Paper : Fisiologi Tumbuhan Transportasi Zat Hara

PENDAHULUAN

Latar Belakang

            Proses fisiologi yang berlangsung pada tumbuhan banyak banyak berkaitan dengan air atau bahan-bahan (senyawa atau ion) yang terlarut didalam air. Oleh sebab itu untuk mempelajari fisiologi perlu dipahami terlebih dahulu sifat fisika dan kimia molekul air (Lakitan, 1996).

Salah satu faktor yang menunjang tanaman untuk tumbuh dan berproduksi secara optimal adalah ketersediaan unsur hara dalam jumlah yang cukup didalam tanah. Jika tanah tidak dapat menyediakan unsur hara yang cukup bagi tanaman, maka pemberian pupuk perlu dilakukan untuk memenuhi kekurangan tersebut. Setiap jenis unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman, tentunya memiliki fungsi, kelebihan dan kekurangan masing-masing (Rivando, 2007).

Semua tanaman hijau memerlukan seperangkat dasar hara mineral yang sama dan berbagai unsur digunakan oleh tanaman yang berbeda untuk menghasilkan tujuan akhir yang sama. Satu atau dua kelompok mempunyai kebutuhan khusus, seperti kebutuhan akan kobalt untuk membantu legum dalam bersimbiosis dengan rhizobium, suatu bakteri  pengikat nitrogen, atau kebutuhan akan natrium oleh tanaman yang menggunakan alur fotosintesis C4 dan oleh beberapa tanaman paya (gambut) dan tanaman gurun pasir (Fitter and Hay, 1991),

Untuk berkembang maupun tumbuh subur pada tanah yang kering, suatu tanaman haruslah melindungi dirinya dengan menyediakan air untuk menghindari terhadap efek kekeringan udara, dan itu haruslah memiliki pengertian bahwa keduanya mengganti zat yang hilang dan menyediakan air tambahan untuk pertumbuhan (Barbour dkk., 1982).

Hubungan antara bahan organik dan bahan anorganik dikenal sebagai siklus. Karena peredaran bahan dari komponen abiotik ke komponen biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik membentuk semacam lingkaran, maka disebut juga siklus biogeokimia. Ada bermacam-macam siklus di alam yang telah diketahui, diantaranya air, karbon, oksigen, fosfor, nitrogen, dan sulfur. Perubahan-perubahan yang terjadi di dalam tanah, tumbuhan dan binatang baik yang besar maupun yang kecil (Tjitrosomo, 1994).

Perkembangan tanaman lebih dilihat dari proses pembentukan jaringan dan organ-organ tanaman sehingga masing-masing individu tanaman mempunyai bentuk morfologinya yang khas. Perkembangan tanaman tidak difokuskan pada pertambahan ukuran atau beratnya, walaupun tentu saja selama proses pembentukan jaringan dan organ tersebut akan diikuti oleh pertambahan berat dan ukurannya (Lakitan, 1996).

Tujuan Percobaan

            Adapun tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan daerah pengangkutan zat hara pada tanaman pacar air (Balsamina impatiens L.) dan tanaman bayam duri (Amaranthus spinosus L.).

Kegunaan Penulisan

            Adapun kegunaan penulisan ini adalah sebagai salah satu syarat untuk dapat mengikuti praktikal tes di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan dan sebagai salah satu bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.

TINJAUAN PUSTAKA

Transportasi tumbuhan adalah proses pengambilan dan pengeluaran zat-zat keseluruh bagian tubuh tumbuhan. Pada tumbuhan tingkat rendah (misalnya ganggang) penyerapan air dan zat hara yang terlarut didalamnya dilakukan melalui seluruh bagian tubuh. Pada tumbuhan tingkat tinggi (misalnya spermatophyta) proses pengangkutan dilakukan oleh pembuluh pengangkutan terdiri dari xylem dan floem (Kusuma, 2007).

Unsur  hara merupakan bagian penting pada tanaman. Informasi kebutuhan unsur hara sangat penting dimiliki petani, karena kesalahan dalam pemberian pupuk mengakibatkan kualitas tanaman menurun. Tanaman mengandung 50 unsur yang dibutuhkan selama pertumbuhan. Terdapat 16 unsur esensial makro dan mikro. Unsur hara makro terdiri dari Carbon (C), Oksigen (O), Hidrogen (H), Nitrogen (N), Fosfor (F), Kalium (K), Calcium (Ca), Magnesium (Mg), Sulfur (S), sedangkan unsur hara mikro terdiri dari Besi (Fe), Mangan (Mn), Seng (Zn), Molibenum (Mo), Boron (Bo), Tembaga (Cu), Dan Khlor (Cl) (Irfianti dan Sulistyaningsih, 2012).

Unsur hara makro yang diserap oleh tanaman relatif banyak yang diperlukan, kekurangan unsur hara makro menimbulkan defisiensi yang tidak dapat digantikan oleh unsur lain sedangkan kelebihan unsur hara makro tidak menimbulkan pengaruh karena akan terlarut kedalam tanah atau larut oleh air. Unsur hara mikro diperlukan tanaman dalam jumlah sedikit, kekurangan unsur hara mikro biasanya dapat digantikan oleh unsur-unsur hara mikro yang lainnya, sedangkan kelebihan unsur hara mikro dapat menimbulkan racun (Riyanto, 2011).

Kalau akar tanaman tumbuh dan berkembang dalam tanah, mereka menempati ruang yang semula ditempati oleh unsur hara yang dapat diserap. Oleh karena itu permukaan akar harus kontak dengan unsur hara ini selama proses pergantian ruang tersebut (Soemarno, 2010).

Unsur hara dapat tersedia disekit akar melalui 3 mekanisme penyediaan unsur hara, yaitu : (1) aliran massa,(2) difusi, dan (3)intersepsi akar, hara yang  telah berada di sekitar permukaan akar tersebut dapat diserap tanaman melalui dua proses  yaitu : (1) proses aktif, yaitu: proses penyerapan unsur hara dengan energi aktif atau proses penyerapan hara yang memerlukan adanya energi metabolik, dan (2) proses selektif, yaitu proses penyerapan unsur hara yang terjadi secara selektif (Ispandi dan Munip, 2004).

Transportasi nutrien yang terjadi pada tumbuhan yang dilakukan melalui pembuluh dan tanpa pembuluh. Transportasi melalui pembuluh terjadi melalui ikatan pembuluh xilem dan floem. Xilem berperan untuk mengangkat air dan bahan-bahan mineral dalam tanah. Floem berperan untuk mengangkut hasil-hasil fotosintesis dari daun keseluruh tumbuh. Pembulah dapat diibaratkan sebagai seluran atau selang yang amat kecil yang berfungsi sebagai jalan lalu lintas. Transportasi nutrien pada tumbuhan yang di lakukan tanpa melalui pembuluh, terjadi melalui difusi, osmosis dan transpor aktif (Rahman, 2009)

Tumbuhan tidak dapat membangkitkan tenaga hisap untuk menyerap air masuk ke jaringan akar. Tumbuhan juga tidak memiliki kemampuan memiliki zat yang diserap. Berbagai zat yang larut dalam air tanah dan dapat menembus dinding dan membran sel rambut akar akan dapat terserap, bahkan zat-zat racun sekalipun. Misalnya zat-zat insektisida, logam berat dan obat-obat kimia lainnya (Suyitno, 2012).

Banyaknya air sebagai reaktan dan sebagai pelarut zat hara dalam tanaman sangat dipengaruhi oleh sistem perakaran. Makin panjang dan dalam akar menembus tanah makin banyak air yang harus diserap bila dibandingkan dengan perakaran yang pendek dan dangkal. Makin banyak air maka makin banyak produksi biosintesis yang dapat ditranslokasikan melalui floem ke akar, batang dan buah (Widyawati, 2005).

Bahan kimia mengandung unsur hara esensial sangat mutlak dibutuhkan tanaman. Ada bahan kimia yang kandungannya berupa unsur hara makro dan dibutuhkan dalam jumlah banyak, ada juga bahan kimia yang kandungan nya berupa unsur hara mikro dan dibutuhkan dalam jumlah hanya sedikit (Sutiyoso, 2004).

Air yang berimbibisi menyebabkan biji mengembang dan memecahkan kulit pembungkusnya dan juga memicu perubahan metabolik pada embrio yang menyebabkan biji tersebut melanjutkan pertumbuhan. Enzim-enzim akan mulai mencerna bahan-bahan yang disimpan pada endosperma atau kotiledon, dan nutrien-nutriennya dipindahkan ke bagian embrio yang sedang tumbuh    (Campbell dkk., 2000).

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Praktikum

            Praktikum ini dilaksanakan di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan pada ketinggian tempat + 25 meter diatas permukaan tanah pada hari rabu 13 November 2013 pukul 13.00 WIB sampai dengan selesai.

Bahan dan Alat Praktikum

            Adapun bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah tanaman pacar air (Balsamina impatiens L.) dan bayam duri (Amaranthus spinosus L.) sebagai objek praktikum, larutan eosin sebagai indikator percobaan, dan vaseline sebagai pelapis tanaman.

            Adapun alat yang digunakan pada percobaan ini adalah erlenmeyer sebagai wadah tanaman dan wadah larutan eosin, pisau atau citter untuk memptong bagian tanaman, penggaris untung mengukur tinggi larutan eosin, dan stopwach untuk alat ukur waktu.

Prosedur Percobaan

-        Disiapkan tanaman pacar air (Balsamina impatiens L.) dan tanaman bayam duri (Amaranthus spinosus L.) yang tingginya sama dan besarnya sama, tegak lurus masing masing 2 batang.

-        Dipotong bagian pangkal akar dan dikupas kulit batang nya sepanjang 3 cm dari pangkal.

-        Diberi perlakuan masing-masing tanaman

a. Tanaman I : pada bagian ujung pangkal diberi vaseline (xylem + vaseline).

b.  Tanaman II : pada bagian batang yang dikupas diberi vaseline (floem + vaseline).

-        Dimasukkan kedalam erlenmeyer yang berisi larutan eosine dan dibiarkan + 30 menit.

-        Diukur ketinggian larutan eosin pada jaringan tanaman dan dihitung laju transpirasi dengan rumus :

V=Tinggi larutan eosine

Waktu

                                                = mm/detik

DAFTAR PUSTAKA

Barbour, M. G., B. A. Bonner, R. M. Thoruton, T. L. Rost, and G. J. Breckon. 1982. Laboratory studies in botany. Jhon Wilky and Sons Publishing, New York

Campbell, N. A., J. B. Reece, dan L.G. Mitchell. 2000. Biologi Edisi ke 5 jilid 2. Erlangga, Jakarta.

Fitter, A. H. dan R. K. M. Hay. 1991. Fisiologi Lingkungan Tanaman. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Irfianti, A. D dan E. Sulistyaningsih. 2012. Mobile Information System untuk Mengidentifikasi Defisiensi Unsur Hara pada Daun.  UGM Press. Yogyakarta.

Ispandi, A. Dan A. Munip. 2004. Efektivitas Pupuk PK dan Frekuensi Pemberian Pupuk K dalam Meningkatkan Serapan Hara dan Produksi Kacang Tanah di Lahan Kering Alfisol. UGM. Yogyakarta.

Kusuma, D. 2007. Uji Daya Pergerakan Zat Hara pada Spesies Tertentu. Jurnal Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.

Lakitan. B. 1996. Fisiologi Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman. Raja Grafindo Persada, Jakarta.

Rahman, T. 2009. Nutrisi dan Energi Tumbuhan. Modul Pembelajaran Universitas Pendidikan Indonesia. Jakarta.

Rivando, R. 2007. Penyerapan Unsur Hara. UNSRI. Palembang.

Riyanto, A. 2011. Kesuburan Tanah dan Kesehatan Tanah. Jurnal UGM. Yogyakarta.

Soemarno. 2010. Ketersediaan Unsur Hara dalam Tanah. Jurnal Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Sutiyoso, Y. 2004. Meramu Pupuk Hidroponik. Penebar Swadaya. Jakarta.

Suyitno. 2012. Penyerapan Zat dan Transportasi pada Tumbuhan. Modul Pembelajaran Universitas Negeri Yogyakarta. Yogyakarta.

Tjitrosomo, S. S. 1994. Botani Umum. Angkasa. Bandung.

Widyawati, R. 2005. Pergerakan Unsur Hara Tanaman. Skripsi Universitas Sumatera Utara. Medan.