Defisiensi Unsur Hara Tanaman
1. NITROGEN
Gambar tanaman tomat yang mengalami defisiensi unsure hara Nitrogen :
Deskripsi :
Nitrogen ( N ) merupakan unsure hara yang esensiel dan dibutuhan dalam jumlah banyak sehingga disebut unsure hara makro. Sumber utama Nitrogen adalah Nitrogen bebas di atmosfir yang takarannya mencapai 78% volume dan sumber lainnya senyawa-senyawa yang tersimpan dalam tubuh jasad.
Kebutuhan N untuk beberapa tanaman :
| Tanaman | Hasil | Berat total N yang diserap ( kg ) | Konversi ke kg Urea ( 46 % N ) |
| Alfafa | 8 ton | 992,25 | 2157 |
| Jagung | 5638 l | 469,67 | 1021 |
| Kapas | 681 kg | 396,9 | 863 |
| Jeruk | 540 cwt | 584,33 | 1270 |
| Kacang | 1816 kg | 529,2 | 1150 |
| Padi | 3178 kg | 246,96 | 537 |
| Kedelai | 2114 l | 694,58 | 1510 |
| Tomat | 40 ton | 511,56 | 1112 |
Sumber : Tisdale, et.al ( 1985 ).
BENTUK DAN KEBERADAAN NITROGEN DALAM TANAH
Nitrogen atmosfir (N2) memasuki system tanah melalui perantaraan jasad renik penambat N, hujan dan kilat. Jasad renik penambat N bebas mengubah bentuk N2 menjadi senyawa N-asam amino dan N-protein. Jika jasad renik mati, bakteri pembusuk melepaskan asam amino dari protein, dan bakteri amonifikasi melepaskan amonium dari gugus amino, yang selanjutnya akan larut dalam tanah. Amonium dapat diserap oleh tanaman, dan sisa amonium diubah menjadi nitrit, kemudian menjadi nitrat oleh bakteri nitrifikasi dan dapat langsung diserap oleh tanaman. Senyawa N-amonium dan N-nitrat yang dimanfaatkan oleh tanaman, akan diteruskan ke hewan dan manusia dan kembali memasuki system tanah melalui sisa-sisa jasad yang akan diurai oleh bakteri membentuk senyawa N-amonium.
Mineralisasi Senyawa Nitrogen Kompleks
Senyawa nitrogen yang tertambat jasad yang dilibatkan dalam kegiatan fisiologinya, dikembalikan ke dalam peredaran nitrogen setelah mengalami mineralisasi. Peruraian senyawa N-kompleks menjadi senyawa N-anorganik sederhana memungkinkan digunakan lagi dalam asimilasi jasad, berlangsung dalam beberapa tahapan yang melibatkan peranan berbagai macam jasad pengurai.
Perubahan bentuk senyawa N ini melibatkan serangkaian reaksi ensimatik dalam tubuh jasad. Perubahan bentuk senyawa N ini dapat dituliskan sebagai berikut : Protein dan senyawa serupa + Pencernaan ensimatik Senyawa amino-kompleks + CO2 + E + Hasil lain
Proses perubahan bentuk senyawa N organic kompleks menjadi senyawa N organic lebih sederhana (asam amino) disebut aminasi.
Factor lingkungan yang mengendalikan mineralisasi nitrogen adalah: temperature, lengas dan ciri-ciri tanah. Selain itu, penambahan urea pada tanah akan mempercepat mineralisasi N. Laju mineralisasi nitrogen juga dikendalikan oleh kandungan N-total tanah, lamanya inkubasi dan temperature inkubasi.
AMONIFIKASI
Asam amino yang dibentuk melalui aminasi akan terus diserang untuk diurai dan dimanfaatkan oleh jasad renik sampai terbentuk amonium melalui serangkaian proses ensimatik yang disebut amonifikasi. Amonium yang dibebaskan dari setiap satuan penggunaan protein mencapai 80%, sedangkan sisanya tetap berada dalam jaringan tubuh jasad pengurainya.
NITRIFIKASI
Nitrifikasi merupakan suatu proses oksidasi ensimatik yang dilakukan sekelompok jasad renik dan berlangsung dalam dua tahap yang terkoordinasikan.
Reaksi-reaksi dalam nitrifikasi senyawa N-amonium dapat dituliskan sebagai berikut :
· Tahap pertama (nitrisasi)
· Tahap kedua (nitrasasi)
Nitrifikasi dapat terhambat oleh sejumlah racun pada kepekatan rendah, seperti sodium tiosianat, metionin, guanidine, tiourea dan senyawa lain yang mengandung kelompok SH-aktif, seperti ditiokarbonat dan dimetil ditiokarbonat. Sedangkan pada keadaan temperature, tanah dan kelengasan ideal, nitrifikasi berlangsung sangat cepat.
Faktor Tanah Pengendali Nitrifikasi
Factor tanah yang banyak berperan dalam pengendalian nitrifikasi adalah tata udara, temperature, kelengasan, kapur aktif, pupuk dan nisbah C/N.
DENITRIFIKASI
Denitrifikasi merupakan proses pereduksian senyawa N-nitrat menjadi gas nitrogen dan/atau gas nitrogen oksida, dengan nitrat bertindak sebagai penerima hydrogen. Laju denitrifikasi total akan konstan pada pH di atas 6,0, tetapi produksi N2O dan N2 tergantung pada pH.
Tegangan oksigen ≤ 5 mm Hg akan mengurangi laju denitrifikasi sampai sepersepuluh dari laju denitrifikasi kahat oksigen. Pemakaian jerami sebagai substrat untuk menggantikan alfalfa ternyata mengurangi laju denitrifikasi walau perbandingan N2 dan N2O yang terbentuk tidak berubah.
VOLTASILASI AMONIUM
Volatilisasi n-amonium akan mengubah senyawa amonium menjadi gas amoniak yang akan dibebaskan memasuki atmosfer.
Kimiawi pembentukan NH3
Pembentukan gas amoniak dari pupuk N yang diberikan pada tanah berkapur tergantung pada anion yang ada dalam garam. Pembentukan gas amoniak mempengaruhi kelarutan CaSO4 dan Ca(NO3)2 yang terbentuk melalui reaksi garam amonium dengan CaCO3. Pembentukan gas amonium ini meningkat sejalan peningkatan PH, karena ion OH- meningkat sejalan peningkatan pH, maka pembentukan gas amoniak dituliskan
Penyerapan nitrogen
Anasir hara nitrogen (N) diserap perakaran tanaman dalam bentuk anion nitrat (NO3-), kation amonium (N4+) dan bahan lebih kompleks, seperti asam amino larut air dan asam nukleik. Setiap jenis tanaman mempunyai kecenderungan khusus untuk menggunakan bentuk ion nitrogen yang dibutuhakannya dan kecendrungan ini dapat berubah oleh factor lingkungan. Umumnya tanaman mampu menyerap dan menggunakan nitrat dan amonium. Tanaman lahan atusan lebih banyak menyerap N dalam bentuk anion nitrat, sedangkan tanman padi sawah lebih banyak menyerap N-NH4+.
PERAN NITROGEN DALAM TANAH
Kekahatan nitrogen menyebabkan pembelahan sel terhambat dan akibatnya menyusutkan pertumbuhan. Jika pasok nitrogen cukup, daun tanaman akan tumbuh besar dan memperluas permukaan yang tersedia untuk fotosintesis. Pasok nitrogen yang tinggi mempercepat pengubahan karbohidrat menjadi protein dan kemudian diubah menjadi protoplasma dan sebagian kecil dipergunakan menyusun dinding sel, terutama karbohidrat bebas nitrogen, seperti: kalsium pektat, selulosan, selulosa, lignin berkadar N- rendah.
Jadi, nitrogen mempengaruhi pertumbuhan tanaman dapat melalui cara-cara sebagai berikut.
a. menjadikan tanaman berwarna hijau.
b. meningkatkan pertumbuhan daun dan batang.
c. menjadikan tanaman lebih sukulen.
d. kadang menahan pertumbuhan akar.
e. membantu dalam produksi biji.
f. dapat melambatkan pematangan tanaman.
g. meningkatkan kandungan protein buah atau biji.
h. mengurangi presentase pelican dalam buah.
i. mengurangi pengaruh buruk udara dingin.
DEFISIENSI N
Tanaman mengandung cukup N akan menunjukkan warna daun hijau tua yang artinya kadar klorofil dalam daun tinggi.Sebaliknya apabila tanaman kekurangan atau defisiensi (Kahat) N maka daun akan menguning ( klorosis ),karena kekurangan N dimulai dari daun-daun yang tua dan akan terus ke daun muda apabila kekurangan N terus berlanjut.Kejadian ini menunjukkan bahwa N dalam tanaman bersifat mobil artinya apabila kekurangan N maka N dalam jaringan tua akan dimobilisasi ke jaringan muda ( titik tumbuh ) sehingga pada jaringan tua klorosis sedangkan pada jaringan muda / titik tumbuh masih hijau. Pigmenhijau dalam klorofil menyerap energy matahari sangat pentig dalam awal akativitas fotosintesis.Klorofil membantu pembentukan gula sederhana dari unsure C, H, dan O yang selanjutnhya dari gula tersebut akan menentukan pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Pertumbuhan tanaman lambat, lemah dan tanaman menjadi kerdil yang bias diseababkan oleh kekurangan N. Tanaman cepat masak bias juga disebabkan oleh kekurangan N. Hal ini ada hubungannya dengan unsure P tanaman yang dapat berfungsi mempercepat pematangan. Defisiensi N juga dapat meningkatkan kadar air biji dan menurunkan produksi dan kualitas. Batas kritis yaitu batas dimana kadar N total tanah atau tanaman bisa menyebabkan penurunan produksi sekitar 7-10 % dari hasil maksimum tanaman. Batas kritis tanaman tersebut apabila didekati dengan metode kurva kontinyu adalah sebagai berikut :
a. Kelas N sangat sedang : < 0,07 %
b. Kelas N rendah : 0,07-0,11 %
c. Kelas N sedang : > 0,11 %
Kelebihan N akan meningkatkan pertumbuhan vegetative tanaman tetapi akan memperpendek masa generative yang akhirnya justru menurunkan produksi atau menurunkan kualitas produksi tanaman. Tanaman yang kelebihan N menunjukkan warna hijau gelap dan sukulen yang menyebabkan tanaman peka terhadap hama, penyakit dan mudah roboh. Produk buah-buahan dan biji yang sukulen menurunkan kualitas. Apabila N tersedia didalam tanah hanya atau sebagian besar dalam bentuk ammonium dapat menyebabkan keracunan pada tanaman dan akhirnya dapat mengakibatkan jaringan vascular pecah dan berakibat pada terhambatnya serapan air. Gejala kekurangan Ca dapat terjadi apabila sumber N tersedia dalam bentuk ammonium. Demikian juga kekurangan karbohidrat dapat terjadi sehingga pertumbuhan tanaman terhambat apabila kelebihan ammonium.
2. FOSFOR
Fosfor ( P ) merupakan unsure hara esensiil tanaman. Tidak ada unsure lain yang dapat menggantikan fungsinya di dalam tanaman, sehingga tanaman harus mendapatkan atau mengandung P secara cukupp untuk pertumbuhannya secara normal. Fungsi penting fosfor di dalam tanaman yaitu dalam proses fotosintesis, respirasi, transfer dan penyimpanan energy, pembelahan dan pembesaran sel serta proses-proses di dalam tanaman lainnya. Oleh karena itu P dibutuhkan tanaman cukup besar maka disebut unsure har makro. Pada umumnya kadar P di dalam tanaman di bawah N dan K. Di dalam tanah P terdapat dalam berbagai bentuk persenyawaan yang sebagian besar tidak tersedia bagi tanaman. Sebagian besar pupk yang diberikan ke dalam tanah tidak dapat digunakan tanaman karena bereaksi dengan bahan tamah lainnya sehingga tidak dapat digunakan tanaman. Sehingga nilai efisiensi pemupukkan P pada umumnya rendah hingga sangat rendah.
Serapan P oleh beberapa tanaman :
| Tanaman | Hasil | Berat total P2O5 yang diserap ( kg ) | Konversi ke kg SP 36 ( 36 % P2O5 ) |
| Alfafa | 8 ton | 54,5 | 151,4 |
| Jagung | 5638 l | 41,3 | 114,7 |
| Kapas | 1000 lb | 23,2 | 64,4 |
| Jeruk | 540 cwt | 25,0 | 69,4 |
| Kacang | 1616 kg | 17,7 | 49,2 |
| Padi | 3178 kg | 27,2 | 75,6 |
| Kedelai | 2114 l | 26,3 | 73,1 |
| Tomat | 40 ton | 39,5 | 109,7 |
Gejala defisiensi :
Tanda atau gejala pertama tanaman kekurangan P adalah tanaman menjadi kerdil. Bentuk daun tidak normal dan apabila defisiensi akut ada bagian daun, buah, dan batang mati. Daun tua akan terpengaruh lebih dulu dibandingkan dengan daun muda. Wara ungu atau kemerahan menunjukkan adanya akumulasi gula yang sering ditunjukkan oleh tanaman jagung dan beberapa tanaman lainnya yang kekurangan P. Defisiensi P juga dapat menyebabkan penundaan kemasakkan. Tanaman biji-bijian yang tumbuh dalam tanah yang kurang P menyebabkan pengisian biji berkurang.
Secara visual kekurangan P, selain tanaman kerdil dan hasil menurun, tidak sejelas apabila dibandingkan pada gejala yang ditimbulkan oleh unsure N dan K. Defisiensi P sulit dideteksi pada sebagian besar tanaman. Pada beberapa fase pertumbuhan, defisiensi P dapat menyebabkan tanaman kelihatan tumbuh gelap dan dapat menyebabkan daun tanaman menguning, khususnya pada daun tua karena unsure P dalam tanaman bersifat mobil. Pada tanaman tomat dan kedelai membutuhkan P-larutan tanah ( P- tersedia ) relative tinggi dibandingkan dengan tanaman semusim lainnya, khususnya pada tanaman ketela pohon dan kacang tanah yang relative paling rendah. Peningkatan hasil tanaman tesebut dari 75 % hingga menjadi 90 % dari hasil maksimum dibutuhkan kenaikkan konsentrasi P-larutan tanah sekitar 40-90 % dari P-larutan tanah sebelumnya.
Faktor yang mempengaruhi ketersediaan P :
· Jumlah liat
· Tipe liat
· Waktu aplikasi
· Aerasi
· Pemadatan
· Lengas
· Status P tanah
· Temperatur
· Hara lain
· Kemasaman
· Tanaman
3. KALIUM
Kalium merupakan unsure hara esensiil tanaman. Bahkan semua makhluk hidup juga membutuhkan kalium. Tidak ada unsure lain yang dapat menggantikan funsi spesifinya dalam tanaman dan merupakan salah satu unsure dari 3 unsur makro utama selain N dan P. Sebagian tanaman mengandung K hampir sama dengan N dan P. Kalium di dalam jaringan tanaman ada dalam bentuk kation dan bervariasi sekitar 1,7-2,7 % dari berat kering daun yang tumbuh secara normal. Ion K dalam tanaman berfungsi sebagai activator dari banyak enzim yang berpartisipasi dalam beberapa proses metabolism untuk tanaman. Jumlah K yang diserap beberapa tanaman untuk menghasilkan produksi tertentu. Banyak kejadian menunjukkan bahwa Na dapat menggantikan sebagian K dan berpengaruh pada pertumbuhan beberapa tanaman. Besarnya pergantian K oleh Na tergantung spesies tanaman akan tetapi sudah terbukti bahwa ada hubungannya positif antara Na dengan serapan dan translokasinya ke bagian tanaman di atas tanah ( shoot ). Fugsi K di dalam vakuola dapat mempengaruhi tekanan osmotic, dapat diganti sejumlah Na, hal ini bisa terjadi karean fungsinya non-spesifik. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian N dosis rendah, K dan Na dapat menurunkan gula reduksi akan tetapi meningkatkan fruktosa. Pengaruh K dalam meningkatkan fruktosa lebih besar dibandingkan Na akan tetapi pemberian Na dan K memberikan peningkatan dasar fruktosa paling tinggi.
Kalium yang diserap oleh beberapa tanaman :
| Tanaman | Hasil | Berat total K2O yang diserap ( kg ) | Konversi ke kg KCL ( 60 % N ) |
| Alfafa | 8 ton | 216 | 363 |
| Jagung | 5638 l | 97 | 162 |
| Kapas | 1000 lb | 39 | 65 |
| Jeruk | 540 cwt | 150 | 250 |
| Kacang | 1816 kg | 84 | 140 |
| Padi | 3178 kg | 76 | 127 |
| Kedelai | 2114 l | 93 | 155 |
| Tomat | 40 ton | 209 | 348 |
Gejala defisiensi pada tanaman
Gejala kekurangan K banyak ditunjukkan dengan beberapa cara / penampilan. Gejala yang paling menonjol adalah tanda terbakarnya daun yang dimulai dari ujung atau pinggir. Gejala ini tampak dimulai dari daun yang lebih tua dan juga menunjukkan bahwa gejala secara visual defisiensi K pada tanaman adalah bercak-bercak nekrotik berwarna cokelat pada daun dan batang yang tua. Berdasarkan studi anatomi dengan menggunakan mikroskop cahaya terlihat bahwa titik-titik nekrotik dimulai dengan rusaknya ( collapse ) sel pada ;lapisan luar. Sedangkan dengan menggunakan elektromikroskop diketahui adanya kerusakan struktur kloroplas dan pecahnya mitokondria. Tanaman kekurangan K menunjukkan pertumbuhan yang terhambat. Sistem perakaran tanaman jelek atau terhambat. Batang tanaman menjadi lemah. Biji dan buah kecil dan mempunyai bentuk tidak normal, hali ini disebabkan tanaman mudah terserang penyakit. Dalam hubungannya dengan fisiologi tanaman, kekurangan K dapat menyebabkan akumulasi karbohidratdapat larut dan gula reduksi, sintesa glikogen dan pati terhambat akumulasi asam-asam amino, sintesis protein terhambat, pemanfattan subtract respirasi terhambat, kecepatan oksidasi fosforilasi dan fotofosforilasi menurun. Sehingga apabila disimpulkan bahwa defisiensi K dalam tanaman erat hubungannya dengan metabolism N dan karbohidrat.
Hasil penelitian dengan menggunakan adenosine difosfat ( ADP ) sebagai indicator sintesis pati dalam jaringan beberapa tanaman untuk menunjukkan fungsi K dalam sintesis pati. Makin tinggi konsentrasi K ( KCL ) yang diberikan makin tinggi pula aktivitas enzim dalam pembentukkan pati.
Faktor-faktor yang mempengaruhi serapan K :
Kalium tidak mobil di dalam tanah. Unsur K dapat mencapai kepermukaan akar sebagian besar melalui difusi. Oleh karena itu factor-faktor yang membatasi pertumbuhan akar dapat membatasi pertumbuhan akar dapat menurunkan serapan akar. Beberapa factor ersebut adalah :
· Aerasi tanah
· Status / konsntrasi K- tanah
· Fiksasi
· Kapsitas tukar kation ( KPK )
· Temperatur tanah
· Kadar air tanah
·
Tidak ada komentar:
Posting Komentar