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 FeCl3
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
