TUGAS BIOLOGI (STRESS PADA TANAMAN)

PERANAN UNSUR KALSIUM PADA TANAMAN
	Buah semangka yang kekurangan unsur kalsium (Ca) sehingga buahnya mudah pecah

---

Calsium (Ca) merupakan hara makro bagi tanaman disamping Nitrogen, Fosfor, Kalium, Magnesium dan Belerang. Unsur ini biasanya tidak dianggap sebagai unsur pupuk , oleh karena itu relatif kurang mendapat perhatian dibandingkan dengan unsur N,P dan K.

Pemakaian N,P dan K secara besar-besaran serta penggunaan varietas-varietas tanaman yang konsumtif terhadap unsur hara mengakibatkan unsur kalsium (Ca) terangkut dari Tanah secara terus-menerus, sehingga ketersedian di dalam tanah sangat kecil. Kalsium juga merupakan salah satu kation utama pada komplek pertukaran, sehingga biasa dihubungkan dengan masalah kemasaman tanah dan pengapuran, karena merupakan kation yang paling cocok untuk mengurangi kemasaman atau menaikan pH tanah.

A. Sumber Kalsium

Di dalam tanah, kalsium selain berasal dari bahan kapur dan pupuk yang ditambahkan juga berasal dari batuan dan mineral pembentuk tanah. Belerang mineral yang mengandung kalsium antara lain : Amfibal (Ca Mg (CO3)2), Apatit ( Ca5 (PO4)3(ClF), Dolomit (CaMg(CO3)2) dan Kalsit (CaCO3). Mineral-mineral yang mengandung Ca pada umumnya sedikit lebih cepat lapuk dari pada mineral-mineral yang lainnya, sehingga ada kecenderungan Ca di dalam tanah akan menurun dengan meningkatnya pelapukan dan pencucian.

Melalui proses pelapukan dan hancuran mineral-mineral tersebut membebaskan kalsium ke dalam air disekitarnya. Kalsium yang dilepaskan akan mengalami :

1. Hilang terbawa air perkolasi atau air drainase.

2. Diserap oleh organisme hidup.

3. Dijerap oleh organisme hidup.

4. Diendapkan kembali sebagai mineral-mineral sekunder terutama di daerah beriklim kering.

B. Ketersediaan Kalsium Untuk Tanaman

Kalsium di dalam tanah diserap tanaman dalam bentuk Ca2+ , yang berasal dari bentuk yang dapat ditukar atau dalam bentuk larut air. Seperti kation-kation lain, Ca2+ di dalam tanah selalu dalam keseimbangan dinamis, sehingga jika bentuk larut air berkurang, misalnya karena pencucian atau penyerapan oleh tanaman maka ia akan digantikan oleh bentuk dapat ditukar. Sebaliknya apabila bentuk larut air tiba-tiba meningkat, misalnya karena pemupukan, maka keseimbangan akan berupah dengan arah berlawanan.

Faktor-faktor yang menentukan ketersediaan kalsium bagi tanaman :

1. Jumlah kalsium yang dapat ditukar.

2. Derajat kejenuhan unsur-unsur tersebut pada komplek pertukaran.

3. Tipe koloid tanah.

4. Sifat ion-ion komplementer yang di jerap liat.

Kalsium yang bersifat dapat ditukar di dalam tanah mempunyai kaitan penting dengan pH tanah dan ketersedian beberapa unsur hara.

Kelebihan kalsium menyebabkan kalsium karbonat mengendap dan pH penyangga mendekati 8, sehingga akan mengakibatkan turunnya kelarutan fosfor, besi, Mo dan Zn, dan kadang-kadang menyebabkan kekahatan satu atau lebih hara-hara tanaman esensial. Pada umumnya persediaan kalsium di dalam tanah cukup besar, tetapi dengan adanya pemakaian pupuk Nitrogen, Fosofor, Kalium secara terus menerus dan penggunaan varietas yang konsumtif terhadap unsur hara menyebabkan persedian di dalam tanah menipis, yang berakibat pada tanah-tanah masam terjadi kekurangan unsur Ca, komplek pertukaran kation dikuasai oleh ion-ion Al. Padahal kita ketahui Al larut dapat meracuni tanaman.

Buah semangka yang tercukupi unsur kalsiumnya sehingga kulit buahnya tetap mulus sampai panen

C. Fungsi Kalsium pada Tanaman

Kalsium dijumpai pada tiap-tiap sel tanaman, kebanyakan unsur ini dijumpai dalam tanaman sebagai kalsium pektat pad a dinding sel-sel daun dan batang. Sehingga kalsium akan memperkuat bagian-bagian ini. Kalsium begitu kuat menyatu dengan dinding sel, sehingga ia tidak dapat dipindahkan dari sel-sel tua untuk membentuk sel-sel baru. Tanaman yang kekurangan kalsium tumbuh kerdil karena sel-sel yang baru kecil-kecil dan jumlahnya sedikit, dan mempunyai batang lemah, karena dinding-dinding selnya tipis tidak setebal dengan dinding sel normal. Kalsium relatif tidak mobil di dalam tanaman, oleh karena itu tidak ditranslokasikan dari bagian-bagian tua ke bagian yang lebih muda.

Peranan kalsium di dalam pertumbuhan tanaman antara lain :

1. Mendorong pembentukan dan pertumbuhan akar lebih dini.

2. Memperbaiki ketegaran dan kekahatan tanaman.

3. Mempengaruhi peng-angkutan air dan hara-hara lain.

4. Diperlukan untuk pemanjangan sel-sel, sintesis protein dan pembelahan sel.

5. Mengatur translokasi karbohidrat, kemasaman dan permeabilitas sel.

6. Mendorong produksi tanaman padi-padian dan biji tanaman.

7. Membantu menetralkan asam-asam organik yang bersifat meracuni.

8. Penting untuk pembentukan dan berfungsi nya bakteri-bakteri bintil akar (Rhizobia) pada tanaman legum.

D. Gejala tanaman kekurangan Ca

Dicirikan oleh berkurangnya pertumbuhan jaringan meristimatik. Gejala pertamanya akan teramati pada titik-titik tumbuh dan daun-daun muda. Bagian-bagian ini menjadi rusak dan klorosis, dan pada tingkat lanjut terjadi nekrosis pada tepi-tepi daun.

Daun-daun dan akar-akar muda sering melekuk-lekuk, berkerut-kerut pendek dan berlekatansatu sama lain. Pada tanaman tomat ditandai dengan penyakit yang disebut busuk pucuk buah. Pada tanaman tembakau yang kahat kalsium daun-daunnya berlekuk-lekuk dan keriting.

Sedangkan pada tanaman jagung kekahatan kalsium menghalangi pemunculan dan pemekaran daun-daun baru, daun-daun tertutup oleh gelatin yang menyebabkan daun-daun tersebut berlekatan satu sama lain. Untuk tanaman kacang tanah menyebabkan terjadinya polong kosong karena buah tidak berkembang. Karena perannya begitu penting bagi pertumbuhan tanaman, sementara ketersediaan di dalam tanah semakin menipis maka untuk dapat memperoleh pertumbuhan dan hasil tanaman yang optimal perlu adanya pemupukan unsur Ca baik melalui tanah maupun diberikan lewat daun.

Kebutuhan Mineral Bagi Tanaman

Mineral diperlukan oleh tanaman terutama dalam transpor. Misalkan suatu zat mineral berupa larutan hinggap pada salah satu daun, maka dalam hitungan detik, zat tersebut diserap oleh ektodesm yang ada pada permukaan daun. Dan tidak lama kemudian zat tersebut dialirkan ke bagian-bagian tanaman. Kejadian ini berkaitan erat dengan adanya proses fotosintesis di daun.
Ketersediaan unsur-unsur hara (mineral) makro dan mikro tersebut sangat penting karena setiap zat mempunyai kegunaan yang berbeda-beda. Hal itu pula yang mengakibatkan kebutuhan tanaman untuk setiap zat berbeda-beda jumlahnya. Seperti kita tahu, tanaman memerlukan banyak unsur Nitrogen, Phosphor dan Kalium dalam jumlah banyak, sedangkan mineral lain diperlukan lebih sedikit.

Unsur-Unsur Makro

      Zat Lemas (N)

Zat lemas diserap oleh akar tanaman dalam bentuk NO3- dan NH4+ , protoplasma yang hidup terdiri dari kira-kira 25% bahan kering dengan komposisi 50-50% zat-zat putih telur dan 5-10% lipoiden dan persenyawaan lainnya yang mengandung N. kadar zat lemas dari protoplasma kira-kira antara 2-2,5%. Dengan adanya pemungutan hasil tanaman secara besar-besaran maka banyak sekali zat lemas yang hilang.

Pada perusahan tebu sering kali didapat penghasilan sebanyak 1000-1500 qt tebu. Bila kadar airnya dihitung 70% maka bahan keringnya berjumlah 300-450 qt/ha pada tiap panennya. Untuk padi hasilnya lebih rendah yakni 22 qt/ha gabah atau 20 qt/ha bahan kering dari gabah dan 45 qt/ha bahan kering dari jeraminya jadi sejumlah 64 qt/ha. Oleh karena itu pemupukan N pada tanaman tebu harus lebih besar dari pada tanaman padi. Biarpun ada hubungan yang erat antara pemberian N dengan sejumlah bahan kering yang dihasilkan, tidak berarti bahwa pemberian zat N itu harus sebanyak-banyaknya sebab pemberian zat N yang berlebih akan dapat membahayakan. Memang benar pemberian N akan menghasilkan banyak bahan hijau berupa daun dan batang tetapi pemberian N yang banyak dapat memperlambat masaknya biji.

Pemberian N yang banyak mempengaruhi juga perkembangan susunan akar, tetapi tidak sebagai Phosphorus dimana akar menjadi lebih panjang dan lebih dalam masuk kedalam tanah. Oleh karena dalamnya masuknya susunan akar kedalam tanah yang tidak sepadan dengan kesuburan pada bagian atas tanah, maka tanaman dalam keadaan demikian akan lebih lekas kekeringan.

Gambar 1. Daun paria yang berwarna kuning disebabkan penuaan dini yang  dipercepat apabila tanaman tersebut kekurangan nitrogen

      Kekurangan nitrogen:

Daun dan pucuk tanaman menguning, ukuran bunga dan buahnya kecil dan matang lebih cepat.

      Phosphor (P)

Fosfor diambil oleh akar dalam bentuk H2PO4- HPO4- sebagian besar fosfor didalam tanaman adalah sebagai zat pembangun dan terikat dalam senyawa-senyawa organik dan hanya sebagian kecil terdapat dalam bentuk anorganik sebagai ion-ion phosphat. Beberapa bagian tanaman sangat banyak mengandung zat ini, yaitu bagian-bagain yang bersangkutan dengan pembiakan generatif, seperti daun-daun bunga, tangkai sari, kepala sari, butir tepung sari, daun buah dan bakal biji.

Jadi untuk pembentukan bunga dan buah sangat banyak diperlukan unsur fosfor. Selain itu fosfor berperan juga pada sintesa hijau daun. Fosfor mendorong pertumbuhan akar-akar muda yang berguna bagi resistensi terhadap kekeringan.

      Kekurangan fosfor:

Ukuran buah kecil dan warna tidak cerah, pinggiran daun mengering

      Kalium (K)

Kalium diserap dalam bentuk K+. kalium banyak terkandung pada abu. Abu daun teh yang muda mengandung sampai 50% K2O, pucuk tebu yang muda mengadung 60-70% K2O dan pada tanaman jagung adalah sbb: Didalam batang dan daun : 52% dan 61%; Didalam tongkol : 21%-45%; Didalam akar : 3%-20%. Kalium terdapat didalam sel-sel yaitu sebagai ion-ion didalam cairan sel dan sebagai persenyawaan adsorptif didalam zat putih telur dari sitoplasma. Inti sel tidak mengandung kalium. Sebagai ion didalam cairan sel, Kalium berperan dalam melaksanakan "turgor" yang disebabkan oleh tekanan osmotis.

Ion Kalium mempunyai fungsi psikologis pada asimilasi zat arang. Bila tanaman sama sekali tidak diberi Kalium, maka asimilasi akan terhenti. Oleh sebab itu pada tanaman yang banyak menghasilkan hasil asimilasi seperti kentang, ubi kayu, tebu, nanas, akan banyak memerlukan Kalium (K2O) didalam tanah. Kalium berfungsi pula pada pembelahan sel dan pada sintesa putih telur. Pada saat terjadi pembentukan bunga atau buah maka Kalium akan cepat ditarik oleh sebab itu Kalium mudah bergerak (mobil).

Fungsi lain dari Kalium adalah pada pembentukan jaringan penguat. Perkembangan jaringan penguat pada tangkai daun dan buah yang kurang baik sering menyebabkan lekas jatuhnya daun dan buah itu. Daun-daun pada teh dan tangkai buah kelapa bila kekurangan Kalium akan terkulai dan buahnya lekas jatuh. Tanaman yang kekurangan Kalium akan cepat mengayu atau menggabus, hal ini disebabkan kadar lengasnya yang lebih rendah. Menurut penyelidikan mikro, Kalium berpengaruh baik pada pembentukan serat-serat seperti pada rosela, kapas dan rami.; dinding-dinding sel lebih baik keadaannya dan lebih baik kandungan airnya, sel-sel ini tumbuh lebih baik, lebih kuat dan lebih panjang.

Gambar 2. Tanaman kekurangan kalium

      Kekurangan kalium: daun, tunas, dan buah berkembang tidak baik.

      Calsium (Ca)

Unsur ini diserap dalam Ca++, Kalsium terdapat sebagai kalsium pectinaat pada lamela-lamela tengah dari dinding-dinding sel, endapan-endapan dari kalsium oksalat dan kalsium karbonat dan sebagai ion didalam air-sel. Kebanyakan dari zat kapur ini (CaO) terdapat didalam daun dan batang. Pada biji-biji relatif kurang mengandung kapur, demikian juga pada akar-akaran. Pada akar-akaran banyak terdapat pada ujung-ujungnya dan bulu-bulu akar.

Fungsi ion Kalsium yang penting adalah mengatur permeabilitas dari dinding sel. Telah diketahui bahwa ion-ion Kalium itu mempertinggi permeabilitas dinding sel dan ion-ion Kalsium adalah sebaliknya. Hal ini penting bagi organisme, sebab bertambahnya permeabilitas yang disebabkan ion-ion Kalium dapat lebih dicegah.

Peranan yang penting dari kapur terdapat pada pertumbuhan ujung-ujung akar dan pembentukan bulu-bulu akar. Bila kapur ditiadakan maka pertumbuhan keduanya akan terhenti dan bagian-bagian yang telah terbentuk akan mati dan berwarna coklat kemerah-merahan.

Gambar 3. Tanaman semangka kekurangan Ca menghasilkan buah semangka yang mudah pecah

      Belerang (S)

Belerang diserap dalam bentuk SO4= , unsur ini terdapat pada zat putih telur. Selanjutnya belerang terdapat pada glukosida dan sebagai ion sulfat didalam air-sel.

      Kekurangan sulfur: daun berwarna memudar.

      Magnesium (Mg)

Magnesium diserap dalam bentuk Mg++ dan merupakan bagian dari hijau daun yang tidak dapat digantikan oleh unsur lain, kecuali didalam hijau daum Mg terdapat pula sebagai ion didalam air-sel.

Kadarnya didalam bagian-bagian vegetatif lebih rendah dari pada kadar Kalsium, tetapi pada bagian generatif adalah sebaliknya.

Gambar 4. Tanaman kekurangan Magnesium (Mg)

      Kekurangan magnesium: daun berbercak kuning, daun lebih cepat gugur.

Unsur-unsur makro yang dikehendaki

      Natrium (Na)

Natrium terdapat pada semua abu tanaman, terlebih pada tanaman yang timbuh pada tanah yang banyak mengandung garam dapur seperti pada tanah asin atau payau, air laut dsb. Oleh karena itu biasanya pada tanaman demikian (halophyta) terdapat pula ion-ion klor. Natrium yang terbentuk sebagai ion mempunyai arti biologis karena turut serta memelihara keadaan turgor. Unsur ini dapat pula menggantikan Kalium dalam hal tersebut dan memang sering terjadi, bahwa kadar Natriumnya naik bila keadaan unsur Kalium sangat kurang.

      Klor (Cl)

Klor terdapat sebagai ion didalam air-sel disemua bagian tanaman. Kadarnya sangat berbeda-beda, tergantung pada kandungan klorida dari lingkungannya. Terutama tanaman-tanaman halophyta banyak mengandung klor. Meskipun ion-ion klor tidak melakukan fungsi psikologis pada proses-proses pertukaran zat, akan tetapi ia mempunyai pengaruh dalam hal itu, dan pengaruhnya tidak selalu menguntungkan bahkan kadang merugikan.

Pengaruh ion klor yang baik terhadap pertukaran zat sudah tentu hanya selama konsentrasinya itu terletak dibawah atau pada kondisi optimum, yang dapat mendorong pembentukan klorofil, dan pengaruhnya pada kandungan didalam tanaman. Klor dapat mengurangi transpiratie direm sehingga daun-daun akan menjadi lebih berair.

      Silicium (Si)

Penting bagi beberapa tanamanyang sel-selnya dibuat dengan asam kersik sebagai pencegahan terhadap gangguan-gangguan yang memakan daun dan masuknya bibit penyakit kedalamnya, (batang dan daun-daun rumput, macam-macam kayu).

      Alumunium (Al)

Unsur ini selalu terdapat didalam abu tanaman walaupun hanya sedikit. Apakah Al sangat dibutuhkan atau tidak belum ada persetujuan dari para ahli. Yang penting dalam hal ini adalah bahwa beberapa tanaman budidaya menunjukan kepekaan terhadap unsur ini walaupun sedikit sekali. Penyelidikan pada tebu bahwa penggunaan 17-170 mg/1 Al2O3 bisa membahayakan, pada tembakau 90-180 mg/1 Al2O3 telah berbahaya.

Tanaman padi sangat peka terhadap Al2O3 kira-kira 14 mg/1 Al2O3 merupakan racun pada padi. pada keadaan tanah yang ekstrem (PH tinggi), tanaman yang ditanam pada tanah demikian akan mati. Tanaman teh kurang peka terhadap unsur ini.

Unsur-Unsur Mikro

      Besi (Fe)

Besi diserap dalam bentuk Fe++ dan mempunyai fungsi yang tidak dapat digantikan pada pembentukan hijau daun. Besi juga merupakan salah satu unsur yang diperlukan pada pembentukan enzym-enzym pernapasan yang mengoksidasikan hidrat arang menjadi gas asam arang dan air. Besi didalam tanaman kurang bergerak, oleh karena itu bila kekurangan besi maka akan segera tampak gejala-gejala pada bagian tanaman yang masih muda.

Gambar 3. Tanaman kekurangan Fe

Gambar 4. Ciri-ciri tanaman kekurangan Fe

      Molibdin (Mo)

Diserap akar dalam bentuk ion Molibdat (MoO4). Peranannya penting dalam pengikatan Nitrogen yang bermanfaat pada tanaman Leguminose. Mo juga penting bagi tanaman jeruk dan sayur-sayuran.

      Mangan (Mn)

Mn diserap oleh tanaman dalam bentuk Mn++, dengan tidak adanya unsur Mn maka tanaman tidak bisa hidup, bila kekurangan Mn tanaman akan menjadi klorotis, hijau daun tidak terbentuk. Mn berpengaruh pula terhadap proses dessimilasi yaitu pernafasan. Enzym-enzym yang mengatur proses ini mengandung Mn.

Konsentrasi yang dapat membahayakan terletak pada 10 sampai beberapa puluh miligram perliternya. Bila terlalu banyak Mn terjadi klorose seperti kekurangan Fe, juga susunan akar akan mati dan berwarna merah coklat. Kelebihan Mn dapat diberikan sedikit garam-garam besi yang larut, maka klorose hilang karena kedua unsur tersebut merupakan antagonis satu sama lainnya.

Gambar 5. Tanaman kekurangan mangan ( Mn)

      Borium

Borium diserap oleh tanaman dalam bentuk BO8=. Kekurangan unsur ini dapat menyebabkan kuncup-kuncup dan pucuk daun jadi mati. Pertumbuhan didalam meristema akan terganggu, yang menyebabkan terjadinya kelainan-kelainan dalam pembentukan bekas pembuluh, Sehingga pengangkutan makanan akan terganggu.

      Tembaga (Cu)

Unsur tembaga diserap oleh tanaman dalam bentuk Cu++. Cu diperlukan pada pembentukan beberapa macam enzym, oleh karena itu sangat diperlukan walaupun dalam jumlah yang kecil.

      Zink (Zn)

Zink diserap dalam bentuk Zn++. Zink dalam kadar rendah memberikan dorongan terhadap pertumbuhan. Sedangkan bila kadar berlebih walau sedikit akan menjadi racun bagi tanaman. Persenyawaan-persenyawaan Zn mempunyai fungsi pada pembentukan hormon tumbuh (auxin) dan penting bagi keseimbangan psikologis. Gejalagejala kekurangan Zn ialah daun antara tulang-tulang daun berwarna merah coklat.

      Stress pada tanaman tomat karena faktor biotik (virus)

Tanaman tomat yang terserang penyakit Phythopthora infestans

      Stress pada tanaman karena kadar garam yang tinggi

   

      Stress pada tanaman jagung dan tanaman hias karena kekurangan air

 

TUGAS BIOLOGI

“ STRESS PADA TANAMAN“

Kelompok 28

     Anggota :

    Nanda Maulana

    Muhammad Ilham

    Putri Andini

    Rizki Novita Sari

TEKNOLOGI INDUSTRI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJAJARAN

2009