Laporan Praktikum Unsur Hara Esensial Untuk Perkembangan Tumbuhan

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Semua organisme termasuk tumbuhan sangat membutuhkan akan adanya air. Tumbuhan tersebut akan tumbuh dan berkembang dengan baik apabila kebutuhan air pada sel-selnya terpenuhi. Apabila pada saat perkembangannya, tumbuhan kekurangan air maka kandungan air dalam tumbuhan tersebut juga akan menurun. Hal ini tentu saja akan berpengaruh negatif  terhadap laju perkembangan tanaman. Jika kondisi berlangsung dalam jangka waktu yang relatif  lama maka bisa saja akan menyebabkan kematian pada tanaman tersebut. 

 

Unsur hara esensial yang dibutuhkan tanaman terdiri dari unsur hara makro (C, H, O, 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 organic. 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 dan 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. Unsur-unsur tersebut terdiri dari 9 unsur makro dan 7 unsur mikro. Sembilan  unsur makro dan tujuh unsur mikro inilah yang disebut sebagai unsur -unsur esensial.Untuk tumbuh dan berkembang dengan baik, maka tanaman membutuhkan unsur hara esensial dengan konsentrasi tertentu.

Sehubungan dengan hal tersebut di atas, maka diadakanlah suatu praktikum dengan menggunakan kecambah Phaseolus radiatus agar mahasiswa dapat mengetahui konsentrasi unsur hara yang cocok untuk perkembanagan tanaman. 

B. Tujuan

            Adapun tujuan diadakannya praktikum ini yaitu untuk mengetahui peranan unsur hara esensial bagi pertumbuhan tanaman dan dampak negatif jika tidak tersedia bagi tanaman.

C. Manfaat

            Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari pelaksanaan praktikum ini  yaitu mahasiswa dapat memahami bagaimana suatu tanaman membutuhkan unsur hara dan akibat yang ditimbulkan apabila unsur hara tersebut tidak tersedia bagi tananman.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Di dalam proses osmosis, disamping komponen Potensial Air (PA) dan Potensial Tekanan (PT), komponen lain yang juga berperan adalah Potensial Osmotik (PO). Potensial osmotik dari suatu larutan lebih menyatakan status larutan, dan status larutan dapat kita nyatakan dalam satuan konsentrasi, satuan tekanan atau satuan energi. Potensial osmotik air murni memiliki nilai sama dengan nol, sehingga kalau digunakan satuan tekanan maka nilainya menjadi 0 atm atau 0 bar. Kalau status suatu larutan tidak berubah, maka nilainya pun tidak akan berubah. Hal ini perlu dipahami karena kalau terhadap suatu larutan kita beri tekana, berapapun besarnya tekanan itu tidak akan mengubah status larutan tadi, yang berarti tidak akan mengubah konsentrasinya dan nilainyapun akan tetap. Adapun yang berubah di dalam larutan tersebut adalah potemsial airnya. Nilai potensial osmotik suatu larutan dapat diukur dengan suatu alat yang disebut osmometer. Tekanan yang timbul pada osmometer merupakan tekanan yang nyata (Sasmitamihardja, 1996).

Sebagian besar unsur yang dibutuhkan tanaman diserap dari larutan tanah melalui akar, kecuali karbon oksigen yang diserap dari udara oleh daun. Penyerapan  unsur hara secara umum lebih lambat dibandingkan dengan penyerapan air oleh akar tanaman. Sistem perakaran tanaman lebih dikendalian oleh sifat genetik dari tanaman yang bersangkutan, tetapi telah pula dibuktikan bahwa sistem perakaran tanaman tersebut dapat dipengaruhi oleh kondisi tanah atau media tumbuh tanaman. Factor yang mempengaruhi pola penyuburan akar antara lain adalah penghalang mekanis, suhu tanah, aerasi, ketersediaan air dan ketersediaan unsur hara (Kimball, 1983).

Teknik kultur air (hidroponik) adalah cara memelihara tanaman dalam suatu larutan yang mengandung unsur-unsur (dalam bentuk garam-garam mineral) yang dibutuhkan tanaman. Metode ini telah lama dikembangkan, dan banyak digunakan untuk mempelajari gejala-gejala kekurangan unsur pada berbagai jenis tanaman pertanian, menentukan esensialitas suatu unsur bagi tanaman, dan menentukan besarnya kebutuhan unsur-unsur hara bagi tanaman  (Ismail, 2011).

Osmosis merupakan difusi air melintasi membran semipermeabel dari daerah dimana air lebih banyak ke daerah dengan air yang lebih sedikit . Osmosis sangat ditentukan oleh potensial kimia air atau potensial air , yang menggambarkan kemampuan molekul air untuk dapat melakukan difusi. Sejumlah besar volume air akan memiliki kelebihan energi bebas daripada volume yang sedikit, di bawah kondisi yang sama. Energi bebas zuatu zat per unit jumlah, terutama per berat gram molekul (energi bebas mol^-1) disebut potensial kimia. Potensial kimia zat terlarut kurang lebih sebanding dengan konsentrasi zat terlarutnya. Zat terlarut yang berdifusi cenderung untuk bergerak dari daerah yang berpotensi kimia lebih tinggi menuju daerah yang berpotensial kimia lebih kecil (Ismail, 2006).

Unsur Hara makro maupun mikro walaupun berbeda dalam jumlah kebutuhanya,namun dalam fungsi pada tanaman,masing-masing unsur sama pentingnya dan tidak bisa digantikan satu sama lain.kalau diilustrasikan ibarat roda mobil dengan setir /kemudi.dalam junlah kebutuhan ,roda dibutuhkan lebih banyak daripada kemudi,namun dari segi kepentinganya,roda tidak dapat mengalahakan kemudi.dalam hal ini unsur hara mempunyai fungsi dan peran khusus sendiri-sendiri terhadap proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman,sehingga ketika terjadi kekurangan salah satu dari unsur hara tersebut maka akan mengakibatkan tidak optimalnya pertumbuhan dan perkembangan tanaman.  Unsur Hara yang diberikan pada tanaman sebaiknya sudah dalam bentuk ion seperti: NH,HPO,K,Mg,SO, dan lain-lain agar langsung dapat diserap (Anonim, 2011).

Defisiensi N menunjukkan penguningan pada daun tua (klorosis), P menunjukkan daun yang menguning dan tumbuhan kerdil, K menunjukkan penguningan pada daun tua dan muda (nekrosis), S menunjukkan klorosis, Mg menunjukkan klorosis, Ca menunjukkan nekrosis, Fe menunjukkan klorosis. Literatur yang dinyatakan Darmawan (1982) ini hampir sama dengan yang terlihat pada praktikum ini. Unsur Ca dan Fe pada praktikum ini mengalami kematian yang disebabkan defisiensi ini mrupakan hal yang fatal karena Ca dan Fe tergolong unsur makro sehingga apabila mengalami defisiensi akan berakibat buruk bagi tumbuhan. Ca sangat dibutuhkan sebagai kofaktor oleh beberapa enzim yang terlibat dalam hidrolisis ATP dan fosfolipid. Sedangkan Fe  merupakan penyusun protein sitokrom dan nonheme yang terlibat dalam fotosintesis, fiksasi N2, dan respirasi. 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 (Darmawan 1982). Hal ini hampir sesuai dengan hasil praktikum yaitu pH N (5-7), P (5-8), dan K (5-6) dan hara mikro pada pH 6. Keadaan pH yang tidak sesuai menyebabkan penyerapan unsur hara menjadi terhambat sehingga pertumbuhan tanaman pun menjadi kurang baik. Tanaman yang tumbuh pada larutan hara mikro tumbuh dengan baik karena berada pH yang sesuai. Larutan tidak diketahui juga tumbuh dengan baik. Setelah melihat dari data yang diperoleh diperkirakan larutan tidak duketahui ini memiliki komposisi defisiensi S. Hal ini terlihat dari nilai perhitungan yang tidak jauh berbeda, nilai pH yang sama (5-7) dan gejala defisiensi yang serupa (subur) (Darmawan, 1982).

BAB III

METODE PRAKTIKUM

A.    Waktu dan tempat

Hari/Tanggal     : Senin/ 30 Mei 2011

Waktu                          : Pukul 09.30 – 11.00 WITA

Tempat                    : Laboratorium Biologi Lantai III Timur, FMIPA Universitas  Negeri Makassar (UNM).

B.     Alat dan bahan

1.      Alat

a.       Botol minuman energy 150 ml 11 buah

b.      Sumbat botol

c.       Pipet tetes

d.      pH meter

e.       Pinset

f.       Gelas ukur

2.      Bahan

a.       Kecambah kacang hijau (Phaseolus radiatus) 20 kecambah.

b.      Larutan KNO₃ 1 M, Na₂SO₄ 1 M, NaH₂PO₄ 1 M, CaCl₂ I M, KCL 1 M.

c.       Kapas

d.      Vaselin

C.   Prosuder kerja

1.      Menyiapkan KNO₃ 1 M, Na₂SO₄ 1 M, NaH₂PO₄ 1 M, CaCl₂ I M, KCL 1 M serta aquadest.

2.      Membersihkan botol energi terxebut.

3.      Mengisi botol terebut dengan unsur hara hingga mencapai leher botol.

4.      Mengukur pH larutan.

5.      Memasukkan kecambah yang sudah ada daun dan kotiledonnya (2 kecambah dalam 1 botol).

6.      Minggu I, mencatat abnormalis defisiensi tanaman dan mengukur pH nya.

7.      Minggu II, mencatat abnormalis defisiensi tanaman dan mengukur pH nya.

8.      Minggu III, mencatat abnormalis defisiensi tanaman dan mengukur pH nya.

9.      Minggu IV, mencatat abnormalis defisiensi tanaman dan mengukur pH nya (hari terakhir).

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.    Hasil Pengamatan

Larutan	pH Larutan / gejala defisiensi
	Minggu I	Minggu II	Minggu III
KNO3 1M	7,5 / segar	7,0 / segar	6,5 / segar
Na2SO4 1 M	6,0 / segar	5,5 / segar	5,0 / layu
NaH2PO4 1 M	6,5 / segar	6,0 / segar	5,5 / segar
CaCl2 1 M	6,0 /segar	5,5 / segar	5,0 / layu
KCl 1 M	7,5 / segar	6,5 / segar	6,0 / segar

B.       Pembahasan

Berdasarkan hasil pengamatan, yaitu dengan larutan KNO₃ 1 M, Na₂SO₄ 1 M, NaH₂PO₄ 1 M, CaCl₂ I M, KCL 1 M dari minggu ke minggu pH larutan menurun, hal tersebut disebabkan karena adanya penambahan aquadest karena larutan tersebut diserap oleh akar sehingga berkurang. Namun, pada pengamatan defisiensi hingga minggu ke -2 semua tanaman dalam keadaan segar, hal tersebut terjadi karena kelima larutan tersebut mengandung unsur makro yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang banyak. Pada minggu ke- 3, tanaman ada yang layu yaitu pada larutan Na₂SO₄ 1 M, CaCl₂ I M hal tersebut disebabkan karena larutan tersebut memiliki pH 5,0 dan tidak cocok untuk tanaman. Sedangkan, pada larutan KNO₃ 1 M, NaH₂PO₄ 1 M, KCL 1 M tanaman dalam keadaan segar karena pH larutan berkisar antara 5,5-10.

Defisiensi N menunjukkan penguningan pada daun tua (klorosis), P menunjukkan daun yang menguning dan tumbuhan kerdil, K menunjukkan penguningan pada daun tua dan muda (nekrosis), S menunjukkan klorosis, Mg menunjukkan klorosis, Ca menunjukkan nekrosis, Fe menunjukkan klorosis. Literatur yang dinyatakan Darmawan (1982) ini hampir sama dengan yang terlihat pada praktikum ini. Unsur Ca dan Fe pada praktikum ini mengalami kematian yang disebabkan defisiensi ini mrupakan hal yang fatal karena Ca dan Fe tergolong unsur makro sehingga apabila mengalami defisiensi akan berakibat buruk bagi tumbuhan. Ca sangat dibutuhkan sebagai kofaktor oleh beberapa enzim yang terlibat dalam hidrolisis ATP dan fosfolipid. Sedangkan Fe  merupakan penyusun protein sitokrom dan nonheme yang terlibat dalam fotosintesis, fiksasi N2, dan respirasi. 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 (Darmawan 1982). Hal ini hampir sesuai dengan hasil praktikum yaitu pH N (5-7), P (5-8), dan K (5-6) dan hara mikro pada pH 6. Keadaan pH yang tidak sesuai menyebabkan penyerapan unsur hara menjadi terhambat sehingga pertumbuhan tanaman pun menjadi kurang baik. Tanaman yang tumbuh pada larutan hara mikro tumbuh dengan baik karena berada pH yang sesuai. Larutan tidak diketahui juga tumbuh dengan baik. Setelah melihat dari data yang diperoleh diperkirakan larutan tidak duketahui ini memiliki komposisi defisiensi S. Hal ini terlihat dari nilai perhitungan yang tidak jauh berbeda, nilai pH yang sama (5-7) dan gejala defisiensi yang serupa (subur) (Darmawan, 1982).

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A.    Kesimpulan

Unsur hara essensial (makro dan mikro) adalah faktor yang dibutuhkan oleh tumbuhan. Komposisi FeEDTA dan FeCl_3­ adalah larutan yang memiliki komposisi unsur hara yang lengkap sehingga menurut literatur tanaman yang diberi perlakuan larutan ini tumbuh dengan baik. Selain itu, unsur hara tersebut dapat berfungsi dengan baik pada pH tertentu.

B.     Saran

1.      Mahasiswa diharapkan dapat lebih cermat dan teliti dalam melakukan praktikum karena untuk mengamati potensial air suatu sel dibutuhkan ketelitian uang tinggi.

2.      Asisten diharapkan selalu mengontrol praktikan karena praktikum ini sangat membutuhkan tingkat ketelitian yang tinggi.

3.      Laboran sebaiknya selalu mengecek alat-alat laboratorium agar apabila dibutuhkan untuk praktikum, akan selalu tersedia.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2011. Unsur Hara Esensial Untuk Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan. http://arcturusarancione. Wordpress. com. Diakses Pada Tanggal 15 Mei 2011

Darmawan  J, Bharsjah  J. 1982. Dasar-Dasar Ilmu Fisiologi Tanaman.      Jakarta: Erlangga.

Ismail. 2006. Fisiologi Tumbuhan. Makassar: Jurusan Biologi, FMIPA UNM.

Ismail. 2011. Penuntun Praktikum Fisiologi  Tumbuhan. Makassar:Jurusan Biologi FMIPA UNM.

Kimball, John. W. 1983. Biologi JIlid Tiga Edisi Kelima. Jakarta: Erlangga

Sasmitamihardja, Dardjat dan Arbayah Siregar. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Jurusan Biologi FMIPA ITB