Identifikasi Gejala Defisiensi dan Kelebihan Unsur Hara Mikro Pada Tanaman

Oleh Eko Purwadi

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Hara mikro dibutuhkan oleh semua tanaman, berupa kation logam (Cu, Fe, Mn, Zn) dan anion  (B, Cl, Mo). Meskipun kebutuhan tanaman sedikit tetapi kekahatan unsur ini dapat menghambat pertumbuhan atau mengurangi hasil sebagaimana hara makro (ingat konsep faktor pembatas). Keracunan unsur mikro lebih sering terjadi karena kisaran antara aras kecukupan dan keracunan pada tanaman sangatlah sempit. Kadar hara mikro dalam tanaman umumnya dinyatakan dalam ppm (mg/kg).

Fungsi umum hara mikro adalah: merupakan komponen struktural dari ensim,  baik ensim untuk pengaktifan atau pengaturan, sebagai pembawa elektron pada reaksi oksidasi reduksi, sebagai komponen dinsing sel  atau pengisi larutan yang berkaitan dengan osmosis dan keseimbangan muatan.

Khusus untuk pemberian pupuk sering kali petani memberikannya dalam jumlah yang berlebihan sehingga terjadi keracunan pada tanaman yang dicirikan dengan ciri – ciri tertentu sesuai dengan keracunan unsur atau senyawa tertentu. Akibat dari keracunan tanaman sebagian besar tanaman akan menunjukkan klorosis, nekrosis, hingga kekeringan. Gejala keracunan sering terjadi pada unsur hara mikro seperti Fe, Mn, Zn, B, Cu, Cl, dan lain sebagainya, gejala kercunan sering terjadi pada unsur hara mikro. Kebutuhan tanaman akan unsur hara tersebut relatif sedikit sedangkan ketersediaannya melebihi dari yang dibutuhkan tanaman, terlebih tanaman tidak bisa melakukan pengontrolan akan unsur hara yang diserap melainkan unsur hara yang ada disekitar perakaran tanaman tersebut diserap semuanya.

Pengetahuan akan kebutuhan akan unsur hara tertentu pada tanaman tertentu diharapkan bisa mengahsilkan produksi tanaman yang baik secara kualitas dan kuantitas, selain itu denga mengetahui kebutuhan tersebut diharapkan pemberian pupuk akan lebih efesien sehingga pengeluaran atau oprasional dapat dikontrol.

Pemberian pupuk pada pertanian intensif juga harus memperhatikan hukum penambahan hasil yang berkurang (The Law of Determinishing Return) yang dapat diartikan bahwa apabila penggunaan pupuk dalam jumlah besar meningkatkan hasil pertanian, sampai pada suatu kondisi dimana penambahan pupuk tidak lagi mampu meningkatkan hasil pertanian seperti sebelumnya.

1.1 Tujuan

Untuk mengetahui gejala defisiensi dan kelebihan unsur hara tertentu pada tanaman.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Unsur hara esensial merupakan unsur hara yang memiliki peran secara langsung dalam proses metabolismee tumbuhan, fungsi dari unsur hara tersebut tidak bisa digantikan dengan unsur hara lainnya, dan mempunyai fungsi yang khusus. Tidak terpenuhinya salah satu unsur hara esensial atau lebih akan berakibat siklus pertumbuhan tanaman tertentu tidak bisa berlangsung sehingga tanaman akan mati. Selain unsur hara esensial juga dikenal unsur hara non esensial atau beneficial yakni unsur hara yang mempunyai fungsi tertentu dan hanya bermanfaat bagi tanaman tertentu dengan dosis tertentu pula. Contoh dari unsur beneficial adalah Si pada tebu, Al pada jagung, Se dan lain sebagainya (Z. Arifin, 2002).

Hara mikro dibutuhkan oleh semua tanaman, berupa kation logam (Cu, Fe, Mn, Zn) dan anion  (B, Cl, Mo). Meskipun kebutuhan tanaman sedikit tetapi kekahatan unsur ini dapat menghambat pertumbuhan atau mengurangi hasil sebagaimana hara makro (ingat konsep faktor pembatas). Keracunan unsur mikro lebih sering terjadi karena kisaran antara aras kecukupan dan keracunan pada tanaman sangatlah sempit. Kadar hara mikro dalam tanaman umumnya dinyatakan dalam ppm (mg/kg). Fungsi umum hara mikro adalah: merupakan komponen struktural dari ensim,  baik ensim untuk pengaktifan atau pengaturan, sebagai pembawa elektron pada reaksi oksidasi reduksi, sebagai komponen dinsing sel  atau pengisi larutan yang berkaitan dengan osmosis dan keseimbangan muatan (Agus., 2007).

Pemupukan yang dilakukan umumnya masih kurang tepat, dimana pupuk belum digunakan secara rasional sesuai dengan kebutuhan tanaman dan kemampuan tanah menyediakan unsure hara.  Pemupukan belum didasarkan atas hasil uji tanah, sehingga akan memberikan dampak yang kurang menguntungkan terhadap sifat tanah dan lingkungan secara keseluruhan (Sabiham, 1996).

Dalam pertumbuhannya tanaman membutuhkan unsur hara yang cukup banyak, baik hara makro maupun hara mikro, yang berasal dari alam atau melalui penambahan pupuk ke dalam tanah. Selain pupuk makro atau mikro dan pupuk organik, dapat juga diterapkan pemberian pupuk Si. Beberapa kajian menjelaskan bahwa Si memiliki beberapa peranan penting pada tebu. Pemberian Si dalam tanah dapat meningkatkan ketersediaan P dan mengurangi aktifitas logam-logam beracun seperti Al, Fe dan Mn. Selain itu Si juga dapat meningkatkan ketahanan tanaman terhadap serangan hama dan penyakit (Hidayat, 1984).

Daur hara mikro adalah sebagai berikut : Pangkalan hara mikro dan transformasi: sangat bervariasi, tetapi memiliki proses dan reaksi yang serupa seperti dalam hara makro; Bahan organik, mikrobia dan mineralisasi-imobilisasi; Adsorsi dan desorpsi pada permukaan; Pelapukan mineral primer; Presipitasi dan disolusi mineral sekunder; Larutan tanah: khelasi dangat penting untuk kelarutan, pengangkutan dan ketersediaan bagai tanaman (Yuwono, 2007).

Tanaman menyerap hara dan air dari dalam tanah untuk dipergunakan dalam proses-proses metabolismee dalam tubuhnya. Sebaliknya tanaman memberikan masukan bahan organik melalui serasah yang tertimbun di permukaan tanah berupa daun dan ranting serta cabang yang rontok. Bagian akar tanaman memberikan masukan bahan organik melalui akar-akar dan tudung akar yang mati serta dari eksudasi akar (Widjaja, 1996).

Tanaman membutuhkan paling kurang 13 unsur hara yang diserap melalui tanah. Hara N, P, dan K diperlukan dalam jumlah lebih banyak dan sering kekurangan, sehingga disebut hara primer. Hara Ca, Mg, dan S diperlukan dalam jumlah sedang dan disebut hara sekunder. Hara primer dan sekunder lazim disebut hara makro. Hara Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, dan Cl diperlukan tanaman dalam jumlah sedikit, disebut hara mikro. Unsur C, H, dan O diperoleh dari air dan udara. Beberapa faktor yang mempengaruhi ketersediaan hara dalam tanah untuk dapat diserap tanaman antara lain adalah total pasokan hara,kelembaban tanah dan aerasi, suhu tanah, dan sifat fisik maupun kimia tanah (Sirappa, 2002).

Keseluruhan faktor ini berlaku umum untuk setiap unsur hara (Olson and Sander 1988). Pola serapan hara tanaman jagung dalam satu musim mengikuti pola akumulasi bahan kering sebagaimana dijelaskan oleh Olson dan Sander  (1988). Sedikit N, P, dan K diserap tanaman pada pertumbuhan fase 2, dan serapan hara sangat cepat terjadi selama fase vegetatif dan pengisian biji. Unsur N dan P terus-menerus diserap tanaman sampai mendekati matang, sedangkan K terutama diperlukan saat silking. Sebagian besar N dan P dibawa ke titik tumbuh, batang, daun, dan bunga jantan, lalu dialihkan ke biji. Sebanyak 2/3-3/4 unsur K tertinggal di batang. Dengan demikian, N dan P terangkut dari tanah melalui biji saat panen, tetapi K tidak (Sarief, 1989).

II. METODOLOGI

3.1Tempat dan Waktu

Praktikum dilaksanakan pada hari Senin tanggal 03 April pukul 14.00 WIB, bertempat di laboratorium Fisiologi Tumbuhan, Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Jember.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

1. Botol suntik

2. Beaker glass

3. Erlenmeyer

4. Pipet volume

5. Gelas ukur

6. Batang pengaduk

7. Polibag (60 x 40 cm)

3.2.2 Bahan

1. Larutan Yoshida

2. Aquadest

3. Bibit terong

4. Pasir steril

3.2 Cara kerja

1. Menyiapkan polibag yang telah dilubangi bagian bawahnya, kemudian diisi dengan pasir steril.
2. Menyiapkan larutan Yoshida yang diambil dari larutan stok, untuk perlakuan defisiensi dilakukan dengan mengurangi salah satu unsur yang akan diidentifikasi, sedangkan untuk perlakuan kelebihan dilakukan dengan menambah salah satu unsur yang diidentifikasi.
3. Menyiapkan bibit tanaman dan mencuci akar sampai kotoran hilang, menanam bibit yang telah disiapkan kedalam polibag.
4. Memberikan larutan nutrisi dengan metode tetes menggunakan tetes botol infus.
5. Mengatur kecepatan tetesan agar tanaman tidak kekurangan maupun kelebihan.
6. Melakukan pengetesan pH 4,5 pada cairan nutrisi sebelum diberikan pada tanaman.

Melakukan pemeliharaan dan pemberantasan hama dan penyakit yang mungkin menyerang.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Hasil pengamatan tinggi tanaman terong

Hasil pengamatan jumlah daun segar tanaman terong

Keterangan : K : Kering, S : Segar, T : Total

Panjang daun dan lebar rata – rata

Kandungan klorofil daun tanaman terong

4.2 Pembahasan

Unsur hara mikro yang dibutuhkan tanaman antara lain:

1.  Seng (Zn)

Kebutuhan seng sangat kecil, jika terjadi kelebihan sedikit saja tanaman akan keracunan . Unsur seng didalam tanaman tidak dapat dipindahkan dari jaringan tua ke jaringan yang muda sehingga gejala defisiensi akan terlihat lebih awal pada daun muda. Kegunaan seng sangat penting antara lain sebagai katalisator dalam pembentukan protein,mengatur pembentukan asam yang berfungsi sebagai zat pengatur tumbuh tanaman. Ketersediaan seng dalam tanah 1-20Ppm, sedangkan kebutuhan normal tanaman 25-125ppm. Gejala kekurangan seng dapat menyebabkan klorosis, ruas pada bagian pucuk lebih pendek, pembentukan bakal buah terhambat atau tanaman tdak dapat sama sekali berbuah, pembentukan warna kuning diantara tulang daun.kemudian diikuti kematian pada jaringan daun, ukuran menjadi lebih kecil, sempit dan menebal.

2. Besi (Fe)

Unsur besi dibutuhkan dalam jumlah sedikit dan sangat dibutuhkan tanaman dalam pembentukan klorofil, berperan pada proses-proses fisiologis tanaman seperti proses pernapasan, selain itu besi berfungsi sebagai aktifator dalam proses biokimia didalam tanaman, dan pembentuk beberapa enzim. Gejala kekurangan besi pada tanaman dapat menimbulkan korosi, lembaran daun menjadi kuning/pucat. Dalam jumlah tertentu besi menjadi racun bagi tanaman. Besi tersedia dalam tanah berkisar 2-150ppm. Dan kebutuhan normal tanaman berkisar 40-250ppm.

3.Tembaga (Cu)

Tembaga diserap tanaman dalam bentuk ion Cu2+ atau Cu 3+, unsur ini beperan sebagai aktfiator enzim dalam proses penyimpanan cadangan makanan, katalisator dalam proses pernapasan dan perombakan karbohidrat, dan sebagai salah satu elemen dalam proses pembentukan vitamin A dan secara tidak langsung berperan dalam pembentukan klorofil.

Tanaman yang memasuki fase generatif sangat memerlukan besi. Pengaplikasian tembaga sangat aman diberikan lewat penyemprotan pupuk daun karena pada tanah organic seperti gambut, tembaga terikat sangat kuat sehingga tidak dapat dikomsumsi oleh makanan. Gejala yang ditimbulkan akibat kekurangan Cu yaitu daun muda akan menguning, pertumbuhannya akan tertekan kemudian berubah memutih, sementara itu daun-daun tua akan gugur. Kekurangan Cu pada padi ditunjukan lewat daun muda yang memutih dengan ujungnya yang mengering. Ketersediaan Cu pada tanah yang normal 0,1-4 ppm dan kebutuhan normal tanaman berkisar antara 5-20 ppm.

4. Molibdenum (Mo)

Molybdenum berfungsi seperti Cu, berperan sebagai pengikat nitrogen  yang bebas diudara untuk pembentukan protein dan menjadi komponen pembentuk enzim pada bakteri bintil akar tanaman. Gejala kekurangan unsur Mo yakni daun berubah warna keriput dan melengkung seperti mangkok, muncul bintil-bintil kuning disetiap lembaran daun dan akhirnya mati sehingga  pertumbuhan tanaman terhenti. Ketersediaan Mo dalam tanah antara 0,05-0,5 ppm sedang kebutuhan normal pada tanaman 0,2-1 ppm. Bayam dan bawang adalah jenis tanaman yang sangat peka kekurangan Mo.

5. Clorida

Unsur ini diserap tanaman dalam bentuk ion Cl- , berperan dalam proses fotosintesis, keberadaannya tidak dihasilkan dari metabolisme tanaman,dan fungsi lain berkaitan dengan pengaturan tekanan osmosis didalam sel tanaman. Gejala kekurangan  Cl biasanya menimbulkan pertumbuhan akar yang tertekan, daun layu dan berwarna kuning.

6. Boron (B)

Tanaman menyerap Boron dalam bentuk ion BO33-, walaupun B merupakan unsur yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit, tetapi harus tersedia untuk pertumbuhannya. Boron adalah unsur hara yang bersifat immobil. Fungsinya adalah berperan dalam pembentukan dinding sel, pembentukan buah, pembentukan titik tumbuh dan penting dalam penyerbukan, dalam tanaman bersifat tidak mobil. Gejala Kekurangan, gejala dapat dilihat pada daun dengan tanda-tanda yang mengering dan kurus, ujung daun menjadi coklat, apabila temperatur tinggi dan tanaman kekurangan B dapat menyebabkan kelopak bunga menjadi pecah (calyx splinting) atau dapat juga sebagai akibat perbedaan temperatur udara siang dan malam terlalu tinggi (lebih dari 10°C), pertumbuhan rata-rata tanaman merosot, pertumbuhan kerdil dengan ruas-ruas yang pendek dan dapat juga berhenti pertumbuhannya, batang dari tanaman kaku menjadi pecah-pecah/retak.

7. Mangan (Mn)

Mangan diserap oleh tanaman dalam bentuk ion Mn2+ dan juga dalam bentuk kompleks organik. Apabila kadar Mn berelebihan bagi tanaman dapat menyebabkan keracunan. Sifat dari Mangan adalah immobile. Fungsi adalah berfungsi dalam pembelahan sel, di gunakan dalam proses pernapasan dan fotosintesis. Gejala Kekurangan berupa daun akan tampak berwarna gelap dan muda, perkembangan kuncup akan mengalami kegagalan, dan pertumbuhan tanaman terhambat.

Zn diserap oleh tanaman dalam bentuk ion Zn ++ dan dalam tanah alkalis mungkin diserap dalam bentuk monovalen Zn(OH)+. Di samping itu, Zn diserap dalm bentuk kompleks khelat, misalnya Zn-EDTA. Seperti unsure mikro lain, Zn dapat diserap lewat daun. Kadr Zn dalam tanah berkisar antara 16-300 ppm, sedangkan kadar Zn dalam tanaman berkisar antara 20-70 ppm. Mineral Zn yang ada dalam tanah antara lain sulfida (ZnS), spalerit [(ZnFe)S], smithzonte (ZnCO3), zinkit (ZnO), wellemit (ZnSiO3 dan ZnSiO4). Fungsi Zn antara lain : pengaktif enim anolase, aldolase, asam oksalat dekarboksilase, lesitimase,sistein desulfihidrase, histidin deaminase, super okside demutase (SOD), dehidrogenase, karbon anhidrase, proteinase dan peptidase. Juga berperan dalam biosintesis auxin, pemanjangan sel dan ruas batang.

Zn dalam tanah terdapat dalam bentuk Sulfida (ZnS) atau Calamine (ZnCO₃).Tanaman terong sangat respon terhadap jumlah unsur Zn yang ada dalam tanah, jika jumlahnya kurang sedikit saja tanaman terong akan menunjukkan gejala visual kekurangan unsur hara Zn yang tampak lebih jelas dibandingkan dengan tanaman lain. Pada tanaman terong yang mengalami kekurangan unsur Zn pada bagain dauan mengalami klorosis disekitar tulang daun dan daun berbentuk lebih sempit, pada daun – daun Perlakuan + Zn menunjukkan gejala pada tanaman terong berupa pada bagian daun yang tua mengalami kekuningan namun tidak terjadi klorosis, daun yang tidak begitu tua pada tulang – tulang – tulang daunnya menguning namun daunnya tetap berwarna hijau. Daun yang berwarna kuning dimulai dari daun tua kemudian mengalai pengguguran namun pertumbuhan tanaman perlakuan + Zn lebih baik dari pada – Zn.

Tanaman terong yang mengalami defisiensi unsur Zn dapat tampak pada tanaman yang berumur muda, yakni pada masa vegetatif. Karena pada masa vegetatif tanaman membutuhkan unsur hara Zn lebih banyak dibandingkan dengan tanaman yang berumur tua, yakni pada masa generatif. Tanaman terong yang kekurangan unsur Zn akan terganggu proses pertumbuhannya, karena Zn berperan penting dalam proses pemanjangan sel serta mendukung hormon auksin dalam proses pertumbuhan tanaman.

Berdasarkan data yang ada, tanaman terong sangat peka terhadap perlakuan yang diberikan.  Pada pengamatan pertama, tinggi tanaman pada perlakuan –Zn ulangan 2 adalah 4.5 cm dan yang +Zn ulangan 1 5.3, hal ini mebuktikan bahwa tinggi tanaman dipenagruhi oleh keersediaan Zn dalam tanah. Itu berarti, Zn juga mempengaruhi pertunguhan tnaman terong.

Pengamatan kedua, tetap perlakuan +Zn yang memiliki tinggi tanaman tertinggi dengan 6 cm pada ulangan pertama. Tanaman terong pada pengamatan ketiga, ada tinggi yang sama pada –Zn dan +Zn yaitu 8 yang sama-sama pada ulngan 1. Dan pada pengamatan keempat tinggi tanaman tertinggi ada pada perlakuan Zn yaitu 9.5 cm. tetai, kandungan klorofil terbesar ada pada perlakuan control yaitu 34.9. Sedangkan panjang daun rata-rata ada pada control, yaitu 8.16 cm. Secra keseluruhan, jumlah daun kering dan segar pada setiap perlakuan memiliki persamaan yaitu jumlah daun segar lebih banyak daripada jumlah daun kering.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Gejala yang dapat diamati dari defisiensi unsur hara mikro dapat diamati melalui cirri fisik yang tampak pada warna, bentuk, dan fisiologis maupun morfologis tanaman.
2. Tanaman terong sangat respon terhadap jumlah unsur Zn yang ada dalam tanah.
3. Zn dalam tanah terdapat dalam bentuk Sulfida (ZnS) atau Calamine (ZnCO_3).

5.2 Saran

Sebaiknya dala melakukan pengamatan, parameter yang digunakan adalah yang benar-benar valid, sehingga data yang didapatkan juga relevan dan dapat dipertanggungjabkan.

DAFTAR PUSTAKA

Hidayat,  A., T. Fujimoto, dan M. Ismunadji. 1984.  Perilaku nitrogen pada  tanah kering.nPenelitian Pertanian 4 (1) : 35-40.

Sarief S., 1989. Kesuburan dan Pemupukan Tanah Pertanian., Pustaka Buana, Bandung. Top of Form

Sabiham, S.  1996.  Prinsip-prinsip dasar uji tanah.   Dalam Pelatihan Optimalisasi Pemupukan Proyek Pembinaan Kelembagaan Litbang Pertanian bekerjasama dengan Faperta IPB, Bogor, 19-31 Januari 1996.

Sirappa, M. P. 2002. Penentuan Batas Kritis Dan Dosis Pemupukan N Untuk Tanaman Jagung  Di Lahan Kering Pada Tanah Typic Usthorthents. Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan Vol 3 (2) (2002) pp 25-37.

Suyamto dan Z. Arifin. 2002. Bio-teknologi pupuk organik. Sidoarjo : Universitas Muhamadiyah Sidoarjo.

Ruhnayat, Agus. 2007. Penentuan Kebutuhan Pokok Unsur Hara N, P, K untuk Pertumbuhan Tanaman Panili (Vanilla planifolia Andrews). Jakarta : Balai Penelitian Tanaman Obat dan Aromatik. Buletin Littro. Volume 18 (1 ) : 49 – 59.

Widjaja-Adhi,  IP.G.1996.  Penggunaan uji tanah dan analisa daun sebagai dasar rekomendasi pemupukan.   Dalam Pelatihan Optimalisasi Pemupukan Proyek Pembinaan Kelembagaan Litbang Pertanian bekerjasama dengan Faperta IPB, Bogor, 19-31 Januari 1996.

Yukamgo, E. dan Yuwono, W,N. 2007.  Peran silikon sebagai unsur bermanfaat pada Tanaman Tebu. Yogyakarta :UGM. Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan. Volume 7 (2 ) : 103-116.