1
Faktor-Faktor Eksternal yang Mempengaruhi Pergerakan Hara dari Tanah ke Akar
Tanaman merupakan salah satu makhluk hidup, tanaman memperoleh sumber energi dari dalam tanah yang berupa air dan mineral. Energi tersebut dapat berasal dari unsur hara makro (N, P, K, Ca, Mg) dan unsur hara mikro (Fe, Mn, Zn, Co, Mo, B, dan Cl). Cl). Unsur-unsur tersebut memiliki memiliki fungsi yang berbeda-beda tergantung dari unsur haranya. Selain dari pada itu, yang berperan penting dalam penyerapan hara dari tanah ke akar tanaman adalah air, tanpa adanya air mustahil bagi tanaman untuk menyerap hara dan mineral dari dalam tanah. Secara umum bahwa organ tanaman yang tanaman yang berfungsi untuk menyerap air dan unsur hara dari dalam tanah adalah akar akar sedangkan air dan hara tersebut baru dapat diserap oleh akar jika hara tersebut dalam bentuk tersedia tersedia dan berada di daerah perakaran tanaman yang disebut dengan rhizosfer. rhizosfer. Unsur hara diserap oleh akar yang paling cepat menuju tajuk tanaman terletak beberapa centimeter dibelakang ujung akar . Pada permukaan dinding sel akar terdapat lapisan lendir yang tidak mudah lepas, lapisan lendir ini disebut dengan mucigel. Mucigel terbentuk dari lapisan pektin yang diperkuat dengan serat-serat halus (micro (micro fibrilla) fibrilla)
2
yang susunannya tidak teratur, Tebal mucigel tersebut berkisar antara 10-30 mikro. Di mucigel ini terdapat jasad jasad renik yang
membantu akar untuk
menyerap hara dari dalam tanah. Selain itu jasad renik yang berada di akar ini dapat membantu tanaman untuk membuat hara dari tidak tersedia menjadi tersedia dan mempengaruhi metabolisme sel-sel sel-sel akar contoh jasad renik yang paling sering disebutkan yaitu mikoriza. mikoriza. Setelah zat-zat tersebut masuk menembus jaringan akar selanjutnya akan diangkut menunju daun untuk diolah menjadi zat yang dibutuhkan oleh tanaman. Proses ini dikenal dengan proses proses fotosintesis sedangkan zat-zat hasil fotosintesis dikenal dengan fotosintat. fotosintat. Pergerakan atau sistem pengangkutan zat-zat tersebut melalui dua cara yaitu 1) diluar pembuluh angkut (extravaskuler (extravaskuler)) dan 2) didalam pembuluh angkut (vaskuler ( vaskuler). ). Pengangkutan secara extravaskuler ini berlangsung juga dengan dua cara yaitu simpoplastik dan apoplastik . Perbedaan keduanya yaitu bahwa pada pengangkutan simpoplastik air bergerak menembus sel ke sel dari sitoplasma ke sitoplasma yang lain. Sedangkan apoplastik air bergerak merambat melalui ruang-ruang antar sel. sel.
Sedangkan mekanisme pembuluh angkut angkut melalui melalui
jaringan jaringan floem floem dan xylem. Dimana floem mengangkut fotosintat dari daun keselurh tanaman sedankgan xylem dari akar keseluruh bagian tanaman.
3
Proses pergerakan hara dari akar kedalam tanaman dapat dipengaruhi oleh dua faktor yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal terdiri dari 1) daya tekan akar 2) daya kapilaritas dan 3) daya hisap daun, sedangkan faktor eksternal terdiri atas 1) faktor klimatik (suhu udara, kelembaban, cahaya, kecepatan angin) 2) faktor edafik (kadar air tanah dan suhu tanah). Sebagaimana kita ketahui bahwa penyerapan hara oleh tanaman terdiri atas dua jenis transportasi yang dikenal dengan transportasi aktif dan transportasi pasif . Dikatakan transportasi aktif jika jika tanaman membutuhkan energi hasil metabolisme untuk memindahkan zat-zat tersebut, contohya pompa K-Na atau pompa proton sedangkan transportasi pasif adalah transportasi yang pergerakan unsur haranya tidak membutuhkan energi hasil metabolisme dalam pergerakannya. Contohnya seperti proses difusi dan osmosis. Air dan mineral masuk dari tanah menuju akar dapat melalui tiga cara yaitu melalui difusi, intersepsi akar (adanya kontak dengan akar) serta aliran massa (mass (mass flow) flow) dalam tanah. Secara umum bahwa timbulnya pergerakan hara ini dapat disebabkan oleh karena adanya perbedaan suhu, beda
4
konsentrasi, beda tekanan dan daya ikat partikel zat yang menyebabkan gerak zat terhambat. terhambat. Salah satu proses dalam penyerapan hara oleh tanaman adalah proses difusi, telah dikatakan sebelumnya bahwa perpindahan hara di dalam tanah menuju akar dapat terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi. Jadi proses difusi adalah pergerakan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. rendah. Adanya pergerakan unsur hara ini mengikuti prosif teori kinetika. Dimana pergerakan unsur hara tersebut mengikuti hukum termodinamikan yaitu sebagai berikut :
Vr=
( )
……………………………………..(1)
dengan : Vr = kecepatan rerata dalam m/detik R = tetapan gas molar (8,3144 mol-1K-1; J=m2.kg.dtk-2 T = suhu mutlak, dalam kelvin (k) M = bobot molekul, dalam gram/mol (g mol-1 disebut juga dalton, Da) = 3,1416 Berdasarkan rumus diatas dapat kita ketahui bahwa semakin tinggi
suhu maka akan mempercepat penyerapan hara dari tanah menunju akar semakin tinggi suhu maka pergerakan partikel akan semakin cepat. Seberapa cepatkah pergerakan unsur hara tersebut dapat di duga dari penggunaan rumus ini. Sebagai contoh pada kondisi suhu ruang kecepatan pergerakan
5
molekul hidrogen hidrogen dapat dapat mencapai mencapai 2 km/detik atau sekitar sekitar 6433 km/det sedangkan molekul CO2 kecepatan rata-ratanya bisa mencapai 1372 km/jam. Peningatan suhu yang dapat menyebabkan pergerakan hara ini dapat disebabkan oleh intensitas cahaya matahari, sebagai mana kita ketahui bahwa semakin tinggi suhu maka akan menyebabkan tanaman mengalami transpirasi
yang
tinggi
sehingga
meningkatkan
respirasi
sehingga
menyebabkan tanaman membutuhkan air. Dengan demikian maka akan menyebabkan potensial akar semakin tinggi sehingga membuat air bergerak menuju akar, arah gerakan air ini terjadi dari PA rendah ke PA tinggi. Selain dari suhu akibat peningkatan intensitas cahaya matahari faktor lingkungan lain yang menyebabkan dampak terhadap penyerapan unsur hara adalah hara adalah jasad renik atau dikenal dengan mikroorganisme. mikroorganisme. Diawal telah disebutkan bahwa pada akar terdapat mucigel di pada mucigel ini melekat mikroorganisme. Dimana mikroorganisme tersebut berpengaruh terhadap penyerapan unsur hara dari tanah ke tanaman contohnya adalah mikoriza. Banyak penelitian telah menunjukkan bahwa mikoriza dapat memberikan pengaruh yang baik pada pertumbuhan tanaman karena mikoriza dapat meningkatkan P tersedia bagi tanaman atau dapat bertindak sebagai
6
“gudang” unsur P bagi akar tanaman dan juga dapat menambah bidang luas
penyerapan unsur P. Mikoriza dibagi kedalam dua bentuk utama yaitu ektomikoriza dan endomikoriza. Pada ektomikoriza , hifa cendawan membentuk selimut di luar dan di dalam akar di ruang antar sel epidermis dan korteks, pemasukan kedalam sel epidermis epidermis atau korteks tidak terjadi namun namun jala-jala yang melus yang disebut dengan jala dengan jala hartig. hartig. Ektomikoriza sering ditemui pada
Pinaceae
(pinus dan cemara), dan Calicacea. Sedangkan Endomikoriza membuat jala jala hifa dalam diantara sel korteks korteks yang kemudian keluar menuju menuju tanah untuk menyerap air dan garam mineral, sejauh ini endomikoriza yang sering disebut adalah Mikoriza Vaskular Arbuskular (VAM). (VAM).
KESIMPULAN 1. Organ tanaman yang berfungsi untuk menyerap air dan unsur hara dari dalam tanah adalah akar yang terdapat lapisan lendir ini disebut dengan mucigel. 2. Proses pergerakan hara dari akar kedalam tanaman dapat dipengaruhi oleh dua faktor yaitu faktor Faktor internal terdiri dari 1) daya tekan akar 2) daya kapilaritas dan 3) daya hisap daun, sedangkan faktor eksternal
7
terdiri atas 1) faktor klimatik (suhu udara, kelembaban, cahaya, kecepatan angin) 2) faktor edafik (kadar air tanah dan suhu tanah). 3. penyerapan unsur hara oleh akar juga dipengaruhi adalah jasad renik atau dikenal dengan mikroorganisme contohnya Mikoriza yang membantu penyerapan air dan unsur P dari dalam tanah. FAKTOR-FAKTOR FAKTOR-FAKTOR EKSTERNAL YANG MEMPENGARUHI PERGERAKAN HARA DARI TANAH KE AKAR
TUGAS MATA KULIAH OLEH:
ARNEN PASARIBU 137001003 AGROEKOTEKNOLOGI
8
PROGRAM STUDI AGROEKTEKNOLOGI PASCASARJANA FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014