A. Fungsi
Pertama‑tama perlu diberi batasan‑batasan mengenai unsur
hara yang dianggap esensial bagi tanaman. Urutan menurut pentingnya hara bagi
tanaman adalah sebagai berikut:
a. Unsur hara dianggap esensial bila
tanpa kehadiran hara tersebut tanaman tidak dapat tumbuh normal.
b. Unsur hara tersebut memainkan
peranan sangat penting dalam proses fisiologis, walaupun belum diketahui dengan
tepat mekanisme dari pengaruh tersebut.
c.
Unsur hara tersebut merangsang aktivitas enzim atau mengatur laju reaksi
enzirn di dalam tanaman.
d. Unsur hara tersebut merupakan
bagian yang esensial dari kompleks‑kompleks, molekul-molekul dan sebagainya
yang sudah terbukti berperanan penting dalam proses fisiologis.
Beberapa hara yang berbentuk logam merupakan bagian yang
penting dari banyak enzim. Enzim‑enzim semacam ini disebut metallo‑enzim.
Logam-logam di dalam metallo‑enzim biasanya khas dan tidak dapat digantikan
oleh logam lain. Peranan hara dalarn menimbulkan tekanan osmotik dalam sel juga
penting. Hara semacam ini dapat berbentuk ion‑ion tunggal maupun
kompleks-kompleks organik rnaupun anorganik, dan juga dapat berbentuk zat‑zat
nonelektrolitik. Peranan lain dari ion hara adalah untuk mempertahankan
kenetralan muatan listrik dalam tanaman, walaupun mengenai hal ini banyak yang
belum diketahui orang.
Ada beberapa cara yang dipergunakan
untuk menentukan esensial tidaknya hara bagi tanaman, antara lain:
a. Menanam tanaman dalam larutan hara lengkap dibandingkan dengan
larutan tanpa salah satu hara yang diteliti.
b.
Analisa kimia dari organ‑organ yang jelas penting dalam tanaman
tersebut.
Mengenai hara makro dan hara mikro sebenarnya ditentukan
secara sembarang dan tidak banyak artinya, karena dasar pembagiannya tidak
jelas. Hara yang dianggap makro untuk tanaman tertentu dapat merupakan hara
mikro untuk tanaman lain. Beberapa hal
yang perlu diperhatikan dalam penentuan esensial tidaknya suatu hara adalah:
a. Unsur hara yang tidak esensial
dapat manjadi esensial bila salah satu hara esensial dalam keadaan kahat.
Misalnya pada Beta vulgaris, Na menjadi esensial bila K dalam keadaan
kahat.
b. Adanya antagonistik antar ion
hara. Misalnya konsentrasi Mn sebesar 300‑400 ppm (dasar BK) dalam daun barley
meracuni tanaman bila tidak ada Si. Bila Si hadir maka keracunan tidak terjadi.
B. Unsur Hara Sebagai Bagian dari Metabolit dan Kompleks‑kompleks
1. Nitrogen (N)
Nitrogen merupakan unsur hara terbanyak ke-4 setelah C,
H dan O. Kadar N dalam protein sebanyak kurang lebih 18%. N diserap terutama dalam
bentuk NO3-
kemudian direduksi dalam tanaman bergabung dengan asam organik menjadi asam
amino yang kemudian membentuk protein.
Sebesar 70 % dari N daun berada dalam kloroplas. Dalam seluruh tanaman
rata‑rata 50 % N berada dalam plastida.
N dalam bentuk NO3- dan NH4+ bebas di dalam tanaman biasanya
hanya antara 10-20 %, kecuali bila N dalam medium berada dalam keadaan
berlebihan atau terjadi defisiensi hara tertentu atau karbohidrat yang sangat
penting dalam pengikatan N menjadi bahan organik.
2. Fosfor (P)
Fosfor diserap sebagai H2PO4‑. Hara lain yang diserap
sebagai anion kompleks adalah NO3‑ dan SO4‑. Fosfor merupakan bagian
dari ATP karenanya sangat penting dalam peredaran energi dalam tanaman. P juga
merupakan bagian penting dalam fosfolipid yang merupakan bagian dari
membran. Juga merupakan bagian dari
nukleotida, koenzim dan membentuk
kompleks dengan gula. Fosfor juga
merupaka komponen dari asam fitat (phytic acid), yaitu ester hexafosfat dari
myoinositol, atau garam Ca atau Mg‑nya. Senyawa ini merupakan cadangan P dalam
biji, yaitu C6H6(H2PO4)6.
3. Sulfur (S)
Sulfur diserap sebagai S04‑ direduksi dan diikat menjadi senyawa organik. Unsur S merupakan
bagian dari asam amino sistein, sistin dan methionin. Oleh karenanya merupakan
bagian dari protein yang mengandung asam‑asam amino tersebut. Sulfur merupakan bagian dari ferredoxin yang
sangat penting peranannya dalam fotosintesis. Biasanya juga merupakan bagian
dari senyawa yang menyebabkan bau‑bau khas dari bagian tanaman tertentu
misalnya bau bawang dan sebagainya. Unsur S dan N dalam tanaman sebagian besar
berada dalam bentuk protein. Ini dapat
dibuktikan sengan perbandingan antara S dan N relatif tetap yaitu 36 atom N : 1
atom S. Bila dalam %, N : S sama dengan 1.5 % : 0.1%.
4. Magnesium (Mg)
Tiap molekul klorofil mengandung 1 atom Mg. Kurang lebih
50 % dari Mg dalam daun terdapat sebagai klorofil dalam kloroplas yang
berfungsi sebagai penangkap dan penyimpan energi surya. Magnesium berperan
sebagai aktivator enzim terutama yang berhubungan dengan metabolisme energi.
5. Besi (Fe)
Unsur ini merupakan bagian dari beberapa organ tanaman,
baik dalam bentuk senyawa‑senyawa lepas maupun merupakan bagian dari molekul‑molekul
protein. Fe merupakan hara penting dalam hubungannya dengan transportasi elektron
pada tanaman tingkat tinggi.
6. Mangan (Mn)
Mangan berfungsi sebagai aktivator dari banyak enzim. Mn
terdapat dalam bentuk manganoprotein pada tanaman tingkat tinggi.
7. Seng (Zn)
Seng penting sebagai bagian dari metallo-enzim.
8. Cuprum (Cu)
Unsur Cu menrupakan komponen dari
enzim seperti ascorbic acid oxidase dan sebagainya, dan juga sebagai komponen
dari cytochrome oxidase.
9. Kalsium (Ca)
Kalsium merupakan komponen dari lamela tengah dari dinding sel
sebagai
Ca‑pektat yang befungsi memperkokoh
jaringan tanaman. Ca tidak mobil di dalam tanaman (phloem tanaman). Ca merupakan bagian dari enzim amilase dan
terdapat dalam bentuk kristal Ca‑oksalat dan Ca-karbonat.
10. Molibdenum (Mo)
Unsur Mo
merupakan bagian dari enzim‑enzim yang terutama terlibat dalam fiksasi N dan
reduksi N dalam tanaman.
11. Kobalt (Co)
Co merupakan bagian dari koenzim
vitamin B12. Unsur ini dibutuhkan dalam
semua sistem fiksasi N bebas dari udara.
12. Kalium, Klor dan Boron
Unsur‑unsur ini tidak terikat pada enzim maupun senyawa organik
lainnya,
kecuali B yang mungkin terlibat dalam
metabolisme karbohidrat.
C. Unsur Hara Sebagai Aktivator, Kofaktor dan Pengatur Enzim
Hampir tidak ada reaksi enzim yang
dapat terjadi tanpa keterlibatan hara. Peranan masing‑masing hara yang telah
diketahui dalam bidang ini adalah:
1. Nitrogen (N)
Enzim NO3‑-reduktase dirangsang pembentukannya oleh kehadiran NO3-. NH4+ mengaktifkan enzim yang biasanya
diaktifkan juga oleh K+.
2. Fosfor (P)
P mengatur banyak reaksi enzim. Foosforilasi dari ADP
menjadi ATP tergantung kehadiran P bebas.
3. Sulfur (S)
Sulfur sering dapat menggantikan peranan P sebagai
aktivator enzim‑enzim tertentu.
4. Magnesium (Mg)
Dibandingkan dengan hara lainnya, Mg mempunyai peranan
terbanyak sebagai aktivator maupun kofaktor enzim terutama yang terlibat di
dalam reaksi dengan substrat yang mengandung P.
Mg penting dalam metabolisme energi, juga berperan dalam mengaktifkan
enzim‑enzim lain.
5. Mangan (Mn)
Mn penting sebagai aktivator enzim‑enzitn yang terlibat
dalam siklus Krebs.
6. Ca, Fe, Zn, Cu dan Co
Unsur‑unsur ini merupakan kofaktor beberapa enzim. Ca menghambat fungsi Mg sebagai aktivator
dengan cara menyainginya.
7. Molibdenum (Mo)
Mo merangsang kerja enzim nitrat‑reduktase. Mo juga
merupakan bagian dari metallo‑enzim.
8. Klor (Cl)
Unsur Cl tampaknya terlibat dalam aktivitas enzim‑enzim
fotosintesis. Cara kerjanya belum diketahui dengan jelas.
9. Boron (B)
Boron penting sebagai pengatur
metabolisme karbobidrat terutama dalam tingkat glikolisis.
10. Kalium
(K)
Kalium sangat penting bagi semua makhluk hidup. K bertindak sebagai aktivator dari banyak
enzim. Sedikitnya telah diketahui bahwa 46 enzim dapat bekerja bila ada K+.
Peranan K kadang‑kadang dapat digantikan oleh Rb+
atau NH4+ terutama dalam tanaman tingkat rendah. Walaupun
K hanya bertindak sebagai kofaktor enzim namun kebutuhannya relatif sangat
besar yaitu sekitar 50‑ 100 mM dengan Km 5‑10 mM. Ini tinggi sekali bila
dibandingkan dengan kofaktor enzim yang termasuk unsur‑unsur mikro.
Kalium tidak pernah terdapat sebagai senyawa organik.
Bila membentuk kompleks, maka ikatannya sangat 1emah. Pada awal evolusi ketika
tanaman dikitari air laut dengan kadar K 12 mM, ikatan yang lemah ini tidak
menjadi persoalan. Tetapi ketika harus hidup di darat, maka tanaman harus
menyesuaikan diri dengan keadaan tanah yang sangat rendah. Ini dapat
dibangkitkan oleh tanaman dengan reaksi dengan afinitas tinggi terhadap K dan
mampu melakukan penimbunan K (Km = 0.02 mM) sehingga akar dapat menyerap K dari
larutan dengan kadar K rendah dan dapat mempertahankan kadar K tinggi di dalarn
sitoplasma. Setelah itu baru bergabung dalam kompleks‑kompleks dengan afinitas
rendah.
D. Peranan Hara dalam Proses‑proses Fisiologi
Dalam sel‑sel hidup reaksi-reaksi
biokimia terjadi secara berantai mengikuti jaringan‑jaringan reaksi tertentu
yang saling bergantung satu dengan lainnya (interdependent). Masing‑masing
reaksi biokimia dipengaruhi dan mempengaruhi reaksi biokimia lainnya, baik
secara langsung maupun tidak langsung. Mekanisme kehidupan akan mengalami
hambatan bila satu saja hara esensial dalam keadaan kahat atau ada racun yang
menghambat satu saja reaksi enzim.
Yang disebut proses fisiologis atau proses metabolisme
tidak lain adalah urut‑urutan yang tepat dari reaksi‑reaksi enzim, misalnya
semua urut‑urutan terjadi ketika cahaya matahari mengenai kloroplas disebut
fotosintesis. Reaksi yang pertama terjadi akan merangsang terjadinya reaksi
lain dan sebagainya yang akhirnya menyebabkan terbukanya stomata dan
sebagainya. Unsur‑unsur hara memainkan peranan yang sangat penting dalam
mengatur arah dan urut‑urutan reaksi‑reaksi enzim serta pengaruh reaksi‑reaksi
tersebut pada fungsi‑fungsi fisiologis di dalam setiap organ tanaman.
Peranan dari masing‑masing hara dalam proses fisiologis
dipelajari dengan mempelajari akibat defisiensi hara yang diteliti pada reaksi‑reaksi
biokimia. Defisiensi suatu hara tertentu mula‑mula menyebabkan suatu efek
primer tertentu. Tetapi ini segera diikuti oleh efek sekunder, tertier dan
seterusnya yang akhirnya berakibat besar pada metabolisme secara keseluruhan.
Karenanya abnormalitas yang ditimbulkan oleh suatu defisiensi hara tertentu
dapat terdiri dari banyak tingkatan kejadian yang jauh berbeda dengan akibat
primernya. Oleh karenanya akibat langsung yang disebabkan oleh defisiensi suatu
unsur hara tertentu biasanya sukar diketahui lagi. Hal ini menimbulkan banyak
pertanyaan yang sukar dijawab. Untuk dapat menjawab semua pertanyaan yang
timbul perlu penelitian raksasa yang sistimatis dalam jangka waktu yang lama. Misalnya
percobaan dengan tanaman bayam Spinacea oleracea dalam larutan hara
untuk mempelajari akibat dari defisiensi hara menunjukkan bahwa defisiensi dari
masing‑masing hara semua akhirnya akan menurunkan laju respirasi dan
fotosintesis. Gejala defisiensi awal merupakan tidak normalnya metabolisme,
jauh mendahului efek visuaInya.
Efek‑efek metabolik khas dari tiap unsur hara akan dijelaskan secara
singkat sebagai berikut:
1. Nitrogen
Defisiensi N menimbulkan gangguan pembentukan protein dan hambatan pertumbuhan.
Gejala visual yang segera tampak adalah klorosis pada daun karena hambatan
pembentukan klorofil yang akhimya menurunkan laju fotosintesis. Jadi defisiensi
N tidak saja menimbulkan kekurangan asam amino, tetapi akhirnya juga kekurangan
karbohidrat, yang akhirnya menghambat asimilasi dan pertumbuhan tanaman.
Setelah klorosis tampak, karbohidrat dapat berada dalam keadaan berlebihan
dalam tanaman karena asam amino dalam keadaan kahat.
Tanaman dapat menyerap N dalam bentuk NO3‑
maupun NH4+,
tetapi bila salah satu berada dalam kondisi kahat, bentuk N yang lain
diserap jauh lebih banyak. NH4+ sebagai satu‑satunya
sumber N menyebabkan penurunan pH medium. Bila pH medium ini dapat
dipertahankan maka tidak terjadi efek fisiologis, dan pemberian kedua sumber N
tidak merupakan masalah.
Dalam tanah yang baik aerasinya NO3- merupakan
sumber N utama. Bila pada tanah demikian hanya diberikan NH4+
sebagai sumber N, maka struktur kloroplas menjadi abnormal karena terjadi
peracunan oleh NH4+.
NH4+ yang diserap akar segera dapat dipergunakan
untuk pembentukan asam amino atau senyawa lain yang mengandung N dalam keadaan
tereduksi. Karenanya kebutuhann kerangka C (karbohidrat) menjadi lebih besar.
Asimilasi NH4+ biasanya cepat dan jarang terjadi
penimbunan NH4+ bebas di dalam tanaman.
NO3‑ yang diserap harus direduksi
sebelum dapat diasimilasi, karenanya kebutuhkan karbohidrat kurang mendesak
bila dibandingkan dengan NH4+ sebagai sumber N.
Penimbunan asam organik dan NO3‑ bebas juga dapat
terjadi.
Iklim, umur tanaman, spesies tanaman dan ketersediaan
hara semuanya berpengaruh pada penyesuaian metabolis yang diakibatkan oleh
sumber N yang berbeda.
2. Fosfor
Fosfor dibutuhkan untuk pembentukan ATP dan senyawa‑senyawa
yang mengandung P lainnya. Karenanya kahat P segera menimbulkan gangguan
metabolisme dan akhimya menghambat pertumbuhan tanaman. P meningkatkan
penyerapan Mo oleh tanaman. Ini agak membingungkan karena keduanya diserap
sebagai anion yang biasanya saling berkompetisi. Hal ini mungkin merupakan
kasus dimana gerakan ion dipercepat dengan adanya kompetisi untuk bidang ikatan
(binding sites). Kahat P juga menimbulkan abnormalitas pada kloroplas,
tetapi efeknya berbeda pada jenis-jenis tanaman yang berbeda.
2. Sulfur
Kahat S sama akibatnya dengan kahat N dan P. Mula‑mula kahat S
menyebabkan pembentukan asam‑asam amino yang mengandung S terhambat, sehingga
pembentukan protein termasuk pembentukan enzim terhambat pula. Kemudian kahat S
menyebabkan kadar karbohidrat dalam tanaman menjadi rendah karena turunnya laju
fotosintesis, dan senyawa N larut tertimbun (termasuk nitrat) karena tidak
dipergunakan untuk pembentukan protein.
4. Magnesium
Mg adalah bagian dari klorofil dan mempengaruhi
aktivitas enzim yang berhubungan dengan transfer P. Karenanya kahat Mg segera
mempengaruhi semua aspek metabolisme tanaman. Mula‑mula didahului dengan
terjadinya klorosis, diikuti dengan merosotnya laju fotosintesis dan asimilasi,
kemudian senyawa N larut tertimbun dalam tanaman. Akhirnya kahat Mg menyebabkan
pertumbuhan kloroplas, mitokondria dan sebagainya menjadi abnormal. Mg antagonistik dengan Ca dan K. Artinya
peningkatan penyerapan Mg mengurangi penyerapan Ca dan K. Pada pohon buah‑buahan
sering dijumpai bahwa pemberian Mg yang berlebihan mengakibatkan kahat K.
5. Besi
Hampir seluruh Fe daun berada dalam kloroplast karena
dibutuhkan untuk pembentukan klorofil. Terdapat korelasi yang tinggi antara
kandungan kloroplas daam daun dengan kadar Fe daun. Kahat Fe menyebabkan klorosis dan perubahan
bentuk kloroplas. Jumlah dan ukuran grana dalam kloroplas juga menjadi lebih
kecil. Fe merupakan bagian dari sitokrom, karenanya kahat Fe juga menyebabkan
terganggunya pembentukan klorofil. Jadi sebenarnya kahat Fe dan Mg dapat
menimbulkan gejala yang mirip. Pada tanah alkalin kahat Fe biasanya disebabkan
oleh terikatnya Fe oleh karbonat atau bikarbonat.
6. Mangan
Kahat Mn
menimbulkan gangguan hebat pada metabolisme, karena Mn memainkan peranan yang
sangat penting dalam reaksi‑reaksi siklus Krebs yang merupakan pusat kegiatan
respirasi aerobik. Mn merupakan komponen penting dari kloroplast dan ikut dalam
reaksi‑reaksi yang menghasilkan O2. Karenanya kahat Mn mengakibatkan
berubahnya struktur kloroplast walaupun organ lain tidak dipengaruhi. Kelebihan
Mn (atau logam‑logam berat lain) dalam larutan dapat menyebabkan kahat Fe. Ini
mungkin disebabkan adanya kompetisi antara Mn dengan Fe pada bidang absorpsi
dan translokasi.
7. Seng
Kahat Zn menyebabkan terhambatnya pertumbuhan daun
menjadi kecil‑kecil dan internoda sangat terhambat pertumbuhannya sehingga daun‑daun
yang kecil-kecil membentuk roset. Pengaruh utama dari Zn ialah pada pengaturan
kadar auksin dalam tanaman. Bila Zn kahat, kadar auksin mula‑mula turun drastis
kemudian baru diikuti timbulnya gejala‑gejala visual. Bila kemudian Zn
ditambahkan kedalam larutan, maka kadar auksin meningkat sebelum pertumbuhan
menjadi normal kembali. Diduga Zn lebih berperan dalam mempertahankan aktivitas
auksin daripada pada pembentukannya. Tetapi diketahui bahwa Zn penting dalam
pembentukan triyptophan yang merupakan prekursor dari auksin. Kesimpulan lain
Zn berpengaruh pada reaksi dari tryptophan menjadi auksin melalui triptamin.
Aktivitas enzim ribonuklease menurun dengan meningkatnya kadar Zn dalam daun
pohon buah-buahan, mengakibatkan menurunnya pembentukan protein.
8. Tembaga
Kahat Cu menyebabkan terganggunya pembentukan protein
dan peningkatan senyawa N larut.
9. Molibdenum
Peranan Mo terutama dalam reaksi‑reaksi fiksasi N
simbiotik karenanya kahat Mo mengakibatkan kahat N pada tanaman yang
menggantungkan kebutuhan N‑nya pada fiksasi N2 dari udara. Mo juga
penting dalam proses reduksi nitrat, karenanya kahat Mo juga menyebabkan kahat
N karena nitrat yang diserap akar tidak dapat direduksi. Bila sumber N adalah
amonium maka gejala kahat N tidak segera tampak karena N diserap dalam keadaan
tereduksi. Kahat Mo biasanya menyebabkan rendahnya kadar gula, vitamin C dan
berbagai asam amino.
10. Klor
Satu‑satunya peranan Cl yang sudah diketahui dengan
jelas adalah pada pelepasan O2 dalarn reaksi terang nonsiklis (fotosistem
II). Tanaman yang kahat Cl cenderung untuk layu dibarengi dengan penimbunan
asam amino bebas. Sebab-sebabnya belum diketahui dengan jelas. Kahat Cl jarang
sekali dijumpai di lapangan. Kelebihan Cl lebih sering dijumpai dan dapat
menimbulkan keracunan. Pada tanaman yang sudah menyesuaikan dengan keadaan
salin, tampaknya Cl berfungsi menurunkan tekanan osmotik dalam sel.
11. Boron
Kebutuhan tanaman akan B sangat sedikit, kurang dari 1
ppm. B dalam larutan beberapa ppm saja sudah dapat meracuni tanaman, walaupun
ini sangat tergantung dari jenis tanamannya. Kahat B yang berlebihan
mengakibatkan terhentinya pertumbuhan akar maupun pucuk yang akhirnya
mengakibatkan pembentukan RNA walaupun mungkin bukan efek primer. Kahat B juga
menyebabkan hambatan pembungaan dan bila berkelanjutan pembungaan dapat
berhenti sama sekali. Perkecambahan tepung sari
dan pertumbuhan tabung tepung sari (pollen tube) juga terhambat oleh
kahat B. Unsur ini juga diketahui
memperlancar pengangkutan sukrosa dari daun ke akar karena diduga dapat
membentuk kompleks B‑gula yang lebih mudah menembus membran sel.
12. Kalsium
Serapan dan translokasi Ca serta metabolismenya akan
diuraikan pada Bab III secara lebih rinci, karena Ca sangat penting dan dikenal
sebagai second messenger. Kadar
Ca dalam tanaman berkisar antara 0.2 sampai beberapa % (dasar BK), tetapi ini
mungkin jauh lebih tinggi dari kebutuhan minimum banyak jenis tanaman yang
dapat tumbuh dengan normal dalam larutan dengan konsentrasi Ca 2 ppm atau 0.05
ppm yang menghasilkan 0.011% Ca dalam daun jagung dan 0.08% dalam daun tembakau
dengan ketentuan bahwa kadar ion‑ion divalen lainnya rendah. Ion‑ion lain dapat
meracuni dan menghambat pertumbuban akar dalam larutan tanpa Ca. Akar dari biji berkecambah dapat tumbuh
normal untuk beberapa hari dari dalam udara lembab, walaupun mobilitas Ca dari
biji ke titik tumbuh akar sangat kecil. Tetapi bila akar dimasukkan kedalam
larutan hara tanpa Ca, maka pertumbuhan akar segera terhenti. Kesimpulannya:
ion‑ion lain meracuni apabila Ca tidak ada dalam larutan.
Ka1sium juga mempertahankan keutuhan membran dalam
lingkungan pH rendah. Juga apabila kandungan Na dalam larutan tanah tinggi.
Tanaman pada umumnya tumbuh normal dengan kandungan Ca dalam larutan yang
relatif sangat rendah. Bila konsentarsi Ca dalam larutan dinaikkan, maka akan
terjadi konsumsi berlebihan (luxury consumption) dan kandungan Ca dalam
daun pada produksi bahan kering maksimum dapat mencapai 0. 1 ‑ 0.2 % per
BK. Ca sangat tidak mobil dalam phloem,
karenanya dapat terjadi bahwa kandungan Ca dalam daun tua yang jauh lebih
tinggi menunjukkan gejala kahat Ca sedangkan yang kandungan Ca‑nya rendah tidak
mengalami kahat.
Bila ditinjau dari kebutuhan tanaman untuk tumbuh normal
sebenarnya kalsium termasuk unsur mikro.
Akibat dari kahat Ca lebih parah pada pertumbuhan akar bila dibandingkan
dengan pertumbuhan pucuk. Pertumbuhan akar sangat terhambat, akar rusak,
berubah warna dan mati. Hal ini didahului oleh terhentinya mitosis dan
terjadinya sel‑sel abnormal dengan inti ganda yang poliploid. Akibat kekurangan
Ca pada bunga dan buah juga sangat parah dan dikenal sebagai penyakit blossom‑end‑rot.
Fungsi Ca terutama adalah dalam pembentukan dinding sel dan dalam
mempertahankan keutuhan membran yang membatasi sitopalsma, vakuola, inti sel
dan sebagainya. Di bawah mikroskop elektron tampak bahwa sel‑sel pada titik
tumbuh tanaman yang kahat Ca tidak jelas lagi batas‑batas antar sel. Membran
pecah‑pecah dan organel‑organel dalam sel tidak jelas lagi bentuknya. Kira‑kira
60% dari Ca daun berada dalam kloroplast dan gerakan Ca dalam kloroplast
tergantung energi yang tergantung lagi dari aktivitas mitokondria.
13. Kalium
Kalium sangat
mobil dalam floem, karenanya cepat sekali bergerak dari daun tua ke daun muda
yang membutuhkannya apabila K berada dalam keadaan kahat. Karenanya gejala
kahat K nampak pada daun tua. K merupakan aktivator enzim‑enzim, karenanya
berpengaruh langsung pada metabolisme. Bila K dalam keadaan kahat, maka
kandungan gula larut mula‑mula meningkat, dan kandungan asam organik menjadi
abnormal. Senyawa N larut juga meningkat mengakibatkan becak‑becak nekrotik
pada daun tua. Akumulasi karbohidrat dan senyawa N larut ini diikuti dengan
penurunan pembentukan protein, karenanya bila kahat K, akibatnya pada daun muda
yang sedang tumbuh akhirnya lebih parah daripada daun tua.
Efek kahat K sangat tergantung dari jenis tanaman, umur
tanaman dan berbagai faktor luar. Pemberian K yang berlebihan mengakibatkan
penyerapan dan mungkin pengangkutan kation‑kation lain, terutama Mg, menjadi
terhambat, menyebabkan kahat Mg yang akhirnya mempengaruhi fotosintesis.
Hipotesis mengenai tertutup dan terbukanya stomata yang selama ini berdasarkan
perubahan karbohidrat larut menjadi tidak larut dan sebaliknya di dalam sel
jaga diragukan kebenarannya oleh Fujino (1967) yang menemukan bahwa bila
terkena cahaya maka K masuk ke dalam sel jaga yang menyebabkan stomata terbuka.
Dalam keadaan gelap, K keluar dari sel jaga dan stomata tertutup.
Masuk keluarnya K ke sel jaga ini adlah secara aktif dan
diikuti oleh anion‑anion dan menyebabkan naik turunnya potensi air yang cukup
besar untuk mengakibatkan terbuka atau tertutupnya stomata.
Peranan lain
dari K adalah memacu translokasi hasil fotosintesis dari daun ke bagian lain.
Penimbunan fotosintat di dalam daun menghambat fotosintesis, karenanya
pemindahannya ke luar dari daun dapat mempertahankan laju fotosintesis yang
tinggi. Pada tebu, kahat K sedikit saja dapat menyebabkan terhambatnya angkutan
gula ke batang dan menyebabkan turunnya laju fotosintesis. Tetapi mungkin saja
hal ini disebabkan oleh rusaknya floem karena kahat K.
Kandungan K dalam kloroplast diperkirakan 3x lipat
daripada kandungannya dalam sitoplasma dan vakuola. Sebanyak 40‑45% dari K daun
berada dalam kloroplast, karenanya sejak lama diduga bahwa fungsi K berhubungan
langsung dengan fotosintesis. Kahat K menyebabkan terganggunya perkembangan
kloroplast, walaupun pembentukannya dan perkembangan awalnya tidak terganggu.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar