Unsur Makro dan Mikro Tumbuhan

Unsur hara esensial untuk tanaman dibedakan antara elemen makro dan mikro. Makronutrien dibutuhkan dalam jumlah yang banyak, sedang mikronutrien dibutuhkan dalam jumlah yang relatif kecil. Elemen makro lebih dibutuhkan untuk komponen struktural, sedang elemen mikro lebih mengarah untuk komponen fungsional. Sebagai contoh makronutrien N dalam jaringan dapat mencapai 1000 kali lipat lebih besar daripada Zn. Makronutrien tersebut : C H O N S P K Ca Mg ( Na Si ) sedang mikronutrien : Fe Mn Cu Zn Mo B Cl. Namun adakalanya keberadaan mikronutrien hampir menyamai makronutrien dalam jaringan misal Fe atau Mn di dalam jaringan sangat tinggi hampir menyamai S atau Mg, bahkan pada kondisi tertentu dijumpai konsentrasi yang tinggi terhadap elemen-elemen non essensiil yang di antaranya bersifat toksik (Al, Ni, Se, F).

Defisiensi Fosfor

Tumbuhan membutuhkan fosfor pada semua tahap dalam perkembangannya. Kebutuhan fosfor paling besar adalah pada saat pembentukan biji dan perkembangan awal. Jika ketersediaan fosfor terbatas, fosfor akan ditranslokasikan dari jaringan tua ke jaringan muda pada tumbuhan, seperti daun, akar, dan titik-titik tumbuh lain. Tumbuhan yang kekurangan fosfor memiliki akar yang lemah dan memiliki daun yang berukuran kecil, gelap, dan berwarna abu-hijau. Daun tua yang berada di dasar tangkai berwarna kuning terang. Daun yang berada tepat diatas daun tua tersebut berwarna hijau tua. Urat daun berwarna cokelat pada daun dewasa.

Defisiensi Kalsium

Daun termuda pada tumbuhan yang kekurangan kalsium menggulung ke bawah dan pinggiran dau kering.Kalsium penting dalam fungsi membran dan kekuatan dinding sel. Kekurangan kalsium sebagian besar disebabkan oleh salinitas tanah, suplai potasium atau amonium yang tinggi, dan penyakit pada akar. Kalsium biasanya disimpan pada daun tua.

Gejala defisiensi ditemukan pada daun muda dan pada titik-titik tumbuh yang memiliki tingkat transpirasi yang rendah. Daun terlihat kering dan cokelat. Daun muda menggulung ke bawah dan pinggiran daun muda kering dan cokelat. Daun dewasa dan daun tua tidak memperlihatkan gejala defisiensi. Pada defisiensi lanjut, pembentukan bunga terhambat dan titi-titik tubuh mati. Buah yang dihasilkan lebih kecil dan tidak berasa.

Defisiensi Magnesium

Magnesium merupakan pembangun klorofil. Defisiensi magensium dapat disebabkan oleh pemupukan potasium yang sangat berlebih. Gejala kekurangan magnesium muncul pada musim dingin atau ketika tanah snagat basah dimana akar kurang aktif. Kekurangan magnesium menyebabkan daun tua menguning. Jika defisiensi berkelanjutan, daun yang berwarna kuning akan menjadi kuning kecoklatan . Produksi buah pada tanaman yang kekurangan magnesium berkurang.

Defisiensi Besi

Besi dibutuhkan untuk produksi klorofil dan mengaktivasi beberapa enzim, terutama enzim yang terlibat dalam fotosintesis dan respirasi. Kekurangan besi dapat disebabkan oleh drainase yang kurang atau tingginya konsentrasi ion-ion metal dalam tanah. Ketersediaan besi menurun pada pH diatas 7. Selain itu, toksisitas mangan dapat menyebabakan defisiensi besi. Defisiensi besi menyebabkan klorosis hijau pucat pada daun termuda. Jika defisiensi terus berlanjut, urat daun menjadi pucat dan daun seperti terbakar, terutama jika daun terdedah ke sinar matahari dengan intensitas kuat.

Defisiensi Sulfur

Sulfur merupakan nutrien non metalik yang dapat diserap dalam bentuk SO2 oleh bagian tanaman di atas tanah (daun) dan bentuk SO42- oleh akar tanaman. Sulfur di tanah dalam bentuk organik dan anorganik, pada tanah organik merupakan recervoir S, misal pada tanah peat kandungan terbesar adalah S. di dalam tanah organik dibedakan dalam dua fraksi : S yang berikatan dengan karbon seperti (asam amino jumlahnya kurang dari separoh fraksi), yang kedua ialah yang tidak berikatan dengan karbon (senyawa fenolik, cholin-sulfat sebagai lemak). Sulfur diserap tanaman secara aktif dalam bentuk SO42-, pH tidak terlalu berpengaruh namun serapan tertinggi berlangsung pada pH 6,5. Banyak senyawa yang mempunyai fungsi penting yang mengandung sulfur misal : asam amino sistein, metionin, glutation, biotin, coenzim A dan teamin pirofosfat.

Di atmosfer S berada dalam bentuk SO2 yang dapat diabsorbsi lewat stomata dan didistribusikan ke seluruh bagian tanaman. S dalam tanaman dapat dijumpai sebagai S protein, S asam amino dan sulfat. Sebagai bukti bahwa SO2 atmosfer dapat dimanfaatkan oleh tanaman : beberapa spesies tanaman yang ditumbuhkan dalam “growth chamber” dan dialirkan SO2 atmosfer sebagi sumber S, ternyata pertumbuhan tanaman akan berkurang bila tidak ada SO2. Namun SO2 atmosfer juga dapat meracun terutama bagi tanaman yang sensitif. Konsentrasi SO2 di atmosfer umumnya sekitar 0,1 – 0,2 mg SO2- S/m3, sedang kadar SO2 atmosfer yang dapat meracun mulai 0,5 – 0,7 mg SO2- S/m3. Konsentrasi SO2 atmosfer yang tinggi mengakibatkan gejala nekrotik di daun, sedang pada defisiensi S pada larutan medium (tanah) akan menghambat sintesis protein karena kurangnya asam amino metionin dan sistein. Sebaliknya terjadi akumulasi asam amino non S : asparagin, glutamin, arginin. Defisiensi S menunjukkan gejala klorosis sehingga berakibat rendahnya gula sebagai hasil fotosintesis.

Defisiensi S dapat diatasi dengan aplikasi pupuk S seperti gipsum (CaSO4 – 2H2O) untuk tanah yang mengalami defisiensi S sangat tinggi, pupuk superfosfat, amonium sulfat dan potasium sulfat.

Defisiensi Potassium

Sumber potassium (K) untuk tanaman diperoleh dari pelapukan batuan mineral (alkali fildspars 4-15% K2O, Muskovit/K-mika 7-11% K2O, Biotit-Mg mika 6-10% K2O, ellite 4-7% K2O) berada di kisi-kisi mineral. Perlakuan tanaman dengan level K+ yang rendah diperoleh penurunan : laju pertumbuhan, besarnya sel, kandungan air dalam jaringan. Dari perlakuan ini disimpulkan bahwa jaringan muda sangat memerlukan K+ untuk memelihara turgor sel yang pada gilirannya untuk pembesaran sel, pada jaringan muda turtgor sel sangat sensitif terhadap status K+, K+ juga berkaitan dengan asimilasi CO2, fosforilasi dan sintesis protein.

Pendapat lain menyebutkan bahwa K+ sinergistik dengan asam gibberelin, kecepatan perpanjangan yang tinggi dijumpai pada aplikasi K+ dan asam gibberelin. Kehilangan air lebih rendah pada tanaman yang diberi K+ karena berpengaruh pada penurunan transpirasi yang tidak hanya tergantung pada potensi air pada sel mesofil, tetapi juga dikontrol oleh besarnya tingkat membukanya stomata.

Defisiensi K tidak menunjukkan gejala yang jelas, awalnya hanya pengurangan laju pertumbuhan, setelah lanjut diikuti oleh klorosis dan nekrosis. Umumnya mulai nampak pada daun tua, karena K+ yang mobil ditransport dari daun tua ke jaringan yang lebih muda. Turunnya turgor apalagi pada kondisi stres air menyebabkan tanaman lembek. K+ juga dapat meningkatkan resistensi tanaman terhadap beberapa penyakit.

Defisiensi Nitrogen

Nitrogen merupakan unsur mobil dalam tanaman, oleh karena itu gejala kekurangannya akan dimulai pada daun-daun yang lebih tua. Gejala berupa menguningnya daun, kadang-kadang disertai dengan berubahnya warna daun menjadi kemerahan akibat terbentuknya anthocyanin. Pertumbuhan tanaman akan terhambat, dan bentuk daun tidak normal (Aonim 2, 2008).

Defisiensi mikronutrien

B ( Boron )

Kandungan total dalam tanah berkisar 20 – 200 ppm, umumnya tidak tersedia bagi tanaman, dalam air panas dapat tersedia berkisar 0,4-5 ppm. Dalam tanah berada dalam berbagai mineral : tourmalin (3-4 % B). B larut dalam tanah terutama berada dalam bentuk asam borak B(OH)3. pada kondisi pH tanah, asam ini B(OH)3 tidak mengalami disosiasi, berbeda dengan nutrien essensial yang lain.

Defisiensi B dapat mengganggu perkembangan jaringan meristem (pucuk akar, pucuk tunas) atau jaringan kambium. Penyediaan B diperlukan untuk memelihara aktivitas meristem. B diperlukan untuk sintesis basa nitrogen, seperti urasil. Penambahan urasil dan asam orotat, senyawa antara pada biosintesis urasil diketahui mengurangi gejala defisiensi B. Defisiensi B menandakan abnormal, terhambatnya pertumbuhan titik tumbuh, daun muda bentuknya tidak serasi, keriput dan lebih tebal, berwarna hijau-biru gelap, klorosis yang tidak teratur antara tulang-tulang daun. Daun dan batang/cabang menjadi rapuh dan menimbulkan gangguan transpirasi. Defisiensi lanjut menyebabkan matinya titik tumbuh, pembentukan bunga dan buah terhambat. Defisiensi B juga berpengaruh terhadap perkembangan akar, akar menjadi lebih tebal dan pucuknya mengalami nekrotik.

Cl ( Chlorida )

Chlorida dalam tanah tidak diadsorbsi oleh mineral, bersifat mobil dan mudah mengalami pencucian. Tanaman cepat menyerap Cl-, percepatan penyerapannya tergantung pada konsentrasi nutrien dalam tanah atau larutan tanah. Penyerapan Cl- dapat melawan perbedaan konsentrasi.

Defisiensi Cl- sangat jarang dijumpai, sebaliknya kelebihan Cl akan menunjukkan gejala : terbakar pucuk daun dan pinggiran daun, “bronzing”, kuning prematur dan absisi daun.

Mo ( Molibdenum )

Kandungan total Mo dalam tanah pertanian berkisar 0,6-3,5 ppm dengan rata-rata kandungan 2,0 ppm, yang tersedia bagi tanaman 0,2 ppm. Mo diabsorpsi tanaman sebagai molibdat. Penyerapannya dapat berkurang karena pengaruh kompetitif dari SO42-. Di samping itu ion fosfat meningkatkan penyerapan Mo dan pengangkutan ke pucuk tanaman. Dalam bentuk apa Mo ditranslokasikan belum diketahui dengan jelas, diduga di xylem dalam bentuk MoO42-, kompleks asam amino-MoS atau sebagai kompleks Molibdat dengan gula atau senyawa polihidroksi.

Kandungan Mo di dalam tanaman umumnya rendah, lebih rendah dari 1 ppm bahan kering, dan Mo dapat diserap dalam jumlah yang lebih besar dibanding mikronutrien yang lain tanpa efek keracunan.

Defisiensi Mo sering muncul pada daun tua dan daun tengah, berwarna kuning-hijau kekuningan, tepi daun menggulung. Daun juga kecil dan terdapat banyak nekrosis. Klorosis juga sering terjadi pada antarvena daun, defisiensi yang parah menyebabkan tidak terbentuknya lamena daun dan hanya tulang-tulang daun yang nampak dominan. Defisiensi Mo terutama terjadi pada tanah asam, walaupun dapat diatasi dengan pengapuran, misal pada tanah peat, dengan adanya asam humat akan terjadi reduksi MoO42- menjadi Mo5+ dan kation ini yang kemudian difiksasi.

Zn ( Seng )

Kandungan Zn di litosfer sekitar 80 ppm, sedang di tanah berkisar 10 – 300 ppm. Bentuk Zn dalam tanah sebagai garam yang mengandung ZnS, sfalarite (ZnFe)S, Zincite ZnO dan Smithsonite ZnCO3, garam-garam ini larut dalam air dan sebagian dari ZnS berada dalam keadaan tereduksi. Bentuk Zn yang lain : Zn-silikat ada dua : ZnSiO3 dan ZnSiO4 ..

Keberadaan Zn di jaringan tanaman umumnya rendah kurang dari 100 ppm bahan kering. Defisiensi Zn menunjukkan gejala klorosis pada intervena daun, area ini nampak hijau muda, kekuningan atau keputihan. Pada jagung, pita klorosis terbentuk di kedua sisi tulang daun. Tanaman pada umumnya akan mengalami kematian pada tunas pucuk, daun gugur secara prematur, hasil tanaman akan menurun secara drastis.