BUKU AJAR NUTRISI TANAMAN DAN HIDROPONIK

MATERI RANCOB ( RANCANGAN PERCOBAAN)

BUKU AJAR NUTRISI BAB IV DEFISIENSI HARA, GEJALA DAN CARA MENDIAGNOSISNYA

                                          
Suplai Hara dan Respons Pertumbuhan

            Untuk tumbuh normal tanaman membutuhkan unsur hara dalam jumlah yang cukup.   Apabila suatu tanaman mengalami kekurangan unsur hara, maka tanaman tersebut akan menunjukkan gejala kekurangan unsur hara, sebaliknya  apabila tanaman memperoleh unsur hara dalam jumlah melebihi keperluannya untuk tumbuh normal, maka tanaman tersebut akan menunjukkan gejala keracunan.  Gambar 4.1 dengan sederhana mengilustrasikan hubungan antara suplai hara bagi tanaman dan respon pertumbuhan tanaman.

 

                     

                   Gambar 4.1.  Hubungan antara suplai hara dan pertumbuhan

	Keterangan: Pada daerah deficient: Laju pertumbuhan meningkat dg meningkatnya suplai hara. Pada daerah adequate: Laju pertumbuhan mencapai maksimum dan tidak              terpengaruh oleh peningkatan suplai hara. Pada daerah toxic: Laju pertumbuhan menurun dg meningkatnya suplai hara.

 

Diagnosis Defisiensi Hara dengan Menggunakan Gejala Visual

Setiap jenis tanaman menunjukkan gejala kekurangan unsur hara yang berbeda-beda. Menganalisis gejala yang ditunjukkan tanaman adalah cara yang paling cepat dan efisien untuk mengetahui adanya kekurangan unsur hara.

Gejala visual dapat dijadikan dasar bagi diagnosis defisiensi hara karena gejala visual defisiensi adalah khas untuk unsur hara tertentu.  Pengamatan yang teliti di lapangan serta bekal pengalaman dan ilmu yang mencukupi akan menghasilkan analisis yang lebih akurat.

Gejala terlihat jelas jika defisiensinya akut dan laju pertumbuhan atau hasil sudah tertekan secara nyata.  Namun demikian terdapat sejumlah perkecualian, misalnya:

-     Gejala defisiensi Mg pada tanaman sereal kadang-kadang sudah terlihat pada kondisi lapang selama pembesaran batang  tanpa pengaruh yang merugikan pada hasil akhir biji (Pissarek, 1979, dalam  Marschner, 1995).

Tabel 4.1.  Beberapa prinsip diagnosis visual  defisiensi dan toksisitas hara (Marschner, 1995).

Bagian tanaman                          Gejala Visual                                       Penyebab

Defisiensi                                                                             Seragam                                              N (S)                                            Klorosis                     Interveinal  atau  blotched                  Mg (Mn) Helai daun tua dan dewasa                        Nekrosis                    Scorch  pada ujung dan pinggir         K                                                                              Interveinal                                          Mg (Mn)                                                                                Seragam                                              Fe (S)  Helai daun muda               Klorosis                     Interveinal  atau  blotched                 Zn  (Mn) dan pucuk                                           Nekrosis (klorosis)                                                               Ca, B, Cu                                           Deformasi                                                                             Mo (Zn, B)                                                                                                                                            Toksisitas                                           Nekrosis                    Bercak                                                 Mn (B) Helai daun tua                                                     Scorch  pada ujung dan pinggir          B, garam dan dewasa                                                Klorosis, nekrosis                                                                            Toksisitas                                                                                                                                                         nonspesifik

-     Sejumlah spesies tanaman pada vegetasi alamiah, terutama yang telah beradaptasi terhadap tempat tumbuh yang miskin hara, menyesuaikan laju pertumbuhan mereka terhadap hara yang menjadi pembatas (limiting nutrient) sehingga gejala visual defisiensi tidak muncul (Chapin, 1983, 1988, dalam Marschner, 1995).

Diagnosis yang didasarkan pada gejala visual memerlukan pendekatan yang sistematis (contohnya dapat dilihat pada Tabel 4.1).

Gejala visual defisiensi dan toksisitas hara dapat dikategorikan ke dalam lima jenis, yaitu:

1)      klorosis, yaitu suatu proses penguningan, baik seragam maupun interveinal (di antara jaringan pembuluh), pada jaringan tanaman yang disebabkan oleh berkurangnya pembentukan klorofil

2)      nekrosis, yaitu kematian jaringan tanaman

3)      kurangnya pertumbuhan baru atau pertumbuhan terminal yang menyebabkan rosetting

4)      penumpukan antosianin yang menampakkan warna kemerahan

5)      kerdil (stunting) baik dengan warna normal, hijau tua maupun kuning

(Bennett, 1994).

Untuk mengetahui kebutuhan pupuk bagi tanaman dan tanah, perlu dipelajari dua hal yaitu unsur hara apa yang dibutuhkan, dan berapa masing‑masing unsur hara diperlukan oleh tanaman sehingga diperoleh hasil yang optimal.

1. Mengetahui Kebutuhan Unsur Hara Tanaman

Untuk mengetahui kebutuhan tanaman akan unsur hara, hendaknya dilakukan :

a.      Penyelidikan Gejala Kekurangan Unsur Hara pada Tanaman yang Sedang Tumbuh

Telah kita ketahui bahwa gejala-geiala kekurangan (defisiensi) unsur hara dapat dijadikan dasar untuk menentukan kebutuhan hara pada tanaman. Dalam pengamatan gejala‑gejala defisiensi ini hendaknya dibedakan antara gejala‑gejala kekurangan unsur hara dengan tanda‑tanda adanya serangan hama atau penyakit. Gejala‑gejala yang jelas terlihat (gejala visual) harus diamati dengan seksama. disesuaikan dengan tanda‑tanda defisiensi masing‑masing unsur hara, agar dapat ditetapkan dengan pasti unsur hara apa yang berada dalam keadaan kurang. Gejala‑gejala ini biasanva diamati pada daun, titik tumbuh, keadaan pertumbuhan tanaman, dan lain‑lain.

Klorosis atau nekrosis dan pola keduanya merupakan kriteria yang penting untuk diagnosis defisiensi hara berdasarkan gejala visual.  Namun perlu diingat bahwa diagnosis dengan menggunakan gejala visual mempunyai sejumlah kelemahan, diantaranya:

-        Diagnosis menjadi rumit pada tanaman di lapangan apabila lebih dari satu hara defisien, atau ada beberapa hara yang gejala defisiensinya secara visual mirip,  atau apabila  defisiensi satu hara terjadi bersamaan dengan toksisitas hara lain. Contoh:  Pada tanah masam yang tergenang toksisitas Mn dan defisiensi Mg dapat terjadi bersamaan.

-        Diagnosis juga rumit bilamana terjadi serangan penyakit, hama, dan gejala-gejala lain, misalnya yang disebabkan oleh kerusakan mekanis.

Untuk membedakan gejala gangguan nutrisi (baca: defisiensi atau toksisitas) dari gejala-gejala lainnya, sangat perlu dicamkan bahwa gangguan nutrisi selalu mempunyai suatu pola simetris yang khas: daun dari posisi yang sama/mirip (usia fisiologis) pada tanaman menunjukkan pola-pola gejala yang sama atau hampir sama, dan terdapat suatu gadasi beratnya gejala dari daun tua ke daun muda (Tabel 4.1).

Untuk membuat diagnosis visual yang tepat, diperlukan informasi tambahan, mencakup pH tanah, hasil uji tanah untuk hara mineral, status air tanah (kering/tergenang), kondisi cuaca (misalnya temperatur), dan aplikasi pupuk, fungisida atau pestisida.

Meskipun mempunyai sejumlah kelemahan, hasil diagnosis dengan m,enggunakan gejala visual dapat dijadikan dasar membuat secara cepat rekomendasi pemupukan, terutama untuk aplikasi pupuk melalui daun.

b.  Analisis Tanah

Analisis tanah bertujuan untuk mengetahui jenis dan jumlah unsur hara yang tersedia di dalam tanah bagi tanaman. Dengan analisis tanah dapat ditentukan jenis dan jumlah pupuk yang harus diberikan pada tanah untuk dapat mencukupi kebutuhan tanaman yang tumbuh di atasnya.

Analisis tanah tidak dapat dilaksanakan sendiri. Untuk analisis tanah kita dapat meminta bantuan kepada balai-balai penelitian, laboratorium pada perguruan tinggi pertanian atau pusat penelitian tanah, melalui petugas-petugas dinas pertanian atau mengirimkannya sendiri ke instansi yang disebutkan tadi. Untuk analisis tanah diperlukan adanya contoh (sampel) tanah yang diambil dari lahan yang bersangkutan.

c. Analisis Jaringan Tanaman

Analisis jaringan tanaman dimaksudkan untuk mengetahui berapa banyak unsur hara yang diperlukan dan dapat diambil oleh tanaman. Untuk maksud menganalisis jaringan tanaman ini kita harus mengambil contoh (sampel) jaringan tanaman.  Contoh jaringan tanaman yang digunakan sebagai bahan untuk dianalisis adalah daun, karena daun merupakan bagian tubuh tanaman yang aktif. Di dalam daun berlangsung fotosintesis, suatu kegiatan hidup tanaman yang sangat penting. Di dalam daun dan dalam proses fotosintesis inilah unsur‑unsur hara tanaman berperan. 

	0          10         20         30             0         5         10        15         20 Kandungan mangan (mg g-1 bobot kering) Gambar 4.2.   Hubungan antara kandungan mangan di dalam helai daun termuda dan bobot kering pucuk tanaman barley yang ditumbuhkan di dalam ruang pertumbuhan (A) dan di bawah kondisi lapang (B).  (Dari Hannam et al., 1987)

 

Penggunaan analisis kimiawi bahan tanaman untuk tujuan diagnosis didasarkan pada asumsi bahwa ada hubungan sebab akibat antara laju pertumbuhan tanaman dan kandungan hara di dalam bahan segar/kering dari pucuk tanaman.  Jaringan yang biasa dipakai dalam analisis adalah daun, tetapi kadang-kadang dengan alasan tertentu juga dipakai petiole, buah dan biji.  Contohnya adalah adanya hubungan yang erat antara kandungan unsur hara mangan di dalam helai daun termuda dan bobot kering pucuk tanaman barley baik yang ditumbuhkan di dalam ruang pertumbuhan maupun di bawah kondisi lapangan    (Gambar 4.2). 

Hasil analisis daun akan menunjukkan unsur-unsur hara apa yang berada dalam batas kritis (critical level atau yang biasa disebut critical deficiency content = CDC). Apabila hasil analisis menunjukkan bahwa beberapa unsur hara berada di bawah angka batas kritis, maka penambahan unsur hara yang bersangkutan dalam bentuk pemupukan mutlak diperlukan. Untuk unsur‑unsur hara yang berada di atas batas‑batas kritis penambahan unsur hara tersebut dalam bentuk pemupukan tidak akan sebanyak yang disebut pertama, atau mungkin tidak perlu ditambahkan.

Pengambilan contoh daun untuk dianalisis harus mengikuti metode tertentu, yang berbeda untuk tiap‑tiap jenis tanaman.  Ada beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan dalam memilih sampel organ tanaman untuk keperluan analisis, antara lain:  Usia fisiologis tanaman atau bagian tanaman, spesies tanaman, interaksi dan rasio antar hara, dan faktor lingkungan.

Usia fisiologis tanaman atau bagian tanaman merupakan faktor terpenting yang perlu diperhatikan karena ia mempengaruhi kandungan hara mineral di dalam bahan kering tanaman.  Contohnya dapat dilihat pada Tabel 4.2 yang menunjukkan bahwa sampel yang diambil dari helaian daun termuda dari tanaman clover menunjukkan nilai CDC hara Cu yang relatif sama pada berbagai tingkat umur tanaman, tetapi bagian atas tanaman secara keseluruhan menunjukkan nilai CDC yang terus menurun seiring dengan bertambahnya umur tanaman tersebut.

Interpretasi hasil analisis dari berbagai jenis tanaman dapat dilihat pada Plant Analysis Handbook  yang disusun oleh Jones, Wolf dan Mills (1991).

Tabel 4.2.  Nilai CDC unsur hara tembaga (pada tingkat hasil maksimal) di dalam organ tanaman Subterranean Clover pada berbagai tingkat umur tanaman^a

  Umur tanaman (hari setelah tanam)

                                                                        ------------------------------------------------

Bagian tanaman                                              26            40          55          98          F^b

Seluruh bagian atas                                         3.9           3.0         2.5        1.6         1.0

Helaian daun termuda                                     3.2            ~3          ~3         ~3          ~3

^a  CDC dinyatakan dalam satuan mg/g  bobot kering.  Berdasarkan Reuter et al. (1981)

F^b Pembungaan awal.

d. Percobaan Pemupukan

Percobaan pemupukan merupakan cara terbaik untuk mengetahui secara pasti pupuk apa dan berapa jumlahnya yang diperlukan oleh tanaman yang tumbuh pada suatu lahan. Percobaan dapat dilakukan secara sederhana atau secara teliti dengan rancangan percobaan yang canggih disesuaikan dengan kebutuhan. Bentuk percobaan. dapat berupa percobaan laboratorium atau percobaan lapangan.

2. Kebutuhan Pupuk.

Kebutuhan tanaman akan pupuk ditentukan setelah diketahui hasil‑hasil pengamatan dan penelitian seperti dijelaskan pada bagian terdahulu. Dalam keadaan di mana belum diketahui secara pasti kebutuhan unsur hara karena belum dilaksanakan analisis tanah, analisis jaringan tanaman maupun percobaan-percobaan pemupukan, kebutuhan pupuk bagi tanaman lebih didasarkan pada pertimbangan jenis tanaman apa yang kita pupuk dan bagaimana bentuk hasilnya.

Secara umum dapat dikatakan bahwa:

-       Jenis‑jenis tanaman yang diambil bagian vegetatifnya seperti daunnya (sayuran daun: kubis, petsai, bayam dan lain‑lain), jenis pupuk yang dibutuhkan terutama adalah pupuk N dan sedikit pupuk P dan K.

-       Tanaman umbi‑umbian (sumber karbohidrat) terutama membutuhkan pupuk N dan K serta sedikit P.

-       Tanaman padi‑padian dan palawija serta bunga‑bungaan (bagian generatif) terutama membutuhkan pupuk N dan P serta K.

-       Tanaman tahunan seperti tanaman perkebunan (karet, kelapa sawit) membutuhkan pupuk N, P, K,  unsur sekunder (Mg) dan unsur hara mikro (B).

BAB IX

PENENTUAN DOSIS PUPUK

Untuk mendapatkan efisiensi pemupukan yang optimal, pupuk harus diberikan dalam jumlah yang mencukupi kebutuhan tanaman, tidak terlalu banyak dan tidak pula terlalu sedikit. Bila diberikan pupuk terlalu banyak, larutan tanah akan terlalu pekat sehingga dapat mengakibatkan keracunan pada tanaman. Sebaliknya, bila diberikan terlalu sedikit pengaruh pemupukan pada tanaman mungkin tidak akan tampak. Pemberian pupuk dalam jumlah yang tepat sehingga diperoleh hasil permupukan yang optimal disebut dosis pemupukan.

Tingginya dosis pernupukan untuk berbagai tanaman berbeda‑beda. Untuk mengetahui dosis yang tepat diperlukan data‑data hasil percobaan. Dalam keadaan di mana hasil percobaan belum tersedia, dosis pupuk yang digunakan adalah dosis rekomendasi yaitu dosis pemupukan yang diberikan oleh balai‑balai penelitian atau instansi yang berwenang.

Dosis pemupukan dinyatakan sebagai jumlah unsur hara dalam kg yang diberikan kepada tanaman untuk luas satu hektar pertanaman, dinyatakan sebagai:  …. kg N +  …. kg  P₂O₅ + …. kg K₂O / ha.

Beberapa contoh dosis rekomendasi:

a.  Tanaman Pangan dan Sayuran (BP BIMAS, 1977)

1). Padi varietas baru: 135 kg N + 60 kg P₂O₅ + 30 kg K₂O.

2). Padi varietas biasa: 45 kg N + 60 kg P₂O₅ + 30 kg K₂O

3). Jagung: 90‑120 kg N + 30‑45 kg P₂O₅ +  25 kg K₂O

4). Sorghum (cantel): 90 kg N + 45 kg P₂O₅ + 30 kg K₂O

5). Ubi kayu: 60‑90 kg N + 35 kg P₂O₅ + 50  kg K₂O

6). Ubi jalar: 30‑60 kg N + 18 kg P₂O₅ +  50‑100 kg K₂O

7). Kedelai: 2‑4 ton kapur mati

8). Kacang tanah: 4‑6 kuintal gipsum + 15‑20 kg N  + 45 kg P₂O₅

9). Kacang hijau:  0 kg N + 60 kg P₂O₅ + 25 kg K₂O

10). Kentang: 80‑130 kg N + 90‑160 kg P₂O₅  + 0 ‑110 kg K₂O

11). Kubis: 45‑180 kg N + 30‑160 kg P₂O₅  + 0 ‑ 100 kg K₂O

12). Tomat: 60 kg N + 100 kg P₂O₅ + 50  kg K₂O

13). Lombok: 45‑145 kg N + 0‑90 kg P₂O₅ +  0‑50 kg K₂O

14). Kangkung: 54 kg N

15). Bayam: 45‑90 kg N

b.  Tanaman Perkebunan

1). Kelapa (tahun ke‑4): 500 g Urea + 800 g TSP + 600 g KCl + 200 g  Kiserite   per pohon.

2). Karet (tahun ke‑5): 600 g urea + 133 g TSP + 180 g  ZK per pohon

3). The:  230  kg NPK 15‑15‑15 + 450 kg  ZA per hektar

4). Kopi:  300 kg NPK 15‑15‑15 + 220 kg  ZA per hektar

5). Tebu: 500 kg ZA + 100 kg TSP + 100 kg  ZK per hektar

6). Kelapa sawit: 400‑500 kg NPK 15‑15‑15 per  hektar

7). Tembakau: 125 kg urea + 225 kg TSP +  350 kg ZK per hektar

8). Cengkeh (umur 15 th): 5 kg NPK 13‑13‑21 + 1,25 kg  (urea + Kiserite + dolomit)  per pohon.

Catatan :

Pemupukan pada tanaman perkebunan tahunan diberikan sebanyak dua kali per tahun, yaitu pada awal musim hujan (September‑Oktober) dan akhir musim hujan (Maret-April). Dosis aktual untuk beberapa jenis tanaman disesuaikan dengan umur tanaman atau hasil analisis daun.

Perhitungan Kebutuhan Pupuk

1.  Menghitung Kebutuhan Pupuk Per Hektar

Banyaknya pupuk yang dibutuhkan per hektar tergantung pada jumlah unsur hara yang dibutuhkan (dosis) dan besarnya kandungan hara dalam pupuk yang bersangkutan.  Misalnya kita menganggap lahan yang akan kita tanami membutuhkan unsur hara N, P, dan K. Dari percobaan terbukti bahwa untuk mencapai hasil yang optimal direkomendasikan untuk diberikan pemupukan dengan dosis 60 kg N, 30 kg P₂O₅ dan 40 kg K₂O. Bila pupuk yang tersedia adalah ZA (21% N), ES (18% P₂O₅) dan KCl (60% K₂O), maka banyaknya tiap jenis pupuk yang harus disediakan adalah:

		60 kg/ha ZA = ------------ x 100  = 286 kg/ha                21
	30 kg/ha ES = ------------- x 100 = 167 kg/ha                 18
		40 kg/ha KCl = ------------- x 100 = 67 kg/ha                  60

 

b.  Menghitung Kebutuhan Pupuk untuk Luas Tertentu

Menghitung kebutuhan pupuk untuk luas tertentu dapat menggunakan rumus

	A          B Kebutuhan pupuk = --------- x ----- x 100 (kg)                                  10.000       C

 

dimana:

A = luas yang akan dipupuk (m²)

B = dosis pemupukan (kg/ha)

C = kadar pupuk (%)

Contoh perhitungan

Sebidang sawah seluas 750 m² akan dipupuk dengan dosis 120 kg N, 45 kg P₂O₅ dan 50 kg K₂O. Pupuk yang tersedia adalah urea (45% N), TSP (46% P₂O₅), dan KCl (50% K₂O).  Perhitungan kebutuhan pupuknya adalah:

750         120 Urea = --------- x ------ x 100 kg  = 20 kg              10000       45

 

	750          45 TSP = -------- x  ------ x 100 kg  = 7,3 kg            10000        46
	750       50 ZK = -------‑ x -----‑ x 100 kg  =  7,5kg           10000     50

 

c. Menghitung Kebutuhan Pupuk Bila yang Tersedia Pupuk Majemuk dan Pupuk Tunggal

Bila yang tersedia pupuk majemuk dan pupuk tunggal, untuk memenuhi dosis pemupukan penuhilah pertama-tama dengan pupuk majemuk (sebagai pupuk dasar) dan kekurangannya dilengkapi dengan pupuk tunggal.

Contoh perhitungan ke‑1

Di suatu daerah ditetapkan dosis pemupukan padi varietas PB5: 90 kg N dan 20 kg P₂O₅ per hektar. Pupuk yang tersedia adalah Complesal 20‑20‑0 dan urea. Berapakah masing‑masing pupuk itu harus disediakan dan kapan waktu pemberiannya ?.

Jawab:

-          Dosis per hektar 90 kg N + 20 kg P₂O₅.

-          Penuhi dengan Complesal 20‑20‑0 kebutuhan 20 kg N dan 20 kg P₂O₅, dan sisa kebutuhan N yang sebanyak 70 kg dipenuhi dengan urea.

-          Jadi jumlah pupuk yang harus disediakan adalah: 100 kg Complesal 20‑20‑0 yang mengandung 20 kg N dan 20 kg P₂O₅ dan urea sebanyak 100/45 x 70 kg = 155 kg.

-          Kebutuhan pupuk seluruhnya dan waktu pemberiannya adalah 100 kg Complesal 20‑20‑0 diberikan sebagai pupuk dasar, 77,5 kg urea diberikan sebagai pupuk susulan I, dan 77,5 kg urea diberikan sebagai pupuk susulan II.

Contoh perhitungan ke‑2

Tanaman tomat seluas 1 hektar akan dipupuk dengan dosis pemupukan 60 kg N + 100 kg P₂O₅ + 50 kg K₂O. Pupuk yang tersedia adalah pupuk majemuk NPK 15‑15‑15, urea (45% N) dan TSP (46% P₂O₅).

Hitunglah kebutuhan masing‑masing pupuk !.

Jawab:

-          Dosis pemupukan per hektar: 60 kg N + 100 kg P₂O₅ + 50 kg K₂O.

-          Penuhi kebutuhan untuk dosis yang besarnya sama dengan pupuk majemuk NPK 15‑15‑15, dan sisanya dengan pupuk tunggal.

-          Dosis per hektar: 60 kg N + 100 kg P₂O₅ + 50 kg K₂O dipenuhi dengan NPK 15‑15‑15 = 50 kg N + 50 kg P₂O₅ + 50 kg K₂O

-          Sisanya dicukupi pupuk tunggal = 10 kg N + 50 kg P₂O_5.

-          Jadi kebutuhan masing‑masing pupuk adalah sbb:

§  NPK 15‑15‑15 = 100/15 x 50 kg = 333,3 kg

§  Urea = 100/45 x 10 kg = 22,2 kg  45

§  TSP = 100/46 x 50 kg = 108,7 kg

d. Cara Menghitung Persentase Unsur Hara Yang Diketahui Jumlah Pupuknya

Misalnya akan dianalisis campuran pupuk yang terdiri dari 150 kg ZA (21% N), 600 kg ES (20% P₂O₅) dan 100 kg KCl (60% K₂O). Cara menghitung jumlah N, P₂O₅ dan K₂O yang tersedia dalam campuran pupuk tersebut di atas adalah sbb :

-          N = 150 x 21/100 kg =  31,5 kg

-          P₂O₅ = 600 x 20/100 kg = 120,0 kg

-          K₂O = 100 x 60/100 kg = 60,0 kg.

Untuk menghitung persentase N, P₂O₅ dan K₂O dalam campuran adalah dengan membagi tiap‑tiap jumiah unsur hara tersebut dengan berat total dikalikan dengan 100%.  Jadi dalam pupuk tersebut terdapat :

31,5/850 x 100% = 3,7% N

120/850 x 100% = 14,1% P₂O₅

60/850 x 100% = 7,0 % K₂O.

Dengan demikian komposisi N‑P₂O₅‑K₂O dari pupuk campuran itu adalah 3,7‑14,1‑7,0.

Catatan:  Angka 850 didapatkan dari penjumlahan 150 kg ZA + 600 kg ES + 100 kg KCl yang dicampur.