HARA TANAMAN

HARA TANAMAN

DEFINISI DAN KLASIFIKASI HARA

Hal yang penting dalam kehidupan adalah kemampuan  sel kehidupan untuk menyerap senyawa dari lingkungan di sekitarnya dan menggunakannya untuk sintesis komponen-komponen selulernya sendiri atau menggunakannya sebagai sumber energi. Proses suplai dan absorpsi senyawa  kimia yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan metabolisme disebut nutrisi dan senyawa kimia yang dibutuhkan oleh suatu organisme disebut hara (nutrient). Mekanisme yang mengubah hara  menjadi bahan sel atau menggunakan hara  untuk keperluan  yang membutuhkan energi disebut proses metabolisme. Istilah metabolisme mencakup berbagai reaksi yang berlangsung dalam suatu sel hidup untuk memelihara kehidupan dan pertumbuuhan. Nutrisi dan metabolisme dengan demikian sangat erat hubungannya.

Hara esensial yang dibutuhkan oleh tanaman diperoleh dari unsur anorganik di alam. Ini yang membedakan tanaman  dengan makhluk hidup yang lainnya seperti manusia, hewan dan sebagian besar mikroorganisme, yang biasanya membutuhkan hara tersebut dalam bentuk organik. Unsur dapat disebut esensial, menurut Arnon & Stout harus memenuhi 3 kriteria, yaitu : (a) kalau tanpa unsur tersebut, tanaman tidak dapat  menyelesaikan keseluruhan daur hidupnya (b) peran unsur tersebut harus spesifik, tidak ada unsur lain yang dapat menggantikannya (c) esensialitas diakui kalau unsur tersebut menunjukkan keterlibatan lagsung dalam nutrisi tanaman, misalnya sebagai komponen metabolit esensial atau paling tidak dibutuhkan sebagai aktivator dari ensim esensial.

Berdasarkan kriteria ini Arnon & Stout mengemukakan unsur yang termasuk dalam golongan  esensial, yaitu :

Karbon         C               Kalium/Potessium       K         Seng                      Zn

Hidrogen      H               Kalsium                       Ca        Molybdenum         Mo

Oksigen        O               Magnesium                  Mg       Boron                    B

Nitrogen       N               Besi                             Fe        Klor/Chlorine        Cl

Fosfor           P                Mangan                       Mn       (Sodium)               Na

Sulfur           S                Copper                        Cu       (Silikon)                S

                     (Cobalt)     Co

Sodium, Si dan Co belum ditetapkan sebagai unsur esensial pada tanaman tingkat tinggi, oleh karea itu ditulis  dalam kurung. Pada kasus Na, ada beberapa spesies tanaman, khususnya yang tergolong dalam famili Chenopodiaceae dan spesies tanaman  yang dapat beradaptasi pada kondisi kadar garam tinggi yang menyerap Na dalam jumlah yang relatif tinggi. Sodium memiliki fungsi benefisial dan dalam beberapa kasus esensial. Kasus yang sama juga terjadi pada unsur Si yang esensial bagi tanaman padi. Klor adalah unsur yang paling akhir ditemukan sebagai unsur esensial bagi tanaman tingkat tinggi. Daftar unsur esensial diatas mungkin belum komplit dan unsur lain, dalam  konsentrasi yang sangat rendah dibutuhkan oleh tanaman,  mungkin sukar dibuktikan esensial bagi tanaman tingkat tinggi. Bagi beberapa mikroorganisme, sebagi contohnya, vanadium (V) sekarang telah diakui sebagai unsur esensial.

Istilah unsur makro dan unsur mikro sering juga digunakan. Unsur makro mencakup unsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah yang sangat besar yang kadarnya di dalam tanaman sama atau diatas 1000 ppm. Unsur mikro mencakup unsur-unsur yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah sangat rendah yaitu sama atau kurang dari 100 ppm.

Unsur-unsur yang ditemukan di dalam tanaman dikelompokkan menurut fungsinya. Klasifikasi unsur hara tanaman sebagai berikut:

Kelompok 1. C, H, O, N,  S

 Kelompok ini diserap dalam bentuk CO_2, HCO₃, H₂O, O₂, NO₃, NH₄⁺, N₂, SO₄^2-, SO₂. Ion-ion dari larutan tanah, gas-gasdari atmosfer. Kelompok in memiliki fungsi biokimiawi sebagai penyusun kerangka bahan organik, sebagai unsur esensial yang terlibat dalam proses ensimatis. Penyusunannya dengan cara reaksi oksidasi-reduksi.

Kelompok 2.P, B, Si

Kelompok ini diserap dalam bentuk fosfat, asam borak atau borat, silikat dari larutan tanah. Fungsi biokimiawinya adalah pembentukan ester dengan alkohol yang gugus alkohol yang telah ada dalam tanaman. Ester fosfat terlibat dalam reaksi transfer energi.

Kelompok 3. K, Na, Mg, Ca, Mn,Cl

Kelompok unsur ini diserap dalam bentuk ion dari dalam larutan tanah. Fungsi biokimiawinya adalah fungsi yang tidak spesifik dalam melakukan potensial osmosis. Fungsi yang lebih spesifik adalah dalam reaksi aktivasi ensim, menjembatani reaksi, menyeimbangkan anion, dan mengatur permeabilitas membran dan potensial elektron.

Kelompok 4. Fe, Cu, Zn, Mo

Kelompok unsur ini diserap dalam bentuk ion atau kelat dari dalam larutan tanah. Fungsi biokimiawinya adalah terikat dalam gugus prostetik dalam bentuk kelat. Memudahkan transpor elektron dengan cara pengubahan valensinya.

Kandungan hara dalam tanaman

Bahan tanaman hidup terdiri atas bahan organik, air dan mineral. Jumlah relatif dari komponen tersebut dapat bervariasi, tetapi untuk bahan tanaman, kandungan air selalu paling tinggi dan mineral paling rendah. Perkiraan kadar dariketiga komponen tersebut sebagai berikut :

                                 Air                            70%

                                 Bahan Organik         27%

                                 Mineral                       3%

Analisis kimia tubuh tanaman menunjukkan adanya berbagai unsur mineral yang jumlahnya bervariasi tiap unsur dan berbeda-beda kadarnya tergantung jenis tanamannya. Batas kritik kadar unsur esensial untuk tanaman tingkat tinggi diperkirakan sebagai berikut :

Nama Unsur	Konsentrasi dalam berat kering
	Ug/g atau ppm	Persen (%)
Hara makro Oksigen Karbon Hidrogen Nitrogen Kalium Kalsium Magnesium Fosfor Sulfur Hara mikro Molybdenum Copper Seng Mangan Besi Boron Klor	450.000   450.000   60.000   15.000   10.000     5.000     2.000     2.000     1.000            0,1            6          20          50        100          20        100	45 45   6   1,5   1,0   0,5   0,2   0,2   0,1

Tabel tersebut merupakan rata-rata dari beberapa tanaman. Kadar unsur hara dalam tanaman berbeda tergantung beberapa faktor.

Faktor utama yang menyebabkan kadar unsur hara dalam tanaman berbeda adalah kebutuhan akan unsur tersebut dalam perbandingan yang berbeda, jenis tanaman yang berbeda, dan ketersediaannya dalam medium yang berbeda. Kandungan unsur hara berbeda-beda pula dalam organ tanaman yang berbeda dan dalam umur tanaman yang berbeda.

HARA NITROGEN

Kandungan nitrogen dalam tanaman paling banyak dibanding hara mineral yang lain, sebanyak 2-4% dari berat kering tanaman.

Kecuali bentuk yang melalui proses fiksasi nitrogen pada tanaman legum, tanaman menyerap nitrogen dalam bentuk ion nitrat (NO₃^-) atau amonium (NH₄⁺). Senyawa organik seperti asam amino dan urea dapat juga diserap oleh akar. Dari semuanya itu, nitrat merupakan bentuk ion N yang paling merajai dan sumber yang paling penting bagi tanaman. Tanaman tertentu seperti padi, yang hidup dalam keadaan tanah tergenang, anaerob, menggunakan amonium lebih efektif dibanding nitrat pada semua tahap pertumbuhannya.

Nitrat yang diserap melalui akar direduksi baik di daerah akar atau ditransportasikan ke bagian atas tanaman dan direduksi disana, atau reduksi dapat terjadi di dua tempat tersebut. Nitrat direduksi menjadi asam amino (NH₂) oleh ensim nitrat reduktase yang membutuhkan energi kegiatan metabolisme seluler. Asimilasi amonium berlangsung cepat sekali, membentuk senyawa N organik, asam glutamat. Asam-asam amino kemudian dapat disusun menjadi protein-protein tanaman dalam ribosom.

Bentuk utama N dalam tanaman adalah bentuk yang tereduksi, yang secara kovalen terikat pada dua hidrogen dan satu karbon.

Peran utama N dalam tanaman adalah sebagaiunsur penyusun protein, yang merupakan senyawa dengan berat molekul tinggi yang mengandung 15-18% N, dan terdiri atas rantai-rantai asam amino yang terikat dengan ikatan peptida. Protein sangat vital dalam fungsi tanaman. Ensim merupakan protein yang berperan sebagai katalisator reaksi-reaksi biokimia yang berlangsung dalam sel tanaman. Secara struktural, protein berada dalam membran tersebut. Penimbunan protein berlangsung pada bagian tertentu dalam tanaman, seperti biji, dan sebagai sumber N yang sewaktu dibutuhkan tersedia untuk proses metabolisme dalam sel.

Nitrogen juga merupakan unsur penting dalam senyawa molekuler yang lebih kecil seperti purin, pirimidin (dalam DNA dan RNA) dan nukleotida (ADP, ATP), dalam berbagai koensim dan hormon tanaman seperti IAA dan sitokinin.

Nitrogen ditransportasikan ke kanopi daun sebagai ion anorganik atau dapat direduksi di daerah akar dan ditransportasikan dalam bentuk organik N, seperti asam amino atau amida. N mobil dalam floem, sehingga mudah ditransportasikan dari daun tua ke daun muda kalau terjadi defisiensi N, dan ditransportasikan dari daun muda ke biji. Bentuk senyawa N organik dalam floem adalah amidam asam amino dan ureida; nitrat dan amonium tidak ada dalam pembuluh tersebut.

Defisiensi N menyebabkan kecepatan pertumbuhan sangat terganggu, dan tanaman nampak kurus, kering. Sebagai akibat N merupakan unsur dalam molekul klorofil, defisiensi N mengakibatkan menguning atau klorosis daun. Ini biasanya dimulai dari daun bagian bawah, dan defisiensi yang kuat menyebabkan semua daun menjadi kuning, kemudian coklat dan mati.

Pengaruh keracunan N jarang ada dibanding peristiwa defisiensi. Apabila ada, tanaman akan lebih lambat masak. Karena reduksi nitrat membutuhkan karbon dari hasil respirasi karbohidrat, kelebihan nitrat dapat mengakibatkan penurunan karbohidrat tanaman.

Defisiensi N terjadi pada pertanaman yang suplai N nya dalam tanah rendah (tanah pasiran dan tanah organik curah hujan tinggi) dan kebutuhan tanaman tinggi, seperti kultivar unggul hasil tinggi yang ditanam di tanah beririgasi. Dalam kenyataannya respon N dapat diharapkan dari sebagian besar tanah asalkan faktor pertumbuhan yang lainnya tidak membatasi dan kadar N tanah tidak tinggi. Tanaman legum kurang nampak menunjukkan respon terhadap pemupukan N.

Dalam pertanaman non legum, karena banyak kehilangan nitrogen, hilang sebagai produk yang dimanfaatkan, pencucian atau denitrifikasi, kehilangan nitrogen harus diimbangi dengan pemasukan N yang cukup dari pupuk N kalau diharapkan hasil pertanaman tetap tinggi.

HARA FOSFOR

Kadar fosfor dalam tanaman menempati urutan terakhir terendah golongan hara makro bersama dengan Ca, Mg dan S. Kadarnya kira-kira 1/5 sampai 1/10 kadar nitrogen.

Bentuk fosfor dalam tanah adalah ion ortofosfat, baik sebagai H₂PO₄^- atau HPO₄^-2, tergantung pH tanah. Serapan P merupakan proses yang sangat efisien karena P terdapat dalam jaringan tanaman dalam konsentrasi sekitar 10 mM P, yang diperoleh dari tanah yang mengandung kurang dari 2mM P.

Tidak ada perubahan bentuk P dalam tanaman selama translokasi; ortofosfat tidak direduksi dalam sel menjadi bentuk yang lain.

Fosfor tetap dalam bentuk teroksidasi, dengan ikatan kovalen dengan 4 atom oksigen. Fosfor tersebut berada dalamn tanaman sebagai ion bebas atau gugus fosfat terikat pada molekul organik berat molekul besar.

Salah satu peran P dalam tanaman adalah dalam transfer energi. Energi dari oksidasi gula (glikolisis), atau dalam hal fotosintesis, P diubah menjadi suatu ikatan pirofosfat tak stabil.dalam bentuk adenosin trifosfat, ATP. Ikatan bentuk ini kaya energi dan melepaskan 760 Kcal/mole ketika ATP terhidrolisis membentuk ADP dan P anorganik.

            ADP    Pi         Energi                          ATP                    ADP   Pi       Energi

ATP dibutuhkan sebagai sumber energi untuk berbagai reaksi sintesis biokemis, seperti sintesis lipida, pati dan protein; untuk mekanisme serapan aktif unsur hara; dan untuk transpor zat melalui membran.

Fosfor juga mempunyai peran penting dalam membran tanaman, temapt fosfor tersebut terikat pada molekul lipida, yang merupakan senyawa yang dikenal sebagai fosfolipida. Gugus fosfat mempengaruhi derajat kelarutan fosfolipida dalam air, yang mengakibatkan penempatan susunan yang teratur molekul lipida dalam membran sel.

Fosfat dalam bentuk diester merupakan gugus vital dalam DNA, yang membentuk ikatan antara gula deoksiribosa dalam setiap pita DNA.

Fosfor mudah ditransportasikan di seluruh tanaman, baik di floem maupun di   xilem. Kalau P dalam kondisi kekurangan di dalam tanaman, P dari daun tua ditranslokasikan ke jaringan meristimatik. Dengan mobilitas unsur yang demikian itu pola redistribusi dapat ditentukan oleh perbandingan dari sumber/source (daun tua dan batang) dan ujung/sink (pucuk batang, ujung akar, daun yang sedang tumbuh, dan biji yang sedang berkembang, kalau fase reproduksi mulai berjalan).

Pertumbuhan tanaman sangat terganggu dalam kondisi defisiesi P. Suatu penurunan sintesis fosfolipida menurunkan integritas membran, dan demikian besar pengaruhnya terhadap proses-proses seperti fotosintesis, respirasi, serapan ion dan pengikatan energi. Sortasi fosfat anorganik dalam kloropas akan membatasi fotofosforilasi sehingga menurunkan fotosintesis. Karena sintesis RNA menurun, sintesis protein menurun pula. Akar tanaman yang mengalami defisiensi P biasanya mengandung P lebih besar daripada yang tidak mengalami defisiensi P. Akar lebih dapat tumbuh dibanding bagian atas tanaman. Penurunan dalam nisbah trubus/akar menandai adanya defisiensi P, sebagai akibat dari pertumbuhan trubus atau bagian atas tanaman yang rendah. Kadang-kadang pigmentasi antosianin (warna ungu) terlihat pada tanaman yang defisien P tetapi pada umumnya tanaman yang defisien menunjukkan gejala berwarna hijau gelap dengan pertumbuhan yang tidak normal.

Tingkat P yang sangat tinggi dalam medium perakaran dapat mengakibatkan gejala keracunan. Ini pada umumnya ditunjukkan adanya gejala belang pada daun yang selanjutnya menjadi nekrosis/coklat terbakar. Keracunan yang sangat akut dapat menyebabkan kematian tanaman. Kalau P anorganik ada dalam konsentrasi yang tinggi dalam sel, mekanisme umpan-balik dapat menghentikan serapan hara, yang menyebabkan defisiensi unsur hara yang lainnya.

Defisiensi P terjadi pada tanah-tanah yang rendah P karena bahan induknya miskin P. Kadar P dapat menurun dengan pertanaman yang terus-menerus tanpa pemupukan P yang cukup. Respon tanaman terhadap pemupukan P terjadi pada tanah-tanah yang demikian itu.

HARA KALIUM

Kalium merupakan unsur kedua terbanyak setelah nitrogen dalam tanaman. Kadarnya 4-6 kali lebih besar dibanding P, Ca, Mg dan S. Kalium diserap dalam bentuk kation K monovalensi. Tidak terjadi transformasi K dalam tanaman. Bentuk utama dalam tanaman adalah kation K monovalensi. Kation ini unik dalan sel tanaman. Unsur ini sangat berlimpah, mempunyai energi hidrasi rendah sehingga tidak menyebabkan polarisasi molekul air. Jadi unsur ini minimal berinterfensi dengan fase pelarut dari kloropas. Peran dalam tanaman dapat dikelompokkan menjadi empat kelompok :

Netralisasi asam organik. Karena kelimpahannya, ion bermuatan positif ini dapat menyeimbangi muatan negatif gugus-gugus anion dari molekul organik, seperti asam-asam organik.

Ion K aktif dalam osmosis. Ion K berperan vital dalam hubungannya dengan air. Pertama, Ion K meningkatkan turgor sel pada titik-titik tumbuh, membantu dalam permekaran sel setela pembelahan mitosis. Kedua, Ion ini menurunkan potensial air pada protoplasma, menyebabkan jaringan tanaman mengikat air. Ketiga, transpor aktifnya kedalam xilem akar menimbulkan tekanan pada akar, yang membantu serapan air kedalam xilem tersebut. Keempat, Ion ini bertanggung jawab dalam membuka dan menutupnya stomata dengan transpor aktifnya keluar-masuk sek tersebut, sangat membantu dalam mengurangi kehilangan kelembaban ketika tanaman mengalami stres kekurangan air

Peran dalam transpor pada membran sel. Gradien elektrokemis tidak stabil menyeberangi membran oleh pergerakan ion H. Ion K bergerak dengan arah berlawanan sebagai lawan terhadap gerakan Ion H. Ini penting dalam bekerjanya kloroplas (fotosintesis), mitokondria (respirasi), dan transpor translokasi floem.

Aktivasi ensim. Lebih dari 60 macam ensim membutuhkan ion monovalensi untuk aktivasinya. Dalam hampir setiap kasus ion K adalah ion yang paling efisien dalam mempengaruhi aktivasi ensim tersebut. Berbagai proses utama seperti sintesis pati dan protein dapat terhambat dalam kondisi defisiensi K.

Ion K paling merajai dalam floem sehingga sangat mobil dalam tanaman.

Gejala defisiensi K adalah klorosis daun tua dan kemudiam daun bagian tepi nekrosis. Pengamatan penting yang lain dalam defisiensi K adalah :

Resistensi penyakit. Tanaman yang defisiensi K sangat peka terhadap penyakit dibanding tanaman yang kecukupan K.

Kepekaan terhadap kekeringan.  Kalium berperan dalam pembukaan stomata, oleh karena itu dalam hubungannya dengan air, tanaman yang defisiensi K kehilangan kontrol terhadap kecepatan transpirasinya dan menderita kekeringan internal.

Kekuatan batang. Tanaman yang defisiensi K pada umumnya memiliki batang yang lemah dan defisiensi K sering menampakkan gejala lodging (rebah) pada tanaman biji-bijian dan patah batang pada jagung dan sorghum.

Tanaman yang defisiensi K mungkin tidak menampakkan berbagai macam gejala tetapi hasil tanaman dapat menurun banyak.

Defisiensi K biasanya terjadi pada tanah pasiran masam, atau tanah-tanah yang mengalami pencucian lanjut, tempat K mengalami pencucian dari wilayah perakaran. Tanah gambut juga rendah dalam kandungan K. Biasanya defisiensi K terjadi pada tanah-tanah ditanami dengan intensif, khususnya kala tanaman seperti rumput diproduksi terus-menerus, sebagai akibatnya adalah tingkat kehilangan (removal) K yang tinggi dalam tanah.

HARA SULFUR

Kandungan sulfur dalam tanaman sama dengan Ca, Mg, dan P.

Tanaman memperoleh S dari serapan akar terhadap ion sulfat (SO₄^2-). Tetapi dimungkinkan tanaman dapat menyerap S dalam bentuk SO₂ langsung dari atmosfer pada konsentrasi yang rendah. Pada konsentrasi yang tinggi SO₂ bersifat meracun tanaman. Tanaman juga dapat menyerap S melalui akar dalam bentuk sistin dan metionin, tetapi ion SO₄^2- diserap dalam perbandingan yang lebih besar.

S yang dibutuhkan oleh tanaman diubah dalam bentuk tereduksi dan diasimilasikan dengan rangka karbon dalam kloroplas, menjadi sistein dan metionin.

Asam amino,sistin, sistein dan metionin mengandung ikatan disulfida (S—S), gugus sulfidril (--S—H), dan gugus thioeter (--S—CH₃).

90% S tanaman ada dalam bentuk asam amino yang mengandung S, yang semua berperan dalam struktur protein dan fungsi protein. Sulfur juga unsur penyusun senyawa yang lebih kecil yang memiliki peran penting dalam metabolisme, seperti feredoksin dan ko-ensim A.

Sulfur bergerak ke atas didalam tanaman dalam bentuk SO₄^2- anorganik. Di bawah ini kondisi konsentrasi S yang rendah mobilitas S rendah hanya tinggal S dalam bentukj stuktural tidak dapat ditranslokasikan. Ketika status naik, mobilitas juga menigkat. Pola mobilitas adalah bahwa dalam kondisi cukup S, SO₄^2- lebih banyak ditranslokasikan ke daun muda yang aktif tumbuh. Sebaliknya, pada kondisi pasokan S rendah jaringan meristem menampakkan gejala defisiensi.

Defisiensi S ditunjukkan dalam jaringan muda, daun muda menjadi klorosis. Pada tanaman biji-bijian defisiensi S menurunkan pertumbuhan sehingga menurunkan hasil secara potensial. Kadar S dalam  biji mungkin dapat berkurang sementara total keseluruhan tanaman masih tetap dalam kondisi kekurangan S. Tingkat metionin dalam biji sering mengalami penurunan oleh defisiensi S dan ini menurunkan nilai nutrisional dari biji tersebut.

Pada jaringan vegetatif, kandungan S yang normal antara 0,12 dan 0,35% dan nisbah total N/total S adalah 15. Pada kondisi defisiensi S, nisbah tersebut lebih tinggi.

Tanaman jarang menampakkan keracunan S dan keracunan S hanya terdapat pada kultur larutan nutrien buatan. Hampir semua tanaman peka terhadap konsentrasi SO₂ yang tinggi. Konsontrasi SO₂ yang normal adalah 0,1-0,2 mg/m³, gejala keracunan akan timbul kalau konsentrasi S mencapai lebih besar dari 0,6 mg/m³. Gejala keracunan tampak daun nekrosis sebagian-sebagian dan selanjutnya keseluruhan daun mengalaminya.

Defisiensi S berada pada saat masukan S rendah, seperti di daerah yang jauh dari laut dan industri, dan kebutuhan S tinggi, seperti dalam sistem pertanaman yang pupuk NPK digunakan dalam kondisi irigasi intensif tetapi tanpa pemupukan S. Pada tanah pasiran yang mengalami pencucian yang hebat kemungkinan dapat terjadi defisiensi pula.

HARA KALSIUM

Kadar kalsium dalam tanaman seimbang dengan P, Mg, dan S. Kalsium diserap oleh akar tanaman dalam bentuk kation divalensi Ca. Transformasi Ca menjadi bentuk lain dalam tanaman tidak terjadi. Kalsium dalam tanaman berada dalam bentuk kation divalensi atau terikat dengan makromolekul, atau terendapkan sebagai garam kalsium.

Kalsium merupakan unsur yang sangat penting dalam nutrisi semua jenis tanaman tingkat tinggi, tetapi beberapa fungsi fisiologisnya sukar dimengerti. Ini meliputi :

1. Struktur dan fungsi dalam dinding sel dan membran (kalsium pektat).
2. Transpor berbagai senyawa ke dalam sel
3. Meningkatkan kadar protein mitokondria (peran ini dilaksanakan oleh mitokondria dalam respirasi aerobik sehingga serapan garam menunjukkan bahwa ada kemungkinan hubungan antara Ca dan serapan ion secara umum).

d.      Sintesis protein, dengan cara meningkatka serapan nitrat.

e.       Mendorong aktivasi ensim-ensim tertentu.

f.       Pemanjangan sel, akar dan pucuk tidak memanjang tanpa Ca.

g.      Beberapa berinteraksi dengan hormon.

h.      Struktur kromosom dan stabilitas.

i.        Translokasi karbohidrat.

Kalsium tidak mobil dalam floem. Kalau Ca dalam kondisi berlebihan, mobilitas P terhambat karena berada dalam kondisi terencapkan dengan Ca. Kalsium umumnya berada diluar sitoplasma, sehingga tidak mempengaruhi bail metabolisme P ataupun berkompetisi dengan kation Mg dalam perannya sebagai aktivasi ensim. Jadi, gejala defisiensi terjadi pada jaringan muda. Dalam kasus tertentu, jaringan tua menampakkan kelebihan Ca tetapi jaringan muda menampakkan kekurangan Ca.

Meskipun semua titik tumbuh sensitif terhadap kekurangan Ca, titik tumbuh di bagian akar yang menderita lebih dahulu. Akar tumbuh tak karuan, menjadi rusak susunannya, memperlihatkan seperti terpuntir dan membengkok pada titik tumbuhnya, dan dibawah kondisi defisien yang akut tanaman dapat mati. Pada gandum gejala awal defisiensi Ca ditunjukkan adanya bagian sepertiga daun mudadari pucuk menjadi berangsur kuning menuju putih. Selanjutnya setengah daun klorosis atau semua daun klorosis dan menggulung. Akhirnya, pertumbuhan tanaman menjadi kacau.

Gejala defisiensi tersebut jarang terjadi karena hampir semua tanah kaya akan Ca. Tetapi, defisiensi sesaat kadang muncul akibat mobilitas Ca yang rendah dalam tanaman. Faktor seperti stres air atau pasokan NH₄-N dapat menekan tingkat Ca dalam xilem yang mengakibatkan defisiensi Ca dalam jaringan buah.

HARA MAGNESIUM

Kadar Mg dalam tanaman sama dengan P, Ca, dan S. Tanaman menyerap Mg dalam bentuk ion Mg. Serapan ion ini dihambat oleh kation lain khususnya NH₄ dan K, dan ini akan menampakkan gejala defiensi Mg.

Transformasi Mg menjadi bentuk lain tidak terjadi dalam tanaman. Magnesium dalam tanaman berada dalam bentuk kation divalen atau terikat oleh makromolekul.

Kation elektropositif divalen ini mobil dalam jaringan tanaman, dan terkonsentrasi di dalam sitoplasma sel. Peran metabolisk utamanya adalah dalam aktivasi berbagai ensim, khususnya ensim-ensim kinase yang terlibat dalam transfer gugus fosfat dengan metabolisme karbohidrat.

Magnesium merupakan unsur penyusun klorofil, terdapat pada posisi tengah pada molekul tersebut. Oleh karena itu fotosintesis menurun pada kondisi defisien Mg. Magnesium juga memiliki peran struktural dalam kloroplas dan ribosom, dan dibutuhkan untuk stabilitas struktural asam nukleat.

Pada kondisi defisien, Mg mobil dalam tanaman dan dengan mudah ditranslokasikan dari bagian tanaman tua ke bagian tanaman muda. Akibatnya, gejala defisiensi muncul pada bagian tanaman yang tua. Pada beberapa spesies tanaman, gejala defisiensi ditunjukkan dengan adanya klorosis interveinal daun. Urat daun tetap hijau. Ketika defisiensi berlanjut, daun menjadi pucat tak seragam, kemudian coklat, dan nekrosis. Tetapi, gejala defisiensi Mg berbeda-beda pada tanaman yang berbeda, sehingga lebih sukar dilakukan generalisasi dibanding dengan gejala defisiensi unsur-unsur yang lainnya.

Gejala defisiensi terjadi pada tanah masam berhumus yang tercuci hebat, atau pada tanah pasiran yang telah diperlakukan pengapuran, atau pada tanah pasiran yang dipupuk K berat.

HARA MIKRO

Hara mikro dibutuhkan dalam jumlah sangat sedikit. Tingkat kritis dalam tanaman biasanya kurang atau sama dengan 100 ppm. Hara mikro sangat berfungsi sebagai aktivitor sistem enzim atau didalam proses pertumbuhan tanaman seperti fotosintesis dan respirasi. Tujuh macam unsur esensial dalam sebagian besar tanaman dalah besi, mangan, copper, seng, molybdenum, boron dan chlorine. Karena hanya dibutuhkan dalam jumlah sedikit, gejala defisiensi tidak dapat dilihat pada tahap pembibitan. Tanaman muda masih memperoleh unsur tersebut dari benih, khususnya benih tanaman yang didapatkan dari pertanaman yang subur tanahnya.

BESI

Gejala defisiensi besi meliputi klorosis intervenal, dan dalam berbagai kasus daun menjadi berwarna putih. Besi tidak terlau mobil di dalam tanaman – defisiensi ditunjukan pada daun muda, mengarah ke pemberhentian pertumbuhan.

Besi dapat diserap oleh tanaman dalam bentuk ion Fe²⁺ dan Fe³⁺ atau dalam bentuk komplek garam-organik. Tetapi, umumnya diserap dalam bentuk Fe²⁺; dalam bentuk itu sangat mudah larut. Dalam suasana ketersediaan besi sangat rendah di dalam tanah, tanaman dapat mengeluarkan zat yang dapat mereduksi Fe³⁺ menjadi Fe²⁺ sehingga membuatnya lebih larut dan memudahkan absorpsi tanaman terhadap unsur tersebut. Dalam tanaman, ditranslokasikan dalam bentuk Fe³⁺, berikatan dengan ion kelat seperti sitrat.

Besi merupakan metal transisi yang dapat berbentuk lebih dari satu bentuk tingkat oksidasi (Fe²⁺ dan Fe³⁺). Ini berarti bahwa besi memiliki kemampuan untuk menerima atau memberikan elektron dan dengan demikian memiliki peran pada beberapa reaksi oksidasi-reduksi. Besi dapat membentuk komplek-komplek kelat dengan senyawa-senyawa yang mengandung oksigen, nitrogen, sulfur dan fosfor. Gerakan elektron antara molekul organik itu dan besi memberikan kesempatan besi berperan dalam berbagai transformasi ensimatis.

Beberapa peran besi yang lebih penting meliputi:

1.      komponen struktural molekul pofirin, seperti sitokrom, yang terlibat dalam reaksi oksidasi-reduksi dari fotosintesis dan respirasi

2.      komponen struktural feredoksin, inisial ekseptor elektron dalam reaksi cahaya dari fotosintesis

3.      kofaktor sistem enzim untuk sintesis klorofil

4.      aktivitas enzim untuk oksidasi dan reduksi nitrogen anorganik

Gejala menguning tanaman yang defisiensi besi berkaitan erat dengan penurunan kadar klorofil, sehingga mengikatkan besi dalam beberapa cara dengan sintesis klorofil. Struktur kloropas cenderung menjadi rusak dalam tanaman defisiensi besi, yang kemungkinan besi juga berperan dalam mempertahankan bentuk fisik kloropas.

MANGAN

Defisiensi mangan kadang-kadang terjadi pada tanah-tanah alkalin. Gejalanya terjadi kebanyakan pada daun muda – seperti besi mangan kurang mobil dalam tanaman. Pada spesies tanaman sayuran daun mengalami klorosis intervenal, tetapi pada rumput-rumputan gejala defisiensi sangat bervariasi dan kurang nyata (bercak abu-abu pada gandum).

Mangan diabsorpsi akar dalam bentuk kation Mn²⁺ dan kemungkinan ditranslokasikan dalam bentuk ini juga, atau dalam komplek kelat. Dalam tanah, kadar magnesium dan kalsium yang tinggi menurunkan serapan besi. Peran dalam tanaman berkaitan dengan kemampuannya membentuk metallo-protein, juga kemampuannya membentuk ikatan koordinasi.

Peran yang sangat penting mangan adalah dalam reaksi ujung pada fotosintesis (evolusi oksigen dari air). Ini diperlukan dalam memelihara struktur kloropas. Mangan dapat berperan menjadi kofaktor untuk meningkatkan aktivitas berbagai sistm ensim seperti dalam reaksi folforilasi, dalam daur asam sitrat pada respirasi, dan dalam sintesis protein. Pada sebagian besar peristiwa aktivitas ini mangan dapat diganti perannya oleh magnesium, dan kalau kadar magnesium sangat tinggi di dalam tanaman, sepertinya magnesium ini yang mangaktifkan sistem-sistem ensim tersebut.

Mangan dibutuhkan dalam jumlah yang sangat sedikit (biasanya 50-250 ppm) dan dapat meracun dalam konsentrasi yang berlebihan. Tingginya kadar mangan dapat menurunkan kadar auksin melalui aktivitas oksidasi IAA yang berlebihan.

COPPER

Defisiensi Cu ini telah ditemukan dalam berbagai tanaman dan gejala defisiensi sangat bervariasi. Daun menggulung merupakan gejala yang umumnya dijumpai, kadang diikuti oleh kelayuan dan klorosis. Batang lunak dan mudah patah (tebu dan gandum). Pengisian biji tidak normal (gabah kosong).

Cu ada dalam bentuk ion Cu²⁺ dalam larutan tanah dan diserap tanaman dalam bentuk tersebut. Cu²⁺ mudah tereduksi menjadi Cu⁺ dan bentuk ini mudah terikat dengan oksigen. Jadi Cu berasusiasi dengan ensim ketika oksigen digunakan langsung untuk mengoksidasi substrat (misalnya ensim asam askorbat oksidase). Cu merupakan komponan plastosianin, suatu protein yang terlibat dalam transfer elektron pada fotosintesis. Cu mudah berkelasi membentuk komplek protein dan terlibat dengan ensim yang mensitesis lignin. Secara tidak langsung, Cu berperan penting dalam fiksasi nitrogen – berperan penting dalam mempelihara sitokrom oksidase dan ketika aktivitas sitokrom oksidase ini menurun, kadar oksigen meningkat dalam bintil dan menghambat fiksasi nitrogen.

Kelebihan kadar Cu menghambat fotosinteis. Ini dapat diatasi dengan penambahan mangan.

SENG

Defisiensi seng terjadi pada tanah-tanah kalkareus dan dapat diimbas oleh fosfor yang berlebihan. Gejalanya dapat diamati pada berbagai jenis tanaman ___ biji-bijian, legum, dan buah-buahan. Dalam tanaman biji-bijian, gejala pertama dijumpai pada daun tua dan penurunan jumlah anakan dan klorosis intervenal, yang berkembang menjadi berwarna coklat khususnya pada ujung daun. Tanaman menunjukan gejala rozette dan daun kecil-kecil (kerdil)

Seng diserap dalam bentuk Zn²⁺, dan dengan cepat membentuk ikatan kovalen dengan N dan S tetapi ada dalam satu jenis tingkat oksidasi saja dan tidak terlibat dalam peristiwa oksidasi reduksi. Salah satu peran utamanya adalah dalam produksi auksin ___ dibutuhkan untuk sintesis triptofan. Fungsi lainnya, seng nampak berperan sebagi kofaktor metal pada berbagi sistem ensim termasuk metabolisme karbohidrat (misalnya ensim karbonat anhidrase) dan sintesis proten (ensim RNA dan DNA polimerase). Seng juga terlibat dalam memelihara struktur ribosom. Defisiensi seng dapat menghasilkan berbagai pengaruh yang tidak menguntungkan dalam jaringan tanaman termasuk mengurangi perkembangan kloropas dan kadar auksin, asam nukleat dan kandungan protein.

MOLYBDENUM

Unsur ini dibutuhkan dalam jumlah yang sangat sedikit ___ jaringan tanaman biasanya mengandung kurang dari 1 ppm Mo. Defisiensi ditemukan pada tanaman-tanaman legum, rumput-rumputan dan tanaman yang masuk dalam famili solanaseae. Gejalanya warna pucat dan kelayuan (mirip defisiensi nitrogen), penurunan jumlah anakan pada tanaman rumput-rumputan, dan dalam berbagai kasus, bercak dan nekrosis terjadi pada daun.

Peran utama Mo adalah dalam metabolisme nitrogen; esensial dalam simbiosis fiksasi nitrogen pada legum, dan dibutuhkan untuk aktivitas ensim nitrat reduktase dalam proses sintesis protein. Telah dibuktikan bahwa tanaman yang diberikan nitrogen dalam bentuk amonium membutuhkan lebih rendah Mo daripada yang diberikan dalam bentuk nitrat.

Peran yang lain dari Mo adalah dalam absorpsi besi ___ kecukupan Mo meningkatan kapasitas reduksi akar tanaman, mempermudah tanaman menyerap besi (karena reduksi besi dama bentuk Fe²⁺ yang mudah larut) dan mempermudah translokasi besi dalam tanaman. Tetapi kelebihan Mo dalam tanah menyebabkan besi menurun kelarutan dan serapannya.

BORON

Boron diserap dalam bentuk asam borat (H₃BO₃). Defisiensi terjadi pada berbagai jenis tanaman, buah-buahan dan rumput. Tetapi keracunan sering terjadi pada tanaman legum. Boron tidak mobil dalam tanaman; gejala defisiensi diawali pada titik tumbuh. Daun berubah pucat khususnya pada pangkal daun. Daun ini mengeriting dan mati serta titik tumbuh mati.

Boron esensial untuk tanaman tetapi tidak pada hewan, jamur atau bakteri. Peran khusus boron masih kabur. Tanaman yang ditumbuhkan pada media yang defisiensi boron menimbun asam fenolat dan konsentrasi RNA dan DNA. Ada penurunan kapasitas tanaman menyerap ion-ion ke dalam akar. Boron diduga berperan dalam pengaturan aktivitas polifenolase, metabolismeester fosfat, sintesis GA₃ (dalam pembenihan), menghambat pembetuka pati (menghambat polimerasi gula).

Diakui bahwa B terlibat dalam struktur dan fungsi dinding sel dan membran, serta dengan demikian dapat mempengaruhi proses pertumbuhan seperti translokasi, absorpsi hara, dan pembelahan sel. Tetapi cara berperannya masih kabur karena baik ensim maupun makromolekul secara struktural tidak mengandung boron.

KHLORINE

Defisiensi Cl banyak dilaporkan dari studi dalam kultur. Tanggapan terhadapa Cl di lapangan jarang dipelajari. Ada laporan yang menunjukan adanya defisiensi pada tanaman seperti gandum dan kapas. Kadar keracunan Cl di lapangan lebih umum dijumpai, khususnya pada tanaman yang sensitif Cl seperti tembakau. Tanaman yang tumbuh pada kondisi kekurangan Cl cenderung layu; dapat menjadi klorosis dan penurunan pertumbuhan akar.

Peran utama Cl adalah dalam fotosintesis, khususnya pada reaksi unjung. Oleh karena itu perannya mirip dengan Mn, meskipun bersifat komplementer tetapi tidak dapat menggantikannya. Tanaman dapat toleran terhadap kisaran konsentrasi Cl yang luas. Ion ini bersifat inert sehingga dapat memelihara keseimbangan osmotik dalam sel dan menetralisir efek aliran K⁺ yang berkaitan dengan turgor sel dan absorpsi hara. Tetapi anion lain juga dapat berperan seperti itu juga.

Praktikum Nutrisi Tanaman

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Pertumbuhan, perkembangan dan produksi suatu tanaman ditentukan oleh dua faktor utama yaitu faktor genetik dan faktor lingkungan. Salah satu faktor lingkungan yang sangat menentukan lajunya pertumbuhan, perkembangan dan produksi suatu tanaman adalah tersedianya unsur-unsur hara yang cukup di dalam tanah. Diantaranya 105 unsur yang ada di atas permukaan bumi, ternyata baru 16 unsur yang mutlak diperlukan oleh suatu tanaman untuk dapat menyelesaikan siklus hidupnya dengan sempurna. Pengelompokan unsur hara makro dan mikro tersebut dilihat dari jumlah (kualitas) yang dibutuhkan oleh tanaman.
Unsur hara makro dibutuhkan dalam jumlah relatif banyak sebesar ≥ 1000 µg-1 berat kereing tanaman, sedangkan unsur hara mikro sebesar ≤ 100 μg-1 berat kering tanaman ( Oertli 1979) Ke 16 unsur tersebut terdiri dari 9 unsur makro dan 7 unsur mikro. 9 unsur makro dan 7 unsur mikro inilah yang disebut sebagai unsur –unsur esensial.

Ada tiga kriteria yang harus dipenuhi sehingga suatu unsur dapat disebut sebagai unsur esensial: yang pertama Unsur tersebut diperlukan untuk menyelesaikan satu siklus hidup tanaman secara normal yang kedua unsur tersebut memegang peran yang penting dalam proses biokhemis tertentu dalam tubuh tanaman dan peranannya tidak dapat digantikan atau disubtitusi secara keseluruhan olehunsurlain. Serta yang ketiga, peranan dari unsur tersebut dalam proses biokimia tanaman dibutuhkan secara langsung. Ketersediaan unsur-unsur esensial didalam tanaman sangat ditentukan oleh pH. N pada pH 5.5 – 8.5, P pada pH 5.5 – 7.5 sedangkan K pada pH 5.5 – 10 sebaliknya unsur mikro relatif tersedia pada pH rendah. Kenapa unsur hara tersebut dianggap penting,karena unsur tersebut: Apabila tanaman tidak mendapatkan unsur tersebut tidak dapat menyelesaikan siklushidup secara penuh, Unsur yang bersangkutan terlibat langsung dalam proses metabolisme, fungsi fisiologisnya tidak dapat digantikan oleh unsur lain.

Unsur hara esiensial adalah suatu yang mutlak dibutuhkan tanaman dan tidak dapat digantikan dengan apa pun ataupun dengan cara apapun. Unsur hara esiensial dibagi menjadi 2 golongan unsur hara makro dan unsur hara mikro yang terdiri dari 9 unsur hara makro seperti nitrogen, fosfat, kalium, karbon, hidrogen, kalsium, magnesium, sulfur, ogsigen serta 7 unsur hara mikro meliputi tembaga, besi, zinc, boron, molibden, klor, mangan. Menurut tempat dan lokasi tersedianya unsur-unsur ini di bagi 3 golongan yang pertama berasal dari udara dan air tanah: karbon, hidrogen, dan oksigen. Yang kedua seperti: nitrogen, fosfor, kalium, sulfur, kalsium dan magnesium tersedia pada tanah. Yang ketiga mencangkup besi, tembaga, mangan, seng, molibdenum, boron dan klor, unsur ini hanya sedikit dibutuhkan oleh tanaman namun sangat diperlukan.

Dengan semakin meningkatnya teknologi pada alat-alat labolarotorium maka akan ada perubahan yang akan terjadi pada unsur-unsur diatas. Meskipun banyak tumbu-tumbuhan memperhatikan penampilan yang amat beragam dan komplek, namun di luar dugaan susunan kimianya sama. Sintesis makanan tumbuhan dan penggunaannya oleh tumbuhan tidak saja memerlukan unsur-unsur kimiawi yang terkandung dalam udara dan air tetapi juga sejumlah unsur lain yang diperoleh dari tanah. Karena unsur-unsur ini perlu unutk pertumbuhan dan perkembangan, maka disebut unsur esiensial. Betapapun dapat sangat beragam dalam persyaratan akan tanah, suhu, dan cahaya serta air, namun tumbuhan ini memerlukan unsur- unsur ini. Dalam jumlah tertentu, persyaratan ini kini diterima begitu saja dalam praktek pertanian, tetapi pengetahuan mengenai hal tersebut merupakan hasil peneliti yang mendalam oleh para pakar fisiologi tumbuhan dan pakar kimia tanah. Akumulasi pengetahuan tenang hal itu menggambarkan salah satu penyempurnaan ilmiah yang luar biasa dalam seratus tahun terakhir ini.

Unsur hara makro antara lain: C, H, O, N, P, K, S, Ca, dan Mg. Sedangkan yang termasuk unsure hara mikro adalah : Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo, dan Cl. Beberapa unsur ada yang esensial bagi tanaman tertentu, misalnya Na, Si dan Co. Karbon diambil oleh tumbuhan dalam bentuk gas CO2 , hidrogen diambil dalam bentuk air (H2O), sedangkan oksigen selain dalam bentuk CO2 dan H2O juga dapat diambil dalam bentuk O2, maupun senyawa lainnya.

Jika ketersediaan unsur hara esensial kurang dari jumlah yang dibutuhkan tanaman, maka tanaman akan terganggu metabolismenya yang secara visual dapat terlihat dari penyimpangan-penyimpangan pada pertumbuhannya. Gejala kekurangan unsur hara ini dapat berupa pertumbuhan akar, batang atau daun yang terhambat (kerdil) dan klorosis pada berbagai organ tanaman.

Gejala yang ditampakkan tanaman karena kekurangan suatu unsur hara dapat menjadi petunjuk kasar dari fungsi unsure hara yang bersangkutan. Pengetahuan tentang gejala kekurangan masing-masing unsur hara dapat digunakan oleh petani dalam menentukan jenis pupuk yang harus digunakan dan merupakan peringatan bagi petani untuk segera melakukan pemupukan agar tanaman dapat tumbuh normal kembali.

Walaupun kekurangan unsur hara dapat menyebabkab gangguan pada fungsi dan pertumbuhan akar, gejala yang umum dilaporkan adalah gejala yang tampak pada bagian tajuk tanaman, karena gejala pada tajuk ini lebih mudah diamati dan memberikan manfaat praktis bagi petani.

Gejala kekurangan suatu unsur hara yang ditampakkan tanaman tidak selalu sama. Gejala tersebut dapat berbeda, tergantung spesies tanaman, tingkat keseriusan masalah, dan fase pertumbuhan tanaman. Di samping itu, tanaman dapat mengalami kekurangan dau unsur hara atau lebih pada saat yang bersamaan, sehingga gejala yang ditampakkan oleh tanaman menjadi lebih kompleks.

Pada dasarnya gejala kekurangan unsur hara tergantung pada 2 hal utama, yakni: (1) fungsi dari unsur hara tersebut dan (2) kemudahan unsur hara tersebut untuk ditranslokasikan dari daun tua ke daun muda. Kemudahan suatu unsur hara untuk ditranslokasikan tergantung pada solubilitas (kelarutan) dari bentuk kimia dari unsur tersebut di dalam jaringan tanaman dan kemudahannya untuk dapat masuk ke dalam pembuluh floem.

Beberapa unsur dengan mudah dapat ditranslokasikan dari daun tua ke daun muda dan organ penampung (storage organ) seperti organ reproduktif atau umbi. Unsur-unsur tersebut adalah nitrogen, fosfor, kalium, magnesium, klor dan belerang; sedangkan sekelompok unsur lainnya lebih sulit untuk ditranslokasikan, misalnya boron, besi dan kalsium. Mobilitas unsur-unsur seng, mangan, tembaga dan molybdenum tergolong sedang.

Untuk unsur-unsur yang mudah untuk ditranslokasikan, gejala kekurangannya pertama akan terlihat pada daun-daun tua , dan sebaliknya untuk untuk unsur-unsur yang sulit ditranslokasikan, gejala kekurangan mula-mula tampak pada daun-daun muda.

B.     Tujuan dan Manfaat

Tujuan dilakukannya praktikum nutrisi tanaman ini untuk mengetahui defisiensi yang terjadi pada tanaman jagung dan kacang hijau pada tanah napal di daerah plesungan kecamatan godangrejo kabupaten karanganyar.

Manfaat dari praktikum ini adalah supaya mahasiswa mengetahui defisiensi yang terjadi pada tumbuhan dan bagaimana cara mengatasinya, untuk di rekomendasikan kepada para petani.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A.    Klasifikasi Dan Morfologi Jagung

Klasifikasi

Kingdom         : Plantae (Tumbuhan)

Subkingdom    : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)

Super Divisi    : Spermatophyta (Menghasilkan biji)

Divisi               : Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)

Kelas               : Liliopsida (berkeping satu / monokotil)

Sub Kelas        : Commelinidae

Famili              : Poaceae (suku rumput-rumputan)

Genus              : Zea

Spesies            : Zea mays L.

Jagung (Zea mays L.) adalah tumbuhan berpembuluh yang menghasilkan biji. Jagung merupakan tanaman semusim (annual). Satu siklus hidupnya diselesaikan dalam waktu 80-150 hari. Paruh pertama dari siklus merupakan tahap pertumbuhan vegetatif dan paruh kedua untuk tahap pertumbuhan generatif.

1.      Daun 
Zea mays daunnya termasuk daun lengkap, karena terdiri atas pelepah daun (Vagina), tangkai daun (petiolus), helaian daun (lamina). Ujung daun meruncing (acuminatus). Tepi daun rata (integer). Daging daun berbentuk seperti kertas (papyraceus). Pangkal daun tumpul (obtusus). Susunan tulang daunnya sejajar (rectinervis). Bangun daun lanset (lanceolutus). Warna daun hijau tua.

2.      Bunga
Bunga pada jagung tidak seindah bunga mawar dann melati, jarang diperhatikan karena bentuk dan ukurannya yang kecil. Jagung memiliki bunga jantan dan bunga betina yang terpisah (diklin) dalam satu tanaman (monoecious). Tiap kuntum bunga memiliki struktur khas bunga dari suku Poaceae, yang disebut floret. Pada jagung, dua floret dibatasi oleh sepasang glumae (tunggal: gluma). Bunga jantan tumbuh di bagian puncak tanaman, berupa karangan bunga (inflorescence). Serbuk sari berwarna kuning dan beraroma khas. Bunga betina tersusun dalam tongkol. Tongkol tumbuh dari buku, di antara batang dan pelepah daun. Pada umumnya, satu tanaman hanya dapat menghasilkan satu tongkol produktif meskipun memiliki sejumlah bunga betina. Beberapa varietas unggul dapat menghasilkan lebih dari satu tongkol produktif, dan disebut sebagai varietas prolifik. Bunga jantan jagung cenderung siap untuk penyerbukan 2-5 hari lebih dini daripada bunga betinanya (protandri).

3.      Batang 
Batang (caulis), yaitu batang basah (herbaceus). Bentuk batang bulat (teres), arah tumbuh batang tegak lurus (erectus). Pada permukaan batang licin (leavis). Terdapat rongga pada batang dan buku-buku batang yang mensekat antara yang rongga yang satu dengan yang lain. Diagram pada batang yaitu ½. Percabangan pada batang yaitu monopodial. 

4.      Akar 
Akar jagung tergolong akar serabut yang dapat mencapai kedalaman 8 m meskipun sebagian besar berada pada kisaran 2 m. Pada tanaman yang sudah cukup dewasa muncul akar adventif dari buku-buku batang bagian bawah yang membantu menyangga tegaknya tanaman.

B.     GEJALA DEFISIENSI UNSUR HARA PADA TANAMAN JAGUNG

Gejala defisiensi hara yang timbul disebabkan karena kebutuhan hara tidak terpenuhi baik dari tanah maupun dari pemberian pupuk. Tanaman kekurangan unsur hara tertentu, maka gejala defisiensi yang spesifik akan muncul. Metode visual ini sangat unik karena tidak memerlukan perlengkapan yang mahal dan banyak serta dapat digunakan sebagai penunjang informasi yang sangat penting untuk perencanaan pemupukan pada musim berikutnya. defisiensi hara yang dapat dideteksi dini dapat diatasi dengan penambahan pupuk.

DEFISIENSI NITROGEN (N)

Pada tanaman masih muda seluruh permukaan daun berwarna hijau kekuningan. Daun berwarna kuning pada ujung daun dan melebar menuju tulang daun. Warna kuning membentuk huruf V. Gejala nampak pada daun bagian bawah, karena N sifatnya mobil dalam tanaman, gejala defisiensi N ini berangsur-angsur akan merambah ke daun-daun di atasnya. Daun tua akan mati dan tanaman yang kekurangan N akan tumbuh kerdil, pembungaan terlambat, dan pertumbuhan akar terbatas sehingga produksi rendah.

DEFISIENSI FOSFOR (P)

Defisiensi fosfor umumnya sudah tampak waktu tanaman masih muda. Gejala awal dimulai dengan daun yang berwarna ungu-kemerahan. Hasil tongkol menunjukkan tongkolnya kecil dengan ujung janggel melengkung. Suhu tinggi dan udara kering dapat menyebabkan kahat P, meskipun P dalam tanah cukup. Kahat P menyebabkan pemasakan biji menjadi lambat dan produksi rendah.

DEFISIENSI KALIUM (K)

Defisiensi kalium dimulai dengan warna kuning atau kecoklatan sepanjang pinggir daun pada daun tua. Warna tersebut akan berkembang ke arah tulang daun utama dan pada daun-daun di atasnya. Gejala umum defisiensi K lainnya adalah warna coklat tua pada buku batang bagian dalam dan dapat diketahui dengan mengiris batang secara memanjang. Ukuran tongkol kadang-kadang tidak terlalu dipengaruhi seperti halnya pada defisiensi N dan P, tetapi biji-biji pada jagung tidak berkembang dan tongkol jagung memiliki banyak klobot dengn biji sedikit sebagai akibat defisiensi K.

DEFISIENSI BELERANG (S)

Defisiensi belerang tampak pada daun muda yang berwarna hijau muda dengan pertumbuhan yang terhambat. Sering dijumpai pada tanah berpasir atau tanah dengan bahan organik rendah.

DEFISIENSI MAGNESIUM (Mg) 

Defisiensi  magnesium menyebabkan timbulnya warna keputihan sepanjang kanan dan kiri tulang daun pada daun tua dengan warna keunguan sepanjang pinggir daun. Gejala ini dapat merupakan indikasi bahwa tanah tersebut masam, terutama timbul pada tanaman muda dengan pengolahan tanah yang kurang intensif. Pemberian dolomit dapat mengatasi masalah defisiensi Mg ini pada tahun-tahun berikutnya.

SEFISIENSI SENG (Zn) 

Defisiensi Seng (Zn) ditandai oleh garis-garis klorotik yang paralel dengan tulang daun utama pada daun muda, ruas pendek dan tanaman kerdil.

DEFISIENSI BORON (B)  

Tanaman tanpa tongkol atau tongkolnya steril pada pertanaman dengan populasi tinggi.

DEFISIENSI TEMBAGA (Cu) Daun pucuk mengering atau melilit.

C.     Klasifikasi Dan Morfologi Kacang Hijau

Klasifikasi

Kingdom         : Plantae (Tumbuhan)

Subkingdom    : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)

Super Divisi    : Spermatophyta (Menghasilkan biji)

Divisi               : Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)

Kelas               : Magnoliopsida (berkeping dua / dikotil)

Sub Kelas        : Rosidae

Ordo                : Fabales

Famili              : Fabaceae (suku polong-polongan)

Genus              : Phaseolus

Spesies            : Phaseolus radiatus L.

Morfologi Kacang Hijau

Tanaman kacang hijau berakar tunggang. Sistem perakarannya dibagi menjadi dua yaitu Mesophytes dan xerophytes. Mesophytes mempunyai banyak cabang akar pada permukaan tanah dan tipe pertumbuhannya menyebar, sementara xerophytes memiliki akar cabang lebih sedikit dan memanjang ke arah bawah. Batang tanaman kacang hijau berukuran kecil, berbulu, berwarna hijau kecokelat-cokelatan atau kemerah-merahan; tumbuh tegak mencapai ketinggian 30 cm - 110 cm dan bercabang menyebar ke semua arah.

Daun tumbuh  majemuk, tiga helai anak daun per tangkai. Helai daun berbentuk oval dengan ujung lancip dan berwarna hijau. Daun tanaman kacang hijau tumbuh majemuk dan terdiri dari tiga helai anak daun setiap tangkai. Helai daun berbentuk oval dengan bagian ujung lancip dan berwarna hijau muda hingga hijau tua. Letak daun berseling. Tangkai daun lebih panjang daripada daunnya sendiri. Bunga kacang hijau berkelamin sempurna (hermaprodite), berbentuk kupu-kupu, dan berwarna kuning. Proses penyerbukan terjadi pada malam hari sehingga pada pagi harinya bunga akan mekar dan pada sore hari menjadi layu. Polong kacang hijau berbentuk silindris dengan panjang antara 6-15 cm dan biasanya berbulu pendek. Sewaktu muda polong berwarna hijau dan setelah tua berwarna hitam atau cokelat. Setiap polong berisi10-15 biji. Biji kacang hijau berbentuk bulat. Biji kacang hijau lebih kecil dibandingkan dengan biji kacang tanah atau kacang kedelai, yaitu bobotnya hanya sekitar 0,5 - 0,8 mg. Kulitnya hijau berbiji putih. Bijinya sering dibuat kecambah atau taoge.

D.    GEJALA DEFISIENSI UNSUR HARA PADA TANAMAN KACANG HIJAU

DEFISIENSI KALSIUM (Ca)

Defisiensi unsur Ca meyebabkan terhambatnya pertumbuhan sistem perakaran, selain akar kurang sekali fungsinyapun demikian terhambat, gejala-gejalanya yang timbul tampak pada daun, dimana daun-daun muda selain berkeriput mengalami per-ubahan warna, pada ujung dan tepi-tepinya klorosis ( berubah menjadi kuning) dan warna ini menjalar diantara ujung tulang-tulang daun, jaringan-jaringan daun pada beberapa tempat mati. Kuncup-kuncup yang telah tumbuh mati. Defisiensi unsur Ca menyebabkan pula pertumbuhan tanaman demi-kian lemah dan menderita. Hal ini dikarenakan pengaruh terkumpulnya zat-zat lain yang banyak pada sebagian dari jaringan-jaringannya. Keadaan yang tidak seimbang inilah yang menyebabkan lemah dan menderitanya tanaman tersebut atau dapat dikatakan karena distribusi zat-zat yang penting bagi pertumbuhan bagian yang lain terhambat ( tidak lancar).

DEFISIENSI BESI (Fe)

Defisiensi zat besi sesungguh-nya jarang sekali terjadi. Terjadinya gejala-gejala pada bagian tanaman terutama daun yang kemudian dinyatakan sebagai kekurangan tersedia-nya zat Fe ( besi ) adalah karena tidak seimbang tersedianya zat Fe dengan zat kapur pada tanah yang berkelebihan kapur dan yang bersifat alkalis. Jadi masalah ini merupakan masalah pada daerah – daerah yang tanahnya banyak mengandung kapur. Gejala-gejala yang tampak pada daun muda, mula-mula secara setempat-tempat berwarna hijau pucat atau hijau kekuningan-kuningan, sedang tulang-tulang daun tetap berwarna hijau serta jaringan-jaringannya tidak mati. Selanjutnya pada tulang-tulang daun terjadi klorosis yang tadinya berwarna hijau berubah menjadi warna kuning dan ada pula yang menjadi putih. Gejala selanjutnya yang paling hebat terjadi pada musim kemarau, daun-daun muda yang banyak yang menjadi kering dan berjatuhan. Tanaman kopi yang ditanam didaerah-daerah yang tanahnya banyak mengandung kapur, sering tampak gejala-gejala demikian.

DEFISIENSI MANGAN (Mn)

Gejala-gejala dari defisiensi Mn pada tanaman adalah hampir sama dengan gejala defisiensi Fe pada tanaman. Pada daun-daun muda diantara tulang -tulang daun secara setempat-setempat terjadi klorosis, dari warna hijau menjadi warna kuning yang selanjutnya menjadi putih. Akan tetapi tulang-tualng daunnya tetap berwarna hijau, ada yang sampai ke bagian sisi-sisi dari tulang. Jaringan-jaringan pada bagian daun yang klorosis mati sehingga praktis bagian-bagian tersebut mati, mengering ada kalanya yang terus mengeriput dan ada pula yang jatuh sehingga daun tampak menggerigi. Defisiensi ter-sedianya Mn akibatnya pada pembentukan biji-bijian kurang baik.

DEFISIENSI BORON (B)

Walaupun unsur Borium sedikit saja diperlukan tanaman bagi pertumbuhannya tetapi kalau unsur ini tidak tersedia bagi tanaman gejalanya cukup serius, seperti:

* Pada bagian daun, terutama daun-daun yang masih muda terjadi klorosis, secara setempat-setempat pada permukaan daun bagian bawah, yang selanjutnya menjalar ke bagian tepi-tepinya. Jaringan-jaringan daun mati. Daun-daun baru yang masih kecil-kecil tidak dapat berkembang, sehingga per-tumbuhan selanjutnya kerdil. Kuncup-kuncup yang mati berwarna hitam/coklat.

* Pada bagian buah terjadi penggabusan, sedang pada tanaman yang menghasilkan umbi, umbinya kecil – kecil yang kadang-kadang penuh dengan lubang-lubang kecil berwarna hitam, demikian pula pada bagian akar-akarnya.

DEFISIENSI MAGNESIUM (Mg)

Unsur Mg merupakan bagian pembentuk klorofil, oleh karena itu kekurangan Mg yang tersedia bagi tanaman akan menimbulkan gejala – gejala yang tampak pada bagian daun, terutama pada daun tua. Klorosis tampak pada diantara tulang-tulang daun, sedangkan tulang-tulang daun itu sendiri tetap berwarna hijau. Bagian diantara tulang-tulang daun itu secara teratur berubah menjadi kuning dengan bercak kecoklatan. Daun-daun ini mudah terbakar oleh terik matahari karena tidak mempunyai lapisan lilin, karena itu banyak yang berubah warna menjadi coklat tua/kehitaman dan mengkerut. Defisiensi Mg menimbulkan pengaruh pula pada pertumbuhan biji, bagi tanaman yang banyak menghasilakn biji hendaknya diperhatikan pemupukannya dengan Mg SO4, MgCO3 dan Mg(OH)2.

DEFISIENSI ZENG (Zn)

Tidak tersediannya unsur Zn bagi pertumbuhan tanaman meyebabkan tanaman tersebut mengalami beberapa pen-yimpangan dalam per-tumbuhannya. Penyimpangan ini menimbulkan gejala-gejala yang dapat kita lihat pada bagian daun-daun yang tua:

*Bentuk lebih kecil dan sempit dari pada bentuk umumnya.

*Klorosis terjadi diantara tulang-tulang daun.

* Daun mati sebelum waktunya, kemudian berguguran dimulai dari daun daun yang ada di bagian bawah menuju ke puncak.

BAB III

PEMBAHASAN

Suatu tanaman dapat tumbuh, berkembang dan berproduksi sampai menyelesaikan suatu siklus hidup dengan sempurna biasanya membutuhkan enam belas unsur esensial. Ke-enambelas unsur hara tersebut terbagi kedalam dua bagian besar yaitu unsur hara makro dan unsur hara mikro. Unsur hara makro terdiri dari 9 unsur sedangkan unsur mikro atau trace element terdiri dari 7 unsur. Unsur hara makro biasanya dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang lebih besar atau lebih banyak dibandingkan unsur hara mikro yaitu dalam satuan gram-kg/tanaman. Unsur mikro sendiri dibutuhkan sekitar mg – gram/tanaman saja.

Dari hasil praktikum di desa plesungan kecamatan gudangrejo kabupaten karanganyar, pengamatan yang saya laukan terhadap tanaman jagung dan kacang tanah, pada tanaman jagung terlihat defisiensi unsur hara, ini terlihat pada daun tua yaitu defisiensi N yang di tandahi dengan tanaman menampakkan klorosis. Dan  daun menampakkan bercak-bercak, titik-titik kuning, orange, dan coklat transparan atau nekrosis ini defisiensi K, tanaman jagung juga menunjukkan hijau gelap keunguan ini defisiensi P. Dan juga pada daun muda menunjukkan klorosis seragam, klorosis dengan tulang tetap hijau, atau klorosis dengan bercak hijau tersebar keseluruhan daun muda dan titik tumbuh menunjukkan nekrosin ini termasuk defisiensi Fe. Kemudian pengamatan terhadap kacang tanah ini hanya menunjukkan defisiensi Mn saja yang ini terlihat pada tanaman pada daun muda yang mengalami klorosis, tulang hajau tebal.

BAB IV

KESIMPULAN

Dari pratikum ini yang dilaksanakan tanggal 11-07-212 di desa plesungan kecamatan gudangrejo kabupaten karanganyar dapat disimpulkan bahwa dalam pertumbuhan suatu tanaman memerlukan unsur – unsur hara yang benar – benar sesuai dengan dan seimbang dengan kebutuhan dari tanaman tersebut, jika tidak terpenuhi maka akan terganggunya proses pertumbuhan tanaman tersebut begitu pula jika keadaan unsur – unsur hara yang berlebih bagi tanaman dapat menganggu metabolisme tanaman tersebut. 

Dan juga dapat di hasilkan sebuah data di desa tersebut dari hasil pengamatan tanaman jagung dan kacang tanah, tanah tersebut mengalami defisiensi unsur N, P, K, FE, dan MN oleh karena itu kita dalam pemupukan harus memperhatikan unsur yang di butuhkan tanaman sehingga tanamn bisa menyelesaikan siklus hidupnya.