pemanfaatan siklus mineral

PEMANFAATAN SIKLUS

MINERAL

TANAH SEBAGAI SUMBER NUTRISI BAGI TUMBUHAN

1. Nutrisi dan Mineral dalam Tanah Sumber nutrisi mineral

- Tanah - Biji-bijian

Penyerapan mineral berupa ion labil dalam berbagai bentuk:- partikel-partikel- larutan tanah

Terjadi korelasi yang sangat rendah antara ion di dalam tanah dengan ion di dalam tanaman.

Unsur yang diperlukan tanaman

C diambil dari udara berupa CO 2=43.6%

O diambil dari udara berupa O 2 = 44.4%

H diambil dari tanah berupa H2O =6.2%

Unsur lain : pembentuk protein, zat lemak dan zat organik lainnya.

Unsur yang ada pada tanaman

Tanaman: Bahan Kering (BK) < 30%

Kadar air > 70% tergantung dari jenis tanaman

Tanamn air kadar airnya 98%Kayu-kayuan 50%Biji-bijian 5%

Untuk mencari bahan kering (BK) tanaman dioven pada suhu 80-100oC sampai beratnya konstan.

BK dimasukkan pada suhu 600oC selama beberapa jam : zat organiknya habis terbakar, sisanya berupa abu terdiri dari zat anorganik ( 1% dari BK)

Abu unsure yang selalu ada pada tanaman terdiri dari 40 – 60 elemen (mineral)

Elemen yang selalu ada dalam tanaman: C,H,O,N,S,P,K,Ca,Mg dan Fe

Elemen yang hampir selalu ada dalam jumlah sedikit dalam tanaman : Mn,Cu,B dan Mo

Elemen yang sering didapat dalam tanaman dalam jumlah sangat sedikit: Si,Al dan Cl.

C,H,O,N,S,P,K,Ca dan Mg jumlahnya dalam tanaman agak banyak disebut makro elemen yang lainnya disebut mikro elemen(mineral)

2. PERANAN UNSUR HARA MINERAL DALAM TUMBUHAN

Sebagai bagian protoplasma dan dinding sel. Beberapa unsur merupakan bagian terpenting dari molekul-molekul di dalam sel. Misal: S di dalam protein, P di dalam Nukleo potein dan Adenosin posfat, Mg di dalam khlorofil dan Ca di kalsum pektat

Mempengaruhi permeabilitas memberan sitoplasma . Permeabilitas dipengaruhi oleh anion dan kation . Ca dan unsur bervalensi 2 dan 3 mengurangi permeabilitas , unsur bervalensi 1 menambah permeabilitas

Sebagai penyangga komponen kation dari system penyangga adalah : H +, Kalium , Natrium dan Magnesium.

Keracunan. Unsur berupa ion sebagai racun bagi tanaman a l. : Al, Bo, As, Cu, Pb, Mg, Mn, Mo , Ni, Se, Ag dan Zn (dalam konsentrasi tinggi)

Pengaruh Antagonistik unsur-unsur. Efek dari suatu ion dalam mengurangi atau menghilangkan pengaruh ion lain disebut Antagonisem. Misal: NaCl menambah permeabilitas memberan sitoplasma terhadap ion pada keadaan tertentu tetapi bila ditambah CaCl 2 maka efeknya berkurang / hilang bahkan diganti dengan effek pengurangan.

Sebagai katalisator. Fe, Cu, Zn pada beberapa ensim, Fe pada system Sitokhrom.

Mg,Mn,Co dapat memperlambat /mempercepat reaksi ensimatik.

3. PENGARUH DAN PERANAN TIAP-TIAP UNSUR DI DALAM TUMBUHAN

a. Nitrogen dan Sulfur: sintesa asam amino dan protein

N : - terdapat dimana-mana.dalam jumlah banyakpurin dan pirimidinsemua asam .

S : terdapat pada seluruh tubuh tanaman

bagian dari asam amino sisteinsistein dan metionin membentuk

protein,terdapat pada hormone tanaman

(Tiamin dan Biotin)diserap tanaman dalam bentuk SO4 dan

SO2

S yang terlalu banyak dapat beracun S direduksi menjadi Sulfidril S bersifat mobil.

Gejala kekurangan S : Daun hijau kekuningan

penimbunn nitrat dan hidrat arang

menghasilkan bintil akar (Rhizobium pada legume).

b. FosforFosfor (P): diserap dalam bentuk H2PO4 dalam bentuk senyawa organic yang

tereduksiterdapat pada nukleotidanukleotida

senyawa pnyusun RNA,DNA ,NAD/NADP dan FAD,

kurang P menghambat pertumbuhan, menghambat reaksi sintesa protein.

Kurang posfat terjadi akumulasi hidrat arang dan ikatan nitrogen.

C. Kalsium Kalsium (Ca) : ditemukan di daun

(daun tua > daun muda )kekurangan Ca batang menjadi

lemahpertumbuhan akar jelekdinding sel lemah. Keseimbangan K+ dan Ca ++ penting

dalam mngatur permeabilitas memberan sel

menetralkan asam-asam organik.

d. Magnesium Magnesium (Mg): bagian penting dari khlorofil

banyak pada biji paling banyak pada daunbersifat mobil, penting dalam metabolisme fosfor dalam sintesa ATP dari ADP dan posfat

sebagai activator beberapa enzim .

e. KaliumKalium (K) : tidak bersenyawa

dengan senyawa organic tumbuhanterdapat banyak pda jaringan

meristem, sedikit pada biji dan buah.

Fungsi K pada metabolism tumbuhan: sebagai katalisator

sintesa protein, asam amino, hidrat arang, bersifat mobil, berupa ion monovalen banyak pada tumbuhan.

Kekurangan K : menunjukkan khlorosis, pinggir daun mongering, produksidaun berkurang, bentuk daun abnormal (terpilin), peningkatan kadar gula pereduksi.

f. Besi (Fe) Besi (Fe) : penting dalam sintesa

khlorofilsenyawa yang mengandung besi

(Sitokhrom) sebagai transfer hydrogen (NAD, NADP) ke molekul oksigen.

Kekurangan Fe mengakibatkan : khlorosis, respirasi anaerob berkurang, proses pengambilan ion dan sintesa protein berkurang.

UNSUR HARA MIKRO

Peranan penting unsur hara mikro

1. Sebagai pembawa electron : pembawa valensi. Misal:

Fe (makro/mikro) pada sintesa sitikhrom / sitokhrom oksidase

Cu (tembaga) pada sintesa polifenol/polifenol oksidase

Mo (Molibdenum) pada reaksi nitrat dan nitrit

2. Sebagai activator dalam reaksi ensimatik. Contoh : ensim aminopeptidase memerlukan ion Mn ++ untuk dapat mengkatalisa

Unsur mikro yang sudah jelas perannya dalam tanaman yaitu : Zn, Mn,Cu, Mo,Cr,Co,Ni,Al,Na,Cl.

Unsur hara B adalah esensial tapi perannya belum jelas, B diabsorpsi sebagai anion yaitu borat dan tetra borat.

Gejala kekurangan B: meningkatkan mitosis pada titik tumbuh

menghambat pembelahan selkadar asam amino tinggi, protein rendahakumulasi hidrat arangtabubg tepung sari lambat tumbuhtransefer gula melalui phloem berkurang (buah kurang manis).

Unsur mikro lain yang esensial : natrium, kobalt, silikon,selenium unsur ini hanya esensial pada tumbuhan tertentu.