BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Nutrisi tumbuhan / Unsur hara merupakan komponen penting dalam pertumbuhan

tumbuhan. Unsur hara banyak tersedia dialam, sehingga tumbuhan bisa memanfaatkannya untuk

kebutuhan metabolismenya.

Berdasarkan keesensialannya unsur hara yang dibutuhkan terbagi terbagi menjadi dua

yakni unsur hara esensial dan unsur hara non- esensial atau beneficial. Unsur beneficial adalah

unsur tambahan yang tidak dibutuhkan oleh semua tanaman, namun perannanya cukup penting

pada tanaman tertentu. Unsur hara esensial terdiri atas unsur hara makro dan mikro. Unsur hara

esensial merupakan unsur hara yang mutlak dibutuhkan tanaman dan fungsinya tidak bisa

digantikan oleh unsur lain, tidak terpenuhinya salah satu unsur hara akan mengakibatkan

tanaman tersebut tidak dapat menyelsaikan siklus hidupnya.

Ada beberapa jenis unsur yang dibutuhkan tanaman untuk dapat tumbuh dan

berkembang. Unsur-unsur yang sangat esensial bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman

ini dapat dikelompokkan menjadi tiga bagian utama, antara lain:

1. Nutrien Makro adalah kelompok unsur yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang relatif

besar yaitu Nitrogen (N), Phospor (P) dan Kalium (K).

2. Nutrien Sekunder adalah kelompok unsur yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang

sedang yaitu Kalsium (Ca), Magnesium (Mg) dan Belerang atau Sulfur (S).

3. Nutrien Mikro adalah kelompok unsur yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang sangat

sedikit yaitu Besi (Fe), Mangan (Mn), Seng (Zn), Boron (B), Tembaga (Cu) dan Molibdenum

(Mo).

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.

Makalah ini khusus membahas tentang unsur-unsur hara esensial atau nutrisi esensial

yang dibutuhkan, tumbuhan untuk hidup, khususnya pada Nutrien Sekunder. Serta gejala-gejala

yang muncul pada tubuh tumbuhan sebagai akibat dari kekurangan zat hara esensial Nutrien

Sekunder.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Ca (Kalsium)

Sumber Unsur Ca

1. Bahan organik

Ca dapat dengan cepat terlindi dari seresah tanaman, sebagian yang lain mengalami

mineralisasi pada awal tahapan perombakan bahan tersebut.

2. Ca tertukar: Ca2+ merupakan kation yang dapat dipertukarkan, pertukaran kation

merupakan reaksi paling penting bagi unsur Ca dalam tanah.

3. Pelarutan mineral Ca

Didalam kerak bumi terdapat 3,6% Ca. Mineral Ca di dalam tanah sangat bervariasi. Pada

tanah yang kasar kadar Ca lebih rendah dibanding tanah yang halus teksturnya, kadar Ca juga

rendah pada tanah yang sudah terlapuk lanjut, kadarnya cukup banyak pada tanah humida,

atau wilayah beriklim temperate, tanah permukaan mungkin memiliki kadar Ca yang lebih

rendah karena sifatnya asam. Kadar Ca rendah pada tanah kapuran, terbentuk senyawa Ca

karbonat, terbentuk Gipsum (CaSO4) pada tanah kering. Didalam kerak bumi terdapat 3,6%

Ca

4. Kapur dan pupuk

Kebanyakan Ca yang diberikan ke dalam tanah adalah senyawa untuk menetralisir

kemasaman tanah, terutama CaCO3 dan CaMgCO3. Gipsum digunakan untuk memasok Ca

tanpa mempengaruhi pH tanah, Ca juga terkandung dalam pupuk superfosfat (Narsih, 2010)

Ketersediaan Ca

Ketersediaan Ca dipengaruhi oleh kejenuhan basa dan pH tanah. Kejenuhan Ca2+ yang

tinggi diperlukan agar hara ini tersedia bagi tanaman. Angkanya beragam sesuai tipe tapak

pertukaran. Kejenuhan pada lempung 2:1 besarnya >70% , sedangkan pada bagan organik

tanah dan lempung 1:1 besarnya 40 to 50%. Pada pH yang rendah Ca kurang tersedia. Hal ini

disebabkan kejenuhan Ca2+ rendah, adanya Al3+ dalam larutan menghambat penyerapan

Ca2+. Kation yang lain misalnya Mg2+, K+, NH4+ jika kadarnya tinggi akan menghambat

penyerapan Ca, sebaliknya anion Nitrat akan meningkatkan serapan Ca.

Unsur Ca diserap dalam bentuk kation divalen Ca2+ . Penyerapan Ca2+ terbatas pada ujung

akar: wilayah perakaran muda yang memiliki dinding sel endodermis belum mengalami

suberisasi. Ca memasuki pembuluh xilem melalui jalur apoplastik. Pengangkutan menembus

membran terbatas, diperlukan pertumbuhan akar terus menerus agar pengambulan Ca

mencukupi kebutuhan. Pengangkutan melalui xilem, Ca terbawa oleh aliran air transpirasi.

Peranan Ca

Ca adalah unsur yang penting di dalam tanah. Maka perlu kita perhatikan kembali, bahwa

koloid-koloid humus sampai dengan liat, dapat berjonjot karena Ca, dengan adanya Ca

struktur tanah menjadi mantap dan karena Ca ini pula dapat mempengaruhi semua sifat fisik

tanah, karena:

1. Ca adalah kat-ion tukar yang penting sehingga dengan demikian Ca berperan mengatur

daya absorpsi tanah.

2. Ca membantu daya pengikatan P.

3. Ca merupakan dasar yang utama untuk mempertahankan pH pada batas-batas yang cukup

netral.

Tanaman juga membutuhkan kalsium untuk membuat protein. Kalsium merupakan bagian

esensial dari struktur dinding sel tanaman, menyediakan pengangkutan dan retensi unsur-

unsur yang lain di dalam tanaman. Kalsium juga diketahui sebagai unsur yang dapat

melawan garam alkali dan asam organik di dalam suatu tanaman.

Ca secara langsung dapat mempengaruhi kehidupan tanaman. Tanaman menghisap Ca

sebanyak 20 - 300 kg/Ha/tahun dengan bentuk CaO. Ca membantu tumbuhnya dinding sel,

perkecambahan, perakaran dan memberi kekuatan pada Leguminose yang tidak berkayu. Ca

dapat menetralisasi asam-asam organik dan mengatur penggunaan yang tepat dari K, Mg, S

dan Cu.

Defisiensi unsur Ca meyebabkan terhambatnya pertumbuhan sistem perakara, selain akar

kurang sekali fungsinyapun demikian terhambat, gejala-gejalanya yang timbul tampak pada

daun, dimana daun-daun muda selain berkeriput mengalami per-ubahan warna, pada ujung

dan tepi-tepinya klorosis ( berubah menjadi kuning) dan warna ini menjalar diantara ujung

tulang-tulang daun, jaringan-jaringan daun pada beberapa tempat mati. Kuncup-kuncup yang

telah tumbuh mati. Defisiensi unsur Ca menyebabkan pula pertumbuhan tanaman demikian

lemah dan menderita. Hal ini dikarenakan pengaruh terkumpulnya zat-zat lain yang banyak

pada sebagian dari jaringan-jaringannya. Keadaan yang tidak seimbang inilah yang

menyebabkan lemah dan menderitanya tanaman tersebut atau dapat dikatakan karena

distribusi zat-zat yang penting bagi pertumbuhan bagian yang lain terhambat ( tidak lancar)

( Yudhi, 2009)

Gejala kekurangan kalsium yaitu titik tumbuh lemah , terjadi perubahan bentuk daun ,

mengeriting , kecil , dan akhirnya rontok. Kalsium menyebabkan tanaman tinggi tetapi tidak

kekar. Karena berefek langsung pada titik tumbuh maka kekurangan unsur ini menyebabkan

produksi bunga terhambat. Bunga gugur juga efek kekurangan kalsium. Kelebihan kalsium

akan mempengaruhi pH tanah (Anonim, 2011) dan akan mengakibatkan kekahatan hara Mg

atau K dalam tanaman.

2.2 Mg (Magnesium)

Bentuk dan fungsi Mg dalam tanaman

Merupakan hara makro sekunder, diperlukan tanaman dalam jumlah relatif banyak, lebih

sedikit dibanding N dan K, serupa jumlahnya dengan P, S dan Ca; umumnya Mg <Ca. 

Esensial untuk fotosintesis: menjadi atom pusat dari molekul klorofil, jumlahnya 15- 20%

total Mg dalam tanaman. Komponen struktural pada ribosom: sintesis protein. Aktivasi

ensim: transfer fosfat dan gugus karboksil, yaitu reaksi ATP dan transfer energi, fiksasi

CO2 oleh RuBP carboxylase.

Mobilitas Mg

Mg bersifat mobil dalam tanaman: dialihtempatkan dari daun tua ke titik tumbuh.  Gejala

kekahatan yang muncul: dimulai pada daun tua dibagian bawah tanaman; kenampakan utama

berupa klorosis kekuningan diantara tulang daun (interveinal chlorosis), sedangkan tulang

daun tetap hijau, hal ini mirip dengan gejala kekahatan Fe; pada beberapa tanaman daun di

bagian bawah membentuk a reddish-purple cast; jika lanjut daun mengalami nekrosis. 

Kelebihan Mg tidak secara langsung meracuni tanaman atau organisme, kelebihan Mg dapat

disimpan di vakuola, kadar Mg yang tinggi dalam tanah menghambat penyerapan kation

yang lainnya, misalnya menmgakibatkan kekahatan K  atau Ca.

Sumber Mg

1. Bahan organik: kebanyakan Mg segera terlindi dari seresah, sisanya mengalami

mineralisasi pada tahap awal perombakan residu tersebut.

2. Rabuk, kompos dan biosolid: kebanyakan Mg terlarut, segara tersedia. oleh karena itu

denganmudah hilang sebelum diberikan ke lahan

3. Mg tertukar: Mg2+ termasuk kation dapat ditkar, pertukaran kation termasuk reaski

terpenting bagi Mg dalam tanah

4. Pelarutan mineral Mg: yaitu mineral primer atau mineral lempung  sekunder, tanah kasar

lebih sedikit kandungan Mg dibanding tanah halus, kadar Mg lebih tinggi pada lahan

kering semi arid atau arid.

5. Kapur dan Pupuk : Mg berada dalam senyawa yang dibgunakan untukmentralkan pH

tanah, terutaam dalam bentuk batu kapur dolomit (CaMgCO3), bentuk yang lain misalnya

garam Epsom (MgSO4 ) dan K2SO4 . MgSO4 (Sul-Po-Mag)

Bentuk Mg yang diserap tanaman

Mg diserap tanaman dalambentuk kation divalen Mg2+

Gerakan Mg menuju akar:

Mg2+ dipasok oleh mass flow dan root interception. Root interception Mg jauh lebih rendah

dibanding pada Ca. Kadar dalam larutan tanah 5-50 ppm, pada tanah iklim sedang

(temperate).

Transformasi Mg dalam tanah

1. Pertukaran kation: Adsorpsi – desorpsi dari lempung dan bahan organik

2. Presipitasi – dissolusi kapur dan mineral sekunder: gamping dolomiti; mineral lempung

kaya Mg (lempung 2:1 , vermiculite)

3. Pelapukan mineral tanah primer: Biotite, hornblende, olivine

Pertukaran kation

Reaksi pertukaran kation paling menentukan kelakuan Mg dalam tanah. Keseimbangan cepat

antara tertukar dengan terlarut: Mg tertukar menyangga Mg dalam larutan, ingat faktor

kuantitas dan intensitas. Mg2+ diikat lebih kuat dibanding kationmonovalen: Al3+ > Ca2+ >

Mg2+ > K+ = NH4+ > Na+

Ketersediaan Mg bagi tanaman

Kejenuhan Mg dan pH: diperlukan kejenuhan Mg2+ >10% agar mencukupi tanaman,

kejenuhan Mg2+ diperlukan lebih tinggi pada tanah lempung 2:1 dibanding, tanah dengan

KPK yang bersumber dari bahan organik atau lempung 1:1, Mg kurang tersedia pada pH

rendah: karena kejenuhan Mg2+ lebih rendah,  kehadiran Al3+ dalam larutan menghambat

penyerapan Mg2+ . Kation lain: Jika kadar Ca2+, K+, NH4+ tinggi akan mengganggu

penyerapan Mg2+, Nitrat dibandingkan Ammonium, akan meningkatkan serapan Mg2+

Pengangkutan Mg

1. Erosi: jika KPK lebih tinggi kehilangan akan lebih tinggi

2. Pelindian: Mg merupakan kation dalam air pelindian menuju saluran drainase,

menyumbang pemasaman tanah

Manajemen Pupuk Mg

Pengapuran: Mg dengan mudah dapat dikelola dengan pengapuran pada tanah berpH rendah

(dengan kapur dolomit), pengapuran dapat menyebabkan kekahatan Mg jika kadar Ca yang

tinggi (kalsit) digunakan pada tanah dengan kadar Mg yang rendah]. Kekahatan: tanah

masam, pasiran dengan KPK rendah dengan pelindian yang hebat, pemupukan K (KCl and

K2SO4) dapat meningkatakan kehilangan tersebut, tanah dengan kadar K yang tinggi

menyebabkan kekahatan Mg karena menghambat penyerapan Mg. Grass tetany: kekahatan

Mg pada ternak dapat terjadi meskipun kadar dalam tanaman belum kahat, lebih hemat

memberi garam Epsom pada pakan ternak dibanding pemupukan lewat tanah

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 sangat 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.

2.3 S (Sulfur)

Bentuk dan fungsi S dalam tubuh tanaman

Unsur S diperlukan oleh tanaman dalam jumlah relatif banyak, lebhi sedikit dibanding N atau

K, serupa dengan  P, Ca dan Mg.; sebagai penyusun asam amino essensial: sistin, sistein dan

metionin, 90% S dalam tanaman berupa protein, ikatan disulfida, susunan protein dan

aktivitas ensim, pembentukan klorofil; Ferredoksin: protein Fe-S, reaksi redoks: fotosintesis,

penyematan nitrogen, reduksi nitrat dan sulfat; koensim: koensim A dan vitamin, biotin,

thiamine, B1; senyawa volatil: tanaman keluarga Onion dan crucifer (cabbage).

Mobilitas S

Unsur S relatif tidak mobil dalam tanaman: tidak segera dapat dialihtempatkan dari daun

yang tuda ke bagian titik tumbuh, gejala kekahatan muncul pertama pada bbagian atas yaitu

daun muda. Gejala kekahatan: kerdil (stunted), pertumbuhan spiral (spindly growth),

seringkali seluruh tanaman menjadi klorosis seragam (uniformly chlorotic), tanaman Crucifer

membentuk warna kemarahan dan ungu, kadar protein rendah, pengumpulan N bukan

protein. Jika kadar S berlebihan tidak secara langsung mempengaruhi tanaman tersebut atau

organisme yang memakannya, tetapi dapat menyebabkan masalah kegaraman karena S

merupakan anion yang dominan pada tanah salin, pelindian yang hebat dari 

SO4= meningkatkan kehilangan kation.

Sumber S

1. Perombakan bahan orgaik tanah, karena 90% S dalam tanah berada dalam bentuk organik

tersebut

2. Rabuk, kompos dan biosolid.

3. Sulfat yang terjerap pada tapak pertukaran anion dari oksida Al dan Fe.

4. Mineral S: pada musim kering sulfida dalam bentuk anaerob.

5. Pengendapan atmosfer dari inudstri, hujan asam.

6. Pupuk S.

Bentuk S yang diserap tanaman

1. Penyerapan langsung SO2 oelh daun: jumlahnya kecil, jika kadar S dalam udara tinggi

akan meracuni tanaman.

2. Penyerapan akar etrutama dalam bentuk: sulfat (SO4-).

Gerakan S menuju akar

Di dalam tanah sulfat bergerak karena aliran masa dan difusi. Terutama beregrak karena

aliran masa (mass flow), difusi memiliki arti penting pada tanah dengan kadar S yang rendah.

Kadar dalam larutan tanah 5-20 ppm. Aras yang mencukupi kebutuhan tanaman 3-5 ppm

dalam tanah

Transformasi S dalam tanah

Proses alih rupa antara lain: Mineralisasi – immobilisasi, Adsorpsi – desorpsi, Presipitasi –

dissolusi, Oksidasi – reduksi, Volatilisasi.

Mineralization – imobilisasi

1. Daur S organik serupa dengan N organik.

2. Mineralisasi : melepas S menjadi anorganik, SO4 tersedia bagi tanaman

3. Imobilisasi (assimilation): kebalikan dari mineralisasi, pengambilan S anorganik dari tanah

oleh mikrobia untuk membentuk tubuhnya

4. Keseimbangan antara mineralisasi dan imobilisasi ditentukan oleh nisbah C:S dan N:S,

nisbah C:N:S bahan organik sekitar  120:10:1,4.

5. Dalam bahan organik terkandung 1% S. Dengan susunan bentuk ester dan eter sulfat

sebesar 30-60% melalui ikatan C-O-S, bentuk asam amino sekitar 10-20%, residual S

sebesar 30-40%.

6. Ensim sulfatase : mirip dengan ensim fosfatase, melepas sulfat dari ester sulfat.

7. Pengaruh nisbah C:S : (1)  C:S >400   S imobilisasi > S mineralisasi, (2) C:S = 200-400 S

imobilisasi = S mineralisasi, (3) C:S <200 S mineralisasi > S imobilisasi.

Adsorpsi – desorpsi

1. Senyawa SO4 2- yangterjerap merupakan bentuk S dari pangkalan labil bersifat segara

tersedia, mengisi kekosongan pada larutan tanah . Uji S tanah umumnya misalnya

ekstraksi dengan Ca-fosfat.mengukur S yang terlarut ditambah S yang terjerap. Reaksi ini

penting pada tanah yang telah terlapuk dengan lanjut. Kekuatan adsorpsi: H2PO4 > SO4

= >

NO3.

2. Faktor yang mempengaruhi kapasitas jerapan: koloid tanah, hidroksida Fe-Al, kandungan

lempung tipe 1:1, kemasaman tanah, besarnya muatan tergantung pH, kapasitas pertukaran

anion.

3. Komposisi larutan tanah juga mempengaruhi: kadar SO4, keberadaan anion dan kation

lainnya, pendesakan oleh fosfat.

Presipitasi – dissolusi

1. Gypsum (CaSO4) di daerah kering, merupakan bentuk pengendapan bersama antara S

dengan Ca-karbonat  pada tanah kapuran

2. Sulfida pada kondisi anerob di tanah tergenang:  H2S mengendap sebagai FeS atau ikatan

logam-S yang lainnya, untuk melarutkan diperluakn proses oksidasi.

Okidasi – reduksi

1. Bentuk S : beragam dari bilangan oksidasi -2 sampai + 6, yaitu silfida, polisulfida, S

elemen, tiosulfat, sulfit dan sulfat.

2. Bentuk oksidasi terbanyak sebagai sulfat, sulfat yang diserap tanaman akan direduksi

menjadi S organik.

3. Proses Oksidasi dan reduksi S dibantu oleh mikrobia

4. Senyawa S anorganik tereduksi terdapat pada tanah tergenang kondisi anaerob : (wetlands,

swamps, tidal marshes), pada kondisi aerob segera mengalami oksidasi.

5. Oksidasi S: mikrobia ototrofik dan heterotrofik : Thiobacillus sp. meneybabkan

pemasaman. H2S + 2O2 à H2SO4 à  2H+ + SO4=

 dijumpai pada daerah tambang (acid mine

drainage) terjadi oksidasi senyawa sulfida speerti pyrite (FeS). Dapat juga digunakan di

lahan pertanian untuk mengoksidasi S elemen : 2S + 3O2 + 2H2O à  2H2SO4 à  4H+ +

2SO4=

Pengangkutan S

1. Erosi: hilangan bersama bahan organik

2. Pelindian: sulfat sangat mobil dalam tanah, sulfat merupakan anion yang dominan pada air

lindian, pelindinan meningkat jika kandungan kation monovalen (K+, Na+)  besar

3. Hilang karena volatilisasi

Volatilisasi

Kehilangan karena menguap: hasil transformasi mikrobia dalam tanah, misalnya  dimethyl

sulfide (CH3SCH3), atau karbon disulfide, methyl mercaptan, dan dimethyl disulfida.

Pengaruhnya terhadap kesuburan tanah rendah. Dapat juga menguap melalui daun, hal ini

mempengaruhi mutu pakan.

Manajemen pupuk S

Pada tanah pasiran sering kekahatan S, karena rendahnya bahan organik tanah dan pelindian

yang hebat terhadap SO4, kebutuhan tanaman beragam: diperlukan oleh alfalfa, clovers,

canola, kubis dan sayuran serupa, hmt Brassicas, bawang merah danbawang putih, hmt

rerumputan atau legum, rumput menyerap S lebih cepat dibanding legum.  Sumber sulfur: S

unsur (tidak segera tersedia, harus dioksidasi lebih dahulu menjadi SO4,oksidasi berlangsung

dalam reaksi masam). Sumber lain ikut dalam superfosfat. SSP (14% S), TSP (1,5% S).

Defisiensi

Gejala tanaman yang kekurangan belerang umunya tampak padaseluruh daun muda yang

berubah menjadi hijau muda, kadan-kadang tampak tidak merata, sedikit mengkilat agak

keputihan lalu berubah menjadi kuning kehijauan. Pertumbuhan tanaman akan terhambat,

kerdil,berbatang pendek dan kurus.

KESIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2011. Unsur Hara. (online)( http://syadzlibio. blogspot.com/2011/09/unsur-

hara.html) diakses pada 28 Mei 2012.

Anonim. 2011. Gejala Kekurangan dan Kelebihan Unsur Hara Makro dan Mikro Pada

Tanaman. http://chodoxcharming.blogspot.com/2011/01/gejala-kekurangan-dan-

kelebihan-unsur.html . diakses tanggal 28 Mei 2012.

Narsih. 2010. Kalsium. http://nasih.wordpress.com/2010/11/01/kalsium/ . diakses tanggal 28

Mei 2012.

Wijaya, Yudhi. 2009. Gejala Tanaman Kekurangan Unsur Hara.

http://yudhiwijaya.wordpress.com/2009/02/08/gejala-tanaman-kekurangan-unsur-hara/ .

diakses tanggal 28 Mei 2012.