BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Tumbuhan
memerlukan nutrisi untuk hidup dari lingkungannya. Nutrisi yang esensial bagi
pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan terdiri dari hara makro dan hara mikro.
Hara makro diperlukan tanaman dalam jumlah yang relatif banyak, sedangkan hara
mikro diperlukan tumbuhan dalam jumlah yang relatif sedikit. Makronutrien
merupakan unsur yang sangat diperlukan oleh tanaman dalam jumlah yang banyak,
yang terbagi lagi dalam unsur utama dan unsur sekunder. Elemen makronutrien
yang tergolong di dalam unsur utama
ialah Karbon (C), Hidrogen (H) , Oksigen (O) ,Nitrogen (N) , Fosfor (P) dan Potassium (K). Unsur karbon, hidrogen dan
oksigen cukup mudah diperoleh tanaman melalui udara dan air. Nitrogen, fosfor
dan kalium biasanya diberikan kepada
tanaman melalui pemupukan. Setiap unsur ini mempunyai peranan tersendiri dalam
kegiatan hidup suatu tanaman. Unsur-unsur esensial tersebut diperlukan oleh
tumbuhan untuk proses tumbuh dan berkembang serta sangat penting dalam
melengkapi siklus hidupnya. Oleh karena itu, keberadaan unsur-unsur esensial
ini tidak dapat digantikan oleh unsur-unsur yang lainnya, ketersediaan dan
penyerapan unsur hara ini penting bagi keberlangsungan kehidupan tumbuhan.
B. Permasalahan
Permasalahan dalam praktikum ini adalah bagaimana
kemampuan akar dalam menyerap ion hara dari dalam tanah?
C. Tujuan
Tujan praktikum ini untuk mengetahui
penyerapan ion oleh akar tanaman
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A.
Unsur Hara
Pertumbuhan
tanaman merupakan proses yang penting dalam perkembangan tanaman. Pertumbuhan
tanaman tidak lepas dari nutrisi yang harus dipenuhi oleh tanaman. Nutrisi yang
diperlukan ini terbagi menjadi 2 yaitu makrunutrien dan mikronutrien.
Makronutrien berperan penting dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Makronutrien terdiri dari nitrogen (N), phosphor (P), potassium (K), kalsium
(Ca), magnesium (Mg), sulfur (S), carbon (C), oksigen (O) dan hydrogen (H).
makronutrien ini berperan dalam berbagai proses pertumbuhan seperti berperan
sebagai kofaktor, sebagai unit structural redoks dalam sel (Tripathi et al., 2014). Makronutrien dibutuhkan
dalam tubuh tanaman dalam jumlah besar karena berperan langsung dalam
pertumbuhan. Makronutrien ditemukan dalam berat kering tanaman sekitar 0.1%,
sedangkan makronutrien ditemukan dalam berat kering jaringan sebesar 0.01%
(Grusak, 2001).
Mikronutrien
merupakan unsur hara yang berperan dalam membantu pertumbuhan dan perkembangan
tanaman. Mikronutrien terdiri dari boron
(B), klorin (Cl), tembaga (Cu), besi (Fe), molybdenum (Mo), mangan (Mn), nikel
(Ni), natrium (Na), and seng (Zn). Mikronutrien diketahui berfungsi
meningkatkan pertumbuhan dan hasil produksi tanaman (Tripathi et al., 2014). Menurut (Allen et al., 2007) penyerapan unsur hara ini
dilakukan oleh tanaman melalui bagian akar dimana hara diatas banyak terdapat
di dalam tanah dalam bentuk ion.
B.
Intersepsi Akar
Akar tanaman tumbuh
memasuki ruangan-ruangan pori tanah yang ditempati unsur hara, sehingga antara
akar dan unsur hara terjadi kontak yang sangat dekat (kontak langsung), yang
selanjutnya terjadi proses pertukaran ion. Ion-ion yang terdapat pada permukaan
akar bertukaran dengan ion-ion pada permukaan komplek jerapan tanah. Jadi
absorpsi unsur hara (ion) langsung dari permukaan padatan partikel tanah.
Jumlah unsur hara yang dapat diserap melalui cara intersepsi akar dipengaruhi
oleh sistim perakaran dan konsentrasi unsur hara dalam daerah perakaran. Hampir
semua unsur hara dapat diserap melalui intersepsi akar, terutama Ca, Mg, Mn,
dan Zn.
C. Aliran Masa
Air mengalir ke
arah akar atau melalui akar itu sendiri. Sebagian lagi mengalir dari daerah
sekitarnya akibat transpirasi maupun perbedaan potensial air dalam tanah.
Gerakan air ini dapat secara horinsontal maupun vertical. Air tanah yang
mengalir ini mengandung ion unsur hara. Jadi unsur hara mendekati permukaan
akar tanaman karena terbawa oleh gerakan air tsb atau disebut aliran masa, yang
selanjutnya diserap tanaman. Penyerapan melalui aliran masaa dipengaruhi oleh:
(1) konsentrasi unsur hara dalam larutan tanah, (2) jumlah air yang
ditanspirasikan (3) volume air efektif yang mengalir karena perbedaan potensial
dan berkontak dengan akar. Aliran masa dapat menjadi kontribusi utama untuk
unsur Ca, Mg, Zn, Cu, B, Fe. Unsur K juga dapat diserap melalui aliran masa,
meskipun tidak terlalu besar
D.
Difusi
Proses penyerapan
berlangsung akibat adanya perbedaan tegangan antara tanaman dan tanah karena
perbedaan konsentrasi unsur hara. Faktor yang mempengaruhi difusi adalah
konsentrasi unsur hara pada titik tertentu, jarak antara permukaan akar dengan
titik tertentu, kadar air tanah, volume akar tanaman. Pada tanah bertekstur
halus difusi akan berlangsung lebih cepat daripada tanah yang bertekstur kasar.
Difusi meningkat jika konsentrasi hara di permukaan akar rendah/menurun atau
konsentrasi hara di larutan tanah tinggi/meningkat. Unsur P dan K diserap
tanaman terutama melalui difus
Selain ketiga jenis bentuk penyerapan diatas juga terdapat penyerapan melalui pertukaran ion antara akar dengan partikel tanah yang juga biasa disebut cation exchange capacity (CEC) atau juga biasa disebut dengan kapasitas pertukaran kation.
Partikel liat dan bahan organik tanah
merupakan permukaan mineral liat tanah yang mengikat ion. Jumlah bahan organik,
tipe tanah, dan jumlah mineral liat menentukan kapasitas tukar kation pada
kompleks absorpsi dan akan mempengaruhi pergerakan hara dari tanah ke akar
tanaman. CEC ini dapat terjadi akibat sifat tanah yang berbeda beda yang
menyebabkan tanah memiliki kemampuan mengikat ion hara yang berbeda-beda (Clain et al., 2001)
BAB III
METODE
A. Alat dan Bahan
Alat
yang digunakan dalam praktikum ini adalah
2
buah pot, sedangkan bahan
yang digunakan adalah biji
jagung, tanah, beberapa batang kapur tulis
B. Prosedur Kerja
Pertama
pot pertama dimasukkan tanah basah dengan ketinggian tertentu,kemudian
diletakkan kapur tulis diatas tanah di dalam pot tersebut kemudian kapur tulis
tersebut ditimbun kembali dengan tanah diatas tanah tersebut ditanam biji
jagung dan ditumbuhkan hingga menjadi tanaman yang dewasa. Pot yang kedua diberi
tanah basah dengan ketinggian tertentu, kemudian diletakkan kapur tulis diatas
dan ditimbun dengan tanah kembali, namun tidak ditanami dengan biji jagung, pot
ini digunakan sebagai kontrol untuk pembanding dengan pot pertama.
BAB IV
HASIL DAN
PEMBAHASAN
Praktikum kali ini bertujuan untuk mngetahui
kemampuan akar dalam menyerap ion oleh akar tanaman. Tanaman yang digunakan
adalah tanaman jagung yang ditumbuhkan dari biji yang pada bagian bawah tanah
yang ia tumbuhi diberi kapur tulis sebagai salah satu sumber ion hara yang
diperlukan. Hasil praktikum ditunjukkan dalam gambar 2-5.
|
Gambar 1.2. pot yang ditumbuhkan biji jagung dengan kapur tulis terbenam pada media tanah yang digunakan |
Gambar 1.3. pot yang tidak ditumbuhkan biji jagung namun dalam media tanah yang digunakan terdapat kapur tulis |
|
Gambar 1.4. Kapur tulis pada pot 1 |
Gambar 1.5. Kapur tulis pada pot 2 |
Dari hasil yang
didapatkan diatas, pot yang diberi tanaman dengan media tanah yang di dalamnya terdapat kapur tulis dapat
tumbuh dengan baik, namun jika dibandingkan antara kapur tulis yang ada dipot dengan
ditanami dengan tanaman dengan pot kontrol yang tidak ditanami tanaman
menampakkan perbedaan pada tampilan kapur.
Kapur yang diatasnya
ditanami tanaman bentuk kapurnya berlubang-lubang dan lebih kasar daripada
kapur pada pot yang tidak diberi tanaman. Kapur tulis mengandung senyawa
kalsium dalam bentuk CaCO3. kalsium merupakan unsur hara makro yang
dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah yang banyak. Sehingga dari hasil praktikum
ini menunjukkan bahwa akar tanaman jagung menyerap unsur hara Ca yang didapat
dari kapur yang dibenamkan dalam media tanah.
Ion kalsium yang ada dalam kapur dapat larut
dalam tanah karena adanya proses penyiraman selama masa tanam tanaman.
Pemberian air ini akan melarutkan senyawa penyusun kapur tulis sehingga
membentuk ion ion yang dapat ditahan oleh partikel tanah dan dapat diserap oleh
tanaman melalui kapasitas tukar kation. Ion Ca yang diikat oleh tanah kemudian
dapat dilepaskan dan melakukan pertukaran dengan ion lain untuk masuk kedalam
sel akar dengan sel akar akan melepaskan CO2 sebagai hasil respirasi
dan kemudian akan berikatan dengan molekul air membentuk H+HCO3,
ketika bertemu dengan misel tanah yang mengikat Ca maka akan terjadi pertukaran
ion, ion H+ akan terikat pada misel tanah dan ion Ca2+ akan masuk kedalam akar
melalui permeable ion channel pada membrane plasma akar.
Fungsi ion kalsium bagi
tanaman adalah kalsium penting dalam sintesis
pektin pada lamela tengah. Elemen ini juga terlibat dalam metabolisme
atau pembentukan inti sel dan mitokdria.
BAB V
KESIMPULAN
Akar tanaman jagung
dapat melakukan penyerapan ion di dalam tanah melalui berbagai mekanisme salah
satunya dengan kapasitas tukar kation, sehingga tanaman mampu menyerap dan
memenuhi nutrisi yang dibutuhkan untuk tumbuh.
DAFTAR PUSTAKA
Allen V. Barker; D. J. Pilbeam. 2007. Handbook of plant nutrition. CRC Press.
Clain, J. dan J. Jacobsen.
2001. Plant Nutrition and Soil Fertility. Nutrient
Management Module No. 2. MSU Extension Service
Grusal, Michael A.
2001. Plant
Macro and Micronutrient Minerals.
Nature Publishing Group.
Tripathi,
D.K., Vijay P.S., Devendra, K.C., Sheo, M.P., Nawal, K.D. 2014. Role of Macronutrients in Plant Growth and
Acclimation: Recent Advances and Future Prospective. India: University of
Allahabad.