Unsur Hara Bagi Tanaman

BAB 1. PENDAHULUAN

 

 

1.1  Latar Belakang

 

Tanaman membutuhkan makanan untuk dapat melangsungkan kehidupan, disebut unsur hara. Unsur hara sangat perlu karena merupakan kebutuhanbagi tanaman. Unsur hara merupakan komponen penting dalam pertumbuhan tanaman, unsur hara banyak tersedia dialam, sehingga tumbuhan bisa memanfaatkannya untuk kebutuhan metabolismenya. Tetapi ketersediaan unsur hara tentunya tidak sama antar tanaman, ada yang berkecukupan sehingga pertumbuhan tanaman menjadi baik namun ada juga yang kekurangan, sehingga pertumbuhannya menjadi terhambat.

 

Dalam hidupnya tanaman paling sedikit membutuhkan 16 macam unsur, 3 unsur (oksigen, hidrogen dan karbondioksida) diperoleh dari udara (gratis, tanpa perlu mengusahakanya), sementara 13 lainya diserap tanamam melalui tanah. Ke-13 unsur ini dibagi menjadi 2, yaitu: unsur hara makro (dibutuhkan tanaman dalam jumlah banyak), dan unsur hara mikro (dibutuhkan tanaman dalam jumlah sedikit).

 

1.2  Perumusan Masalah

 

1.      Apa sumber-sumber untuk mendapatkan unsur-unsur N (Nitrogen), P (Fosfat), dan K (Kalium) bagi tanaman?

2.      Apa fungsi unsur-unsur N (Nitrogen), P (Fosfat), dan K (Kalium) bagi tanaman?

3.      Bagaimana gejala yang terjadi akibat difiensi (kekurangan) terhadap unsur-unsur N (Nitrogen), P (Fosfat), dan K (Kalium)?

4.      Bagaiman hubungannya antara unsur hara N (Nitrogen), P (Fosfat), dan K (Kalium) dengan produksi tanaman?

 

BAB 2. PEMBAHASAN

2.   Sumber Unsur Hara Nitrogen, Fosfor dan Kalium Bagi Tanaman

2.1.1    Sumber Unsur Hara Nitrogen

Berdasarkan jenisnya nitrogen dapat berasal dari bahan organik dan anorganik. Bahan organik yaitu dari dekomposisi mahluk hidup yang mati sedangkan yang anorganik dapat dari udara maupun hujan. Berdasarkan dari asalnya nitrogen dapat berasal secara alami yaitu dari udara dan bantuan dari bakteri. Adapun sumber Nitrogen adalah :

         Terjadi halilintar di udara ternyata dapat menghasilkan zat Nitrat, yang kemudian di bawa air hujan meresap ke bumi.

         Sisa-sisa tanaman dan bahan-bahan organis.

         Mikrobia atau bakteri-bakteri.

         Pupuk buatan (Urea, ZA dan lain-lain)

Proses yang dibantu oleh bakteri terdapat bebrapa proses yaitu: fiksasi, asimilasi, amonifikasi, nitrifikasi, denitrifikasi dan oksidasi amonia anaerobic.

 

a. Fiksasi Nitrogen

Fiksasi nitrogen adalah proses alam, biologis atau abiotik yang mengubah nitrogen di udara menjadi ammonia (NH₃). Mikroorganisme yang mem-fiksasi nitrogen disebut diazotrof. Mikroorganisme ini memiliki enzim nitrogenaze yang dapat menggabungkan hidrogen dan nitrogen. Reaksi untuk fiksasi nitrogen biologis ini dapat ditulis sebagai berikut :

N2 + 8 H+ + 8 e− → 2 NH3 + H2

Mikro organisme yang melakukan fiksasi nitrogen antara lain : Cyanobacteria, Azotobacteraceae, Rhizobia, Clostridium, dan Frankia. Selain itu ganggang hijau biru juga dapat memfiksasi nitrogen. Ada empat cara yang dapat mengkonversi unsur nitrogen di atmosfer menjadi bentuk yang lebih reaktif :

  Fiksasi biologis: beberapa bakteri simbiotik (paling sering dikaitkan dengan tanaman polongan) dan beberapa bakteri yang hidup bebas dapat memperbaiki nitrogen sebagai nitrogen organik. Sebuah contoh dari bakteri pengikat nitrogen adalah bakteri Rhizobium mutualistik, yang hidup dalam nodul akar kacang-kacangan. Spesies ini diazotrophs. Sebuah contoh dari hidup bebas bakteri Azotobacter.

   Industri fiksasi nitrogen : Di bawah tekanan besar, pada suhu 600 C, dan dengan penggunaan katalis besi, nitrogen atmosfer dan hidrogen (biasanya berasal dari gas alam atau minyak bumi) dapat dikombinasikan untuk membentuk amonia (NH3). Dalam proses Haber-Bosch, N2 adalah diubah bersamaan dengan gas hidrogen (H2) menjadi amonia (NH3), yang digunakan untuk membuat pupuk dan bahan peledak.

   Pembakaran bahan bakar fosil : mesin mobil dan pembangkit listrik termal, yang melepaskan berbagai nitrogen oksida (NOx).

 Proses lain: Selain itu, pembentukan NO dari N2 dan O2 karena foton dan terutama petir, dapat memfiksasi nitrogen.

b. Asimilasi

Tanaman mendapatkan nitrogen dari tanah melalui absorbsi akar baik dalam bentuk ion nitrat atau ion amonium. Sedangkan hewan memperoleh nitrogen dari tanaman yang mereka makan.Tanaman dapat menyerap ion nitrat atau amonium dari tanah melalui rambut akarnya.

Jika nitrat diserap, pertama akan direduksi menjadi ion nitrit dan kemudian ion amonium untuk dimasukkan ke dalam asam amino, asam nukleat, dan klorofil. Pada tanaman yang memiliki hubungan mutualistik dengan rhizobia, nitrogen dapat berasimilasi dalam bentuk ion amonium langsung dari nodul. 

c. Amonifikasi

Jika tumbuhan atau hewan mati, tumbuhan dan hewan yang mati ini kemudian diuraikan melalui proses hidrolisis yang menyebabkan proten terurai menjadi asam amino. Proses ini disebut dengan deaminasi. Selanjutnya asam amino dikonversi menjadi amonia.  Amonia merupakan  nitrogen organik yang berbentuik gas yang mudah menguap. Pada tanah yang lembab amonia berubah  menjadi amonium (NH4+). Proses ini semua dibantu oleh bakteri dan jamur. Perubahan asam amino yang merupakan N-organik menjadi N-inorganik NH₄⁺merupakan proses mineralisasi. Sedangkan proses kebalikan dari reaksi tersebiut adalah immobilisasi.

d. Nitrifikasi

Amonia (NH3) dalam tanah juga digunakan oleh bakteri aerob sebagai sumber energi melalui proses nitrifikasi, yaitu tahap oksidasi amonium menjadi nitrit (NO2-) dan kemudian menjadi nitrat (NO3-). Bakteri aerob yang terlibat dalam nitrifikasi antara lain Nitrosomonasdan Nitrosococcus.  

Tahap utama nitrifikasi, bakteri nitrifikasi  mengoksidasi amonium (NH4 ⁺) dan mengubah amonia menjadi nitrit (NO2^-). Spesies bakteri lain, seperti Nitrobacter, bertanggung jawab untuk oksidasi nitrit menjadi dari nitrat (NO3^-). Proses konversi nitrit menjadi nitrat sangat penting karena nitrit merupakan racun bagi kehidupan tanaman. Proses nitrifikasi dapat ditulis dengan reaksi berikut ini :

NH₃ + CO₂ + 1.5 O₂ + Nitrosomonas → NO₂^- + H₂O + H⁺

NO₂^- + CO₂ + 0.5 O₂ + Nitrobacter → NO₃^-

NH₃ + O₂ → NO₂⁻ + 3H⁺ + 2e⁻

NO₂⁻ + H₂O → NO₃⁻ + 2H⁺ + 2e

e. Denitrifikasi

Pada saat oksigen berkurang, nitrat (NO3-) akan diubah kembali menjadi gas  nitrogen (N2) oleh bakteri, sehingga terjadi pelepasan gas oksigen (O2). Proses ini dinamakan denitrifikasi yang pada umumnya dilakukan oleh bakteri Pseudomonas, Paracoccus denitrificans, Escherichia coli. Denitrifikasi adalah proses reduksi nitrat untuk kembali menjadi gas nitrogen (N2), untuk menyelesaikan siklus nitrogen. Proses ini dilakukan oleh Pseudomonas dan Clostridium dalam kondisi anaerobik. Denitrifikasi umumnya berlangsung melalui beberapa kombinasi dari bentuk peralihan sebagai berikut:

NO₃⁻ → NO₂⁻ → NO + N₂O → N₂ (g)

Proses denitrifikasi lengkap dapat dinyatakan sebagai reaksi redoks:

2NO₃⁻ + 10 e⁻ + 12 H⁺ → N₂ + 6 H₂O

 

f. Oksidasi Amonia Anaerobik

Dalam proses biologis, nitrit dan amonium dikonversi langsung ke elemen (N2) gas nitrogen. Proses ini membentuk sebagian besar dari konversi nitrogen unsur di lautan. Reduksi dalam kondisi anoxic juga dapat terjadi melalui proses yang disebut oksidasi amonia anaerobik

NH₄⁺ + NO₂⁻ → N₂ + 2 H₂O , merupakan mahluk hidup yang bermanfaat dalam proses pertumbuhan dan perkembangan dari produksi tanaman.

2.1.2        Sumber Unsur Hara Fosfor

Unsur hara fosfor adalah salah satu unsur makro yang dibutuhkan oleh tanaman. Seperti halnya nitrogen fosfor dalam siklusnya terdapat peran dari aktivitas bakteri. Pada alam fosfor yang tersedia dalam cukup besar yaitu dalam bentuk bahan mineral. Sumber – sumber unsur hara Fosfor (P) lainnnya diantaranya :

         Bahan organik, pupuk kandang, dan lainnya

         Bahan tambang mineral alami seperti CIRP

         Pupuk buatan pabrik seperti TSP, SP 36 dll

Pada fosfor juga mengalami siklus atau daur seperti nitogen. Daur fosfor yaitu daur atau siklus yang melibatkan fosfor, dalam hal input atau sumber fosfor-proses yang terjadi terhadap fosfor hingga kembali menghasilkan fosfor lagi. Daur fosfor dinilai paling sederhana daripada daur lainnya, karena tidak melalui atmosfer. fosfor di alam didapatkan dari: batuan, bahan organik, tanah, tanaman, PO4- dalam tanah. 

2.1.3        Sumber Unsur Hara Kalium

Unsur hara kalium merupakan salah satu dari unsur hara makro yang dibutuhkan oleh tanman. Pada area lithosfer mengandung 2.6% K, sedangkan pada tanah mengandung  <0.1 - > 3%,  rata-rata sekitar 1% K. Pada lahan olahan (setebal 20 cm) mengandung <3000 - >100.000 kg K/ha. Sekitar 98% K dalam tanah terikat dalam bentuk mineral.Mineral kaliumdalam tanah berbentuk K-feldspar merupakan mineral utama sumber kalium sebesar 16% danK-mika sekitar 5.2%, terdiri atas Biotit sekitar 3.8% dan Muskovit 1.4%.

2 jenis pelapukan yaitu pelapukan fisika dan pelapukan kimia

1.      Proses pelapukan fisika adalah penghancuran fisik, ukuran partikel menjadi lebih halus, luas permukaannya menjadi lebih besar.

2.      Proses pelapukan kimiawiadalah melalui proses kimia yaitu Hidrolisis, Protolisis (Asidolisis)

Temperatur penting untuk pelapukan fisika, sedang hidrolisis penting untuk kimiawi.Asam-asam yang penting pada hidrolisis mineral kalium adalah H2CO3 dan asam-asam organik hasil dekomposisi bahan organik tanah. Proses hidrolisis yang terjadi dalam pelalpukan kimia ada dua tahap yaitu:

  KAlSi3O8 + HOH  ===== HAlSi3O8 +K⁺ + OH^-  (fase cepat)

  HAlSi3O8 + 4HOH ===== Al(OH)3 + 3H2SiO3   (fase lambat)

Penambahan H⁺ mempercepat pembebasan K⁺ dan merusak ikatan Al-O; Al yang dibebaskan  membentuk gugusan AlOH2 koordinasi-4:

   Si-O-Al   + H2O + H⁺  ====   Si-O  +  Al-OH2  +  K⁺

           |                                                 |

          K                                               H        

 

2.2 Fungsi Unsur Hara Nitrogen (N), Fosfor (P) dan Kalium (K)

2.2.1 Nitrogen ( N )

Beberapa fungsi dan manfaat dari unsur hara nitrogen diantaranya:

·         Merangsang pertumbuhan tanaman secara keseluruhan

·         Merupakan bagian dari sel (organ) tanaman itu sendiri

·         Berfungsi untuk sintesa asam amino dan protein dalam tanaman

·         Merangsang pertumbuhan vegetatif (warna hijau) seperti daun

 

2.2.2 Fosfor ( P )

            Fosfor telah kita ketahui bahwa sebagian besar berasal dari batuan mineral, jadi unsur fosfor sangat penting dalam proses pengankuatan karena memiliki muatan. Beberapa fungsi dan manfaat unsur hara fosfor diantaranya:   

·         Berfungsi untuk pengangkutan energi hasil metabolisme dalam tanaman

·         Merangsang pembungaan dan pembuahan

·         Merangsang pertumbuhan akar

·         Merangsang pembentukan biji

·         Merangsang pembelahan sel tanaman dan memperbesar jaringan sel

2. 2.3        Kalium ( K )

Seperti halnya fosfor kalium juga merupakan unsur hara yang memiliki muatan, fungsi utamanya hampir sama dengan fosfor. Hal ini dikarenakan fosfor berasal dari bahan mineral dalam tanah

·         Berfungsi dalam proses fotosintesa, pengangkutan hasil asimilasi, enzim dan mineral termasuk air.

·         Meningkatkan daya tahan/kekebalan tanaman terhadap penyakit.

2.3 Gejala Difiensi (Kekurangan) Unsur Hara Nitrogen (N), Fosfor (P) dan Kalium (K) 

2.3.1 Kekurangan Unsur Hara Nitrogen

  Gejala lainnya yang terjadi akibat kekurangan nitrogen diantaranya:

a.   Warna daun hijau agak kekuning-kuningan dan pada tanaman padi warna ini mulai dari    ujung daun menjalar ke tulang daun selanjutnya berubah menjadi kuning lengkap, sehingga seluruh tanaman berwarna pucat kekuning-kuningan. Jaringan daun mati dan inilah yang menyebabkan daun selanjutnya menjadi kering dan berwarna merah kecoklatan, Pertumbuhan tanaman lambat dan kerdil, Perkembangan buah tidak sempurna atau tidak baik, seringkali masak sebelum waktunya, Dapat menimbulkan daun penuh dengan serat, hal ini dikarenakan menebalnya membran sel  daun sedangkan selnya sendiri berukuran kecil-kecil, Dalam keadaan kekurangan yang parah, daun menjadi kering, dimulai dari bagian bawah terus   ke bagian atas.

2.3.2 Kekurangan Unsur Hara Fosfor

            Gejala yang terjadi pada saat kekurangan unsur hara fosfor dianataranya diakibatkan oleh terbentuknya anthocyanin. Gejala-gejala kekurangan unsur fosfor diantaranya:

a.    Terhambatnya pertumbuhan sistem perakaran, batang dan daun.

b.    Warna daun seluruhnya berubah menjadi hijau tua/keabu-abuan, mengkilap, sering pula terdapat pigmen merah pada daun bagian bawah, selanjutnya mati. Pada tepi daun, cabang dan batang terdapat warna merah ungu yang lambat laun berubah menjadi kuning.

c.    Hasil tanaman yang berupa bunga, buah dan biji merosot. Buahnya kerdil-kerdil, nampak jelek dan lekas matang.

2.3.3        Kekurangan Unsur Hara Kalium

Defisiensi/kekurangan Kalium memang agak sulit diketahui gejalanya, karena gejala ini jarang ditampakkan ketika tanaman masih muda. Hal ini dikarenakan gejala dimulai pada bagian tanman yang tua. Gejala-gejala  kekurangan unsur hara kalium diantaranya:\

a.  Daun-daun berubah jadi mengerut alias keriting (untuk tanaman kentang akan menggulung) dan kadang-kadang mengkilap terutama pada daun tua, tetapi tidak merata. Selanjutnya sejak ujung dan tepi daun tampak menguning, warna seperti ini tampak pula di antara tulang-tulang daun pada akhirnya daun tampak bercak-bercak kotor (merah coklat), sering pula bagian yang berbercak ini jatuh sehingga daun tampak bergerigi dan kemudian mati.

b.  Batangnya lemah dan pendek-pendek, sehingga tanaman tampak kerdil.

c.  Buah tumbuh tidak sempurna, kecil, mutunya jelek, hasilnya rendah dan tidak tahan  disimpan.

d.  Pada tanaman kelapa dan jeruk, buah mudah gugur.

e.  Bagi tanaman berumbi, hasil umbinya sangat kurang dan kadar hidrat arangnya demikian    rendah.

 

2.4      Hubungan Produksi Tanaman Dengan Unsurhara Nitrogen (N), Fosfor (P) Dan Kalium (K)

                Unsur hara Nitrogen

Kita ketahui bahwa nitrogen merupakan unsur yang berfungsi sebagai utama dalam proses pembentukan bagian tanaman kususnya pada fase vegetatif pada tanaman. Jadi produksi tanaman yang mana diambil dari batang ataupun bagian yang tumbuh yang berkembang pada fase vegetatatif, maka unsur hara nitrogen itu sangat berpengaruh pada produksi tanaman yang diambial sebagian atau keseluruhan dari bagian tanaman pada fase vegetatif.

Pada masa generatif unsur hara nitrogen kurang berperan penting dalam fase ini. Jadi bagi tanamn yang diambil produk berupa buah pemberian nitrogen kurang berpengaruh nyata. Hal ini diperkuat dengan adanya penelitian yang dilakukan oleh Arifudin Kasim (2011) menyatakan bahwa hasil gabah kering giling tertinggi diperoleh pada kombinasi pemupukan urea 250 kg/ha tidak berbeda nyata dengan pemeberian pupuk urea 225 kg/ha.   

Unsur hara Fosfor

Pada dasarnya unsur fosfor adalah unsur yang berfungsi untuk merangsang pertumbuhan akar pada tanaman. Telah kita ketahui bahwa terdapat tanaman yang diambil produk dari bagian akarnya seperti tnman obat-obatan. Hal ini akna memperngaruhi secara langsung antara kandungan fosfor yang diserap oleh tanaman ini. Jadi dapat meningkatkan produksi dari tanaman tersebut.

menurut Mono Rahardjo (2010) yaitu perlakuan interaksi dari tiga faktor pupuk urea, SP36, dan KCl dengan masing-masing dosis 100, 200, dan 300 kg/ha tidak berpengaruh nyata terhadap produksi rimpang segar.

 Unsur hara Kalium

Seperti kkita ketahui bahwa unsur hara kalium merupak unsur yang digunakan untu kekebalan oleh tanaman. Jadi secar logis unsur ini sangat berperan penting dalam produksi tanaman dikarenakan menjaga kondisi tanaman tetap kebal dari serangan penyakit. Hal in secar kangsung menjaga produksi tanaman tetap stabil. 

DAFTAR PUSTAKA

 

Anonim.  Anonim. 2009. Unsur Hara Fosfor (P). http://dhamadharma.wordpress.com/2010/02/11/siklus-fosfor-di-alam/.

Anonim. Anonim.2010. Nitrogen Untuk Tanaman. http://kafein4u.wordpress.com/2010/05/10/nitrogen-n-untuk tanaman/.

Anonim. Anonim.2011. Defisiensi unsur hara pada tanaman. http://www.o-fish.com/Aquascaping/defisiensi.php.

Anonim. Anonim.2011. Fungsi Unsur Hara. http://acehpedia.org/Fungsi_Unsur_Hara.

      Eko. Purwadi. Batas Kritis Suatu Unsur Hara (N) dan Pengukuran Kandungan Klorofil pada Tanaman. http://www.masbied.com /2011/05/19/batas-kritis-suatu-unsur-hara-dan-pengukuran-kandungan-klorofil/.

Anonim.                                         

 

Eko Pu