unsur hara tanaman

Unsur Hara Pada Tanaman

Unsur Hara merupakan senyawa organis maupun anorganis yang terdapat didalam tanah atau dengan kata lain, unsur hara merupaka nutrisi yang terkandung di dalam tanah dan dibutuhkan oleh tanaman. Unsur Hara sangat dibutuhkan untuk tumbuh kembang tanaman. Berdasarkan tingkat kebutuhannya maka dapat di golongkan menjadi 2 bagian yaitu unsur hara makro dan unsur hara mikro.

Unsur hara makro adalah unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah besar, yang termasuk unsur hara makro adalah N, P, K, Ca, S dan Mg. sedangkan unsur hara mikro adalah unsur hara dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah kecil / sedikit , yang termasuk unsur hara mikro adalah Fe, Cu, Zn, Mn, Mo, B, Na dan Cl. Kebutuhan unsur hara ini mutlak bagi setiap tanaman dan tidak bisa digantikan oleh unsur yang lain tentunya dengan kadar yang berbeda sesuai jenis tanamannya sebab jika kekurangan unsur hara akan menghambat pertumbuhan tanaman itu sendiri.

Seperti manusia, tanaman memerlukan makanan yang sering disebut hara tanaman. Berbeda dengan manusia yang menggunakan bahan organik, tanamana menggunakan bahan anorganik unruk mendapatkan energi dan pertumbuhannya. Dengan fotosintesis, tanaman mengumpulkan karbon yang ada di atmosfir yang kadarnya sangat rendah, ditambah air yang diubah menjadi bahan organik oleh

klorofil dengan bantuan sinarmatahari. Unsur yang diserap untuk pertumbuhan dan metabolisme tanaman dinamakan hara tanaman. Mekanisme perubahan unsur hara menjadi senyawa organik atau energi disebut metabolsime. Dengan menggunakan hara, tanaman dapat memenuhi siklus hidupnya. Fungsi hara tanaman tidak dapat digantikan oleh unsur lain dan apabila tidak terdapat suatu hara tanaman, maka kegiatan metabolisme akan terganggu atau berhenti sama sekali. Disamping itu umumnya tanaman yang kekurangan atau ketiadaan suatu unsur hara akan menampakkan gejala pada suatu orrgan tertentu yang spesifik yang biasa disebut gejala kekahatan. Unsur hara yang diperlukan tanaman adalah Karbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (O), Nitrogen (N), Fosfor (P), Kalium (K), Sulfur (S), Kalsium (Ca), Magnesium (Mg), Seng (Zn), Besi (Fe), Mangan (Mn), Tembaga (Cu), Molibden (Mo), Boron (B), Klor (Cl), Natrium (Na), Kobal (Co), dan Silikon (Si).

Unsur Na, Si, dan Co dianggap bukan unsur hara essensial, tetapi hampir selalu terdapat dalam tanaman. Misalnya, unsur Na pada tanaman di tanah garaman yang kadarnya relatif tinggi dan sering melebihi kadar P (Fosfor). Silikon (Si) pada tanaman padi dianggap penting walaupun tidak di perlukan dalam proses metabolsime tanaman. Jika tanaman padi mengandung Si yang cukup, maka tanaman tersebut lebih segar dan tidak mudah roboh diterpa angin sehingga seakan akan Si meningkatkan produksi tanaman. Berdasarkan jumlah yang di perlukan tanaman, Unsur hara di bagi menjadi dua golongan, yakni unsur hara makro dan unsur hara mikro. Unsur hara makro dibutuhkan tanaman dan terdapat dalam jumlah yang lebih besar, di bandingkan dengan unsur hara mikro. Davidescu (1988) mengusulkan bahwa batas perbedaan unsur hara makro dan mikro adalah 0,02 % dan bila kurang disebut unsur hara mikro. Ada juga unsur hara yang tidak mempunyai fungsi pada tanaman, tetapi kadarnya cukup tinggi dalam tanaman dan tanaman yang hidup pada suatu tanah tertentu selalu mengandung unsur hara tersebut misalnya unsur hara Al (Almunium), Ni (Nikel) dan Fe (Besi). Berdasarkan sumber penyerapannya, unsur hara di pilahkan menjadi dua, yakni unsur hara yang di serap dari udara dan unsur hara yang diserap dari tanah.

• Diserap dari Udara
Unsur hara yang di serap dari udara adalah C, O, dan S, yaitu berasal dari CO2, O2, dan SO2, Penyerapan N baik dari udara maupun dari tanah diasimilasikan dalam proses reduksi dan aminasi. Nitrogen (N) udara diserap dari N2 bebas lewat bakteri bintil akar dan NH3 di serap lewat stomata tanaman.
• Diserap dari tanah
Penyerapan unsur hara dilakukan oleh akar tanaman dan diambil dari kompleks jerapan tanah ataupun dari larutan tanah berupa kation dan anion. Adapula yang dapat diserap dalam bentuk khelat yaitu ikatan kation logam dengan senyawa organik. Dewasa ini kebanyakan unsur hara mikro diberikan lewat daun.

Konsentrasi Unsur Hara

Penyerapan Unsur Hara

Unsur hara dapat tersedia disekitar akar melalui 3 mekanisme penyediaan unsur hara, yaitu: (1) aliran massa, (2) difusi, dan (3) intersepsi akar. Hara yang telah berada disekitar permukaan akar tersebut dapat diserap tanaman melalui dua proses, yaitu:
(1) Proses Aktif, yaitu: proses penyerapan unsur hara dengan energi aktif atau proses penyerapan hara yang memerlukan adanya energi metabolik, dan
(2) Proses Selektif, yaitu: proses penyerapan unsur hara yang terjadi secara selektif.

Proses penyerapan unsur hara dengan energi aktif dapat berlangsung apabila tersedia energi metabolik. Energi metabolik tersebut dihasilkan dari proses pernapasan akar tanaman. Selama proses pernapasan akar tanaman berlangsung akan dihasilkan energi metabolik dan energi ini mendorong berlangsungnya penyerapan unsur hara secara proses aktif. Apabila proses pernapasan akar tanaman berkurang akan menurunkan pula proses penyerapan unsur hara melalui proses aktif. Bagian akar tanaman yang paling aktif adalah bagian dekat ujung akar yang baru terbentuk dan rambut-rambut akar. Bagian akar ini merupakan bagian yang melakukan kegiatan respirasi (pernapasan) terbesar.

Bagian terluar dari sel akar tanaman terdiri dari: (1) dinding sel, (2) membran sel, (3) protoplasma. Dinding sel merupakan bagian sel yang tidak aktif. Bagian ini bersinggungan langsung dengan tanah. Sedangkan bagian dalam terdiri dari protoplasma yang bersifat aktif. Bagian ini dikelilingi oleh membran. Membran ini berkemampuan untuk melakukan seleksi unsur hara yang akan melaluinya. Proses penyerapan unsur hara yang melalui mekanisme seleksi yang terjadi pada membran disebut sebagai proses selektif. Proses selektif terhadap penyerapan unsur hara yang terjadi pada membran diperkirakan berlangsung melalui suatu carrier (pembawa). Carrier (pembawa) ini bersenyawa dengan ion (unsur) terpilih. Selanjutnya, ion (unsur) terpilih tersebut dibawa masuk ke dalam protoplasma dengan menembus membran sel. Mekanisme penyerapan ini berlangsung sebagai berikut:
1. Saat akar tanaman menyerap unsur hara dalam bentuk kation (K+, Ca2+, Mg2+, dan NH4+) maka dari akar akan dikeluarkan kation H+ dalam jumlah yang setara.
2. Saat akar tanaman menyerap unsur hara dalam bentuk anion (NO3-, H2PO4-, SO4-) maka dari akar akan dikeluarkan HCO3- dengan jumlah yang setara.

Mekanisme Penyerapan Unsur Hara

Penyediaan unsur hara untuk tanaman terdiri dari tiga kategori, yaitu: (1) tersedia dari udara, (2) tersedia dari air yang diserap akar tanaman, dan (3) tersedia dari tanah. Beberapa unsur hara yang tersedia dalam jumlah cukup dari udara adalah: (a) Karbon (C), dan (b) Oksigen (O), yaitu dalam bentuk karbon dioksida (CO2). Unsur hara yang tersedia dari air (H2O) yang diserap adalah: hidrogen (H), karena oksigen dari molekul air mengalami proses oksidasi dan dibebaskan ke udara oleh tanaman dalam bentuk molekul oksigen (O2). Sedangkan untuk unsur hara essensial lain yang diperlukan tanaman tersedia dari dalam tanah. Mekanisme penyediaan unsur  hara dalam tanah melalui tiga mekanisme, yaitu:

Aliran Massa

Mekanisme aliran massa adalah suatu mekanisme gerakan unsur hara di dalam tanah menuju ke permukaan akar bersama-sama dengan gerakan massa air. Selama masa hidup tanaman mengalami peristiwa penguapan air yang dikenal dengan peristiwa transpirasi. Selama proses transpirasi tanaman berlangsung, terjadi juga proses penyerapan air oleh akar tanaman. Pergerakan massa air ke akar tanaman akibat langsung dari serapan massa air oleh akar tanaman terikut juga terbawa unsur hara yang terkandung dalam air tersebut. Peristiwa tersedianya unsur hara yang terkandung dalam air ikut bersama gerakan massa air ke permukaan akar tanaman dikenal dengan Mekanisme Aliran Massa. Unsur hara yang ketersediaannya bagi tanaman melalui mekanisme ini meliputi: nitrogen (98,8%), kalsium (71,4%), belerang (95,0%), dan Mo (95,2%).

Difusi

Ketersediaan unsur hara ke permukaan akar tanaman, dapat juga terjadi karena melalui mekanisme perbedaan konsentrasi. Konsentrasi unsur hara pada permukaan akar tanaman lebih rendah dibandingkan dengan konsentrasi hara dalam larutan tanah dan konsentrasi unsur hara pada permukaan koloid liat serta pada permukaan koloid organik. Kondisi ini terjadi karena sebagian besar unsur hara tersebut telah diserap oleh akar tanaman. Tingginya konsentrasi unsur hara pada ketiga posisi tersebut menyebabkan terjadinya peristiwa difusi dari unsur hara berkonsentrasi tinggi ke posisi permukaan akar tanaman. Peristiwa pergerakan unsur hara

konsentrasi unsur hara pada ketiga posisi tersebut menyebabkan terjadinya peristiwa difusi dari unsur hara berkonsentrasi tinggi ke posisi permukaan akar tanaman. Peristiwa pergerakan unsur hara yang terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi unsur hara tersebut dikenal dengan mekanisme penyediaan hara secara difusi. Perbedaan konsenterasi tersebut terdiri dari aktif dan pasif. Beberapa unsur hara yang tersedia melalui mekanisme difusi ini, adalah: fosfor (90,9%) dan kalium (77,7%).

Intersepsi Akar

Mekanisme intersepsi akar sangat berbeda dengan kedua mekanisme sebelumnya. Kedua mekanisme sebelumnya menjelaskan pergerakan unsur hara menuju ke akar tanaman, sedangkan mekanisme ketiga ini menjelaskan gerakan akar tanaman yang memperpendek jarak dengan keberadaan unsur hara. Peristiwa ini terjadi karena akar tanaman tumbuh dan memanjang, sehingga memperluas jangkauan akar tersebut. Perpanjangan akar tersebut menjadikan permukaan akar lebih mendekati posisi dimana unsur hara berada, baik unsur hara yang berada dalam larutan tanah, permukaan koloid liat dan permukaan koloid organik. Mekanisme ketersediaan unsur hara tersebut dikenal sebagai mekanisme intersepsi akar. Unsur hara yang ketersediaannya sebagian besar melalui mekanisme ini adalah: kalsium (28,6%).

Intersepsi Akar Tanaman

Akar-akar tanaman yang terus tumbuh akan terus memanjang menuju tempat-tempat yang lebih jauh di dalam tanah sehingga menemukan unsur – unsur hara dalam larutan tanah di tempat-tempat tersebut. Memanjangnya akar-akar tanaman berarti memperpendek jarak yang harus ditempuh unsur – unsur hara untuk mendekati akar tanaman melalui aliran massa ataupun difusi. Aliran massa merupakan mekanisme penyediaan unsur hara yang paling utama untuk kebanyakan unsur hara seperti N (98,8 %), Ca (71,4 %), S (95,0 %), Mo (95,2 %). Untuk unsurunsur hara P dan K penyediaan unsur hara lebih banyak dilakukan melalui proses difusi yaitu 90,9 % untuk P dan 77,7 % untuk K.

Penyediaan unsur hara melalui intersepsi akar yang terpenting adalah untuk unsur Ca yang mencapai 28,6 % sedang untuk unsur-unsur lainnya hanya berkisar dari 1,2- 5,0%; Besarnya proses difusi (suatu proses yang berjalan lambat) untuk unsur P dan K disebabkan karena kedua unsur tersebut dari suatu bentuk mineral di dalam tanah yang kelarutannya rendah. Unsur-unsur hara yang telah tersedia di sekitar perakaran tanaman tersebut selanjutnya melalui suatu proses dapat diserap ke dalam akar tanaman. Proses penyerapan unsur hara ke dalam akar tanaman bukan seperti “hewan minum air” di mana segala unsur yang di dalamnya ikut terbawa, tetapi melalui proses yang khas. Dalam proses ini ada dua hal yang perlu diketahui yaitu :

(1)   Diperlukan energi metabolik

(2)   Proses penyerapan unsur hara merupakan proses yang selektif (memilih unsur tertentu).

Energi metabolik didapat dari pernapasan akar tanaman, sehingga penyerapan unsur hara berkurang bila pernapasan berkurang. Dalam proses seleksi ternyata tanaman mempunyai kemampuan memilih unsur – unsur tertentu untuk diserapnya. Akar-akar tanaman yang paling aktif adalah dekat ujung akar yang baru terbentuk atau rambut-rambut akar, di mana kegiatan respirasi (pernapasan) adalah yang terbesar. Sel-sel yang menyusun akar tanaman di bagian luar terdiri dari dinding sel yang tidak aktif yang bersinggungan langsung dengan tanah sedang bagian dalam terdiri dari protoplasma yang aktif yang dikelilingi oleh suatu membran.

Seleksi terhadap unsur-unsur yang diserap tanaman dilakukan oleh membran ini melalui suatu proses yang masih belum diketahui dengan pasti. Proses ini diperkirakan berlangsung melalui suatu carrier (pembawa) yang bersenyawa dengan ion (unsur) terpilih untuk masuk ke dalam protoplasma dengan menembus membran sel. Bila akar tanaman menyerap unsur hara dalam bentuk kation, maka dari akar akan dikeluarkan kation H+ dalam jumlah yang setara. Bila yang diserap akar adalah anion, maka akar akan mengeluarkan HCO3- dengan jumlah yang setara pula.

MEKANISME PENYERAPAN HARA

Unsur hara dapat tersedia disekitar akar melalui 3 mekanisme penyediaan unsur hara, yaitu: (1) aliran massa, (2) difusi, dan (3) intersepsi akar. Hara yang telah berada disekitar permukaan akar tersebut dapat diserap tanaman melalui dua proses, yaitu:
(1) Proses Aktif, yaitu: proses penyerapan unsur hara dengan energi aktif atau proses penyerapan hara yang memerlukan adanya energi metabolik, dan
(2) Proses Selektif, yaitu: proses penyerapan unsur hara yang terjadi secara selektif.

Proses Aktif: >>>
Proses penyerapan unsur hara dengan energi aktif dapat berlangsung apabila tersedia energi metabolik. Energi metabolik tersebut dihasilkan dari proses pernapasan akar tanaman. Selama proses pernapasan akar tanaman berlangsung akan dihasilkan energi metabolik dan energi ini mendorong berlangsungnya penyerapan unsur hara secara proses aktif. Apabila proses pernapasan akar tanaman berkurang akan menurunkan pula proses penyerapan unsur hara melalui proses aktif. Bagian akar tanaman yang paling aktif adalah bagian dekat ujung akar yang baru terbentuk dan rambut-rambut akar. Bagian akar ini merupakan bagian yang melakukan kegiatan respirasi (pernapasan) terbesar.

Proses Selektif:
Bagian terluar dari sel akar tanaman terdiri dari: (1) dinding sel, (2) membran sel, (3) protoplasma. Dinding sel merupakan bagian sel yang tidak aktif. Bagian ini bersinggungan langsung dengan tanah. Sedangkan bagian dalam terdiri dari protoplasma yang bersifat aktif. Bagian ini dikelilingi oleh membran. Membran ini berkemampuan untuk melakukan seleksi unsur hara yang akan melaluinya. Proses penyerapan unsur hara yang melalui mekanisme seleksi yang terjadi pada membran disebut sebagai proses selektif.

Proses selektif terhadap penyerapan unsur hara yang terjadi pada membran diperkirakan berlangsung melalui suatu carrier (pembawa). Carrier (pembawa) ini bersenyawa dengan ion (unsur) terpilih. Selanjutnya, ion (unsur) terpilih tersebut dibawa masuk ke dalam protoplasma dengan menembus membran sel.
Mekanisme penyerapan ini berlangsung sebagai berikut:
(1) Saat akar tanaman menyerap unsur hara dalam bentuk kation (K+, Ca2+, Mg2+, dan NH4+) maka dari akar akan dikeluarkan kation H+ dalam jumlah yang setara, serta
(2) Saat akar tanaman menyerap unsur hara dalam bentuk anion (NO3-, H2PO4-, SO4-) maka dari akar akan dikeluarkan HCO3- dengan jumlah yang setara.