang ditrasfer keterutama berfungsi sebagai buah atau biji.aktivator suatu enzim atau kofaktordari sekitar 46 enzim. Tanaman juga membutuhkan kalsium, magnesium, dan sulfurKalium disimpan dalam jumlah untuk pertumbuhan danbesar di vakuola. perkembangannya.Kalium juga berperam dalam Gambar 20, dan 21 dibawah inimembantu memelihara potensial memperlihatkan gejala kekuranganosmotis dan pengambilan air, dan kalium pada paprika, dan daunberpengaruh positif terhadap labu.penutupan stomata.Tanaman yang cukup mengandungK hanya sedikit mengalamikekurangan air.Kalium juga berfungsimenyeimbangkan muatan-muatan 57

Gambar 20 Gejala kekurangan banyak misalnya apatit (Ca3 (PO4)kalium pada paprika , kalsit (CaCO3), dan dolomit (CaCO3, MgCO3).Gambar 21. Gejala kekurangankalium pada daun labu Kalsium merupakan unsur esensialKalsium yang paling tidak bergerak.Umumnya tanah-tanah mineral Pengambilan dan transpor terjadibanyak mengandung calsium, secara pasif.karena mineral yang mengandungunsur ini pada kerak bumi cukup Dibandingkan dengan ion-ion lain hanya sedikit ataupun tidak ada pengangkutan di dalam floem. Status kalsium dalam tanah berhubungan dengan pH yang pengaruhnya lebih besar dibandingkan dengan pengaruh ketersediaannya. Kalsium diambil tanaman dalam bentuk ion Ca++. Senyawa ini merupakan bagian esensial dari dinding sel. Kalsium disimpan pada jaringan tanaman dan tidak dapat diremobilisasi. Kacang tanah membutuhkan kalsium yang tinggi untuk perkembangan polongnya. Pengaplikasian unsur ini melalui daun sering digunakan petani untuk mengurangi bercak-bercak hitam pada buah-buahan. Gejala defisiensi Kalsium pertama sekali terlihat pada daun-daun muda, sebagian daun akan berubah bentuk dan mengalami klorosis, sedangkan pada organ yang lebih tua jarang teramati gejala defisiensi. Hasil ini memperlihatkan bahwa kalsium tidak didistribusikan ke bagian yang lebih muda. 58

Gambar 22 Buah apel yang Gambar 23 mengeringnya buahmengalami kekurangan kalsium tomat akibat kekurangan kalsiumGambar 22 diatas memperlihatkan Magnesiumbuah apel yang kekurangankalsium kulit buahnya lembek pada Magnesium tanah berasal daribeberapa bagian buah dan pelapukan mineral primer (yaitukemudian membusuk. Oleh biotit, serpentin, hornblende,karenanya jika dalam pertumbuhan dolomit, dan olivin).buah kekurangan hara kalsium inibuah akan busuk. Seperti kation yang lain tanaman mengambil magnesium dalamSecara umum ciri-ciri gejala bentuk ion Mg ++.defisiensi kalsium adalah: Klorofil yang merupakan pabrik 1. Tip burn pada daun muda berlangsungnya fotosintesis mengandung magnesium sebagai 2. Matinya titik tumbuh pada intinya. batang juga akar Unsur ini bersifat mobil dan 3. Gejala abnormal dari daun merupakan aktivator beberapa (berwarna lebih gelap) enzim.4. Mati pucuk Pengambilan magnesium5. Batang lemah dilakukan secara aktif dan pasif.6. Buah busuk Transpor terutama terjadi di dalam aliran tranpirasi. 59

Zinkum Gejala kekurangan 1. Menurunnya pertumbuhan, batang menjadi berbentuk roset 2. Terhalangnya pembentukan buah 3. Klorosis pada intervenal daun 4. DiebackGambar 24 Daun jeruk yang Besimengalami defisiesi magnesium Besi menyusun sekitar 5% dariDibandingkan dengan kalsium, kerak bumi dan umumnya dijumpaimaka magnesium lebih aktif dalam tanah. Besi berasal daribergerak, dan dari beberapa mineral primer ferro-magnesiumpenelitian diketahui bahwa unsur silikat.ini banyak terdapat pada pembuluhfloem (transpor aktif). Pada tanah yang drainasenya jelek bentuk besi tereduksi (ferro= Fe2+)Gejala defisiensi magnesium: meningkat, bahkan sampai ketingkat beracun. 1. Menguningnya tulang daun tertama pada daun tua Kondisi inilah yang perlu menjadi pertimbangan sistem pengairan 2. Keriting pada tepi daun pada budidaya padi sawah. 3. Kuning sepanjang tulang Diambil tanaman dalam bentuk ion daun. Fe++, dan dibutuhkan untuk pembentukan klorofil. Defisiensi5.1.1.2. Unsur Hara Mikro Fe dapat terjadi pada tanah yang mempunyai pH tinggi.Mikronutrien dibutuhkan tanamandalam jumlah kecil. Yangtermasuk kedalam kelompokmikronutrien ini adalah zinkum,besi, mangan, kuprum, boron,molibdenum, klor dan nikel. 60

Gejala kekurangan unsur ini padatanaman adalah: 1. Klorosis pada interveinal 2. Dalam beberapa kasus ranting matiGambar 25 Defisiensi besi pada Gambar 27 Defisiensi besi padadaun bunga rose daun jerukPada Gambar 25 dapat dilihatbahwa gejala kekurangan besi ini Pada Gambar 27 dapat dilihatakan mengakibatkan daun menguningnya daun jeruk padatanaman menguning, karena daun nomor 2 dan 3 sebagai akibatgagalnya membentuk butir hijau kekurangan besi.daun. ManganGambar 26 Defisiensi besi padarerumputan Mangan merupakan aktivator beberapa enzim, dan juga berperan dalam pembentukan klorofil. Mangan juga mengaktifkan asam indolasetat oksidase (IAA) dalam jaringan tanaman seperti Fe. Mn juga relatif tidak bergerak dan teristimewa ditranslokasikan ke jaringan muda atau meristimatik. Gajala kekurangan: 1. Klorosisi pada daun muda 2. Penguningan secara gradasi 61

berdissosiasi, tampaknya terutama pasif melalui aliran transpirasi.Gambar 28 Gejala defisiensimanganKuprum Gambar 29 Gejala defisiensi boron pada daun anggurMerupakan aktivator dari beberapaenzim, dan memegang perananpenting pada produksi vitamin A.Gejala kekurangan hara cuprumadalah:1. pertumbuhan kerdil2. mati pada pucuk terminal3. hipo pikmentasi4. mati dan keriting pada ujung daunBoronBoron terdapat dalam tanah pada Gambar 30 Gejala toksisitas borontingkatan yang sangat rendah pada daun tomatsebagai asam borat (HBO3) dandiabsorbsi oleh partikel tanahsebagai boratPengambilan B diperkirakansebagai asam borat yang tidak 62

Boron mempengaruhiperkembangan sel danmengendalikan transpor gula danpembentukan polisakarida.Fungsi lainnya selalu dikaitkandengan sisi aktif fosforilasi untukmenghambat pembentukan patiyang mencegah polimerisasi gula.Dari beberapa hasil penelitian Gambar 31 Gejala defisiensiboron merupakan unsur tidak molibdenummobil. Gejala kekurangan molebdenumGejala kekurangan: hampir sama dengan gejala 1. Matinya pucuk kekurangan nitrogen, hal ini disebabkan hara molibdenum ini 2. Klorosis pada daun berfungsi sebagai transfer/pmbentukan senyawa N 3. Bintik kuning pada buah (Gambar 31). atau umbi Gagalnya pembentukan senyawa 4. menurunnya pembungaan N pada tanaman yang kekurangan atau kegagalan polinasi Mo, menyebabkan terhambatnya pertumbuhan vegetatif tanamanMolibdenum tanaman menjadi kerdil.Molibdenun diabsorbsi tanaman Gejala kekurangan molibdenumdalam bentuk ion molibdat atau adalah sebagai berikut:MoO42-. 1. Pertumbuhan terhambat, padaIon ini digunakan dalam proses tanaman kekurangannya selalutransformasi senyawa nitrogen. memberikan indikasiPerubahan nitrogen nitrat kedalam kekurangan hara N, sebab ionasam amino dilakukan oleh enzim ini berperan dalam prosesnitrat reduktase yang konversi dan pembentukanpembentukannya membutuhkan senyawa N.molibdenum. 2. Menggulungnya daunKonsentrasi yang tinggi dari unsurini pada pakan ternak dapat 3. Gugurnya bakal bungamenyebabkan keracunan ternak. 4. Bintik kuning pada jeruk 63

Klor 5.1. 2.Keseimbangan haraKlor diambil tanaman dalam bentuk Keseimbangan hara untukion klorida (ion Cl-). Ion ini pertumbuhan optimum tanaman.dibutuhkan dalam reaksi Kelebihan dan kekuranganfotosintesis dan pengaturan menyebabkan efek negatif padapotensial turgor sel tanaman. tanaman.Umumnya gejala defisiensi Cl Misalnya kelebihan magnesiumjarang terjadi pada tanaman, yang pada tanah dapat menghambatumum adalah gejala toksisitas. pengambilan kalium.Nikel Rendahnya pemberian fosfor dapat menginduksi defisiensi zinkum.Nikel diabsorbsi tanaman dalambentuk kation divalen (Ni++). Nikel Pemeliharaan keseimbangan haramerupakan bagian dari enzim dalam tanah merupakan faktorurease, yang berperan dalam penting dari tujuan perbaikankonversi amonia urea jaringan pertumbuhan dan perkembangantanaman, oleh karenanya ion ini tanaman.dibutuhkan dalam prosesmetabolisme nitrogen. Manajemen hara menjadikan tidak budidaya tanaman menjadi lebihNikel dibutuhkan tanaman dalam ekonomis, efisiensi, dan tidakjumlah relatif sedikit. Konsentrasi merusak lingkungan.kritis pada tanaman sekitar 0.1ppm. 5.1.3. Analisis kebutuhan haraGejala defisiensi adalah:- Klorosis pada daun muda Gejala keracunan dari pemberian- Matinya titik tumbuh pupuk maupun pestisida dapat menyebabkan terhambatnya pertumbuhan perakaran tanaman. Untuk menghindari kesalahan dalam aplikasi pemberian kedua bahan kimia tersebut dibutuhkan analisa seberapa besar kebutuhan satu unsur yang mendukung pertumbuhan tanaman.Gambar 32 Daun yang mengalami Analisa kesuburan tanah dankeracunan klor analisa daun selalu digunakan untuk memverifikasi defisiensi hara atau gejala keracunan. 64

Analisis ini merupakan alternatif kilogram tanah per satu titikterbaik dalam memprediksii sampel.kebutuhan hara tanaman sebelumtanaman mengalamii cekaman Gambar 33 Tahapan proses(toksisitas) ataupun defisiensi. analisis tanah Tanah yang diambil bersifatAnalisis tanah dan jaringan tanam heterogen, tidak tertumpu padakeduanya akan memberikan satu bagian saja dari hamparanalternatif untuk mengatasi kendala tanah yang tersedia.keterbatasan media tumbuh Untuk menghasilkan data yangtanaman. Informasi yang lengkap akurat umumnya dibutuhkan lebihini akan mengurangi kegagalan kuran 20 titik sampel per satupanen pada budidaya yang hektar lahan.dilakukan. Kemudian 10 sampel tanah dijadikan satu dan sepuluh lainnyaAnalisis jaringan tanaman akan pada kelompok kedua.memberikan informasi status hara Perlu diketahui hasil analis tanahpada tanah dan tanaman. ini tidak mengukur hara yang tersedia untuk tanaman akan tetapiKeberhasilan dari analisa tanah merupakan indeks dari sejumlahdan jaringan tanaman sangat hara dalam tanahtergantung pada: 5.1.1.2. Analisis jaringan 1. Metode pengumpulan dan tanaman sampel yang representatif Analisis tanaman dimulai dengan melakukan pengumpulan sampel 2. Analisis yang akurat yang mewakili. 3. Kebenaran interpretasi hasil analisis5.1.3.1. Analisis tanahGambar 33 dibawah ini diberikantahapan dari proses analisis tanahDiawali dengan prosespengambilan sampel tanah yangmewakili.Tanah yang diambil adalah tanahyang akan digunakan sebagaimedia tumbuh tanaman.Untuk akurasi umumnyadibutuhkan lebih kurang setengah 65

Pengelompokan sampel tanaman Analisis jaringan sangat menolongdilakukan berdasarkan spesies, kita untuk lebih memahami kondisifase pertumbuhan tanaman, dan pertanaman kita.dalam bentuk apa ion hara yangakan diamati Sampel yang diambil merupakan sampel yang berasal dari dua arealUntuk lebih jelasnya prosedur kera yang berbeda, satu areal dimanadari analisis tanaman dapat tanaman dapat tumbuh normal dandiperhatikan Gambar 34 dibawah satu lagi pada daerah yangini. mengalami gejala 5.2. Tanah sebagai Penyedia Hara Media pertumbuhan tanaman yang umum adalah tanah, tanah mengandung mineral kompleks yang berasal dari dekomposisi bahan induk tanah dan bahan organik. Ada 4 komponen penting dari tanah yaitu: 1. bahan mineral tanah 2. bahan organikGambar 34 Tahapan proses 3. air tanahanalisis jaringan tanaman 4. udara tanahUmumnya kandungan hara dalam Kombinasi kempat faktor akantanaman berfluktuasi sejalan menghasilkan jenis tanah yangdengan fase pertumbuhannya. berbeda. Komposisi yang paling baik dari tanah adalah denganKandungan hara lebih kecil pada perbandingan yang cukuptanaman yang tua, dan bervariasi seimbang diantara keempatdiantara bagian-bagian tanaman. komponen.Misalnya jaringan reproduksi 5.2.1.Proses pembentukanumumnya memiliki konsentrasi tanahposfor yang lebih tinggidibandingkan dengan jaringan Perkembangan pembentukanvegetatif. tanah merupakan proses 66

gabungan antara proses fisika dan Hubungan suhu dengankimia serta diikuti aktivitas biologi kelembaban tanah ini berbandinguntuk merombak bahan induk terbalik, yang artinya semakintanah. tinggi suhu maka kelembaban tanah semakin rendah.Faktor yang mempengaruhipembentukan tanah adalah: Laju reaksi kimia tanah dapat meningkat sebesar 2 sampai 3 kali1. Bahan induk tanah lipat jika suhu naik sebesar 100C.Tanah terbentuk dari peahan- Karena dekomposisi hanya aktifpecahan batuan induk yang jika tersedia air, maka tanahberlangsung terus menerus akibat dengan curah hujan tinggi akanfaktor-faktor lingkungan. mengalami laju dekomposisi yang cepat juga. Intensitas curah hujanPecahan bahan induk tersebut yang tinggi ini juga akanberlangsung akibat pelapukan dan mengakibatkan pencucuian harapenghancuran melalui proses yang telah terdekomposisi tadi.fisika, kimia, dan biologi. Pada daerah tropis dengan curah hujan dan suhu yang tinggiPelapukan kimia meliputi menjadikan tanah-tanah daerah iniperubahan kimia dari bahan induk berwarna merah kekuninganmelalui berbagai proses oksidasi, sebagai ciri tanah yang banyakhidrolisa, karbonisasi dan mengandung mineral besi oksida.sebagainya. Proses biologiberlangsung akibat eksudat-ksudat 3. Makhluk hidupmikroba tanah dan akar tanamanserta manussia dengan berbagai Aktivitas mikro/makro flora danaktivitasnya. fauna tanah mempengaruhi proses pembentukan tanah.Kandungan hara yang dikandungtanah tergantung dari bahan induk Organisme makro flora dan faunatanahnya. lebih mempengaruhi proses pembentukan tanah melalui rekasi2. iklim. mekanis, sedang organisme mikro lebih berperan pada peristiwa kimiaTemperatur dan kelembaban tanah dan biologi.adalah dua faktor utama dalamproses pembentukan tanah. Mikro flora dan fauna tanah terjalin menjadi satu sehingga sukarKinetika reaksi kimia tanah dibedakan penguraian yangdipengaruhi oleh temperatur. dilakukan oleh fauna maupun floraPerubahan temperatur akan tanah.berpengaruh terhadap kandungankelembaban tanah. 67

Akan tetapi yang perlu diingat 5.2.2. Profil tanahadalah makhluk hidup ini berperandalam proses pembentukan tanah. Irisan melintang dari tanah disebut profil tanah. Penampang lintang4. Topografi tanah dapat kita lihat dari gambar dibawah ini.Pada tanah miring atau tanah yangagak kedap air, sejumlah besar air Horizon A adalah bagianyang jatuh diatasnya hilang karena permukaan tanah yang palingaliran permukaan. dipengaruhi oleh aktivitas makhluk hidup dan iklimHal ini akan mengakibatkan duahal yaitu (1) kehilangan air yang Horizon B merupan horizonseharusnya masuk ke dalam tanah akumulasi dari beberapa materialdan (2) hilangnya tanah akibat hasil pencucian dari horizon Aaliran air yang terlalu cepat. Akumulasi ini di sebut juga illuviation. Ketidaktersediaan air pada tanah dengan topografi Bahan induk (Horizon C), miring ini akan merupalan lapisan terakhir. menghambat proses fisis, kimia, dan biologi pembentukan tanah.5. WaktuKarena proses pembentukan tanahini berlangsung lambat, makadibutuhkan sekitar seratus atauseribu tahun untuk pembentukantanah dari bahn induknya.Gambar 35 Perbandingan Gambar 36 Penampang melintangvolumetrik dari komposisi tanah tanah Faktor iklim merupakan faktor yang paling menentukan dalam perkembangan profil tanah, oleh karenanya karakteristik umum suatu tanah sangat tergantung pada perubahan kondisi iklimnya. 68

Profil tanah merupakan bagian Pada Gambar 37 memperlihatkanpenting bagi pertumbuhan 4 tipe agregat tanah yaitu granulartanaman. (no 1), balok (no.2) prismatik (no.3), dan lempeng (no.4)Kedalaman, tekstur dan strukturtanah serta sifat kimia merupakan 5.2.4.Kimia Tanahsyarat mutlak bagi media tumbuhtanaman 5.2.4.1.Reaksi tanah5.2.3. Tekstur dan Struktur Raksi tanah digolongkan menjadiTanah dua yaitu reaksi netral, alkalin, dan masam. Reaksi tanahTanah terdiri dari partikel-partikel mempengaruhi ketersediaan haradengan beberapa ukuran. dan adanya unsur-unsur yang beracun.Partikel mineral dibagi atas tigakelompok yaitu: Reaksi tanah yang banyak mengandung ion H+ dari pada OH a. lempung lebih bersifat masam, kebalikannya b. liat dapat terjadi yaitu jumlah ion OH c. pasir. lebih banyak dan disebut reaksi alkalin. Jika konsentrasi ion H danStruktur tanah ion OH sama maka reaksiPartikel-partikel tanah dapat tanahnya netral.dipisahkan lagi menjadi agregart-agregat tanah, group, atau Suatu tanah dikatak masam jika pHkelompok. kurang dari 7, netral bila pH sama dengan 7, dan alkalin (basa) jikaAda 4 tipe agregat tanah, yaitu: pH lebih dari 7. - granular - prismatik Dalam budidaya tanaman - balok, pengetahuan mengenai adanya - lempeng. unsur yang beracun lebih penting dibandingkan dengan ketersediaanGambar 37 Tipe agregat tanah hara itu sendiri, karena umumnya tanaman lebih beradaptasi dengan kondisi keterbatasan hara dari pada efek beracun dari hara tersebut. Tanah masam dicirikan oleh tingginya konsentrasi ion H+ . Keberadaan ion hidrogen dalam larutan tanah akan mempengaruhi serapan hara dan pengaruh tidak 69

langsungnya terhadapketersediaan hara.Beberapa unsur hara berkurang Kapasitas tukar kation merupakanbila pH dinaikkan misalnya besi, indikator penting dari pengujianmangan dan seng, sedangkan kesuburan dan potensialmolibdenun berkurang produktivitas tanah.ketersediaannya jika pHditurunkan. Kapasitas tukar kation mencerminkan berapa banyaknya5.2.4.2.Kapasitas tukar kation kation yang dapat dipertukarkantanah pada kompleks absorbsi tanahKapasitas tukar kation Partikel liat dan bahan organikmencerminkan berapa banyaknya tanah merupakan permukaankation yang dapat dipertukarkan mineral liat tanah yang mengikatpada kompleks absorbsi tanah. ionJumlah bahan organik, tipe tanah, Jumlah bahan organik, tipe tanah,dan jumlah mineral liat, dan jumlah mineral liatmenentukan kapasitas tukar kation menentukan kapasitas tukar kationpada kompleks absorpsi pada kompleks absorpsi dan akan mempengaruhi pergerakan haraPertukaran kation dalam tanah dari tanah ke akar tanaman.merupakan bagian penting dalamproses masuknya hara ke dalam Semakin tinggi kapasitas tukartubuh tanaman. kation semakin tinggi kemampuan kompleks absorpsi tanah untukKemampuan nilai tukar kation yang mengikat kation-kation.tinggi mencerminkan nilaikesuburan tanah. Kemampuan nilai tukar kation yangPerbandingan antara basa-basa tinggi mencerminkan nilaidengan kapasitas tukar kation yang kesuburan tanah.dinyatakan dalam persen (%)disebut dengan kejenuhan basa. Kation-kation yang memegang peranan penting adalah kalsium,Secara skematik perbandingan magnesium, kalium, natrium,antara basa-basa dangan amonium dan hidrogen. Empatkapasitas tukar kation seperti kation ini (Ca, Mg, K, dan Na)dibawah ini. merupakan nutrien penting untuk pertumbuhan dan perkembanganSemakin tinggi kejenuhan basa tanaman.berarti semakin tinggi kapasitastukar kation dan semakin rendahjumlah ion H+ yang ada dikompleks tanah. 70

Faktor yang mempengaruhi Ion hidrogen yang terbentukkapasitas tukar kation adalah bekerja untuk menggantikan iontekstur tanah. kalsium yang berada pada kompleks jerapan tanah.Makin halus tekstur tanah makintinggi KTK nya. Pasir dan lempung Pertukaran ini terjadi disebabkanberpasir sedikit mengandung liat oleh aksi massa dan karena ionkoloid dan juga miskin bahan hidrogen diikat lebih kuat olehorganik dan humus, sebaliknya kempleks jerapan tanahtanah bertekstur halus dibandingkan dengan kalsium.mengandung lebih banyak liat danjuga humus. Dengan demikian Reaksi tersebut dapat dilukiskantanah halus ini mempunyai KTK melalui reaksi sederhana dibawahlebih tinggi dibandingkan tanah ini.pasir.Nilai tukar kation tanah terdapat Reaksi ini berlangsung secaradidalam fraksi liat dan fraksi bahan ekivalenorganisme. Liat merupakan miselyang bermuatan negatif dan Jika ion H dalam larutan tanahpengikatan kation tidak mantap menurun sedangkan ion Caseperti kation H+, Ca++, Mg++, K+, mengalami peningkatan (sebagaidan Na+. akibat dari pengapuran)reaksi akan beralih kekiri.Derajat kejenuhan koloidal miseltanah merupakan ukuran penting Sebaliknya jika ion hidrogenbagi kesuburan tanah. bertambah, sedangkan ion kalsium berkurang, maka reaksi akan kePertukaran kation merupakan kanan.reaksi yang terkadi pada bidangjerap tanah dengan ilustrasi Tanah sangat dinamik, sehinggagambar 37 berikut. reaksi kesetimbangan akan selalu terjadi dalam tanah sesuaiSebagai ilustrasi kita ambil contoh perubahan keadaan.tanah mineral dengan Ca terjerap.Tanah dalam keadaan optimum air Pada daerah yang curah hujandan suhunya. Di dalam tanah tinggi, ion hidrogen banyakterdapat asam karbonat dan memasuki kompleks jerapan tanah,organik yang berasal dari sedangkan ion kalsium keluar dariperombakan makhluk hidup. kompleks tersebut, masuk ke dalam larutan tanah.Melalui reaksi hidrolisa senyawaasam tadi diuraikan menjadi H+dan sisa asam-. 71

Reaksi pertukaran kation diatasmelukiskan pertukaran kation yangterjadi dalam tanah daerah humid.Curah hujan yang tinggi akanmengakibatkan tercucinya ion yangdibutuhkan tanam.Pengapuran dan pemupukan akan Gambar 38 Ilustrasi skematik darimembuat kesetimbangan reaksi pertukaran kation antaraakan berbalik arah, yang permukaan negative darimengakibatkan lebih sedikit ion partikel liat dan larutan tanahhidrogen yang berada padajerapan tanah dan terjadi kenaikanpH.Kalium yang berasal dari pupukyang kemudian terjerap merupakanunsur hara yang tersedia bagitanaman.Oleh karenanya pertukaran kation 5.3. Bahan organik tanahini berguna bagi penyediaan unsurhara bagi tanaman. Bahan organik tanah adalah komponen utama dalam penentuan tinggi rendahnya produktivitas dan kesuburan tanah. Kandungan bahan organik berkisar antara 20 sampai 30 persen, bergantung pada tekstur dan fraksi mineral tanah. Kurangnya bahan organik akan mengurangi kation-kation yang dapat dipertukarkan oleh karena itu kesuburannya rendah. Beberapa manfaat dari bahan organik tanah adalah: 1. menjaga kestabilan agregat tanah 2. Meningkatkan ketersediaan tata udara dan infiltrasi 72

3. Meningkatkan kapasitas Tabel 1. Tingkatan mudah tidaknya daya ikat tanah terhadap jaringan organisme didekomposisi air Senyawa Total Laju 4. Sebagai buffer dalam organik persentase dekom perubahan pH tanah bahan posisi gula, pati, organik 5. Menyediakan berbagai protein 1-5 Cepat sumber hara makro dan sederhana mikro untuk kebutuhan protein 5-20 Sangat tanaman kasar lambat Hemi 10-25 6. Menyediakan bahan selulosa 30-50 makanan untuk selulosa 10-30 mikroorganisme tanah. Lignin,Bahan organik tanah berasal dari lemak, lilinresidu tubuh tumbuhan dan hewanyang telah mengalami berbagai 5.4. Evaluasiproses perombakan. Perombakanini akan menghasilkan tiga 1. Sebutkan 15 unsurkomponen utama yaitu esensial yangpolisakarida, lognin dan protein. dibutuhkan tanamanPolisakarida terdiri dari selulosa, 2. Mengapa pemupukanhemiselulosa, gula, pati dan pektin. yang dilakukan padaLignin adalah kompleks material tanaman dilakukan padayang berasal dari jaringan kayu akhir musim hujan atautumbuhan. pada awal musim kemarauSenyawa-senyawa yang terdapatdalam tumbuhan dapat 3. Gejala kekurangandiklasifikasikan menurut tingkat kalsium selalu kelihatanmudah tidaknya senyawa tersebut pada daun muda,didekomposisikan. Pembagian jeleskan jawabanmutersebut tertera pada Tabel 1dibawah ini.Diantara senyawa-senyawatersebut diatas protein kasarmerupakan senyawa yang palingkompleks karena mengandungkarbon, hidrogen, oksigen,nitrogen, fosfor, besi, belerang danbeberapa unsur lainnya. 73

4. Usaha apa yang perlu dilakukan untuk mengatasi fluktuasi suhu tanah yang relatif tinggi5. Pemupukan yang melebihi dosis akan mengakibatkan menguningnya daun tanaman, mengapa dapat terjadi demikian 74



BAB VI yang minim dari pemakai pupuk PUPUK DAN yang mengandung amonia (NH3 +) PENGELOLAAN PUPUK dalam hal ini para petani secara langsung maupun tidak membuat6.1. Pengenalan pupuk aplikasi pupuk amonia menjadi membahayakan dan memberikanPenggunaan pupuk pada tanah efek samping bagi penggunanya.pertanian dimulai bersamaan Padahal bila kita melakukan aplikasidengan sejarah pertanian itu sendiri. sesuai prosedur menurut dosis, takaran dan petunjuk, maka kasus-Pengunaan senyawa-senyawa kimia kasus tersebut dapat diminimalisir.untuk memperoleh pertumbuhantanaman yang baik baru dimulai Hal-hal yang perlu diperhatikankurang lebih seratus tahun yang lalu. sebelum menggunakan pupukNamun sekarang senyawa-senyawa adalah:kimia tersebut merupakankeharusan ekonomi bagi 1. Kenali sifat bahan kimia yangkebanyakan tanah. terkandung didalam pupuk tersebutKaidah yang harus dipatuhidalam aplikasi pupuk 2. tingkat kadar racun padaPenggunaan senyawa kimia ini setiap pupuk berbeda daridalam meningkatkan pertumbuhan yang paling rendah hinggadan perkembangan harus paling tinggi. Tinggidilakukan mengikuti kaedah rendahnya racun bisa dilihatkesehatan dan keselamatan kerja. dari etiket yang tertera di label kemasan pupuk.Bahaya bahan kimia yangterkandung dalam pupuk 3. Sebagai bahan kimia, racunsebenarnya tergantung dari sipemakainya. Bila pemakai nya tersebut dapat masukmenggunakan secara baik, tepat kedalam tubuh manusiadan benar tentu saja tidak melalui 3 cara yaitu melaluiberbahaya. Dan sebaliknya, kulit, mulut dan paru-paru.penggunaan dosis yang berlebihan Untuk itulah setiaptanpa pertimbangan disertai aplikasi pengguna pestisida wajibyang tidak memberikan menggunakan topengperlindungan telah memperpanjang muka, masker hidung,sisi negatif pupuk itu sendiri. Tidak sarung tangan, celemek dansedikit kasus yang terjadi pada sepatu boot karet agarpetani seperti sesak nafas, pestisida tersebut tidakgangguan pencernaan, keracunan masuk ke tubuh kitadan berbagai kasus lainnya.Disadari atau tidak, pengetahuan 6.1.1. Unsur-unsur pupuk Untuk pertumbuhan yang normal tanaman sedikitnya membutuhkan 16 unsur hara esensial yakni C, H, O, yang diperoleh tanaman dari air dan udara, unsur hara makro 75

N,P,K,Ca, Mg, S dan unsur mikro diklasifikasikan menjadi pupukFe, Zn, Mn, Cu, Cl, B, dan Mo. alam dan pupuk buatanHara Ca dan Mg diberikan tanaman § Berdasarkan senyawadalam bentuk kapur, walaupun tidak § kimianya pupuk diklasifikasikandianggap pupuk kapur mempunyai § menjadi pupuk organik danperanan penting sebagai sumber pupuk anorganikhara Ca dan Mg. Berdasarkan kandunganSelain itu kapur mempunyai fungsi arañilla pupuk diklasifikasikanutama yakni dapat menaikkan pH menjadi pupuk tunggal dantanah-tanah yang bereaksi masam, pupuk majemukmeningkatkan ketersediaan P danmencegah keracunan besi dan Berdasarkan reaksinya dialuminium. dalam tanah, pupuk diklasifikasikan menjadi pupukUnsur belerang banyak dijumpai § masam, pupuk basa dandalam bentuk pupuk buatan, pupuk netral.sehingga pemupukan belerangjarang dilakukan, hal ini bukan Berdasarkan bentuknya pupukberarti belerang tidak penting untuk diklasifikasikann menjadipertumbuhan tanaman. bentuk padat dan pupuk cair.Belerang dijumpai dalam berbagai 6.1.2.1. Pupuk berdasarkanpupuk dan pengaruhnya dianggap sumber atau cara terbentuknyapenting. Akan tetapi secara hara iatidak kritis, oleh karena itu sering Pupuk alam adalah yang terjaditidak dianggap begitu penting. secara alami di alam tanpa buatan manusia atau melalui proses industriKecuali unsur hara mikro, tinggal atau pabrikan.tiga unsur nitrogen, posfor dankalium, dan karena ketiga unsur ini Pupuk alam selalu disamakansering ditambahkan sebagai pupuk, dengan pupuk organik, karenamaka sering disebut sebagai unsur kebanyakan pupuk alam itu terdiripupuk dari senyawa organik.6.1.2. Klasifikasi pupuk Tetapi sebenarnya pupuk alam itu tidak semuanya organik, misalnyaUntuk mengenal dan mengetahui pupuk posfat alam yang kandungansifat-sifat, jenis dan macam pupuk senyawanya anorganik .perlu dilakukan penggolongan atauklasifikasi pupuk dengan dasar yang Beberapa contoh pupuk alamberbeda-beda. adalah guano, pupuk kandang, pupuk hijau, night soil, dan tepung§ Berdasarkan sumbernya atau tulang terjadinya pupuk, pupuk 76

Pupuk buatan Pupuk anorganik Pupuk anorganik adalah pupuk yangPupuk buatan merupakan pupuk mempunyai senyawa kimiayang dibuat oleh pabrik dengan anorganik. Contoh pupuk anorganikkandungan unsur hara tertentu. adalah ZA (NH4)2SO4.Pada umumnya kandungan hara Pupuk berdasarkan kandungannya lebih tinggi, mudah larut dan haranya digolongkan atas pupukcepat diserap oleh akar tanaman. tunggal dan pupuk majemukAlasan inilah yang membuat pupukini banyak digunakan. Pupuk tunggal merupakan pupuk yang hanya mengandung satu unsurAkan tetapi pupuk ini mempunyai pupuk. Unsur pupuk tersebut adakelemahan jika penggunaannya tiga yaitu nitrogen, posfor, danberlebihan akan mengakibatkan kalium.kerusakan lingkungan dan tanaman.Selain itu pupuk ini tidak Pupuk yang mengandung unsurmengandung hara mikro dan hanya pupuk lebih dari satu disebut pupukmengandung unsur hara tertentu majemuk. Pupuk majemuk yangsaja misalnya N. Contohnya urea mengandung dua unsur saja disebuthanya mengandung hara nitrogen pupuk majemuk tak lengkap,saja. sedangkan jika mengandung ketiganya (N, P, dan K) disebut6.1.2.2 Pupuk berdasarkan pupuk majemuk lengkap.senyawa kimianya 6.1.2.3 Pupuk berdasarkanPupuk organik dan anorganik adalah reaksinyapenggolongan pupuk berdasarkansifat kimianya. Pupuk yang diberikan ke tanah akan mempengaruhi sifat reaksi tanah.Pupuk organik adalah pupuk dengansenyawa organik, yang merupakan Pupuk dapat menurunkan pHhasil pelapukan bahan-bahan disebut pupuk asam, sedangkanorganik dan biasanya mempunyai pupuk yang dapat menaikkan pHkandungan hara yang rendah. disebut pupuk basa, dan ada juga pupuk yang bereaksi netral.Pupuk organik dipakai kerena iasecara lambat dan graduil 6.1.2.4. Pupuk berdasarkanmembebaskan N sepanjang musim. bentuknyaPupuk ini juga membantu untukmempertahankan keadaan fisik Berdasarkan bentuknya pupukpupuk yang baik bila dicampurkan dibedakan atas pupuk padat dandengan pupuk lain, sehingga pupuk cair.memudahkan penyebaranya. Untuk pupuk padat dapat dibagi lagi berdasarkan ukurannya seperti 77

serbuk, kristal, butiran (granular) - Indeks garampelet, tablet atau khelat. 6.2.1.1. Kadar unsur pupukPupuk padat dapat diaplikasikanmelalui tanah atau daun, dengan Banyaknya unsur hara yangmemperhatikan hal berikut: jika dikandung oleh sutatu pupukpupuk tersebut mudah larut dalam merupakan faktor penentu utamaair, maka pemberiannya dapat untuk menilai pupuk tersebut,dilakukan melalui daun atau karena jumlah unsur harasebaliknya. Salah satu contoh pupuk menentukan kemampuannya untukyang mudah larut dalam air adalah menaikkan kandungan hara tanah.urea. Kadar unsur hara dinyatakan dalamPupuk cair terbagi dua yaitu pupuk persen N, persen P2O5, dan persenyang berbentuk cairan ataupun K2O. Misalnya pupuk urea 45%pupuk padat yang mudah larut artinya dalam setiap 100 kg pupukdalam air. urea mengandung 45 kg N.Pupuk padat yang mudah larut 6.2.1.2. Kelarutan pupukdalam air disebut pupuk solutionfertilizer. Kelarutan pupuk menyatakan mudah tidaknya suatu pupuk larut dalam air,6.2. Pupuk buatan dan diserap akar tanaman.Pupuk jenis ini mengandung unsur Sifat kelarutan pupuk perlu diketahuihara tertentu dan umumnya dalam hal:mempunyai kandungan hara yangtinggi. - Penentuan atau pemilihan metode cara pemupukan6.2.1 Sifat umum pupuk buatan - Waktu pemupukanNilai suatu pupuk buatan ditentukanoleh sifat-sifatnya, yang harus - Penggunaan pupuk dandiketahui nilai suaatu pupuk adalah: untuk jenis tanaman apa. - Kadar unsur pupuk Misalnya pupuk yang bersifat mudah larut dapat diaplikasikan pada saat - Kelarutan pupuk tanam atau setelah tanaman tumbuh, dan pupuk ini sesuai untuk - Kemasaman pupuk jenis tanaman semusim - Higroskopisitas Pupuk yang tidak mudah larut dapat disebar dilapang pada waktu - Bekerjanya pupuk sebelum tanam dan sesuai untuk tanaman tahunan. 78

6.2.1.3. Kemasaman pupuk 6.2.1.5. Cara bekerjanya pupukReaksi fisiologis pupuk yang Bekerjanya pupuk adalah waktudiberikan ke tanah dapat bersifat yang diperlukan sejak saatmasam, alkalis atau netral. pemberian pupuk hingga pupuk tersebut dapat diserap tanaman.Sifat kemasaman pupuk dinyatakandengan nilai ekivalen kemasaman, 6.2.1.6. Indeks garamyang artinya berapa jumlah Kg kapur(CaCO3) yang diperlukan untuk Pemupukan dapat meningkatanmeniadakan kemasaman yang konsentrasi garam di dalam larutandisebabkan oleh penggunaan 100 tanah.Kg suatu jenis pupuk. Indeks garam merupakan gambaranMisalnya pupuk ZA dengan ekivalen perbandingan kenaikan tekanan110, artinya untuk menghilangkan osmotik karena penambahan 100 gkemasaman yang disebabkan oleh pupuk dengan kenaikan tekananpenggunaan 100 Kg ZA perlu osmotik karena penambahan 100 gditambahkan sebanyak 110 Kg NaNO3.kapur. Sifat ini penting diketahui untukDengan mengetahui sifat menentukan penempatan pupukkemasaman pupuk kita akan yang tepat.menggunakan pupuk yang bersifatalkalis untuk tanah-tanah masam, Misalnya dosis urea per Ha =atau sebaliknya.6.2.1.4. Higroskopisitas pupukHigroskopisitas adala sifat mudahtidaknya pupuk bereaksi dengan uap Sedangkan ZAair.Pupuk yang higroskopis kurang baik Indeks garam 107 Ureakarena mudah menjadi basah atau Indeks garam 236 ZAmencair bila tidak tertutup.Walaupun pada kondisi kelembabanudara rendah pupuk ini dapatkembali kering, tetapi menjadibongkahan yang keras.Umumnya untuk mengurangi sifathigroskopisnya pupuk ini dibuatdalam bentuk butiran, untukmengurangi bidang sentuh denganuap air. 79

Berdasarkan indeks garam diatas - Teknologi pembuatan pupuk Nmaka pupuk yang dipilih adalah urea telah begitu maju, sehingga(80.7) karena indeks garamnya biaya pembuatan jauh lebihlebih rendah dibandingkan dengan murah dari pada pupuk P dan K.ZA (162.7) Disamping itu, cara pembuatan yang dipakai sekarang6.2.2. Pupuk nitrogen memungkinkan dihasilkannya berbagai macam bahan dalamMacam pupuk nitrogen jumlah banyak, sehinggaPupuk N organik dan anorganik penggunaannya lebih praktis.dibedakan menjadi tiga bentuk yaitu Sebagai akibat dari kenyataan - bentuk organik diatas pembawa N sintetik atau buatan makin lama makin - bentuk anorganik memegang peranan penting.6.2.2.1. Bentuk organik Hampir seluruh keperluan pupuk N Indonesia berasal dari pembawaPupuk organik, seperti sampah, sisa nitrogen anorganik sintetik ini.ikan, ampas jarak, dan sebainya(Tabel 2), harus mengalami Bentuk amoniaaminisasi, amonifikasi, dan nitrifikasisebelum nitrogennya menjadi Dikenal berbagai macam pembawatersedia bagi tanaman. N. anorganik yang dapat mensuplai N dalam pupuk majemuk.Akibatnya mereka tidak seefektif Mungkin proses sintetik yang palingNaN3. Na4NO3 atau (NH4)2SO4, dan paling penting ialah pembuatan gastidak menghasilkan respons amonia dari unsur-unsur hidrogentanaman yang cepat, apalagi kalau dan nitrogen.keadaan tanah tidak menunjang Reaksianya adalah sebagai berikut:proses-proses dekomposisi tersebut. N2 + 3H2 2NH36.2.2.2. Bentuk anorganikBahan–bahan yang disebut dalam Reaksi ini sangat penting karenaTabel 3 mempunyai satu menghasilkan senyawa yang padapersamaam, yaitu mereka dapat saat ini dianggap paling murah.dibuat dari N2 udara. Satu hali lain yang penting, ialahPenggunaan pupuk N yang lebih reaksi ini merupakan langkahbanyak disebabkan oleh: pertama dalam pembuatan bahan- bahan pupuk N yang lainnya.- Jumlah gas nitrogen yang terdapat dalam atmosfer cukup tersedia. 80

Tabel 3 menyajikan susunan dan menghasilkan NH4OH. Bahan inisumber dari pupuk–pupuk yang dapat dipakai secara tersendiriterpenting. sebagai pupuk, atau lebih sering dipakai sebagai pelarutKisaran kadar N dari berbagai pupuk pembawa nitrogen lain separtiN sangat lebar, bervariasi antara NH4NO3 dan urea yang3% yang terdapat dalam super fosfat dinamakan larutan nitrogen.yang diamoniatkan hingga 82% Pabrik pupuk Sriwijayayang ada dalam pupuk amonia menghasilkan amonia cairancairan. sebagai hasil sampingan dan umumnya dipakai sebagaiJuga beberapa bentuk N, seperti pendingin pabrik-pabrik es.senyawa amonium dan nitrat danjuga urea dan sianada disajikan - Ketiga, gas amonia dipakaidalam Tabel 3. untuk pembuatan pupuk N lainnya.Dua yang terakhir bila mengalamihidrolisis dalam tanah menghasilkian Anhidrous ammoniaion NH4+ yang dapat diabsorpsikantanaman atau dioksidasikan menjadi Nitrogen atmosfir merupakannitrat. sumber nitrogen utama di muka bumi. Kemudian nitrogen berikatanWalaupun semua bahan yang dengan hidrogen membentukdikemukakan dalam Tabel 3 dipakai amonia.sebagai pembawa N, senyawa-senyawa yang mengandung Hara yang umum terdapat dalamammonium (NH4+) dan nitrat (NO3-) pupuk adalah N, P2O5, dan K2Oternyata paling banyak digunakan dalam bentuk tunggal ataupunsebagai pupuk. majemuk. Pupuk yang hanya mengandung satu unsur disebutGas amonia yang diperoleh secara pupuk tunggal, sedangkan yangdemikian dapat digunakan untuk tiga mengandung lebih dari satu unsurhal. disebut pupuk majemuk. Sebagai contoh dapat disebut kalium nitrat- Pertama, gas tersebut dibawah dan amonium fosfat. tekanan tinggi dapat dicairkan menjadi amonia cairan. Awal dari terbentuknya senyawa Senyawa ini digunakan dalam nitrogen diawali dengan reaksi pembuatan superfosfat yang antara hidrogen (H+) dan nitrogen diamoniatkan dan pupuk (N) pada temperatur dan tekanan majemuk lainnya. Senyawa ini tinggi yang menghasilkan amonia dapat langsung dipakai sebagai (NH3). pupuk N.- Kedua, gas amonia dapat Rincian reaksi tersebut seperti yang dilarutkan dalam air tertera dibawah ini. 81

Katalisator reaksi pembentukan Amonia anhidrous larutan pupukamonia hanya dapat berlangsung nitrogen yang dilarutkan dalam air.pada suhu dan tekanan tinggi.Temperatur yang dibutuhkan Kandungan nitrogen pada pupukmencapai 400-500 0C, dengan amonia cair yang diperdagangkantekanan 2.200 pound per m2. sekitar 20% N, dalam bentuk amonia. Untuk menghindariAmonia inilah yang kemudian kehilangan nitrogen dari pupukdikonversi kebeberapa bentuk lain amonia cair ini, umumnyaseperti tertera pada Gambar 39 . pengaplikasiannya ke tanaman melalui penyuntikan ke air permukaan tanah. Pupuk nitrogen mudah tercuci terbawa air hujan, mengurai, dan menguapGambar 39 Konversi ammonia kebeberapa bentuk pupuk nitrogenAmonia cair 82

Tabel 2 Pembawa Nitrogen organikPupuk Sumber % NitrogenDarah kering Tempat pemotongan 8-12Sisa-sisa daging Tempat pemotongan 5-10 (3-13% P2O5 )Tepung daging Tempat pemotongan 10-11 (1-5% P2O5 ) Pengalengan dan ikanSisa ikan kering yang tak dapat dimakan 6-10 (4-8% P2O5 )Tepung biji Ampas 6-9 (2-3% P2O5 dan 1-kapas Sisa 2% K2O)Batang Ampas 1.5-3.5 (4-9% K2O)tambakau Ampas 5-7 (2% P2O5 dan 1%Tepung jarak P2O5 ) 3.5-4 . 5Tepung coklatTabel 3 Pembawa nitrogen anorganikPupuk Rumus kimia Sumber % NitrogenNatrium nitrat NaNO3 Salpeter Cili atau 16Amonium Sulfat (NH4)2SO4 dibuat Hasil sampingan 21Amonium nitrat NH 4NO3 arang dan gas 33 NH 4NO3 dan Dibuat“Cl-nitro” dan dolomit 20A.N.L. a CO (NH2)2 Dibuat 42-45Urea DibuatKalsium CaCN2 Dibuat 22sianamida NH3 cairan Dibuat 82Amonia cairanLarutan amonia NH4OH encer Dibuat 20-25Amofos NH4. H2PO4 Dibuat 11 (48% P2O5Diamonium (NH4)2 HPO4 Dibuat )fosfat 21 (53% P2O5 ) 83

Amonium nitrat (34-0-0) Amonium sulfatAmonium nitrat merupakan pupuk Umumnya pupuk amonium sulfatnitrogen yang paling banyak yang beredar dipasarandigunakan setelah perang dunia ke mengandung 21% nitrogen dan 24%II. belerang.Pupuk ini dihasilkan dari reaksi Pembentukan pupuk ini berasal dariantara asam nitrit dengan senyawa reaksi antara amonia dengan asamamonia ahhidrous (Gambar 40) sulfat, dengan reaksi sebagai berikut:Pupuk amonium nitrat adalah pupukyang dapat menyumbangkan dua Urea CO(NH2)2jenis hara N dalam bentuk amonium(NH4+) dan nitrat (NO3 -). Pupuk urea adalah salah satu jenisSetelah asam nitrit dihasilkan, pupuk N yang paling tinggiselanjutnya direaksikan dengan kandungan nitrogennya. Urea selainamonia anhidrous membentuk digunakan sebagai pupuk jugaamonium nitrat (Gambar 41). sering digunakan sebagai protein substitusi dari hewan ruminansia.Produk komersial dari pupukamonium nitrat dapat dalam bentuk Pembentukan pupuk ini diawalipadat, granular, larutan dan kapsul. dengan reaksi antara ammoniaBentuk pupuk ini padat dan kristalin , dengan karbondioksida padaberwarna putih, tidak higroskopis temperatur 170-2100C dengandan bekerjanya cepat. tekanan berkisar antara 170-400 atmosfir.Kandungan N dari pupuk amoniumnitrat yang diperdagangkan berkisar Pada suhu tinggi amonium karbonatantara 33-34%. memperlihatkan sifat tekanan disosiasi yang tinggi. Pembentukannya menghasilkan banyak panas, selama tekanan parsial bahan-bahan yang sedang di raeaksikan melebihi tekanan diosiasi amonium karbonat.Gambar 40. Reaksi pembentukan Reaksi berikut dari karbonat ke ureaasam nitrit hanya terjadi dalam suasana cairan atau padat dan koversi keseimbangan menurun karena terbentuknya air. 84

Reaksi pembentukkannya terdapat banyak dipakai untuk pembuatanadalah sebagai berikut berikutnya: pupuk majemuk. Amonium sulfat nitrat Pupuk ini merupakan habungan antara amonium sulfat dan amonium nitrat. Pupuk ini diperdagangkan dalam bentuk kristal berwarna kuning kemerahan.Konsentrasi kandungan urea darireaksi diatas mencapai lebih kurang80%.Penggunaan pupuk urea dilapangandapat dalam bentuk konsentrat ataudalam bentuk granular, sedangkankandungan nitrogen dari pupk ureaini sekitar 45%.Pupuk urea memiliki sifat higrokopisyang relatif lebih tinggidibandingkan dengan pupuk lainnya.Oleh karenanya penggunaannya dilapangan biasanya diberikan dalam3 tahapan selama masapertanaman.Sifatnya ini juga yang menyebabkan Gambar 41 Tahapan pembentukanpenggabungan dan penyimpanan amonium dari asam nitritpupuk ini dengan pupuk lainnyamemerlukan perhatian khusus. Amonium sulfat mengandung 26% dan 37% SO4, 19.5% tersedia dalamNitrat fosfat. bentuk amonium dan 6.5% sebagai nitrat.Dengan menggunakan HNO3sebagai pengagam batu fosfat Nilainya sebagai pupuk tidakdiperoleh nitrat fosfat. Senyawa ini berbeda jauh dengan ZA, 85