UNSUR HARA MAKRO dan MIKRO

`
MATERI KULIAH
`NUTRISI TANAMAN`
SEMESTER GASAL T. A. 2013/2014
(2 SKS)
Dr. Ir. F. DIDIET HERU SWASONO, M.P.
MATERI _E-LEARNING KLAS PAGI
KULIAH NUTRISI TANAMAN
HARA PENYUSUN
TANAMAN
TEMUAN
Justus von Liebig (1803-1873) :
• Hampir seluruh C dalam tanaman bersumber
dari CO2 udara.
• Hidrogen dan oksigen berasal dari air.
• Logam-logam alkali diperlukan oleh tanaman.
• Fosfat dibutuhkan tanaman untuk pembentukan biji.
• Tanaman menyerap semua yang diperlukannya tanpa membedakannya dari dalam
tanah.
HUKUM MINIMUM J.v. LIEBIG
TERKAIT DG PEMUPUKAN
“ The Law of The Minimum “
Bermakna :
Pertumbuhan tanaman dibatasi oleh unsur
hara tanaman yang jumlahnya sangat rendah,
sedangkan faktor-faktor lainnya berada dalam
keadaan cukup.
KLASIFIKASI UNSUR HARA
• UNSUR HARA ESENSIAL
adalah elemen yang harus ada agar siklus hidup yang
normal dari organisme bisa terjadi dan fungsinya
tidak bisa diganti oleh senyawa kimia lainnya.
KRITERIA UNSUR HARA ESENSIAL
1.
2.
3.
Jika tanaman kekurangan suatu unsur hara , tanaman
tersebut tidak dapat menyelesaikan seluruh siklus
hidupnya.
Defisiensi dari unsur hara tersebut sangat specifik dan tidak
digantikan oleh unsur hara lain.
Elemen tersebut terlibat secara langsung dalam nutrisi
tanaman (terlibat langsung dalam proses metabolisme dan
dan atau terlibat dan dibutuhkan untuk proses enzimatik)
Unsur Hara Penyusun Tanaman
Untuk Pertumbuhan & Perkembangan, Tanaman
memerlukan 16 unsur :
1. Karbon (C )
9. Sulfur (S)
2. Hidrogen (H)
10. Clor (Cl)
3. Oksigen (O)
11. Boron (B)
4. Nitrogen (N)
12. Cuprum/Tembaga (Cu)
5. Fospor (P)
13. Mangan (Mn)
6. Kalium/Potasium (K)
14. Ferum/Besi (Fe)
7. Calsium (Ca)
15. Zinkum/Seng (Zn)
8. Magnesium (Mg)
16. Molibdenum (Mo)
C;H;O ~ molekul
Makro elemen
(pokok)
N;S;P ~ ion
K;Ca;Mg ~ kation
Hara essensial
(16 mc)
B;Cl;Ca;Fe
Mikro elemen
(pelengkap)
Mn;Mo;Zn
UNSUR HARA MAKRO dan MIKRO
• Secara umum unsur hara yg dibutuhkan
tanaman tingkat tinggi dikelompokkan
menjadi 2 (yakni: UNSUR HARA MAKRO &
UNSUR HARA MIKRO).
Unsur hara makro = Unsur hara yang diperlukan
tanaman dalam jumlah besar.
Yakni : C, H, O, N, P, S, Ca, Mg, (Na, Si)
Unsur hara mikro = Unsur hara yang diperlukan
tanaman
dalam jumlah kecil.
yakni : Fe, Mn, Zn, Mo, B, Cl.
PENJABARAN LAIN HARA MAKRO
• Hara makro dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu
hara makro primer dan hara makro sekunder
Hara makro primer meliputi: nitrogen (N), fosfor (P), dan
potasium (K). Nutrisi ini biasanya paling cepat habis di
dalam tanah, karena tanaman menggunakannya dalam
jumlah besar untuk perkembangan dan pertahanannya.
Hara makro sekunder meliputi: kalsium (Ca), magnesium
(Mg), dan belerang (S). Biasanya nutrisi ini cukup banyak
di dalam tanah, namun di beberapa tempat diperlukan
tambahan kalsium dan magnesium, misalnya pada tanah
yang asam. Kalsium dan magnesium diperlukan untuk
meningkatkan keasaman tanah
“BENEFICIAL ELEMENT”
• Selain unsur hara makro dan mikro juga
terdapat unsur hara yang tidak essensial
menurut definisi essensial tetapi dapat
menstimulasi pertumbuhan atau dapat juga
essensial hanya pada beberapa tanaman atau
menjadi essensial pada beberapa kondisi (:
BENEFICIAL/FUNCTIONAL ELEMENT)
Exs. : Na, Si, Co, Ni, Al
KLASIFIKASI HARA berdasarkan ASPEK KINERJA
BIOKIMIA & FUNGSI FISIOLOGIS
Unsur Hara Penyerapan
Kelompok I Dalam bentuk CO2,
C,H,O,N,S
HCO3–, H2O,H2, NO3,NH4-,N2,SO42-,SO2.Ion
dalam larutan tanah,
gas-gas dari atmosfir
Fungsi Biokimia
Sumbangan utama dari
bahan organik.Unsur-unsur
esensial dari kelompokkelompok atomik dalam
proses enzimatik.Asimilasi
oleh reaksi melalui reaksi –
reaksi oksidasi – reduksi
Kelompok II Dalam bentuk fosfat
P , B, Si
,asam Borik/Borat,
Silikat berasal dari
larutan tanah
Esterifikasi dengan kelompok
alkohol dalam tanaman.
Ester – ester Fosfat terlibat
dalam reaksi transport
energi
KLASIFIKASI HARA berdasarkan ASPEK KINERJA
BIOKIMIA & FUNGSI FISIOLOGIS
Unsur Hara
Penyerapan
Kelompok III
Dalam bentuk ion – ion
K, Na, Mg, Mn, dari larutan tanah.
Cl
Kelompok IV
Zn, Fe, Cu,Mo
Fungsi Biokimia
Fungsi ion spesifik membentuk
potensial osmotik.Reaksi reaksi
yang lebih spesifik melalui
konfirmasi protein enzim menjadi
siklus optimum (aktifitasi
enzim).Membatasi reaksi -reaksi
berpasangan.Menyeimbangkan anion
– anion yang dapat larut dan yang
tidak dapat larut.
Dalam bentuk ion chelate Sebagian besar berada dalam
berasal dari larutan tanah chelate tergabung dalam kelompok
prostetik. Memungkinkan
transport elektron melalui
pertukaran valensi
BENTUK PENYERAPAN HARA OLEH TANAMAN
Unsur Hara
Essensial
Unsur Hara Makro
N
P
K
Ca
Mg
S
Unsur Hara Mikro
Fe
Mn
Bo
Mo
Co
Zn
Cl
Anion
Kation
NO3H2PO4-
NH4+
K2++
Ca2+
Mg2+
SO4Fe3+
Mn2+
Bo33MoO42Co2+
Zn2+
Cl-
UNSUR HARA PENYUSUN TANAMAN
C 47%
90%
Air
H 7%
O 44%
O2
CO2
10% Bhn
Kering
H2O
N 0,2-2%
NO3-
NH4+
Fe3+
Mn2+
K+
H2O
H2PO4-
HPO4-
Mg2+
Bo33-
O2
MoO42-
Ca2+
Co2+
SO4-
Cl-
Zn2+
BEBERAPA CATATAN
• Proporsi kandungan hara jaringan tanaman :
C ~ 45%; O ~ 45%; H ~ 6%;
N ~ 1,5%; K ~ 1%; unsur lainnya ~ 1%
• Unsur hara essensial dapat bersifat racun,
apabila diserap dalam bentuk yang tidak
tepat
Exs. : CH4; SO2; H2S; NH3
ORGAN TANAMAN
YANG BERPERAN DALAM PROSES PENYERAPAN HARA
MELALUI AKAR
1. AKAR
Akar terdiri atas 3 bagian : (a) ZONA SEL
MERISTEMATIS; (b) ZONA PERPANJANGAN SEL; (c)
ZONA ABSORPSI
2. RAMBUT AKAR
Rambut akar merupakan modifikasi dari sel epidermis
yang berfungsi sebagai alat absorpsi air.
Dinding rambut akar tersusun dari selulose dan substansi
pektin (Ca-pektat) yang keduanya bersifat hydrofilik
ORGAN TANAMAN
YANG BERPERAN DALAM PROSES PENYERAPAN HARA
MELALUI AKAR (LANJUTAN)
3. ENDODERMIS
Endodermis merupakan bentuk lapisan stele
dalam sel (terutama pada sel yang ada penebalan
selulose pada dindingnya ~ CASPARIAN`S STRIP)
4.XYLEM
Xylem berisi tracheida, vessel (ke-duanya terjadi
penebalan karena lignin) dan parenchym xylem.
FISUALISASI
ORGAN TANAMAN PENYERAP HARA
STOP
Any Question??