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.
DEFINISI UNSUR HARA ESENSIAL
Beragam unsur dapat ditemukan dalam tubuh tumbuhan,
tetapi tidak berarti bahwa seluruh unsur-unsur tersebut dibutuhkan tmbuhan
untuk kelangsungan hidupnya. Beberapa unsur yang ditemukan didalam tubuh
tumbuhan, malah dapat mengganggu metabolisme atau meracuni tumbuhan, sebagai
contoh adalah beberapa jenis logam berat seperti Al, Cd, Ag dan Pb.
Suatu unsure dikatakan esensial bagi tumbuhan adalah
jika :
tumbuhan tidak dapat melengkapi daur hidupnya
(sampai menghasilkan biji yang dapat tumbuh) apabila unsur tersebut tidak
tersedia.
unsure tersebut merupakan penyusun suatu
molekul atau bagian tumbuhan yang esensial bagi kelangsungan hidup tumbuhan
tersebut. Misalnya N sebagai penyusun protein, dan Mg sebagai penyusun
klorofil.
Berdasarkan kreteria diatas, maka ada 16
unsur hara esensial didalam tumbuhan. Sebagian besar unsure hara esensial
diperoleh tumbuhan dari dalam tanah, yakni sebanyak 13 jenis, sedangkan 3
lainya yaitu C, H dan O berasal dari udara atau air.
UNSUR HARA MAKRO DAN MIKRO
Unsur hara esensial yang dibutuhkan tanaman terdiri dari unsur hara makro (N, P, K, Ca, Mg, dan S) dan unsur mikro (Zn, Cu, Mn, Mo, B, Fe, dan Cl). Secara umum semua unsur hara bersumber dari bebatuan induk tanah/mineral-mineral, kecuali unsur N yang berasal dari bahan organik. Mineral dalam bebatuan terlarut, unsur hara terbebas dan tersedia bagi tanaman. Suplai unsur hara dari bahan mineral untuk tanaman secara alami cukup bagi pertumbuhan tanaman secara normal, kecuali pada tanah masam seperti pada Oxisols. Tanah ini memiliki sifat kesuburan rendah terutama tingginya kelarutan unsur-unsur mikro yang dapat menekan pertumbuhan tanaman.
Pertumbuhan, perkembangan dan produksi suatu tanaman ditentukan oleh dua faktor
utama yaitu faktor genetik dan faktor lingkungan. Salah satu faktor lingkungan
yang sangat menentukan lajunya pertumbuhan, perkembangan da produksi suatu
tanaman adalah tersedianya unsur-unsur hara yang cukup di dalam tanah.
Diantaranya 105 unsur yang ada di atas permukaan bumi, ternyata baru 16 unsur
yang mutlak diperlukan oleh suatu tanaman untuk dapat menyelesaikan siklus
hidupnya dengan sempurna. Ke 16 unsur tersebut terdiri dari 9 unsur makro dan 7
unsur mikro. 9 unsur makro dan 7 unsur mikro inilah yang disebut sebagai unsur
-unsur esensial. ada tiga kriteria yang harus dipenuhi sehingga suatu unsur
dapat disebut sebagai unsur esensial: a. Unsur tersebut diperlukan untuk
menyelesaikan satu siklus hidup tanaman secara normal. b. Unsur tersebut
memegang peran yang penting dalam proses biokhemis tertentu dalam tubuh tanaman
dan peranannya tidak dapat digantikan atau disubtitusi secara keseluruhan oleh
unsur lain. c. Peranan dari unsur tersebut dalam proses biokimia tanaman adalah
secara langsung dan bukan secara tidak langsung.
Tanah merupakan suatu sistem yang kompleks, berperan sebagai sumber kehidupan
tanaman yaitu air, udara dan unsur hara. Tembaga (Cu), seng (Zn), besi (Fe) dan
mangan (Mn) merupakan beberapa contoh unsur hara mikro yang esensial bagi
tanaman karena walaupun diperlukan dalam jumlah relatif sedikit tetapi sangat
besar peranannya dalam metabolisme di dalam tanaman (Cottenie, 1983, Harmsen,
1977).
Pemupukan yang tidak diikuti dengan peningkatan produksi karena hanya memenuhi
beberapa unsur hara makro saja, sementara unsur mikro yang lain tidak
terpenuhi. Padahal meskipun dibutuhkan dalam jumlah yang lebih sedikit, unsur
mikro ini tidak kalah pentingnya dengan unsur hara makro sebagai komponen
struktural sel yang terlibat langsung dalam metabolisme sel dan aktivitas
enzim.
Ketersediaan unsur-unsur esensial didalam tanaman sangat ditentukan oleh pH. N
pada pH 5.5 - 8.5, P pada pH 5.5 - 7.5 sedangkan K pada pH 5.5 - 10 sebaliknya
unsur mikro relatif tersedia pada pH rendah. Hal ini disebabkan karena pada pH
tersebut semua unsur hara esensial baik makro maupun mikro berbeda dalam
keadaan yang siap untuk diserap oleh akar tanaman sehingga dapat menjamin
pertumbuhan dan produksi tanaman.
Ketersediaan Unsur Hara Mn di dalam Tanah dan Tanaman serta Faktor Yang Mempengaruhinya
Tingkat ketersediaan unsur hara mikro bagi tanaman sangat tergantung pada pH
tanah, proses oksidasi reduksi, adanya unsur yang berlebihan dan bahan organik
tanah.
Reaksi unsur hara mikro di dalam tanah pada setiap jenis tanah berbeda-beda.
Pada tanah yang ber-pH rendah atau bersifat masam, beberapa unsur mikro lebih
banyak tersedia terutama dalam bentuk kation diantaranya Fe, Mn, Zn dan Cu.
Bila pH tanah naik maka bentuk ion dari kation tersebut berubah menjadi
hidroksida/oksida yang tidak tersedia bagi tanaman. Hal yang perlu diperhatikan
dalam hubungannya dengan tanaman adalah bahwa setiap jenis tanaman berbeda-beda
kebutuhannya akan unsur mikro sehingga kelebihan sedikit saja akan bersifat
racun bagi tanaman.
Pada umumnya proses oksidasi terjadi bila didukung oleh pH yang tinggi
sedangkan pada pH yang rendah/masam akan terjadi reduksi. Mn, Fe, dan Cu dalam
kondisi teroksidasi umumnya kurang larut pada pH yang biasa dijumpai dalam
tanah dibandingkan keadaan tereduksi pada tanah-tanah yang sangat masam (reduktif).
Mangan paling banyak diserap dalam bentuk ion mangan. Keberadaan unsur mangan
biasanya bersama-sama dengan unsur besi dan unsur besi biasanya terdapat di air
tanah. Air tanah umumnya mempunyai konsentrasi karbon dioksida yang tinggi
hasil penguraian kembali zat-zat organik dalam tanah oleh aktivitas
mikroorganisme, serta mempunyai konsentrasi oksigen terlarut yang relatif
rendah, menyebabkan kondisi anaerobik. Kondisi ini menyebabkan konsentrasi besi
dan mangan bentuk mineral tidak larut (Fe3+ dan Mn4+) tereduksi menjadi besi
dan mangan yang larut dalam bentuk ion bervalensi dua (Fe2+ dan Mn2+).
Meskipun besi dan mangan pada umumnya terdapat dalam bentuk terlarut bersenyawa
dengan bikarbonat dan sulfat, juga ditemukan kedua unsur tersebut bersenyawa
dengan hidroden sulfida (H2S).
Selain itu besi dan mangan ditemukan pula pada air tanah yang mengandung asam
yang berasal dari humus yang mengalami penguraian dan dari tanaman atau
tumbuhan yang bereaksi dengan unsur besi untuk membentuk ikatan kompleks
organik. konsentrasi mangan pada umumnya kurang dan 1,0 mg/l.
Pada air permukaan yang belum diolah ditemukan konsentrasi mangan rata-rata
lebih dari 1 mg/l, walaupun demikian dalam keadaan tertentu unsur mangan dapat
timbul dalam konsentrasi besar pada suatu reservoir/tandon atau sungai pada
kedalaman dan saat tertentu. Hal ini terjadi akibat adanya aktivitas
mikroorganisme dalam menguraikan dan mereduksi bahan organik dan mangan (IV)
menjadi mangan (II) pada kondisi hypolimnion (kondisi adanya cahaya matahari).
Mangan terdapat dalam bentuk kompleks dengan bikarbonat, mineral dan organik.
Unsur mangan pada air permukaan berupa ion bervalensi empat dalam bentuk
organik kompleks.
Ketersediaan dalam tanah dan kebutuhan normal tanaman akan unsur mikro
Unsur Hara Ketersediaan dalam tanah (ppm) Kebutuhan Normal Tanaman (ppm)
Boron
Tembaga
Besi
Mangan
Molibdenium
Seng (B)
(Cu)
(Fe)
(Mn)
(Mo)
(Zn) 0.1 - 5
0.1 - 4
2.0 - 150
1.0 - 100
0.05 - 0.5
1.0 - 20 6 - 18 (monokotil)
20 - 60 (dikotil)
5 - 20
50 - 250
20 - 500
0.2 - 1.0
25 - 125
Serapan Mn oleh Tanaman
Mangan diambil/diserap oleh tanaman dalam bentuk: Mn++ dan Seperti hara mikro
lainnya, Mn dianggap dapat diserap dalam bentuk kompleks khelat. Mn dalam
tanaman tidak dapat bergerak atau beralih tempat dari organ yang satu ke organ
lain yang membutuhkan.
Peranan Unsur hara Mangan (Mn)
Mangan merupakan unsur mikro yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang tidak
terlalu banyak. Mangan sangat berperan dalam sintesa klorofil selain itu
berperan sebagai koenzim, sebagai aktivator beberapa enzim respirasi, dalam
reaksi metabolisme nitrogen dan fotosintesis. Mangan juga diperlukan untuk
mengaktifkan nitrat reduktase sehingga tunbuhan yang mengalami kekurangan
mangan memerlukan sumber N dalam bentuk NH4+. Peranan mangan dalam fotosintesis
berkaitan dengan pelepasan elektron dari air dalam pemecahannyamenjadi hidrogen
dan oksigen.
Fungsi unsur hara Mangan (Mn) bagi tanaman ialah:
a. Diperlukan oleh tanaman untuk pembentukan protein dan vitamin terutama
vitamin C
b. Berperan penting dalam mempertahankan kondisi hijau daun pada daun yang tua
c. Berperan sebagai enzim feroksidase dan sebagai aktifator macam-macam enzim
d. Berperan sebagai komponen penting untuk lancarnya proses asimilasi
Mn diperlukan dalam kultur kotiledon selada untuk memacu pertumbuhan jumlah
pucuk yang dihasilkan. Mn dalam level yang tinggi dapat mengsubstitusikan Mo
dalam kultur akar tomat. Mn dapat menggantikan fungsi Mg dalam beberapa sistem
enzym tertentu seperti yang dibuktikan oleh Hewith pada tahun 1948.
Gejala Kekurangan/Defisiensi Unsur Hara Mn
Defisiensi unsur hara, atau kata lain kekurangan unsur hara. bisa menyebabkan
pertumbuhan tanaman yg tidak normal dapat disebabkan oleh adanya defisiensi
satu atau lebih unsur hara, gangguan dapat berupa gejala visual yang spesifik.
Mn merupakan penyusun ribosom dan juga mengaktifkan polimerase, sintesis
protein, karbohidrat. Berperan sebagai activator bagi sejumlah enzim utama
dalam siklus krebs, dibutuhkan untuk fungsi fotosintetik yang normal dalam
kloroplas, ada indikasi dibutuhkan dalam sintesis klorofil. Defisiensi unsure
Mn antara lain : pada tanaman berdaun lebar, interveinal chlorosis pada daun
muda mirip kekahatan Fe tapi lebih banyak menyebar sampai ke daun yang lebih
tua, pada serealia bercak-bercak warna keabu-abuan sampai kecoklatan dan
garis-garis pada bagian tengah dan pangkal daun muda, split seed pada tanaman
lupin.
Identifikasi Gejala defisiensi mangan bersifat relatif, seringkali defisiensi
satu unsur hara bersamaan dengan kelebihan unsur hara lainnya. Di lapangan
tidak mudah membedakan gejala-gejala defisiensi. Tidak jarang gangguan hama dan
penyakit menyerupai gejala defisiensi unsur hara mikro. Gejala dapat terjadi
karena berbagai macam sebab.
Gejala dari defisiensi mangan memperlihatkan bintik nekrotik pada daun.
Mobilitas dari mangan adalah kompleks dan tergantung pada spesies dan umur
tumbuhan sehingga awal gejalanya dapat terlihat pada daun muda atau daun yang
lebih tua.. Kekurangan mangan ditandai dengan menguningnya bagian daun diantara
tulang-tulang daun. Sedangkan tulang daun itu sendiir tetap berwarna
hijau. Bagian yang menguning tersebut akan mati dan meninggalkan
lubang-lubang berbentuk memanjang. Kekurangan Mn sering terjadi sebagai
akibat pemupukan Fe berlebihan sehingga menyebabkan Mn menjadi tidak
tersedia.
Pada tanaman melon, Gejala yang dapat terlihat adalah ditandai dengan adanya
bintik-bintik klorosis pada permukaan daun lebih tua yang menghadap tangkai
Sumber dan Jenis Pupuk Yang Mengandung Mn
Mangan terdapat dalam tanah berbentuk senyawa oksida, karbonat dan silikat
dengan nama pyrolusit (MnO2), manganit (MnO(OH)), rhodochrosit (MnCO3) dan
rhodoinit (MnSiO3). Mn umumnya terdapat dalam batuan primer, terutama dalam
bahan ferro magnesium. Mn dilepaskan dari batuan karena proses pelapukan
batuan. Hasil pelapukan batuan adalah mineral sekunder terutama pyrolusit
(MnO2) dan manganit (MnO(OH)). Kadar Mn dalam tanah berkisar antara 20 sampai
3000 ppm. Bentuk Mn dapat berupa kation Mn++ atau mangan oksida, baik bervalensi
dua maupun valensi empat.
Penggenangan dan pengeringan yang berarti
reduksi dan oksidasi pada tanah berpengaruh terhadap valensi Mn.
Sumber-sumber Mangan adalah:
a. Batuan mineral Pyroluste Mn O2
b. Batuan mineral Rhodonite Mn SiO3
c. Batuan mineral Rhodochrosit Mn CO3
d. Sisa-sisa tanaman dan lain-lain bahan organis
Pemupukan Mn dapat dilakukan melalui daun dan tanah. Jika melalui daun (Foliar
application) dilakukan dengan menyemprot larutan pupuk ke permukaan bawah daun,
namun dalam aplikasi melalui daun ada beberapa faktor yang harus diperhatikan
yaitu : konsentrasi Mn dalam larutan bahan, lamanya kontak dengan daun dan
temperatur. Jika melalui tanah, dengan memberikan Mn dalam bentuk MnO2.
biasanya pemupukan Mn pada tanah sebanyak 5-40 kgMn/ha.
Jenis pupuk Daun yang mengandung unsur hara mikro (Mn) yaitu pupuk daun.
Jenis-jenis pupuk tersebut antara lain :
1. Pupuk Organik (di pasaran)
- hi grow protect, Pupuk Lengkap Cair yang mengandung unsur hara essensial baik
unsur hara makro (N,P, K, Ca, Mg, S) maupun Mikro (Zn, Fe, Mn, Cu, B, Mo, Cl)
yang wajib dibutuhkan oleh tanaman apapun. BioIntra, MultiTonik, Bayfolan, dll
- Pupuk Super Bionik, merupakan pupuk organik cair alami berkualitas tinggi
dengan hasil ekstrasi berbagai limbah organik (limbah ternak, limbah tanaman
dan limbah alam lainnya) yang diproses berdasar teknologi berwawasan lingkungan
(bioteknologi). Super Bionik adalah terobosan teknologi unggulan yg ramah
lingkungan untuk meningkatkan dan mempertahankan produktivitas. Mengandng hara
makro maupun mikro makro (N, P, K, CA, Mg, S, B, Fe, Cu, Cl, Mn, Zn, dan Mo)
dalam bentuk tersedia (dpt diserap tanaman) dalam komposisi yamg optimal untuk
memcu pertumbuhan vegetatif maupun generatif. Sehingga aplikasi interval waktu
relatif pendek dan kontinyu dapat mengurangi pemakaian pupk anorgonaik hingga
50% atau lebih.
- Pupuk Majemuk Lengkap Tablet (Pmlt), merupakan pupuk majemuk yang mengandung
hara makro (N,P2O5, K2O, MgO, CaO, S) dan mikro (Fe, Mn, B, Cu dan Zn)
berbentuk tablet dengan formula spesifik lokasi atas dasar kesuburan tanah dan
kebutuhan tanaman. Selain mengandung hara lengkap, PMLT-Suburin bersifat lepas
hara lambat dengan durasi kurang lebih 12 bulan.
- dll
2. Pupuk AnOrganik, contohnya : Gandasil B dan D, dll.
Unsur Mangan dengan Konsentrasi Tinggi
Dalam kondisi aerob mangan dalam perairan terdapat dalam bentuk MnO2 dan pada
dasar perairan tereduksi menjadi Mn2+ atau dalam air yang kekurangan oksigen
(DO rendah). Oleh karena itu pemakaian air berasal dari dasar suatu sumber air,
sering ditemukan mangan dalam konsentrasi tinggi.
Pada pH agak tinggi dan kondisi aerob terbentuk mangan yang tidak larut
seperti, MnO2, Mn3O4, atau MnCO3 meskipun oksidasi dari Mn2+ itu berjalan
relative lambat. Secara visual dalam air yang banyak mengandung mangan berwarna
kehitam – hitaman.
Jika konsentrasi besi dan mangan di dalam air relatif besar, akan memberikan
dampak sebagai berikut :
Menimbulkan penyumbatan pada pipa disebabkan secara langsung oleh deposit
(tubercule) yang disebabkan oleh endapan besi :
1. Secara tidak langsung, disebabkan oleh kumpulan bakteri besi yang hidup di
dalam pipa, karena air yang mengandung besi, disukai oleh bakteri besi.
2. Selain itu kumpulan bakteri ini dapat meninggikan gaya gesek (losses) yang
juga berakibat meningkatnya kebutuhan energi. Selain itu pula apabila bakteri
tersebut mengalami degradasi dapat menyebabkan bau dan rasa tidak enak pada
air.
3. Besi dan mangan sendiri dalam konsentrasi yang lebih besar dan beberapa
mg/L, akan memberikan suatu rasa pada air yang menggambarkan rasa logam, atau
rasa obat.
Meninggalkan noda pada bak-bak kamar mandi dan peralatan lainnya (noda
kecoklatan disebabkan oleh besi dan kehitaman oleh mangan). Pada ion exchanger
endapan besi dan mangan yang terbentuk, seringkali mengakibatkan penyumbatan
atau menyelubungi media pertukaran ion (resin), yang mengakibatkan hilangnya
kapasitas pertukaran ion. Menyebabkan keluhan pada konsumen (seperti kasus “red
water”) bila endapan besi dan mangan yang terakumulasi di dalam pipa, tersuspensi
kembali disebabkan oleh adanya kenaikan debit atau kenaikan tekanan di dalam
pipa/system distribusi, sehingga akan terbawa ke konsumen.
Ada beberapa prinsip proses penghilangan besi dan mangan yaitu : pertukaran ion
(ion exchange), proses secara biologis, tetapi yang umum digunakan pada sistem
penyediaan air adalah proses oksidasi secara kimiawi, yaitu menaikkan tingkat
oksidasi oleh suatu oksidator dengan tujuan merubah bentuk besi dan mangan
terlarut menjadi bentuk besi dan mangan tidak larut (endapan). Proses ini
dilanjutkan dengan pemisahan endapan/suspensi/dispersi yang terbentuk
menggunakan proses sedimentasi dan atau filtrasi. Untuk meningkatkan efisiensi
pemisahan endapan ini, bila perlu menggunakan proses koagulasi-flokulasi
dilanjutkan dengan sedimentasi dan filtrasi.
Besi dan mangan dapat diendapkan sebagai senyawa dengan karbonat pada air yang
mengandung karbonat (alkalinitas), dengan penambahan kapur atau soda.
Pengendapan ini berlangsung pada kondisi anaerobik. Kelarutan Fe (II) dan
Mn(II) ditentukan oleh konsentrasi total karbonik. Pada kondisi tersebut, Fe
(II) dan Mn (II) karbonat dapat diharapkan mengendap seluruhnya pada pH > 8
dan 8,5. Pengendapan Fe (II) hidroksida dan Mn (II) hidroksida pada pH ± 11.
Campuran dua macam endapan tersebut, terbentuk dalam proses Kapur – Soda. Besi
dan mangan akan lebih baik bila diendapkan dengan jalan oksidasi oleh oksidator
seperti O2 ; O3 ; Klor/senyawa klor ; KMnO4, karena kelarutan dari bentuk Fe
(III) trihidroksida dan Mn (IV) dioksida adalah lebih rendah dibandingkan
dengan senyawa Fe (II) dan Mn (II) karbonat. Kecepatan oksidasi Fe (II) oleh
oksigen sangat rendah dalam kondisi nilai pH rendah. Dalam hal ini pH perlu
dinaikkan dengan mengurangi konsentrasi CO2 atau dengan penambahan alkali
(kapur).
Kecepatan oksidasi Mn (II) relatif lambat pada pH < 9, pengaruh katalisator
dari endapan Mn (IV) sangat diperlukan. Morgan menunjukkan bahwa efek utama
dari MnO2 mengadsorpsi Mn (II), dengan cara demikian memberikan pengaruh dalam
penghilangan mangan selama proses filtrasi. Kemudian Mn (IV) yang mengadsorpsi,
melanjutkan oksidasinya secara perlahan-lahan.
Keberadaan asam humus akan memperlambat oksidasi besi. Penyerapan atas Fe (II)
dan Mn (II) dilaporkan memegang peranan dalam penghilangan besi dan mangan dari
air. Endapan Fe (III) hidroksida dan Mn (IV) dioksida, keduanya mempunyai
kapasitas adsorpsi (penyerapan) yang tinggi. Penambahan MgO pada air yang
mempunyai pH rendah dapat menaikan kecepatan oksidasi Fe (II) tanpa menaikan pH
yang berarti bagi air yang dihasilkan (air hasil olahan).
Pembentukan besi (III) dan mangan (IV) dipengaruhi oleh pH, pada pH antara 6,9
– 7,2. Reaksi pembentukan Fe (III) dapat terjadi dengan cepat, sedangkan reaksi
pembentukan Mn (IV) akan lambat bila pH dibawah 9,5. Penggunaan klor sebagai
oksidator biasanya untuk mengolah air dengan kandungan besi (II) dan mangan
(II) kurang dari 2 mg/l. Pembentukan Fe (III) dan Mn (IV) tergantung pada pH.
Pada pH 7,5 klor berbentuk 50 % asam hipoklorit (HOCI) dan 50 % ion hipoklorit
(OCI)-. Reaksi oksidasi pada besi (II) lebih cepat dibanding dengan Mangan
(II), batas pH untuk pembentukan mangan (IV) adalah 5 – 7 . Pada reaksi
terhadap oksidator KMnO4 maka akan terjadi reaksi sebagai berikut : Mn2+ +
2ClO2 + 2H2O ———–> MnO2 + 2O2 + 2Cl− + 4H+
Selain unsur hara makro (N, P, K) unsur lain yang dibutuhkan tanaman tidak itu
saja meliankan ada 16 macam unsur yang terbagi atas unsur hara makro
(C,H,O,N,P,K.Ca,Mg dan S) dan unsur mikro (Fe, Mn, Mo, B, CU,Zn, dan Cl).
Bila penerapan pemupukan yang tidak diikuti dengan peningkatan produksi karena
hanya memenuhi beberapa unsur hara makro saja, sementara unsur mikro yang lain
tidak terpenuhi. Padahal meskipun dibutuhkan dalam jumlah yang lebih sedikit,
unsur mikro ini tidak kalah pentingnya dengan unsur hara makro sebagai komponen
struktural sel yang terlibat langsung dalam metabolisme sel dan aktivitas
enzim.
Unsur Mangan merupakan unsur mikro yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang
tidak terlalu banyak. Mangan sangat berperan dalam sintesa klorofil selain itu
berperan sebagai koenzim.
Mangan berperan serta sebagai aktivator beberapa enzim respirasi, dalam reaksi
metabolisme nitrogen dan fotosintesis. Mangan juga diperlukan untuk
mengaktifkan nitrat reduktase sehingga tunbuhan yang mengalami kekurangan
mangan memerlukan sumber N dalam bentuk NH4+. Peranan mangan dalam fotosintesis
berkaitan dengan pelepasan elektron dari air dalam pemecahannyamenjadi hidrogen
dan oksigen.
Sumber Mangan diantaranya ada yang berasal dari pelapukan batuan, melalui pemupukan,
dan pelapukan bahan organik.
SERAPAN HARA
1. HARA DAN MEKANISME PENYERAPANNYA
Hara merupakan unsur yang sangat diperlukan oleh tanaman. Hara banyak terdapat
dalam air tanah. Konsentrasi hara dalam air tanah pada (1) Konsentrasi Normal
sekitar 1-5 permil. (2) Jenuh air 0,21-1 permil dengan Po 0,1-0,5 atm. (3)
Tanah kering konsentrasi hara dalam air tanah dapat meningkat dan menyebabkan
PO tanah menjadi negatif. Berdasarkan peranannya, hara dibagi menjadi :
A. Hara Esensial
Hara esensial sangat diperlukan tanaman untuk menyelesaikan siklus hidupnya.
Hara ini juga sangat dibutuhkan pada proses biokimia tertentu dan peranannya
tidak dapt digantikan oleh unsur lain. Bila unsur tersebut tidak ada, maka
pertumbuhan tanaman akan terhambat, dan akan tumbuh lebih lanjut jika unsur
tersebut ditambahkan. Hambatan pertumbuhan ini memberikan dambak seperti tanda
kahat (defisiensi) yang khas. Unsur yang termasuk hara esensial berjumlah 16
unsur, dan terletak pada sistem periodik unsur pada garis Argon (Ar) yaitu
garis yang menghubungkan Ar dengan C.
B. Hara Fungsional
Hara fungsional adalah hara yang apabila ada dalam tanah atau medium dapat
memperbaiki pertumbuhan tanaman. Misalnya. Unsur Natrium (Na) dapat
menggantikan peran dari unsur Kalium (K). Unsur lain yang merupakan unsur hara
fungsional adalah Kobalt (Co) yang berperan dalam memperkuat ketahanan tanaman
terhadap lingkungan yang tidak menguntungkan tanaman itu sendiri.
C. Hara Potensial
Hara potensial adalah unsur hara yang sering ditemukan dalam tubuh tanaman,
akan tetapi belum jelas fungsi dari unsur hara ini.
Berdasarkan Jumlah yang dibutuhkan oleh
tanaman, hara dapat dibagi menjadi 2 :
A. Unsur Hara Makro
Unsur ini sangat diperlukan oleh tanaman dalam jumlah yang sangat besar. Unsur
ini antara lain : N, P, S (anion) dan K, Ca, Mg (kation).
B. Unsur Hara Mikro
Unsur ini dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang sedikit. Umumnya unsur ini
antara lain : B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn. Akan tetapi pada tanaman tertentu Co,
Se, Si, Na dibutuhkan juga sebagai unsur hara mikro.
Penyerapan unsur hara pada tanaman bisa
melalui daun dan akar. Pada daun biasanya unsur hara yang dapat diangkut antara
lain : CO2, O2, H2O dan sat terlarut. Dan pada akar unsur hara yang dapat
terserap antara lain : O2, H2O, mineral anorganik dan zat organik terlarut.
Mekanisme penyerapan hara oleh akar, antara lain :
A. Aliran Massa (Mass Flow)
Gerakan unsur hara ini mengikuti aliran air keakar secara pasif. Aliran ini
dapat saja terjadi karena adanya transpirasi daun. Jumlah hara yang mencapai
akar melalui proses ini dipengaruhi oleh :
1. Konsentrasi hara yang bersanggungan dalam larutan tanah
2. Laju gerak air ke permukaan akar, atau kaju transpirasi
Jika penyerapan hara lebih besar daripada pengisian hara kembali (resupply)
dalam jangka waktu penjang maka akan terbentuk depletion zone disekitar akar.
B. Difusi Ion
Dalam hal ini, gerak unsur hara disebabkan karena adanya perbedaan gradien
konsentrasi (secara difusi).
Beberapa hipotesis penyerapan hara :
A. Hipotesis difusi
Kelemahan dari Hipotesis ini adalah konsentrasi hara di dalam sel lebih tinggi
dari tanah.
B. Hipotesis transpirasi
Kelemahan dari Hipotesis ini adalah waktu transpirasi, tumbuhan tetap menyerap
hara.
C. Hipotesis akumulasi ion berdasarkan kesetimbangan
Kelemahan dari Hipotesis ini adalah keseimbangan yang seseungguhnya tak pernah
terjadi dalam sel.
D. Hipotesis pertukaran ion
Kelemahan Hipotesis ini adalah masalah yang harus dipecahkan cukup banyak
(gradien konsentrasi dan elektrisitas)
E. Hipotesis elektroforesis
Hipotesis ini menjelaskan bahwa membran mempunyai pori yang dibatasi oleh
molekul yang bermuatan. Kelemahan dari Hipotesis ini adalah ukuran dari pori
pada membran yang hanya ± 10 Angstrom.
KERAPATAN AKAR
Kerapatan tanah adalah panjang akar per satuan tanah. Kerapatan akar dapat
istilahkan dengan panjang akar dengan satuan ?m akar cm 3 tanah dengan membagi
tanah dimana akar tersebut tersedia. Kerapatan akar dapat diperoleh dengan cara
pembakuan ketebakan lapisan tanah yang hilang , maka suatu peta kerapatan akar
dapat dipeoleh dengan mencatat panjang akar dalam tiap-tiap bujur sangkar
(Bohm, 1976). Contoh-contoh kerapatan akar (panjang akar per satuan tanah)
adalah pada jagung dan kedelai. Dalam tanah bagian atas, kerapatan akar
meningkat sampai kira-kira waktu pembungaan dan lebih besar pada jagung dari
pada kedelai. Kerapatan jagung juga semakin menurun dengan kedalaman tidak
tergantung saat pengambikan contohnya, tetapi pada kedelai polanya lebih rumit.
Bentuk penyajian ini menonjolkan sifat dinamika sestem perakaran suatu tanaman
semusim dan penurunanya cukuo tajam seteah pembungaan. Sebagian akar jelas mati
jauh sebelum tanaman dewasa. Pengaruh tersebut sangat nyata dalam tanah bagian
atas yang menunjukkan bahwa akar-akar cabang yang terbentuk lebih awal, yang
lebih dekat dengan permukaan akar, mati secara berurutan dengan cara yang dapat
disamakan dengan daun-daun dibagian bawah diatas tanah. Kerapatan perakaran
dalam tanah bagian atas adalah terbesar pada saat masaknya tanamanm yang
menunjukkan suatu penurunan diameter rata-rata akar hidup secara progresif
sementara tanaman menua.
3. HUBUNGAN ANTARA SERAPAN HARA DAN KERAPATAN AKAR
Kita telah mengetahui bahwa hara sangat penting bagi tanaman. Kerapatan akar
pada masing-masing tanaman biasanya berbeda mengenai jenis tanaman tersebut
apakah termasuk tanaman dikotil atau monokotil. Paa tanaman monokotil,
kerapatan tanah sangat besar pada saat tanaman ini akan berbuah dan akan
menurun tingkat kerapatannya bila dilihat dari segi kedalaman tanah. Hal ini
berbeda dengan tanaman dikotil pada umumnya yang mempunyai kerapatan akar yang
semakin tinggi bila dilihat dari kedalaman tanah. Semakin dalam tanah maka
kerapatan akar taaman dikotil semakin besar.
Walaupun tida ada yang mengkaji secara detail tentang sistem perakaran, Nye dan
Foster (1961) megukur pengambilan p32 dari tempat yang berlainan dalam tanah
untuk tiga tanaman budidaya di ghana. Mereka mandapatkan pengambilan yang
sedikit dari lapisan-lapisan yang dalam, yaitu 16 % dibawah 30 cm untuk
juwawut, 7 % dibawah 25 cm untuk jagung dan 11 % dibawah 25 cm untuk gude.
Mereka menganggap ini terutama sebagai akibat dari ketersediaan fosfor yang
sangat rendah dalam tanah bagian bawah. Walaupun demikian, tampak bahwa jagung
mempunyai sistem akar terdangkal dan juwawut terdalam. Gude yang kedalaman
akarnya ditengah-tengah akhitnya akan berakar paling dalam, karena gude
memiliki musim pertumbuhan yang lama dari pada jagung dan juwawut.. sampai 30
hari setelah penyebaran, tanaman padi-padian mengambil fosfor terutama dari
tanah tidak lebih jauh dari pada 40 cm kesamping dari batang tanaman. Tetepi
pengambilan selanjutnya tersebar merata kesamping sejauh 60 cm. Gude
membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mengembangkan akar-akarnya kesamping,
pada umur 55 hari masih hanya mengambil 63 % dari fosfornya dari daerah 25 cm
dari batang.
Pengamatan tentang peranan beberapa sifat fisisk tanah Ultisol pada penyebaran
akar tanaman kelapa sawit telah dilakukan di kebun Marihat, PT. Perkebunan
Nusantara IV. Penvebaran akar secara lateral diamati pada 3 (tiga) arah, yaitu
(1) sejajar dengan jalan panen/pasar pikul (K), (2) memotong jalan panen/pasar
pikul (PP) dan (3) memotong tempat pemupukan pelepah (TP). Pengambilan contoh
akar di setiap arah tersebut, dilakukan pada jarak 50 cm, 100 cm, 150 cm. 200
cm, 300 cm, 350 cm, 400 cm, 450 cm, 500 cm, 550 cm, 600 cm, 650 cm, 700 cm. 750
cm, 800 cm dan 850 cm dari pangkal batang. Penyebaran akar se¬cara vertikal
diamati di setiap arah dan setiap interval jarak pengamatan lateral dengan
ke¬dalaman 0-25 cm, 25-50 cm, 50-75 cm dan 75-100 cm. Pemilahan akar dilakukan
terhadap akar primer, sekunder dan tersier. Sifa-sifat fisik tanah yang diamati
meliputi tekstur, bobot isi (BV), bobot jenis (BJ), permeabilitas, persentase
agregasi dan kemantapan agregat. Peng¬amataul menunjukkan bahwa di kedalaman
0-25 cm kerapatan akar berhubungan erat dengan BV, pori drainase, ruang pori
total dan permeabilitas. Di kedalaman 25-50 cm kerapatan akar berhubungan erat
dengan B V, ruang pori total, persentase agregasi, persentase debu,
perme¬abilitas dan kemantapan agregat. Di kedalaman 50-75 cm kerapatan akar
berhubungan erat dengan BV. Kemampuan agregat, porositas total dan berat rerata
diameter agregat. Di kedalman 75-100 cm kerapatan akar hanya berhubungan dengan
permeabilitas tanah.
Fungsi Unsur Hara
Setiap mahkluk hidup pasti membutuhkan
nutrien sebagai sumber energi pertumbuhan, demikian pula halnya dengan tanaman.
Untuk dapat hidup dan berkebang secara baik setiap harinya tanaman membutuhkan
bahan nutrsi berupa unsur hara yang dapat dikonsumsi.
Setiap jenis unsur hara yang dibutuhkan oleh
tanaman, tentunya memiliki fungsi, kelebihan dan kekurangannya masing-masing.
Dalam memberikan unsur hara pada tanaman tentunya sangat penting dijaga
keseimbangan dan pengaturan kadar pemberian unsur hara tersebut, sebab jika
kelebihan dalam pemberiannya akan tidak baik dampaknya, demikian pula halnya
jika yang diberikan tersebut krang dari takaran yang semestinya diberikan.
Fungsi, Kelebihan dan Kekurangan Unsur Hara
Nitrogen
Fungsi
Penyusun Purin, Alkohid, Enzym, Zat Pengatur
Tumbuh, Klorofil, Membran sel
Merangsang pertumbuhan tanaman secara
keseluruhan
Merupakan bagian dari sel ( organ ) tanaman
itu sendiri
Berfungsi untuk sintesa asam amino dan
protein dalam tanaman
Merangsang pertumbuhan vegetatif ( warna
hijau ) seperti daun
Kekurangan Nitrogen
Tanaman yang kekurangan unsur N
gejalanya : pertumbuhan lambat/kerdil, daun hijau kekuningan, daun sempit,
pendek dan tegak, daun-daun tua cepat menguning dan mati.
Klorosis di daun tua dan semakin parah akan
terjadi juga pada daun muda
Phospor
Fungsi
Penyusun nukleoprotein dan phospholipid
Energi transfer
Berfungsi untuk pengangkutan energi hasil
metabolisme dalam tanaman
Merangsang pembungaan dan pembuahan
Merangsang pertumbuhan akar
Merangsang pembentukan biji
Merangsang pembelahan sel tanaman dan
memperbesar jaringan sel
Kekurangan
Tanaman yang kekurangan unsur P gejalanya:
pembentukan buah/dan biji berkurang, kerdil, aun berwarna keunguan atau
kemerahan ( kurang sehat )
Potasium (Unsur
yang sangat mobil)
Fungsi
Untuk enzym activity
Membuka dan menutup stomata
Kekurangan
Menghambat translokasi karbohidrat dan
metabolisme nitrogen
Sulfur (lebih
kurang mobil dibandingkan dengan Nitrogen, Phosporr dan Potasium)
Fungsi
Penyusun Cystine dan asam amino yang lain,
biotin, Thiamin dan Coenzym A
Kekurangan
Menyebabkan klorosis
Gagalnya sintesis protein
Akumulasi asam amino
Calcium
Fungsi
Penyusun dinding sel sebagai calcium pectat /
kelenturan dinding sel
Nitrogen metabolisme
Berfungsi dalam proses fotosintesa,
pengangkutan hasil asimilasi, enzim dan mineral termasuk air.
Meningkatkan daya tahan/kekebalan tanaman
terhadap penyakit
Kekurangan
Tanaman yang kekurangan unsur K
gejalanya : batang dan daun menjadi lemas/rebah, daun berwarna hijau gelap
kebiruan tidak hijau segar dan sehat, ujung daun menguning dan kering, timbul
bercak coklat pada pucuk daun.
Magnesium
Fungsi
Molekul klorofil
System beberapa enzym
Kekurangan
Klorosis
Unsur Besi
Fungsi
Syntesa protein chloroplast
Enzym respirasi seperti perikosida, katalase,
perredoksin, oksidase cytochrome.
Kekurangan
Klorosis biasanya pada daerah alkali
Mangan
Fungsi
Syntesa klorofil
Activasi enzym
Ketersediaan zat besi
Kekurangan
Perubahan bentuk daun (frencling)/ khlorosis
atau mati sebagian
Kelebihan
Terjadi keracunan
PRINSIP SERAPAN HARA
Strategi pertanian organik yaitu memindahkan
hara secepatnya dari sisa tanaman, kompos dan pupuk kandang menjadi biomassa
tanah yang selanjutnya setelah mengalami proses mineralisasi akan menjadi hara
dalam larutan tanah. Sedangkan kegunaan pertanian organik adalah meniadakan
atau membatasi kemungkinan dampak negatif yang ditimbulkan oleh budidaya
kimiawi.
Akhir-akhir ini pemerintah telah mensosialisasikan pertanian organik dan
mencanangkan 25 tahun ke depan bahwa sistem pertanian di Indonesia 50% harus
sudah melaksanakan sistem pertanian organik (wawancara Mentan di TV).
Beberapa alasan mengapa harus menerapkan pertanian organik, karena:
1. Ketahanan pangan mulai menghadapi banyak persoalan.
2. Persoalan lingkungan sudah mulai muncul.
Sejak beberapa tahun telah terjadi kenaikan produksi yang menurun yang berarti
terjadi kejenuhan produktivitas (levelling off). Hal tersebut merupakan suatu
petunjuk bahwa efisiensi pemupukan telah menurun, salah satu sebabnya adalah
kurangnya perawatan dan pelestarian sumber daya tanah sehingga kesuburannya
merosot baik dari segi kimia, fisika maupun biologi tanah. Pendapat Harwood
(1991) yang dikutip oleh Swift dan Woomer (1993) bahwa Revolusi hijau telah
menurunkan kualitas sumberdaya lahan akibat pemakaian pupuk kimia dan pestisida
yang berlebihan dan te
rus menerus.
Mutu tanah pertanian ditentukan antara lain oleh kandungan bahan organik tanh
seperti yang dikategorikan oleh (Karama, 2001) bahwa tanah dengan kategori
buruk jika mengandung kurang dari 1% bahan organik, kategori kurang mengandung
1-2% bahan organik, kategori sedang mengandung 2-3% bahan organik dan kategori
baik jika mengandung bahan organik 3-5%.
Tanah pertanian di Indonesia dari Barat sampai dengan Timur mempunyai kandungan
bahan organik, pH, KTK, ketersediaan hara N, P, K, Ca, Cu, Zn, S, Mo, dan Bo
rendah sampai sangat rendah. Hasil penelitian ± 65% luas sawah di Indonesia
kandungan bahan organiknya kurang dari 1% yang berarti masuk dalam kategori
buruk (Karama S., 2001).
Peran Bahan Organik
Pada umumnya bahan organik mengandung unsur hara makro N,P dan K rendah tetapi
mengandung unsur hara mikro dalam jumlah cukup yang sangat diperlukan bagi
pertumbuhan tanaman. Keuntungan yang diperoleh jika memanfaatkan bahan organik
yaitu dapat memperbaiki kesuburan fisik, kimia dan biologi tanah. Bahan organik
mampu mengikat air, memperbanyak ruang udara, mengikat metal berat / racun,
meningkatkan aktivitas dan manfaat mikro serta makroorganisme, memperbesar
Kapasitas Tukar Kation dan meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk anorganik.
Kebiasaan para petani padi sawah dalam menangani jerami padi adalah dengan cara
membakarnya, padahal jerami padi mengandung unsur N,P,K,S,Si,Ca dan Mg (
Sutanto, 2002). Di samping itu keuntungan pemanfaatan jerami padi dalam
budidaya padi organik adalah tersedia langsung di lahan usaha tani. Hasil
penelitian di Cicurug Sukabumi, bahwa pemberian jerami padi pada tanah sawah
selama 6 musim tanam sebanyak 5 ton / ha / musim dapat menghasilkan sekitar 7
ton gabah kering giling / ha dan efisiensi pupuk N dan P meningkat (Karama,
dkk., 1996). Banyak sekali bahan organik di lahan sawah, seperti : Azolla,
Crotalaria, Sesbania bahkan gulma pun dapat dijadikan sumber pupuk organik.
Dalam usaha melestarikan produktivitas tanah dengan mengembalikan sisa panen
dan menambah bahan organik tanah merupakan kebijakan dan tindakan utama. Bahan
organik merupakan sumber utama energi untuk mikroba, oleh karena itu teknologi
yang erat kaitannya dengan penggunaan bahan organik yaitu "Teknologi Pupuk
Mikroba" atau sering disebut sebagai pupuk hayati / biofertilizer.
Peran Mikroba
1. Pengomposan oleh bioaktivator
Petani sering mengeluhkan hasil pertanian organik yang produktivitasnya
cenderung rendah dan lebih rentan terhadap serangan hama dan penyakit. Masalah
ini sebenarnya bisa diatasi dengan memanfaatkan bioteknologi berbasis mikroba
yang diambil dari sumber-sumber kekayaan hayati.
Tanah pertanian yang subur mengandung lebih dari 100 juta mikroba per gram
tanah, jadi produktivitas dan daya dukung tanah tergantung pada aktivitas
mikroba tersebut. Tetapi ada mikroba yang menguntungkan dan ada pula yang
merugikan, oleh karena itu mikroba yang diharapkan adalah yang menguntungkan,
berarti mikroba yang digunakan harus diidentifikasi sampai sejauh mana
peranannya.
Mikroba yang menguntungkan bagi pertanian yaitu berperan dalam menghancurkan
limbah organik, recycling hara tanaman, fiksasi biologis Nitrogen, pelarutan
Pospat, merangsang pertumbuhan , biokontrol pathogen dan membantu penyerapan
unsur hara.
Salah satu masalah yang sering ditemui ketika menerapkan pertanian organik
adalah kandungan bahan organik dan status hara yang rendah. Cara mengatasinya
yaitu dengan memberikan pupuk hijau atau pupuk kandang. Limbah organik tersebut
harus dikomposkan dulu agar menjadi unsur hara yang dapat diserap oleh tanaman,
sedangkan pengomposan alami memakan waktu yang lama antara 3 sampai 5 bulan
tergantung bahannya.
Proses pengomposan dapat dipercepat dengan menggunakan mikroba penghancur (dekomposer)
yang berkemampuan tinggi. Penggunaan mikroba dapat mempersingkat proses
pengomposan dari beberapa bulan menjadi beberapa minggu. Mikroba tersebut akan
tetap hidup dan aktif di dalam kompos. Ketika kompos tersebut diberikan ke
tanah, mikroba tersebut akan berperan untuk mengendalikan organisme patogen
penyebab penyakit tanaman.
2. Pupuk Mikroba / Pupuk Hayati
Pelaksanaan pertanian organik sangat membatasi bahkan menghindari pemakaian
pupuk kimia. Untuk memenuhi kebutuhan hara tanaman, jangan mengandalkan kompos
sebagai sumber utama nutrisi / unsur hara tanaman, karena kandungan hara kompos
rendah.
Kompos matang kandungan haranya ± 1,7% N; ± 0,4% P2O5 dan ± 2,2% K dengan kata
lain untuk memupuk padi yang kebutuhan haranya 200kg urea / ha, 75kg SP-36 / ha
dan 37,5kg Kcl / ha dibutuhkan 22 ton kompos / ha. Jumlah kompos yang demikian
besar ini memerlukan banyak tenaga kerja dan berimplikasi pada naiknya biaya
produksi.
Untuk mengatasi masalah tersebut, dapat menggunakan mikroba-mikroba yang
menguntungkan yang dapat berperan dalam penyediaan dan penyerapan hara bagi
tanaman.
Unsur hara N, P dan K adalah unsur yang penting bagi tanaman, semuanya
melibatkan aktivitas mikroba. Hara N tersedia banyak di udara, hampir 74%
kandungan udara adalah N, tetapi agar tersedia bagi tanaman maka N harus
ditambat oleh mikroba-mikroba penambat N seperti: Rhizobium, Azospirillum,
Azotobacter dll.
Hasil penelitian di Filipina, bahwa tanaman jagung yang diinokulasi
Azospirillum hasilnya meningkat sampai 48% dan kebutuhan pupuk N berkurang 66%
(Cosico dkk., 1991). Begitu juga penelitian yang dilakukan Nurmayulis (2005)
memperlihatkan bahwa hasil kentang meningkat ± 20% jika diinokulasi
Azospirillum bersama-sama pemberian pupuk organik yang difermentasi M-BIO.
Mikroba lain yang berperan dalam penyediaan hara adalah mikroba pelarut Pospat
dan Kalium. Tanah pertanian di Indonesia umumnya mengandung P cukup tinggi
(jenuh), namun P ini tidak tersedia bagi tanaman karena terikat mineral liat
tanah. Bila memberikan mikroba pelarut P ke dalam tanah, maka mikroba tersebut
akan melepaskan ikatan P dari mineral liat sehingga hara P menjadi tersedia
bagi tanaman. Mikroba ini seperti: Pseudomonas, Bacillus, Aspergillus dll.
Mikroba yang berkemampuan tinggi melarutkan P, umumnya juga berkemampuan tinggi
dalam melarutkan K (Isroi, 2004). Hasil penelitian pemberian inokulasi mikroba
pelarut P pada padi sawah ternyata dapat menekan kebutuhan NPK sampai 75% dari
dosis anjuran (Saraswati dkk., 2004).
Disamping itu, beberapa mikroba mampu menghasilkan hormon. Seperti Azotobacter
dan Azospirillum mampu mensintesis substansi yang secara biologis aktif dapat
meningkatkan perkecambahan biji, tegakan dan pertumbuhan tanaman seperti
vitamin B, asam indol asetat, gibberelin dan sitokinin (Wedhastri S., 2002;
Gunarto., 1996). Hormon yang dihasilkan oleh mikroba akan diserap oleh tanaman
sehingga tanaman akan tumbuh lebih cepat atau lebih besar.
Hama dan penyakit merupakan salah satu kendala dalam budidaya pertanian
organik. Di alam terdapat mikroba yang dapat mengendalikan organisme patogen.
Organisme patogen akan merugikan ketika terjadi ketidakseimbangan populasi
antara organisme patogen dengan mikroba pengendalinya. Tugas kita harus
menyeimbangkan populasi kedua jenis organisme itu, hama dan penyakit tanaman
dapat dihindari.
Mikroba yang dapat mengendalikan patogen antara lain: Bacillus thuringiensis,
Bauveria bassiana dll. Aplikasi pupuk hayati / mikroba pada pertanian organik
khususnya pada tanaman padi dapat menyuplai kebutuhan hara tanaman yang selama ini
dipenuhi dari pupuk kimia. Adanya bioteknologi berbasis mikroba, para petani
organik (padi) tidak perlu hawatir dengan masalah ketersediaan bahan organik,
unsur hara, dan serangan hama serta penyakit tanaman.
CARA MASUKNYA HARA KE DALAM TANAMAN
Kedalaman tanah efektif yang
dangkal,merupakan karakter inheren tanah Entisol dari subgroup Lithic. Risiko
utama pada tanah-tanah yang bersolum tipis adalah keterbatasan kemampuan tanah
untuk menyimpan air dan unsur hara, termasuk N dan P . Keterbatasan ini juga
biasanya akan menyebabkan sistem pemupukan yang dilakukan menjadi tidak efektif
.Hal ini akan berimplikasi
terhadap pertumbuhan bibit tanaman,pertumbuhan tanaman dewasa, dan pada tanaman
menghasilkan yang dikembangkan pada areal peertanaman kelapa sawit yang ada.
Banyak metode dapat digunakan untuk menulusuri pergerakan hara dan proses
metabolismenya oleh tanaman , antara lain: melalui analisis jaringan tanaman
atau dengan melihat besarnya laju pertumbuhan dan jumlah produksi yang
dihasilkan, dan dihubungkan dengan jumlah pupuk yang diberikan . Namun cara ini
memerlukan waktu yang relatif lama dan tingkat akurasi datnya relatif rendah.
Karena itu diperlukan teknologi lain sebagai acuan untuk me-nelusuri pergerakan
hara dan distribusinya di dalam tanaman. Peng-gunaan teknik nuklir (melalui
isotop) untuk menditeksi dan menulusuri pergerakan hara dari tanah masuk ke
dalam tanaman . Teknik ini telah banyak dilakukan tetapi masih terbatas pada
tanaman –tanaman semusim, dan tidak memperhitungkan pengaruh pembatas airtanah
yang juga menentukan ketersediaan dan pergerakan hara.
Penelitian tahap ketiga ini bertujuan untuk mengevaluasi efektivitas pemupukan
pada tanaman sawit yang telah menghasilkandengan iplikasi teknik nuklir, baik
pada tanah dangkal maupun pada tanah dalam dengan tingkat ketersediaan air
tanah yang berbeda. Selanjutnya ,menditeksi secara dini mobilitas N dan P yang
diserap oleh tanaman kelapa sawit menghasilkan pada tingkat ketersediaan air
tanah yang bebeda
Penelitian dilaksanakan pada pertanaman kelapa sawit yang telah menghasilkan
dari dua regim tanah yang kontras dengan blok pertanaman yang berbeda.
Kekontrasannya dinilai berdasarkan tanah yang solumnya dangkal dan dalam.
Penelitian dilakukan dengan menggnakan rancangan petak terpisah, perlakuan air
(-05 sampai –10 kPa atau regim basah, dan –20 samapi –200 kPa atau regim
kering), ditempatkan sebagai petak utama dan dosis pupuk (tanpa N dan P; N
1.000 g pohon-1 dan P 500 g pohon-1; dan N 2.000 g pohon-1 dan P 1.000 g
pohon-1) ditempatkan sebagai anak petak.
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah tanaman kelapa sawit telah
m,enghasilkan ™, berumur 8 tahun pada masing-masing blok areal pertanaman yang
berbeda regim tanahnya (dangkal dan dalam), dan diseleksi berdasarkan kondisi
pertumbuhannya yang seragam. Urea, SP36, KCl, isotop 15N dan 32P, pestisida,
aqudest dan air, selang air, box sampel bagian tanaman dan gabus.
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah satu set alat aplikasi dan
pengamanan isotop serta analisisnya, drum air, pompa air, ember,timbangan
analitik, meteran, gelas ukur, ring sampel, sinterfunnel, permeameter constant
head, pH meter digital ,alat pengukur fotosintesis Portable Photosynthesis
System CID Licor Tipe CI-301PS, alat pengukur potensial matriks tanah (pengukur
konduktifitas hidrolik berupa sinter-funnel, permeameter constant head),
seperangkat alat analisis potensial air daun tanaman, parang ,cangkul, kereta
dorong dan skop.
Berdasarkan hasil penelitian di pertanaman kelapa sawit menghasilkan, secara
umum diperoleh hasil bahwa perbedaan jumlah ketersediaan , berpengaruh terhadap
kemampuan tanaman untuk menyerap hara dari dalam tanah,jumlah air yang cukup
(-5 kPa sampai-10 kPa) mengakibatkan tanaman dapat menyerap N dan P lebih baik
dibading dengan jumlah air –20 kPa sampai-200 kPa. Rata-rata jumlah serapan
hara total (dari pupuk dan dari tanah) lebih tinggi pada dosis N 2.000 g dan P
1.000 g,jumlah serapan ini dideteksi dengan baik melalui 15N dan32P, sehingga
meningkatkanaspek fisiologi tanaman kelapa sawit, menghasilkan, peningkatan ini
terlihat pada penurunan konduktan stomata, penurunan laju
transpirasi,peningkatan potensial air daun, meningkatkan laju fotosintesis, dan
meningkatnya pertumbuhan tanaman kelapa sawit yang telah menghasilkan. Terjadi
interaksi antara ketersediaan air dengan jumlah pupuk yang dapat diserap oleh
tanaman kelapa sawit menghasilkan, meskipun hubungan dengan efesiensi
penggunaan air tidak berkolrelasi positif., semakin tinggi jumlah air tersedia
(-5 kPa sampai –10 kPa), maka jumlah serapan N dan P total (dari pupuk dan dari
tanah) semakin lebih banyak (34,55% N dan 21.17% P pada tanah dangkal, dan
44,80% N dan 25.77% P pada taah dalam). Demikian juga terhadap aktifitas
fisiologi tanaman, semakin tinggi tingkat ketersediaan air tanah dan dosis
pupuk N dan P yang diberikan, maka proses fisiologi yang diekpresikan terhadap
laju fotosintesis tanaman semakin tinngi. Proses ini juga jelas ditunjukkan
dengan aspek pertumbuhan tanaman yang terjadi
No comments:
Post a Comment