LAPORAN FISIOLOGI TUMBUHAN
KULTUR AIR
Tujuan
Untuk mengetahui pengaruh unsur-unsur tertentu bagi pertumbuhan tumbuhan.
Pelaksanaan Kegiatan Praktikum
Hari : Senin, 20 April 2009
Waktu : 10.20 – 12.00
Tempat : Laboratorium Fisiologi FPMIPA UPI
Landasan Teori
Tumbuhan mempuyai akar yang dapat berfungsi sebagai alat penyerapan unsur hara. Penyerapan unsur hara ini sangat penting bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman itu sendiri. Dalam mekanismenya akar akan menyerap unsur hara dari dalam tanah. Tanah adalah bahan alam yang terbentuk dari akibat bekerjanya gaya-gaya alam terhadap bahan-bahan alam dipermukaan bumi. Tanah juga merupakan medium pertumbuhan tanaman yang menyediakan unsur-unsur hara untuk pertumbuhan tanaman.
Tanah mengandung unsur hara yang diperlukan oleh tubuh tanaman, antara lain : air, dan mineral-mineral yang penting bagi tanaman. Air tanah berfungsi sebagai pelarut hara dalam tanah, sebagai alat transport hara dalam tanah, dan transport hara ke tanaman. Keneradaan air tanah dalam tanah dapat berbentuk 3 macam, antara lain : (1) air adhesi/adsobsi. Air ini terikat pada partikel tanah pada tekanan > 15 atm. Air ini terikat kuat pada tanaman sehingga tidak dapat dimanfaatkan tanaman. (2) Air kohesi/air kapiler, air ini terikat pada tanah dengan tekanan 1/3-15 atm. Air ini berada disebelah luar dari air adhesi dan air ini dapat dimanfaatkan oleh tanaman. (3) air gravitasi, air ini dipengaruhi oleh gravitasi bumi. Air ini terikat pada partikel tanah dengan tekanan 0-1/3 atm. Air ini tidak dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Pengambilan air tanah oleh tanaman berlangsung melalui 2 proses, (1) gerakan air tanah ke daerah perakaran (berlangsug lambat), (2) pergerakan akar kedaerah lembab yang akan menyebabkan pertumbuhan akar semakin cepat.
Besarnya penyerapan unsur hara pada tanaman tergantung pada :
1.Kerapatan akar
2.Koefisien penyerapan ion
3.Kecepatan penyerapan air oleh
akar
4.Kandungan air tanah
5.Koefisien difusi gas
6.Arus air
7.Temperatur
8.Cahaya
9.Keasaman (pH)
10.Aerasi
11.Aktivitas jasad renik
12. Interaksi antar ion
1. HARA DAN MEKANISME PENYERAPANNYA
Hara merupakan unsur yang sangat diperlukan oleh tanaman. Hara banyak terdapat dalam air tanah. Konsentrasi hara dalam air tanah pada (1) Konsentrasi Normal sekitar 1-5 permil. (2) Jenuh air 0,21-1 permil dengan Po 0,1-0,5 atm. (3) Tanah kering konsentrasi hara dalam air tanah dapat meningkat dan menyebabkan PO tanah menjadi negatif. Berdasarkan peranannya, hara dibagi menjadi :
A. Hara Esensial
Hara esensial sangat diperlukan tanaman untuk menyelesaikan siklus hidupnya. Hara ini juga sangat dibutuhkan pada proses biokimia tertentu dan peranannya tidak dapt digantikan oleh unsur lain. Bila unsur tersebut tidak ada, maka pertumbuhan tanaman akan terhambat, dan akan tumbuh lebih lanjut jika unsur tersebut ditambahkan. Hambatan pertumbuhan ini memberikan dambak seperti tanda kahat (defisiensi) yang khas. Unsur yang termasuk hara esensial berjumlah 16 unsur, dan terletak pada sistem periodik unsur pada garis Argon (Ar) yaitu garis yang menghubungkan Ar dengan C.
B. Hara Fungsional
Hara fungsional adalah hara yang apabila ada dalam tanah atau medium dapat memperbaiki pertumbuhan tanaman. Misalnya. Unsur Natrium (Na) dapat menggantikan peran dari unsur Kalium (K). Unsur lain yang merupakan unsur hara fungsional adalah Kobalt (Co) yang berperan dalam memperkuat ketahanan tanaman terhadap lingkungan yang tidak menguntungkan tanaman itu sendiri.
C. Hara Potensial
Hara potensial adalah unsur hara yang sering ditemukan dalam tubuh tanaman, akan tetapi belum jelas fungsi dari unsur hara ini.
Berdasarkan Jumlah yang dibutuhkan oleh tanaman, hara dapat dibagi menjadi 2 :
A. Unsur Hara Makro
Unsur ini sangat diperlukan oleh tanaman dalam jumlah yang sangat besar. Unsur ini antara lain : N, P, S (anion) dan K, Ca, Mg (kation).
B. Unsur Hara Mikro
Unsur ini dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang sedikit. Umumnya unsur ini antara lain : B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn. Akan tetapi pada tanaman tertentu Co, Se, Si, Na dibutuhkan juga sebagai unsur hara mikro.
Penyerapan unsur hara pada tanaman bisa melalui daun dan akar. Pada daun biasanya unsur hara yang dapat diangkut antara lain : CO2, O2, H2O dan sat terlarut. Dan pada akar unsur hara yang dapat terserap antara lain : O2, H2O, mineral anorganik dan zat organik terlarut. Mekanisme penyerapan hara oleh akar, antara lain :
Aliran Massa (Mass Flow)
Gerakan unsur hara ini mengikuti aliran air keakar secara pasif. Aliran ini dapat saja terjadi karena adanya transpirasi daun. Jumlah hara yang mencapai akar melalui proses ini dipengaruhi oleh :
1. Konsentrasi hara yang bersanggungan dalam larutan tanah
2. Laju gerak air ke permukaan akar, atau kaju transpirasi
Jika penyerapan hara lebih besar daripada pengisian hara kembali (resupply) dalam jangka waktu penjang maka akan terbentuk depletion zone disekitar akar.
2. KERAPATAN AKAR
Kerapatan tanah adalah panjang akar per satuan tanah. Kerapatan akar dapat istilahkan dengan panjang akar dengan satuan ?m akar cm 3 tanah dengan membagi tanah dimana akar tersebut tersedia. Kerapatan akar dapat diperoleh dengan cara pembakuan ketebakan lapisan tanah yang hilang , maka suatu peta kerapatan akar dapat dipeoleh dengan mencatat panjang akar dalam tiap-tiap bujur sangkar (Bohm, 1976). Contoh-contoh kerapatan akar (panjang akar per satuan tanah) adalah pada jagung dan kedelai. Dalam tanah bagian atas, kerapatan akar meningkat sampai kira-kira waktu pembungaan dan lebih besar pada jagung dari pada kedelai. Kerapatan jagung juga semakin menurun dengan kedalaman tidak tergantung saat pengambikan contohnya, tetapi pada kedelai polanya lebih rumit. Bentuk penyajian ini menonjolkan sifat dinamika sestem perakaran suatu tanaman semusim dan penurunanya cukuo tajam seteah pembungaan. Sebagian akar jelas mati jauh sebelum tanaman dewasa. Pengaruh tersebut sangat nyata dalam tanah bagian atas yang menunjukkan bahwa akar-akar cabang yang terbentuk lebih awal, yang lebih dekat dengan permukaan akar, mati secara berurutan dengan cara yang dapat disamakan dengan daun-daun dibagian bawah diatas tanah. Kerapatan perakaran dalam tanah bagian atas adalah terbesar pada saat masaknya tanamanm yang menunjukkan suatu penurunan diameter rata-rata akar hidup secara progresif sementara tanaman menua.
3. HUBUNGAN ANTARA SERAPAN HARA DAN KERAPATAN AKAR
Kita telah mengetahui bahwa hara sangat penting bagi tanaman. Kerapatan akar pada masing-masing tanaman biasanya berbeda mengenai jenis tanaman tersebut apakah termasuk tanaman dikotil atau monokotil. Paa tanaman monokotil, kerapatan tanah sangat besar pada saat tanaman ini akan berbuah dan akan menurun tingkat kerapatannya bila dilihat dari segi kedalaman tanah. Hal ini berbeda dengan tanaman dikotil pada umumnya yang mempunyai kerapatan akar yang semakin tinggi bila dilihat dari kedalaman tanah. Semakin dalam tanah maka kerapatan akar taaman dikotil semakin besar.
Walaupun tidak ada yang mengkaji secara detail tentang sistem perakaran, Nye dan Foster (1961) mengukur pengambilan p32 dari tempat yang berlainan dalam tanah untuk tiga tanaman budidaya di Ghana. Mereka mandapatkan pengambilan yang sedikit dari lapisan-lapisan yang dalam, yaitu 16 % dibawah 30 cm untuk juwawut, 7 % dibawah 25 cm untuk jagung dan 11 % dibawah 25 cm untuk gude. Mereka menganggap ini terutama sebagai akibat dari ketersediaan fosfor yang sangat rendah dalam tanah bagian bawah. Walaupun demikian, tampak bahwa jagung mempunyai sistem akar terdangkal dan juwawut terdalam. Gude yang kedalaman akarnya ditengah-tengah akhirnya akan berakar paling dalam, karena gude memiliki musim pertumbuhan yang lama dari pada jagung dan juwawut. Sampai 30 hari setelah penyebaran, tanaman padi-padian mengambil fosfor terutama dari tanah tidak lebih jauh dari pada 40 cm kesamping dari batang tanaman. Tetepi pengambilan selanjutnya tersebar merata kesamping sejauh 60 cm. Gude membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mengembangkan akar-akarnya kesamping, pada umur 55 hari masih hanya mengambil 63 % dari fosfornya dari daerah 25 cm dari batang. Pengamatan tentang peranan beberapa sifat fisik tanah Ultisol pada penyebaran akar tanaman kelapa sawit telah dilakukan di kebun Marihat, PT. Perkebunan Nusantara IV. Penvebaran akar secara lateral diamati pada 3 (tiga) arah, yaitu (1) sejajar dengan jalan panen/pasar pikul (K), (2) memotong jalan panen/pasar pikul (PP) dan (3) memotong tempat pemupukan pelepah (TP). Pengambilan contoh akar di setiap arah tersebut, dilakukan pada jarak 50 cm, 100 cm, 150 cm. 200 cm, 300 cm, 350 cm, 400 cm, 450 cm, 500 cm, 550 cm, 600 cm, 650 cm, 700 cm. 750 cm, 800 cm dan 850 cm dari pangkal batang. Penyebaran akar se¬cara vertikal diamati di setiap arah dan setiap interval jarak pengamatan lateral dengan ke¬dalaman 0-25 cm, 25-50 cm, 50-75 cm dan 75-100 cm. Pemilahan akar dilakukan terhadap akar primer, sekunder dan tersier. Sifa-sifat fisik tanah yang diamati meliputi tekstur, bobot isi (BV), bobot jenis (BJ), permeabilitas, persentase agregasi dan kemantapan agregat. Pengamatan menunjukkan bahwa di kedalaman 0-25 cm kerapatan akar berhubungan erat dengan BV, pori drainase, ruang pori total dan permeabilitas. Di kedalaman 25-50 cm kerapatan akar berhubungan erat dengan B V, ruang pori total, persentase agregasi, persentase debu, permeabilitas dan kemantapan agregat. Di kedalaman 50-75 cm kerapatan akar berhubungan erat dengan BV. Kemampuan agregat, porositas total dan berat rerata diameter agregat. Di kedalman 75-100 cm kerapatan akar hanya berhubungan dengan permeabilitas tanah.
Untuk suatu pertumbuhan yang normal, tumbuhan memerlukan beberapa unsure hara yang penting (essential), seperti karbon (C) 43,6%, hydrogen (H) 6,2%, oksigen (O) 44,4%, phosphor (P) dan sulfur (S). Selain itu, tumbuhan juga memerlukan beberapa unsure logam, sekalipun digunakan dalam jumlah yang sangat kecil, seperti kobal (Co), tembaga (Cu), mangan (Mg), seng (Zn), boron (B) dan molybdenum (Mo). Unsure-unsur tersebut, kecuali C,H dan O, dipeeroleh dalam bentuk garam-garam yang larut dalam air tanah dan diserap oleh akar.
Untuk mengetahui macam-macamnya unsure yang diperlukan oleh tanaman, kita dapat menempuh dua cara, yaitu dengan analisa abu atau dengan pemiaraan di air atau di pasir.
Analisa Abu
Analisa abu ini menunjukan unsur-unsur apakah yang pada umumnya selalu terdapat didalam tubuh tanaman. Nitrogen tak terkandung lagi didalam abu, karena biasanya terlepas pada pembakaran dengan temperature yang sangat tinggi.
Adapun elemen-elemen yang hamper selalu ada di dalam tiap tanaman ialah 14 macam jumlahnya yaitu C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg dan Fe sedangkan unsur-unsur seperti Zn, Mn, Cu, B dan Mo ditemukan dalam jumlah yang sangat kecil. Unsur-unsur lainnya seperti Si, Al, Cl pun sering kedapatan di dalam jumlah yang sangat kecil. Unsur-unsur C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg ada kedapatan dalam jumlah yang besar. Dan oleh karenanya ke Sembilan unsure-unsur ini disebut makroelemen, sedang sisanya disebut mikroelemen.
Penanaman di Pasir atau di Air
Bahwa tanaman itu mengambil unsure-un sur dari tanah melalui akarnya, telah dibuktikan oleh Saussure pada tahun 1804 dan lagi oleh Liebig pada tahun 1840. Liebig menemukan suatu fakta bahwa banyaknya unsur-unsur yang diambil oleh suatu tanaman itu ada pengaruh timbal balik. Unsur yang tersedikit dapat menyebabkan tidak teresapnya unsure-unsur lain yang berlebih-lebihan. Ini terkenal sebagai “ Hukum Minimum Liebig”.
Metode baru yang diperkenalkan oleh Sachs (1860) dan oleh Knop (1865) ialah penanaman di air atau di pasir yang diberi larutan garam-garaman tertentu. Penanaman di air sedikit kurang memuaskan berhubung karena kesukaran memberikan oksigen kepada akar yang benar-benar membutuhkan udara guna melakukan fungsinya. Penanaman dipasir pun membawa kesukaran juga yaitu sukarnya untuk membersihkan pasir dari elemen yang tidak diharapkan. Mengenai vetilasinya cukup baik karena di sela-sela butir pasir ada cukup udara.
Adapun kriteria-kriteria unsur-unsur essensial menurut Suchs adalah :
Diperlukan untuk tumbuh secara normal sampai bereproduksi. Pertumbuhan akan terganggu jika tanpa unsur esensial.
Unsur tidak dapat diganti oleh unsure lain.
Jika unsur esensial tidak bisa didapat oleh tumbuhan, maka tumbuhan akan memperlihatkan gejala Defisiensi. Dialam, gejala defisiensi ini bisa saja terjadi, terutama jika tanah dalam keadaan tidak subur. Kesuburan tanah tergantung pada :
Laju penambahan dan pengurangan mineral.
Mudah tidaknya mineral diserap oleh akar. Akar hanya akan menyerap mineral dalam keadaan terlarut. Kesuburan tanah tergantung pada konsentrasi mineral terlarut, bukan unsur hara yang dikandungnya.
Guna elemen-elemen dan gejala-gejala jika tanaman mengalami kekurangan elemen-elemen pokok :
Unsur Makroelemen
Unsur Penggunaan Gejala
P Sintesis asam nukleat, phospolipid, reproduksi, ATP. Kerdil, daun gelap, neccrotic, antosianin dibatang dan daun, batang lemah dan tipis.
K Keseimbangan ion dan enzim respirasi. Klorosis dibagian marginal, necrosis di ujung, daun keriting, daun tua, batang lemah pendek.
N Asam amino, asam nukleat. Kerdil, klorosis pada daun tua, absisi, batang berlignin dan antosianin.
S Cystein, methionin, CoA. Klorosis pada daun muda.
Ca Kofaktor enzym, cyclosis, pectin. Daun menggulung, nekrosis di pucuk daun, sangat kerdil karena meristem mati.
Fe Cytokrom dalam respirasi dan FT S, enzyme. Klorosis diantara vena dan pada daun muda.
Mg Unsur utama klorofil, kofaktor enzim. Klorosis diantara vena pada daun tua, absisi lebih awal.
Unsur Mikroelemen
Unsur μ Mol/g Penggunaan Gejala
Co Kofaktor enzim
Mn 1 Kofaktor respirasi / fotolisis Klorosis dan spot nekrosis
Cu 0,1 Enzim, plastosianin, Cytoksidase Daun hijau gelap, spot necrotic di ujung daun muda, absisi awal
Zn 0,3 Kofaktor, sintesis klorofil, sintesis IAA Buku pendek, mengkerut di margin daun, klorosis daun tua dan spot necrotic putih
B 2 Orientasi tumbuh tabung polen, sintesis asam nukleat dan membran Spot necritic hitam di daun muda, meristem mati diikuti percabangan yang banyak
Mo 0,001 Kofaktor nitrat reduktase Enzim mengubah nitrat menjadi nitrit maka gejalanya seperti defisiensi N
Si 30 Kekakuan pada sel rumput Batang lemah
Ni 0,002 Kofaktor urease Akumulasi urea diujung daun menyebabkan necrosis
Al Kofaktor enzim Sulit terdeteksi terlalu kecil
Cl 3 Keseimbangan ion, fotolisis dan pembelahan sel Ujung daun layu
Na 0,4 Penurunan C4 / PEP Klorosis, nekrosis, gagal berbunga pada tumbuhan C4
Suatu tanaman akan tumbuh dengan subur apabila segala elemen yang dibutuhkan tersedia cukup, lagipula elemen itu ada di dalam bentuk yang sesuai untuk diresap tanaman.
Alat dan bahan
Alat
Botol jam dengan tutupnya
Kapas
Pompa udara
Kertas karbon
Sedotan
Penggaris
Bahan
Larutan tanpa unsur Ca, S, N, P, Mg, dan Fe.
Ipomoea aquatic (Kangkung).
Cara kerja
Buatlah larutan lengkap dengan komposisi seperti diatas
Buatlah larutan yang tidak lengkap dengan cara menghilangkan salah satu senyawa dari larutan lengkap
Larutan tanpa unsur Ca
Larutan tanpa unsur S
Larutan tanpa unsur N
Larutan tanpa unsur P
Larutan tanpa unsur Mg dan
Larutan tanpa unsur Fe
Masing-masing medium diukur pH-nya dan jadikan pH 5,8 dengan menambahkan NaOH jika terlalu Asam dan menambahkan HCl jika terlalu basa.
Masukan masing-masing medium kedalam botol jam dan diberi label
Pilihlah batang tumbuhan Ipomoea yang cukup tua dengan panjang sekitar 20 cm
Masukan tumbuhan tersebut kedalam botol melalui lubang yang ada pada tutupnya ( Tutup botol diberi dua buah lubang, satu lubang untuk tumbuhan dan lainnya untuk pipa plastik dari pompa udara )
Botol ditutup dengan kertas karbon dan beri label
Simpan kultur air tersebut di tempat aman dan kena sinar matahari
Catatlah keadaan awal dan akhir tumbuhan, seperti yang tertera pada tabel, percobaan ini dilakukan selama 1 bulan.
Hasil Pengamatan
No Jenis Larutan Keadaan Awal Tanaman Keadaan Akhir Tanaman
Daun Batang Akar Tinggi Daun Batang Akar Tinggi
1 Lengkap Daun tua 6, daun muda 5, pucuk 8. Keadaan daun baik dan segar. Tegak dan segar Jumlah 13, baik dan segar 33 cm Daun tua 9, daun muda 7, kuncup 6, ada 2 daun kuning, 1 daun jatuh. Keadaan daun masih segar Tegak Jumlah 13, Ujung-ujungnya mulai busuk 36,2 cm
2 -Ca Daun tua 4 (2 yang sobek), daun muda 6, bakal daun 5. Tegak dan segar Jumlah 11, baik dan segar 21 cm Daun tua 7, daun muda 5, pucuk 2. Ujung daun kuning dan ada daun yang menggulung. Layu dan lemas. Batang tidak hijau segar. Jumlah 7, beberapa yang busuk dan akhirnya mati 21 cm
3 -N Daun tua 4 (2 daun sobek), daun muda 4, bakal daun 7 Tegak Jumlah 12, panjangnya 21,2 cm 16,6 cm Daun tua 1, daun muda gugur, dan bakal daun 1 Tegak, dan panjang batangnya bertambah. Jumlah 4, panjang 17,2 cm 17,2 cm
4 -Fe Daun tua 4 (1 daun yang sobek), daun muda 2, dan bakal daun 1 Tegak dan segar Jumlah 20, Keadaan baik dan segar 25 cm Daun tua 5 (1 daun yang sobek), daun muda 2. Daun kuning 3 dan warna daun pucat. Daun muda banyak mengalami klorosis. Batang tegak tapi terlihat pucat Jumlah 17, ada beberapa yang busuk 26,5 cm
5 -P Daun tua 2 (1 sobek), daun muda 3, bakal daun 1. Tegak Jumlah 7, panjang 17,2 cm 15,5 cm Daun tua 1, daun muda gugur, bakal daun tidak. Tegak, tapi panjang batngnya berkurang Jumlah akar 3, panjang 12,2 cm 12,3 cm
6 -S Daun lebar Segar Jumlah 9 15 cm Necrosis pada ujung daun muda Berwarna hijau tua dan kerdil Akar tua dan busuk, muncul akar kecil Tetap
7 -Mg Daun lebar 1, kecil 3 Lurus, segar, ada tunas Jumlah 5 5 cm Daun keputihan, pucat Hijau pucat Jumlah 8 25 cm
Pembahasan
Percobaan kultur air ini bertujuan untuk mengetahui fungsi berbagai macam unsur nutrien bagi tumbuhan sekaligus untuk mengetahui pengaruh devisiensi senyawa nutrien tersebut. Percobaan ini dilaksanakan dengan memberi perlakuan yang berbeda pada tumbuhan kangkung (Ipomea aquatica). Perlakuan pertama diberi nutrisi lengkap, perlakuan kedua tanpa Ca, perlakuan ketiga tanpa N, perlakuan ke empat tanpa Fe, perlakuan ke lima tanpa P, perlakuan ke enam tanpa S dan perlakuan ketujuh tanpa Mg.
Pada perlakuan pertama tumbuhan mengalami pertumbuhan normal. Pertumbuhan ini ditandai oleh jumlah daun yang bertambah, sementara batang tumbuhan tetap tegak dan tinggi tanaman bertambah. Hal ini disebabkan oleh tumbuhan memperoleh nutrisi lengkap dari media tanam untuk dipergunakan dalam pembentukan biomasa tubuh tumbuhan. Namun jika kita cermati lebih jauh kita akan menemukan kondisi akar yang yang mulai membusuk, ini bukan berarti tumbuhan ini kekurangan nutrisi namun lebih disebabkan karena pada bagian akar mengalami banyak goresan pada saat dimasukkan dalam botol kultur. Selain itu hal ini disebabkan mulai berkurangnya nutrien yang ada di dalam media karena tidak dilakukan penggantian atau penambahan nutrisi pada media.
Jika diamati hasil percobaan ini, ditemukan terdapat penambahan jumlah daun sebanyak 5 helai daun dan tinggi 3,5 cm. Ini menunjukkan tumbuhan pada percobaan ini memanfaatkan sebagian besar nutrisi untuk pembentukan daun dan batang. Fenomena ini wajar terjadi karena proses metabolisme sebagian besar berlangsung pada dua organ tersebut.
Pada perlakuan yang ke dua, tumbuhan kangkung mengalami pertumbuhan yang tidak normal. Ini terlihat dari tidak mengalami pertambahan jumlah daun, ujung daun menguning, daun menggulung, terjadi pelayuan batang, jumlah akar berkurang dan tidak ada pertambahan tinggi tanaman. Fakta ini cukup memberikan kita gambaran betapa pentingnya unsur Ca bagi tanaman.
Unsur Ca pada tanaman digunakan untuk kofaktor enzim, menguatkan dinding sel terutama lamela tengah, unsur ini terdapat sebagai kristal-kristal oksalat. Kalsium meningkatkan pembelahan sel-sel meristem, membantu pengambilan nitrat dan mengaktifkan berbagai macam enzim. Sehingga kekurangan unsur ini dapat mengakibatkan klorosis, gangguan pada daerah meristematis seperti abnormalitas bentuk daun muda dan gangguan pertumbuhan. Selain itu ketika terjadi kekurangan unsur kalsium di dalam mediatanam akan menyebabkan pengambilan unsur magnesium secara berlebihan sehingga tanaman menunjukkan tanda-tanda keracunan.
Tidak berbeda halnya dengan kondisi tumbuhan pada perlakuan ke tiga (tanpa N), dimana tumbuhan ini mengalami penguguran daun secara drastis, jumlah dan panjang akar berkurang, namun kondisi batang tetap tegak dan terdapat peningkatan panjang tanaman setinggi 0,7 cm. Fenomena devisiensi ini sebagian besar menyerang daun dan ini wajar terjadi karena unsur nitrogen sangat dibutuhkan guna pembentukan daun baru serta mendukung pertumbuhan daun. Nitrogen juga merupakan salah satu unsur pembentuk protein, berbagai jenis protein yang didalamnya terdapat nitrogen seperti hormon auksin. Horman yang berperan dalam mencegah pengguguran daun ini hanya akan terbentuk apabila terdapat unsur pembentuknya yaitu nitrogen, sehingga ketika tidak ada unsur nitogen pada media maka hormon ini tidak dapat disintesis yang pada akhirnya menyebabkan pengguguran daun secara drastis.
Penambahan panjang tanaman tidak terganggu oleh ketiadaan unsur nitrogen tetapi kondisi batang yang lemas merupakan salah satu ciri divisiensi unsur nitrogen. Penambahan tinggi batang menunjukkan unsur pendukung pertumbuhan batang berupa unsur Ca ditemukan dilingkungan namun unsur pengokoh batang yaitu nitrogen tidak ada, maka beberapa protein pembentuk batang tidak disintesis pada perlakuan ini.
Fenomena divisiensi juga ditemukan pada media tanpa Fe (besi). Zat besi merupakan unsur penting proses metabolisme pada tumbuhan seperti salah satu komponen pembentukan klorofil, katalase, peroksidase, sitokrom dam berperan dalam proses respirasi tumbuhan. Maka tidaklah aneh ketika hasil tumbuhan pada perlakuan ini mengalami klorosis pada daun dan pemucatan pada batang. Selain itu dapat dipastikan bahwa proses fotosintesis akan terganggu karena kekurangan klorofil sebagai agen katabolisme.
Namun pada perlakuan ini, ditemukan pertambahan panjang batang sebesar 2,5 cm, ini berarti kekurangan zat besi tidak menghambat pertambahan panjang batang tanaman. Namun yang sebenarnya terjadi adalah ketika terjadi gangguan terhadap proses fotosintesis berarti terganggu pula pertumbuhan tumbuhan, proliferasi sel, diferensiasi jaringan dan keberlangsungan hidup tumbuhan. Hal ini karena fotosintesis merupakan suatu proses pembentukan sumber energi bagi tumbuhan. Ketika sumber energi tidak dihasilkan lagi maka yang terjadi adalah perombakan materi tumbuh tumbuhan itu sendiri sehingga mengakibatkan tumbuhan mengalami pertumbuhan yang negatif.
Terdapat sejumlah kesamaan ciri divisiensi pada media yang tidak mengandung unsur pospor (P) dan unsur sulfur (S) seperti tumbuhan tidak mengalami
pertumbuhan bahkan pertumbuhan negatif, klorosis pada daun, berkurangnya jumlah akar, dan panjang batang berkurang. Ini disebabkan oleh kedua unsur ini merupakan unsur utama dalam pembentukan semua jenis protein baik hormon, enzin, protein sel dan jaringan. Sehingga ketiadaan unsur ini mengakibatkan tidak terjadi pertumbuhan. Akan tetapi yang terjadi adalah tumbuhan mendaur ulang tubuhnya untuk memperoleh protein guna keberlangsungan hidupnya sehingga tumbuhan akan mengalami pertumbuhan negatif. Ini hanya bersifat sementara, karena protien yang dirombak jumlahnya terbatas sementara tidak ada sintesis protein baru untuk melakukan metabolisme yang pada akhirnya kan menyebabkan tumbuhan ini layu dan mati.
Tidak jauh berbeda dengan unsur Fe, pada media yang tidak terkandung unsur magnesium (Mg) juga mengalami pemutihan pada daun dan batang dan jumlah akar berkurang. Ini disebabkan karena kedua unsur ini (Fe dan Mg) merupakan unsur yang berperan dalam pembentukan klorofil, sehingga tidak ada klorofil yang di sintesis maka warna daun dan batang tidak akan hijau namun mengalami pemucatan. Tidak sampai itu saja tidak ada klorofil akan mengurangi jumlah sumber energi yang dapat disintesis oleh tumbuhan tersebut.
Jawaban Pertanyaan
Mengapa botol yang digunakan harus ditutup dengan kertas karbon ?
Jawab : karena agar disesuaikan dengan keadaan sebenarnya yang diandaikan berada didalam tanah.
Mengapa medium harus diaerasi ?
Jawab : karena akar sensitive terhadap kandungan oksigen yang rendah.
Adakah perbedaan diantara perlakuan yang anda amati ? jelaskan !
Jawab : iya, misalnya jika tanaman kangkung tersebut kekurangan Nitrogen maka batang kangkung tersebut akan menjadi keras karena mengandung lignin, klorosis pada daun tua. Dan jika kangkung tersebut kekuranan Fosfor, maka tanaman tersebut akan menjadi kering, batang lemah dan tipis.
Pada hari keberapa tumbuhan yang anda amati mulai menunjukan perubahan ? gejala apa saja yang dapat anda lihat ?
Jawab : Pada tanaman yang tidak mengandung Nitrogen pada hari ke 10 mengalami perubahan yaitu menunjukan gejala-gejala misalnya daunnya mulai berwarna kuning, layu dan berguguran. Tetapi pada beberapa hari setelah itu, tanaman kangkung tersebut menjadi segar lagi dan pada akhirnya mati.
Sedangkan pada tanaman kangkung yang tidak mengandung Fosfor
Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengamatan dan analisis data dapat diambil kesimpulan bahwa :
kalsium berperan dalam memperkuat dinding sel dan sebagai aktivator berbagai enzim
Pospor, Sulfur dan Nitrogen, berperan dalam pembentukan berbagai protein penting untuk metabolisme.
Besi dan Magnesium berperan dalam pembentukan klorofil untuk fotosintesis. Jika kekeurangan salah satu unsur ini, maka tumbuhan akan menunjukkan gejala divisiensi. Sehingga untuk menghasilkan pertumbuhan yang optimal maka harus diberikan nutrien yang lengkap pula.
DAFTAR PUSTAKA
Dwidjoseputro. 1986. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia : Jakarta
