NUTRISI TANAMAN

BAB I

PENDAHULUAN

Setiap organisme merupakan suatu sistem terbuka dan berhubungan dengan lingkungannya melalui pertukaran energi dan materi secara terus menerus. Aliran energi dan siklus kimia  mempertahankan ekosistem agar tetap hidup, tumbuhan dan autotrof-autotrof fotosintetik lainnya melakukan tahapan pokok yaitu mentransformasi senyawa anorganik menjadi sanyawa organik. Namun demikian,autotrof tidak berarti otonom. Tumbuhan memerlukan cahaya matahari sebagai sumber energi untuk melakukan fotosintesis. Namun untuk mensintesis bahan organik, tumbuhan juga memerukan bahan mentah dalam bentuk baban-bahan anorganik seperti seperti karbon dioksida, air, dan berbagai mineral yang ada sebagai ion anorganik dalam tanah. 

Pengetahuan nutrisi tanaman telah dihimpun sejak zaman sebelum masehi.Hal ini dapat diketahui dari penemuan Herodatus pada tahun 2500 SM dilahan pertanian di Mesopotania. Beliau menemukan fakta bahwa: penanaman satu jenis tanaman secara terus menerus pada lahan yang sama mengakibatkan kesuburan tanahnya menurun. Tetapi, apabila pada tanah tersebut diberi pupuk kandang maka kesuburan tanahnya dapat dipertahankan. Dengan kata lain, organ tanaman yang dipanen menguras bahan-bahan yang ada didalam tanah sehingga tanpa penambahan bahan tersebut mengakibatkan makin banyak bahan yang terkuras, akhirnya kesuburan tanah dan hasil tanamannya makin berkurang.

Berdasarkan fakta ini tampaknya pada saat tersebut sudah ditemukan indikasi adanya sumber makanan yang berada didalam tanah yang berguna bagi tanaman.

BAB II

PEMBAHASAN

A.    UNSUR HARA

1.      Pengertian

Unsur hara adalah senyawa kimia yang digunakan untuk metabolisme atau fisiologi organisme. Unsur hara menyediakan energi dan yang digunakan sebagai komponen untuk tubuh atau struktur sel. Suatu unsur hara dikatakan esensial bagi organisme jika zat tersebut tidak dapat disintesis oleh organisme dan harus dipenuhi dari sumber makanan.

Tanaman memerlukan 16 unsur hara esensial bagi pertumbuhannya dimana 3 unsur yaitu Karbon (C), Hidrogen (H), dan Oksigen (O) disuplai dari air dan udara. Sementara 13 unsur lain, terdiri dari 6 unsur hara makro meliputi 3 unsur hara makro primer (N, P, dan K) dan 3 unsur hara makro sekunder (Mg, S, dan Ca) serta 7 unsur hara mikro (Fe, Cl, Cu, Mn, Zn, Mo, dan B). Unsur hara makro dibutuhkan dalam jumlah besar sedangkan unsur hara mikro dalam jumlah yang kecil.

Suatu unsur termasuk sebagai hara esensial jika memenuhi syarat: a) Terlibat langsung dalam fungsi metabolisme tanaman (involved in plant metabolic functions), b) Tanaman tidak akan sempurna siklus hidupnya tanpa adanya unsur tersebut (plant cannot complete its lifecycle without it), dan c) Tidak ada unsur lain yang dapat menggantikan secara sempurna seluruh fungsi metabolisme yang melibatkan unsur tersebut (no other element can substitute for all of its metabolic functions).

Berdasarkan sumber penyerapannya dipilahkan menjadi 2, yaitu:

1. Diserap dari Udara adalah C, O, dan S, yaitu berasal dari CO_2, O_2, dan SO₂, Penyerapan N baik dari udara maupun dari tanah diasimilasikan dalam proses reduksi dan aminasi. Nitrogen (N) udara diserap dari N₂ bebas lewat bakteri bintil akar dan NH3 di serap lewat stomata tanaman.
2. Diserap dari tanah. Penyerapan unsur hara dilakukan oleh akar tanaman dan diambil dari kompleks jerapan tanah ataupun dari larutan tanah berupa kation dan anion. Adapula yang dapat diserap dalam bentuk khelat yaitu ikatan kation logam dengan senyawa organik. Dewasa ini kebanyakan unsur hara mikro diberikan lewat daun.

2.      Klasifikasi Unsur Hara (Arnon dan Stout, 1939), berdasarkan:

a.       Jumlah yang diperlukan atau terdapat dalam jaringan tanaman

b.      Perannya dalam kegiatan metabolik

c.       Fungsi biokimianya 4

d.      Pada mobilitasnya dalam tanaman

3.      Esensialitas Unsur Hara

Esensialitas Hara dikemuakan Arnon dan Stout (1939), antara lain: a) Ketiadaan unsur tersebut menyebabkan ketidakmampuan tumbuhan menyelesaikan siklus hidupnya, yaitu tidak mampu menghasilkan biji yang hidup, b) Unsur itu merupakan penyusun suatu molekul organik atau bagian tumbuhan, yang esensial bagi tumbuhan itu sendiri, dan c) Peran unsur hara tidak dapat digantikan oleh unsur lain.

4.      Sejarah

No	Tokoh
1.	Theoprastus (372-287 SM) melaporkan kesuburan tanah aluvial sungai Tigris dibentuk dari endapan debu yang berasal dari genangan sungai. Sadar bahwa suatu tanah yang ditanami terus-menerus suatu saat akan menghasilkan produksi yang tidak lagi memuaskan.
2.	Xenophon yang hidup antara tahun 434-355 SM melaporkan bahwa suatu usaha perkebunan akan mengalami kegagalan kalau dalam usaha pertaniannya itu pupuk kandang sama sekali tidak dilibatkan.
3.	Varro, penulis pemula mengenai pertanian di zaman Romawi, melaporkan hal yang sama, tetapi menempatkan kotoran ayam dan burung lebih subur dibandingkan dengan tinja manusia.
4.	Cato (234-149 SM) menganjurkan penanaman tanaman sela acinum  pada lahan tanaman anggur yang rendah kesuburan tanahnya. Beliau juga mengemukakan, bahwa jenis leguminosa yang terbaik adalah kacang-kacangan, lupina dan vetch (Astragallus).
5.	Plinneus (62-113 SM) mengemukakan bahwa bahan kapur sebaiknya ditebar merata di atas permukaan tanah dan perlakuan ini cukup untuk waktu yang agak lama. Sendawa atau KNO3  telah diutarakan oleh Plinneus sebagai bahan yang berguna untuk memupuk tanaman.
6.	Pietro de Crescenzi (1230-1307) menerbitkan buku mengenai masalah pertanian lokal, dengan judul “Opusruralium commodorum”. Beliau juga menganjurkan peningkatan jumlah pupuk dari rekomendasi yang sudah ada ketika itu.
7.	Palissy dalam tahun 1563 mencatat dengan observasinya, bahwa kandungan abu tanaman adalah merupakan bahan yang diangkut dari dalam tanah.
8.	Di sekitar abad ke XVII Francis Bacon (1561-1624) berpendapat, bahwa makanan utama tumbuhan adalah air. Beliau percaya, bahwa tujuan utama tanah adalah agar tumbuh-tumbuhan berdiri tegak sempurna di atasnya dan melindungi tanah itu dari suhu panas dan dingin, sehingga setiap tanaman mengambil sejumlah zat yang unik dari dalam tanah, digunakan untuk makanannya.
9.	Selama periode yang sama, Jan Baptiste van Helmont yang hidup antara tahun 1577-1644M, seorang ahli fisika dan kimia bangsa Belanda, melaporkan hasil percobaannya yang dipercayainya telah membuktikan, bahwa airlah hara yang digunakan tanaman untuk  pertumbuhannya.
10.	Pekerjaan Van Helmont ini diulang kembali oleh Robert Boyle (1627-1691) dari Inggris. Beliau menandaskan, bahwa tumbuh-tumbuhan itu mengandung sejumlah garam-garam, spiritus, minyak yang semuanya terbentuk dari molekul air.
11.	Pada waktu yang bersamaan Glauber (1604-1668), seorang ahli kimia berbangsa Jerman berpendapat, bahwa sendawa atau kalium nitratlah yang bertanggung jawab sebagai penyusun utama vegetasi dan bukan air. Pendapat ini disokong oleh John Mayow (1643-1679), seorang ahli kimia berbangsa Inggris.
12.	John Woodward seorang Inggris mencoba pekerjaan yang pernah dilakukan oleh Boyle dan Van Helmont. Beliau menemukan, bahwa pertumbuhan spearmint itu sebanding dengan jumlah zat tidak murni yang terdapat di dalam air dan menyimpulkan bahan terrestrial atau bahan tanah adalah penyusun utama vegetasi di samping air sendiri.
13.	Menjelang akhir abad ke XVIII perlu dicatat seorang ahli pertanian bangsa Inggris Arthur Young (1741-1820). Kebanyakan tulisan-tulisan yang disiarkan pada abad ke XVII dan XVIII merefleksikan gagasan, bahwa tetumbuhan itu dibangun oleh satu zat (substance) saja. Pada umumnya selama periode ini peneliti-peneliti itu menitik beratkan risetnya terhadap apa sebenarnya yang menyusun tanaman dan dari mana asalnya.
14.	Barulah menjelang penutupan abad ke XVIII, Francis Home mengemukakan, bahwa bukan satu seperti air tanah, zat berasal dari udara, garam-garam dan minyak.
15.	Penemuan oksigen oleh Priestly di sekitar tahun 1775 merupakan kunci pembuka rahasia dari sejumlah pertanyaan yang menyelubungi “Mystery of plant life”.
16.	Jan Ingenhousz (1730-1799) menunjukkan, bahwa penjernihan udara terjadi jika adanya cahaya, tetapi dalam ruangan gelap, udara tidak dapat dijernihkan.
17.	Bersamaan dengan penemuan ini statemen Jean Senebier (1742-1809) berbangsa Swiss yang berpendapat, bahwa peningkatan berat pohon willow dari percobaan Van Helmont disebabkan oleh pengaruh udara.
18.	Penemuan di atas merangsang jalan pikiran Theodore de Saussure. Dari hasil penelitiannya, de Saussure mendemonstrasikan  bahwa tanaman mengabsorpsi  oksigen dan membebaskan CO2  tema sentral respirasi. De Saussure menyimpulkan, bahwa tanah hanya menyediakan fraksi kecil dari unsur hara yang diperlukan tanaman.
19.	Sir Humphrey Davy yang menerbitkan buku “The elements of Agricultural Chemistry” tahun 1813 mengemukakan, kendatipun beberapa tetumbuhan dapat menerima karbon dari udara, namun porsi utama dari unsur ini diabsorpsi tumbuhan melalui akar.
20.	Jeam Baptise Boussingault (1802 -1882), seorang ahli peneliti dari Perancis. Beliau mencatat keseimbangan hara yang memperlihatkan berapa banyak macam unsur hara tanaman yang berasal dari air hujan, tanah dan udara, kemudian menganalisiskan komposisi tanamannya pada tingkat pertumbuhan tertentu. Boussingault disebut oleh banyak orang sebagai “Bapak Percobaan Lapangan”.
21.	Ahli kimia bangsa Jerman Justus von Liebig (1803-1873) di dalam seminar diringkaskan sebagai berikut:  a. hampir seluruh karbon di dalam tetumbuhan berasal dari CO2 udara, b. hidrogen dan oksigen berasal dari air, c. logam alkali diperlukan untuk menetralisir asam-asam yang dibentuk tumbuh-tumbuhan sebagai hasil aktifitas metabolisme, d. fosfat dibutuhkan untuk pembentukan biji, dan  e. tetumbuhan mengabsorpsi semuanya yang diperlukannya tanpa diskriminasi dari dalam tanah, sebaliknya mengekskresikan melalui akarnya sejumlah bahan yang termasuk non esensial. Kemudian beliau mengembangkan Hukum Minimum (The Law of the Minimum), yang mengemukakan bahwa pertumbuhan tanaman dibatasi oleh unsur hara tanaman yang terdapat dalam jumlah yang sangat rendah, sedangkan faktor lainnya berada dalam keadaan cukup. Konsep ini mendominir jalan pikiran peneliti-peneliti pertanian selama waktu yang lama dan hingga kini. Beliau dianggap merupakan Bapak Kimia Pertanian.
22.	Berbarengan dengan penemuan Liebig itu, di Inggris oleh J.B. Lawes dan J.H. Gilbert dibangun pula pada tahun 1843 Stasiun Percobaan di Rothamsted. Dua belas tahun setelah stasiun percobaan itu didirikan mereka menyiarkan hasil-hasil penelitiannya sebagai berikut:  a.  tanaman memerlukan juga kalium di samping fosfor,  b.  tetanaman non-leguminosa memerlukan suplai nitrogen, tanpa unsur ini pertumbuhan tanaman tidak akan terjadi. Jumlah nitrogen-amonia yang berasal dari atmosfir tidaklah cukup untuk menutupi kebutuhan tanaman,  c.  kesuburan tanah dapat dijaga selama beberapa tahun dengan pemberian pupuk kimia, dan  d.  pengaruh pemberaan adalah menguntungkan dipandang dari segi  berlangsungnya peningkatan ketersediaan N di dalam tanah.
23.	Dalam tahun 1879 para ahli bakteri bangsa Perancis Theodore Schloessing dan Alfred Muntz mencatat, bahwa produk nitrat itu dapat dihentikan dengan penambahan khloroform dan pembentukan nitrat itu akan terulang kembali jika ditambahkan air limbah yang segar. Mereka menyimpulkan bahwa bakterilah yang bertanggung jawab melaksanakan proses ini.
24.	Hasil penelitian ini diaplikasikan oleh Robert Warrington di Inggris. Beliau memperlihatkan bahwa nitrifikasi dapat dihentikan dengan penambahan karbon disulfid dan khloroform dan prosesnya akan terulang kembali jika ditambahkan sejumlah tanah yang tidak steril.
25.	Tugas ini akhirnya dipecahkan oleh S. Winogradsky yang dapat mengisolasi bakteri-bakteri itu dengan menggunakan “silica gel plate”, tidak dengan bahan yang biasa  dipakai yakni medium agar, oleh karena organisme tersebut bersifat autotrof dan memperoleh karbon yang diperlukannya dari atmosfer.

B.     INTERAKSI UNSUR HARA DAN TANAMAN

Sifat yang khas pada tanaman adalah pertumbuhannya. Pertumbuhan tanaman adalah suatu proses yang kompleks. Secara sederhana pertumbuhan tanaman dapat didefinisikan sebagai ”suatu proses vital yang menyebabkan suatu perubahan yang tetap pada setiap tanaman atau bagiannya dipandang dari sudut ukuran, bentuk, berat dan volumenya”. Pertumbuhan tanaman setidaknya menyangkut beberapa fase/proses diantaranya :

a.       Fase pembentukan sel

b.      Fase perpanjangan dan pembesaran sel

c.       Fase diferensiasi sel

Beberapa faktor pertumbuhan yang cukup mempengaruhi proses pertumbuhan tanaman adalah :

a.       Persediaan makanan/unsur hara. Ketersediaan makanan/unsur hara dari kandungan alamiah tanah setempat atau hasil pemupukkan, sebagai salah satu bahan baku untuk pertumbuhan tanaman mutlak diperlukan.

b.      Ketersediaan air. Air merupakan syarat untuk dapat terjadinya semua kegiatan metabolisme (proses) tanaman.

c.       Cahaya matahari. Cahaya matahari sangat diperlukan sebagian sumber energi untuk melakukan prose fotosintesis bagi tanaman.

d.      Suhu udara. Suhu mempengaruhi kandungan air pada tubuh tanaman. Secara umum kisaran suhu untuk dapat terjadinya proses pertumbuhan antara 4˚C hingga 45˚C dan suhu optimumnya antara 28 ˚C hingga 33˚C.

e.       Oksigen. Oksigen dibutuhkan untuk proses respirasi guna menghasilkan energi untuk proses pertumbuhan.

f.       Hormon pertumbuhan. Hormon tumbuhan adalah senyawa-senyawa dalam jumlah yang kecil yang turut mengatur proses pertumbuhan.

C.    SUMBER UNSUR HARA DI ALAM

a.       Bahan Organik. Sebagian besar unsur hara terkandung didalam bahan organik. Sebagian dapat digunakan langsung oleh tanaman, sebagian lagi tersimpan untuk jangka waktu yang lebih lama. Bahan organik harus terdekomposisi (pelapukan) terlebih dahulu sebelum tersedia bagi tanaman.

b.      Mineral Alami. Setiap jenis batuan mineral yang membentuk tanah mengandung bermacam-macam unsur hara. Mineral alami ini berubah menjadi unsur hara yang tersedia bagi tanaman setelah mengalami penghancuran oleh cuaca.

c.       Unsur Hara Yang Terjerap Atau Terikat. Unsur hara ini terikat dipermukaan atau diantara lapisan koloid tanah dan sebagai sumber utama dari unsur hara yang dapat diataur oleh manusia. Unsur hara ini biasanya tidak dapat digunakan oleh tanaman, karena pH-nya terlalu ekstrem atau terdapat ketidak seimbangan jumlah unsure ahara . Lewat pengaturan pH tanah, unsure hara ini dapat diubah menjai unsur hara yang tersedia bagi tanaman.

d.      Pemberian Pupuk Kimia. Secara tidak langsung pemberian pupuk kimia merupakan penambahan unsur hara kedalam tanah yang nantinya akan siap digunakan oleh tanaman untuk proses pertumbuhan dan perkembangannya.

D.    MEDIA TUMBUH TANAMAN

Media tanam adalah media yang digunakan untuk menumbuhkan tanaman/bahan tanaman, tempat akar atau bakal akar akan tumbuh dan berkembang. Disamping itu media tanam juga digunakan tanaman sebagai tempat berpegangnya akar, agar tajuk tanaman dapat tegak kokoh berdiri di atas media tersebut dan sebagai sarana untuk menghidupi tanaman. Tanaman mendapatkan makanan yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangannya dengan cara menyerap unsur unsur hara yang terkandung di dalam media tanam.

1.      Jenis Media Tumbuh

Media tanam yang paling umum digunakan adalah tanah. Namun dalam tulisan ini akan kami fokuskan pada media tanam tanpa tanah. Hal ini kami lakukan dengan pertimbangan sebagai berikut : Pemanfaatan media tanpa tanah dimasa yang akan datang mempunyai prospek yang bagus. Hal ini tidak saja akibat tuntutan sosial dari kebersihan lingkungan, namun juga dari aspek teknis dan ekonomis. Media tumbuh tanpa tanah mempunyai banyak keuntungan dibandingkan media tanah yaitu kualitasnya tidak bervariasi, bobot lebih ringan, tidak mengandung inokulum penyakit, dan lebih bersih (Hessayon, 1989).

Berbagai produk media tumbuh tanpa tanah yang tersedia di pasar umumnya merupakan produk impor. Sedangkan banyak bahan-bahan yang terdapat di alam Indonesia dapat dimanfaatkan sebagai media tumbuh tanaman hias, antara lain kompos daun bambu, kompos pinus, kompos tandan kosong kelapa sawit, serutan kayu, sekam padi, bagas tebu, serbuk sabut kelapa dan zeolit.

Dengan demikian penggunaan bahan bahan tersebut akan lebih ekonomis dibandingkan produk impor karena ada di Indonesia dan harganya relatif murah. Kemudahan didapat dan harga yang murah biasanya berhubungan erat. Jika bahan mudah didapat atau banyak tersedia di sekitar lokasi, biasanya harganya murah. Sebaliknya jika bahan tersebut sulit didapatkan, maka harganya akan mahal. Dengan bahan media yang murah, biaya produksi yang diperlukan akan rendah, sehingga harga jual produk tanaman dapat lebih murah, berarti produsen tidak membebani konsumen terlalu berat dan konsumen akan terangsang untuk membeli.

Berdasarkan hal-hal tersebut maka apabila media tanpa tanah dikembangkan secara industri maka mempunyai prospek yang menjanjikan sebab semua produk tanaman hias apabila akan diekspor salah satu persyaratannya adalah harus bebas tanah. Tanah sama sekali ditolak karena mereka khawatir membawa hama (Syariefa, 2002). Selain kebersihan tanaman dan penampilan yang sempurna, tanaman harus bebas tanah, hama dan penyakit. Pada skala kecil masih memungkinkan penggunaan tanah sebagai bahan campuran media, namun pada skala besar , masalah yang timbul adalah berkaitan dengan kerusakan lingkungan.

Perlu dipertimbangkan juga bahwa berbagai produk di pasar pertanian Indonesia kebanyakan merupakan produk impor seperti perlite, vermiculite, rockwool, styrofoem beads, dll. Oleh karena dirancang untuk kondisi bukan tropis, kebanyakan dari media tersebut tidak sesuai untuk jenis tanaman di Indonesia ditinjau dari segi teknis dan/atau ekonomis. Harga, ketersediaan, mudah penanganannya, mempunyai aerasi dan drainase baik mempengaruhi pemilihan media tumbuh. Di samping itu media harus memenuhi beberapa persyaratan antara lain mempunyai pH tanah yang stabil (5 - 6), tidak lekas melapuk dan tidak bersifat racun bagi tanaman, tidak menjadi sumber penyakit, mampu mengikat air dan zat-zat hara dengan baik (Conover, 1981).

2.      Persyaratan Media Tumbuh

Menurut Poole dan Joiner (1981) pemilihan komponen campuran media harus dilakukan dengan mempertimbangkan tiga faktor, yaitu sifat fisik, sifat kimia dan faktor ekonomi. Sehubungan dengan sifat fisik dan kimianya, yang terpenting adalah media tanam tersebut dapat menyediakan kondisi yang ideal bagi pertumbuhan tanaman, yaitu mempunyai aerasi yang baik, kapasitas memegang air yang tinggi dan dapat menyediakan hara yang cukup bagi pertumbuhan tanaman.

E.     STRUKTUR KIMIA, PERANAN & DEFISIENSI UNSUR HARA

1.      Jenis, Bentuk, dan Konsentrasi Unsur Hara (Bucher & Kossmann, 2007)

Jenis Unsur Hara	Terserap Dalam Bentuk	Konsentrasi Berat Kering Pada Tanaman	Peranan Umum
Makro
Karbon	CO2	∼ 44%	Komponen senyawa organik
Oksigen	H2O atau O2	∼ 44%	Komponen senyawa organik
Hidrogen	H2O	∼ 6%	Komponen senyawa organik
Nitrogen	NO3− atau NH4+	1 - 4%	Asam amino, protein, nukleotida, asam nukleat, klorofil dan koenzim
Posfor	H2PO4− atau HPO42−	0,1 - 0,8%	Pembentukan 'energi tinggi' senyawa fosfat (ATP dan ADP). Asam nukleat. Fosforilasi gula. Beberapa enzim penting. Fosfolipid.
Belerang	SO42−	0,05 - 1%	Beberapa asam amino dan protein. Koenzim A Sulfolipids.
Kalium	K+	0,5 - 6%	Enzim, asam amino dan sintesis protein. Penggerak berbagai enzim. Pembukaan dan penutupan stomata
Kalsium	Ca2+	0,2 - 3,5%	Kalsium dari dinding sel. Enzim kofaktor. Permeabilitas sel.
Magnesium	Mg2+	0,1 - 0,8%	Bagian dari molekul klorofil. Koenzim A.
Mikro
Besi	Fe2+ atau Fe3+	25 - 300 ppm	Sintesis klorofil, sitokrom dan nitrogenase
Khlor	Cl−	100 - 10.000 ppm	Osmosis dan keseimbangan ion; mungkin penting dalam reaksi fotosintesis (produksi O2)
Tembaga	Cu2−	4 - 30 ppm	Penggerak enzim tertentu
Mangan	Mn2−	15 - 800 ppm	Penggerak enzim tertentu
Seng	Zn2+	15 - 100 ppm	Penggerak enzim tertentu
Molibdenum	MoO42−	0,1 - 5,0 ppm	Fiksasi Nitrogen. Pengurangan Nitrat
Boron	BO3− atau B4O72−	5 - 75 ppm	Pemanfaatan dan Pengaruh Ca2+. Fungsi dinding sel yang tidak diketahui stabilitasnya.

2.      Fungsi Biokimia Unsur Hara (Mengel & Kirkby, 1987)

Mineral	Fungsi
Grup 1	Nutrisi yang menjadi bagian senyawa karbon
N	Penyusun asam amino, amida, protein, asam nukleat, nukleotida, koenzim, heksoamine, dll
S	Penyusun sistem, sistin, metionin, dan protein. Komponen asam lipoik, ko-enzim A, tiamin pirofosfat, glutation, biotin, adenosin-5”-fosfo-sulfat, dan 3-fosfoadenosine
Grup 2	Nutrisi yang penting sbg penyimpan energi dan kesatuan struktur
P	Komponen gula fosfat, asam nukleat, nukleotida, ko-enzim, fosfolipid, asam fitat dsb. Memiliki peran kunci dalam reaksi yang melibatkan ATP
Si	Terdeposisi sebagai amorphous silika dalam dinding sel. Berperan sebagai penguat mekanis dinding sel, termasuk kekuatan dan kelenturan
B	Membentuk kompleks dengan manitol, manan, asam polimanuronat, dan senyawa lain penyusun dinding sel, berperan dalam pemanjangan sel dan metabolisme asam nukleat
Grup 3	Nutrisi yang tetap berada dalam bentuk ion
K	Sebagai ko-faktor lebih dari 40 enzim. Kation utama dalam memelihara turgor sel dan menjaga netralitas-muatan ionik dalam sel. Juga berperan dalam pembukaan stomata.
Ca	Komponen lamela tengah dari dinding sel. Sebagai kofaktor beberapa enzim yang terkait dengan hidrolisis ATP dan fosfolipid. Bertindak sebagai second messenger dalam pengaturan metabolik
Mg	Bagian dari molekul klorofil. Diperlukan oleh berbagai enzim terkait dengan transfer fosfat.
Cl	Diperlukan dalam reakti terang fotosintesis (fotolisis)
Mn	Aktivitas enzim dehidrogenase, dekarboksilase, kinase, oksidase, dan peroksidase. Berperan serta dalam enzim yang diaktivasi kation dan fotolisis
Na	Berperan dalam regenerasi fosfoenolpiruvat pada tanaman C4 dan CAM. Kadang dapat menjadi pengganti potasium (K).
Grup 4	Hara yang terkait dengan reaksi reduksi-oksidasi (redoks)
Fe	Menjadi bagian sitokrom dan nonheme Fe protein terkait dengan fotosintesis, fiksasi gas N2, dan respirasi
Zn	Bagian enzim alkohol dehidrogenase, glutamat dehidrogenase, karbonik anhidrase dll
Cu	Bagian dari asam askorbat oksidase, tirosinase, monoamin oksidase, uricase, sitokrom oksidase, fenolase, laccase, dan plastosianin
Ni	Menjadi bagian urease. Pada bakteri penambat N2, menjadi bagian dari hidrogenase
Mo	Bagian enzim nitrogenase, nitrat reduktase, xanthine dehidrogenase

3.      Defisiensi Unsur Hara

Jenis	Gejala Defisiensi
Nitrogen (N)	Pertumbuhan tanaman lambat dan kerdil, mula-mula daun menguning dan mengering lalu daun akan rontok dimana daun yang menguning diawali dari daun bagian bawah, lalu disusul daun bagian atas. Di dalam tubuh tanaman nitrogen bersifat dinamis sehingga jika terjadi kekurangan nitrogen pada bagian pucuk nitrogen yang tersimpan pada daun tua akan dipindahkan ke organ yang lebih muda, dengan demikian pada daun-daun yang lebih tua  gejala kekurangan nitrogen akan terlihat lebih awal.
Fosfor (P2O5)	Pertumbuhan terhambat atau kerdil dan daun menjadi hijau tua, tanaman tidak menghasilkan bunga dan buah, jika sudah terlanjur berbuah ukuranya kecil, jelek dan cepat matang.
Kalium (K2O)	Pertumbuhan terhambat,  batang kurang kuat  dan mudah patah, biji buah menjadi kisut, daun mengerut/kriting timbul bercak-bercak merah coklat lalu kering dan mati. Batang dan daun menjadi lemas/ rebah, daun berwarna hijau gelap kebiruan tidak hijau segar dan sehat, ujung daun menguning dan kering, timbul bercak coklat pada pucuk daun.
Sulfur (SO4)	Kekurangan sulfur pada tanaman mirip dengan gejala kekurangan nitrogen. Misalnya daun muda berwarna hijau muda hingga kuning merata, tanaman kurus dan kerdil atau perkembangannya sangat lambat.
Besi (Fe)	Menyebabkan terhambatnya pembentukan klorofil dan akhirnya juga penyusunan protein menjadi tidak sempurna Defisiensi Fe menyebabkan kenaikan kadar asam amino pada daun dan penurunan jumlah ribosom secara drastis. Penurunan kadar pigmen dan protein dapat disebabkan oleh kekurangan Fe dan Juga akan mengakibatkan pengurangan aktivitas semua enzim.
Mangan (Mn)	Pada tanaman berdaun lebar, interveinal chlorosis pada daun muda mirip kekahatan Fe tapi lebih banyak menyebar sampai ke daun yang lebih tua, pada serealia bercak-bercak warna keabu-abuan sampai kecoklatan dan garis-garis pada bagian tengah dan pangkal daun muda, split seed pada tanaman lupin.
Seng (Zn)	Tanaman kerdil, ruas-ruas batang memendek, daun mengecil dan mengumpul (resetting) dan klorosis pada daun-daun muda dan intermedier serta adanya nekrosis.
Tembaga (Cu)	Pembungaan dan pembuahan terganggu, warna daun muda kuning dan kerdil, daun-daun lemah, layu dan pucuk mongering serta batang dan tangkai daun lemah.
Molibden (Mo)	Menghambat pertumbuhan tanaman, daun menjadi pucat dan mati dan pembentukan bunga terlambat. Gejala defisiensi Mo dimulai dari daun tengah dan daun bawah. Daun menjadi kering kelayuan, tepi daun  menggulung dan daun umumnya sempit. Bila defisiensi berat, maka lamina hanya terbentuk sedikit sehingga kelihatan tulang-tulang daun lebih dominan.
Boron (B)	Pertumbuhan terhambat pada jaringan meristematik (pucuk akar), mati pucuk (die back), mobilitas rendah, buah yang sedang berkembang sngat rentan, mudah terserang penyakit.
Klor (Cl)	Pola percabangan akar abnormal, gejala wilting (daun lemah dan layu), warna keemasan (bronzing) pada daun, pada tanaman kol daun berbentuk mangkuk.

F.     METABOLISME UNSUR HARA

1.      Metabolisme Nitrogen

Metabolisme nitrogen mencakup jalur-jalur sirkulasi (turnover) dan ekskresi nitrogen dalam organisme maupun proses-proses biologis daur nitrogen di alam:

a.       Daur urea, jalur penting ekskresi nitrogen dalam bentuk urea.

b.      Fiksasi nitrogen biologis

c.       Asimilasi nitrogen

d.      Nitrifikasi

e.       Denitrifikasi

Bentuk atau komponen N diatmosfir dapat berbentuk ammonia (NH3), molekul nitrogen (N2), dinitritoksida (N2O), nitrogenoksida (NO), nitrogendioksida (NO2), asamnitrit (HNO2), asamnitrat (HNO3), basa amino (R3-N) dan lain- lain. Nitrogen bebas juga dapat bereaksi dengan hydrogen atau oksigen dengan bantuan kilat/petir(elektrisasi)

2.      Metabolisme Unsur Hara Lainnya

a.      Siklus Fosfor

Di alam, fosfor terdapat dalam dua bentuk, yaitu senyawa fosfat  organik(pada tumbuhan dan hewan) dan senyawa fosfat anorganik(pada air dan tanah). Fosfat organik dari hewan dan tumbuhan yang mati diuraikan oleh dekomposer(pengurai) menjadi fosfat anorganik. Fosfat anorganik yang terlarut di air tanah atau air laut akan terkikis dan mengendap disedimen laut. Fosfat dari batu dan fosil terkikis dan membentuk fosfat anorganik terlarut di air tanah dan laut.

b.      Siklus Karbon dan Oksigen

Merupakan siklus biogeokimia yang terbesar, Ada 3 hal yang terjadi pada karbon: a) Tinggal dalam tubuh, b) Respirasi oleh hewan, c) Sampah / sisa 45% digunakan untuk pertumbuhan, 45% untuk respirasi, dan 10% untuk DOC, dan d) Karbon masuk ke perairan melalui proses difusi.

3.      Simbiosis

a.       Simbiosis mutualisme adalah kerjasama antar mahluk hidup yang saling menguntungkan. Contohnya adalah azetobacter dan kacang-kacangan serta Azolla anabaena untuk mengikat N dari atmosfir.

b.      Simbiosis parasitisme adalah kerjasama yang menguntungkan satu pihak dan merugikan pihak lain. Contohnya adalah jeruk dan benalu.

c.       Simbiosis komensalisme adalah hubungan antara mahluk hidup yang menguntungkan satu pihak dan tidak merugikan pihak lain. Contohnya adalah anggrek yang menggantung pada pohon.

G.    SIFAT MEMBRAN SEL

1.      Struktur Membran Sel

A.    Sitoplasma

Sitoplasma adalah bagian dari sel yang tertutup dalam membran sel. Didalam sitoplasma terdapat organ-organ sel berikut ini :

A.    Mitokondria

B.     Plastida

C.     Vakuola

D.    Ribosom

E.     Retikulum endoplasma, dibedakan menjadi 3 bagian :

     a. Retikulum Endoplasma Kasar

     b. Retikulum Endoplasma Halus

F.      Badan Golgi

G.    Lisosom

Sitoplasma dapat dibedakan menjadi 3 bagian :

1. Plasmolema

2. Polioplasma

3. Tonoplas

B.     Sitoskeleton

Sitoskeleton adalah sebagian protein yang berada dalam sitosol berbentuk benang-benang halus disebut filament-filament ini teranyam membentuk suatu jala-jala atau rangka.

C.    Mikrobula

Molekul Tubulin sampai saat ini hanya berhasil dijumpai pada sel-sel eukariotik. Mikrotubula memiliki kutub positif yaitu kutub yang pertumbuhannya cepat dan kutub yang pertumbuhannya lambat.

Dalam mikrotubula terdapat dua kelompok,  yaitu :1. Mikrotubula stabil2. Mikrotubula labil

D.    Mikrofilamen

Mikrofilamen tersusun dari elemen fibrosa dengan diameter 60 Angstrom terdiri dari protein aktin dan juga mikrofilamen myosin dan tropomosin yang banyak terdapat di sel otot. Pada bagian ini kita akan fokuskan pembahasan pada filament aktin. Aktin adalah merupakan protein terbanyak yang terdapat dalam sel eukariotik hampir 5% dari seluruh protein sel.

E.     Filamen Intermedia

Filamen Intermedia bersifat liat, filament intermedia diklarifikasikan berdasarkan urutan asam amino penyusunnya

2.      Proses Difusi Unsur Hara

Akar-akar tanaman yang terus tumbuh akan terus memanjang menuju tempat-tempat yang lebih jauh di dalam tanah sehingga menemukan unsur-unsur hara dalam larutan tanah di tempat-tempat tersebut. Memanjangnya akar-akar tanaman berarti memperpendek jarak yang harus ditempuh unsur-unsur hara untuk mendekati akar tanaman melalui aliran massa ataupun difusi. Aliran massa merupakan mekanisme penyediaan unsur hara yang paling utama untuk kebanyakan unsur hara seperti N (98,8 %), Ca (71,4 %), S (95,0 %), Mo (95,2 %). Untuk unsurunsur hara P dan K penyediaan unsur hara lebih banyak dilakukan melalui proses difusi yaitu 90,9 % untuk P dan 77,7 % untuk K.

Penyediaan unsur hara melalui intersepsi akar yang terpenting adalah untuk unsur Ca yang mencapai 28,6 % sedang untuk unsur-unsur lainnya hanya berkisar dari 1,2- 5,0%; Besarnya proses difusi (suatu proses yang berjalan lambat) untuk unsur P dan K disebabkan karena kedua unsur tersebut dari suatu bentuk mineral di dalam tanah yang kelarutannya rendah. Unsur-unsur hara yang telah tersedia di sekitar perakaran tanaman tersebut selanjutnya melalui suatu proses dapat diserap ke dalam akar tanaman. Proses penyerapan unsur hara ke dalam akar tanaman bukan seperti “hewan minum air” di mana segala unsur yang di dalamnya ikut terbawa, tetapi melalui proses yang khas.

Dalam proses ini ada dua hal yang perlu diketahui yaitu: a) Diperlukan energi metabolik, dan b) Proses penyerapan unsur hara merupakan proses yang selektif (memilih unsur tertentu). Energi metabolik didapat dari pernapasan akar tanaman, sehingga penyerapan unsur hara berkurang bila pernapasan berkurang. Dalam proses seleksi ternyata tanaman mempunyai kemampuan memilih unsur – unsur tertentu untuk diserapnya. Akar-akar tanaman yang paling aktif adalah dekat ujung akar yang baru terbentuk atau rambut-rambut akar, di mana kegiatan respirasi (pernapasan) adalah yang terbesar. Sel-sel yang menyusun akar tanaman di bagian luar terdiri dari dinding sel yang tidak aktif yang bersinggungan langsung dengan tanah sedang bagian dalam terdiri dari protoplasma yang aktif yang dikelilingi oleh suatu membran.

Seleksi terhadap unsur-unsur yang diserap tanaman dilakukan oleh membran ini melalui suatu proses yang masih belum diketahui dengan pasti. Proses ini diperkirakan berlangsung melalui suatu carrier (pembawa) yang bersenyawa dengan ion (unsur) terpilih untuk masuk ke dalam protoplasma dengan menembus membran sel. Bila akar tanaman menyerap unsur hara dalam bentuk kation, maka dari akar akan dikeluarkan kation H+ dalam jumlah yang setara. Bila yang diserap akar adalah anion, maka akar akan mengeluarkan HCO3- dengan jumlah yang setara pula.

H.    MEKANISME PENYERAPAN HARA

Unsur hara dalam tanah dapat diserap (absorpsi) oleh tanaman, syaratnya adalah unsur hara tsb harus terdapat pada permukaan akar. Penyerapan unsur hara melalui 3 cara, yaitu: (1) intersepsi akar, (2) aliran masa (mass flow), dan (3) difusi.

a.      Intersepsi Akar

Akar tanaman tumbuh memasuki ruangan-ruangan pori tanah yang ditempati unsur hara, sehingga antara akar dan unsur hara terjadi kontak yang sangat dekat (kontak langsung), yang selanjutnya terjadi proses pertukaran ion. Ion-ion yang terdapat pada permukaan akar bertukaran dengan ion-ion pada permukaan komplek jerapan tanah. Jadi absorpsi unsur hara (ion) langsung dari permukaan padatan partikel tanah. Jumlah unsur hara yang dapat diserap melalui cara intersepsi akar dipengaruhi oleh sistim perakaran dan konsentrasi unsur hara dalam daerah perakaran. Hampir semua unsur hara dapat diserap melalui intersepsi akar, terutama Ca, Mg, Mn, dan Zn.

b.      Aliran Masa

Air mengalir ke arah akar atau melalui akar itu sendiri. Sebagian lagi mengalir dari daerah sekitarnya akibat transpirasi maupun perbedaan potensial air dalam tanah. Gerakan air ini dapat secara horinsontal maupun vertical. Air tanah yang mengalir ini mengandung ion unsur hara. Jadi unsur hara mendekati permukaan akar tanaman karena terbawa oleh gerakan air tsb atau disebut aliran masa, yang selanjutnya diserap tanaman. Penyerapan melalui aliran masaa dipengaruhi oleh: (1) konsentrasi unsur hara dalam larutan tanah, (2) jumlah air yang ditanspirasikan (3) volume air efektif yang mengalir karena perbedaan potensial dan berkontak dengan akar. Aliran masa dapat menjadi kontribusi utama untuk unsur Ca, Mg, Zn, Cu, B, Fe. Unsur K juga dapat diserap melalui aliran masa, meskipun tidak terlalu besar.

c.       Difusi
Proses penyerapan berlangsung akibat adanya perbedaan tegangan antara tanaman dan tanah karena perbedaan konsentrasi unsur hara. Faktor yang mempengaruhi difusi adalah konsentrasi unsur hara pada titik tertentu, jarak antara permukaan akar dengan titik tertentu, kadar air tanah, volume akar tanaman. Pada tanah bertekstur halus difusi akan berlangsung lebih cepat daripada tanah yang bertekstur kasar. Difusi meningkat jika konsentrasi hara di permukaan akar rendah/menurun atau konsentrasi hara di larutan tanah tinggi/meningkat. Unsur P dan K diserap tanaman terutama melalui difusi.

I.       PENGANGKUTAN UNSUR HARA

1.      Translokasi Aktif

Transportasi aktif adalah transportasi melalui membran yang dapat terjadi dengan adanya bantuan energi. Transportasi ini melibatkan protein khusus pada membran sel yang disebut permiase. Kecepatan pengangkutan nutrien pada proses ini lebih cepat dari pada difusi dan osmosis. Pengangkutan terjadi dari tempat yang konsentrasi nutriennya lebih rendah ke tempat yang konsentrasi nutriennya lebih tinggi.

2.      Translokasi Pasif

Peristiwa transport pasif disebut juga penyerapan pasif. Peristiwa ini terjadi pada permukaan dinding atau membrane sel. Transpor pasif dapat terjadi melalui difusi,osmosis maupun aliran massa (akibat transpirasi) dimana prosesnya tidakmembutuhkan energi metabolic. Materi yang diserap berupa ion mineral (kation+ atau anion-).

J.      MEKANISME GERAK UNSUR HARA

Aliran massa (massflow) dan diffusi merupakan dua proses yang menyebarkan bahan terlarut dalam profil tanah seperti pupuk dan pestisida. Kata difusi berarti suatu penyebaran yang disebabkan oleh pergerakan panas secara acak, sebagai gerak Brown dari partikel koloid. Dalam hal ini perpindahan terjadi oleh adanya perbedaan konsentrasi larutan pada dua tempat yang berjarak tertentu dimana pergerakan terjadi dari konsentrasi yang tinggi ke konsentrasi yang rendah. Aliran massa atau aliran konveksi berbeda dengan difusi kerena pergerakannya terjadi oleh adanya perpindahan air atau gas.

Proses aliran massa dan difusi terjadi oleh sifat-sifat fisika yang berbeda dan arah geraknya berbeda. Aliran massa suatu zat dalam larutan tanah akan bergerak dari daerah yang berair ke daerah yang kering. Sedangkan difusi justru berlawanan, yaitu dari daerah yang berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah (daerah yang banyak air). Walaupun prosesnya berbeda tetapi di dalam tanah berlangsung secara simultan atau bersama-sama.

Kedua proses pergerakan, baik difusi maupun aliran massa, sangat penting dalam memindahkan unsur hara dari suatu tempat ke dekat permukaan akar, agar dapat diserap oleh akar tanaman. Hal ini terjadi bagi unsur hara P, K, Ca, Mg, S dan sebagainya; tetapi bagi unsur hara N, terutama NO3- , justru pergerakan tersebut bukan saja berperan memindahkan ke dekat akar tetapi dalam pengangkutan yang menjauhi akar atau biasa dikenal sebagai tercuci/terlindi.

Oleh karena NO3- dalam tanah sangat dibutuhkan oleh tanaman, maka usaha peningkatan efisiensi pemakaiannya perlu ditingkatkan. Salah satu caranya adalah dengan mempelajari pergerakannya ke akar tanaman dan pergerakan yang menjauhi akar (pelindian). Dengan demikian kajian atas gerakan difusi dan aliran massa di dalam tanah merupakan suatu hal yang penting bagi pemupukan.

Pergerakan Hara Dalam Tanah

Berbagai komponen tanah bergerak dari satu tempat ke tempat lainnya melalui proses aliran massa dan difusi. Selain kedua proses tersebut perpindahan komponen tanah dapat juga terjadi melalui proses pergerakan mekanik. Proses yang terakhir merupakan ciri khas tanah-tanah yang mempunyai sifat Self Mulching.

Difusi

Proses difusi menghasilkan gerak termal bebas dari suatu ion, atom, molekul. Suatu komponen yang tidak bermuatan akan bergerak dari larutan yang berkonsentrasi tinggi ke larutan yang berkonsentrasi lebih rendah. Laju perubahan dari konsentrasi larutan, tergantung dari perbedaan Konsentrasi awal dari dua volume larutan atau jarak dari keduanya. Selain itu laju difusi juga ditentukan oleh temperatur larutan.

Difusi dalam Bentuk Gas

Komposisi gas dalam tanah berubah menurut ruang dan waktu, sebagai akibat dari hasil respirasi perakaran tanaman, mikroorganisme dan fauna tanah. Oksigen dikonsumsi sedangkan karbondioksida dilepaskan, beberapa gas lain seperti methan, ethylen dan nitrous oksida menyebabkan perubahan konsentrasi gas dalam tanah. Difusi gas terjadi apabila terdapat perbedaan konsentrasi gas antara tanah dan atmosfir di atas permukaan tanah, dan juga terjadi dalam tanah karena perbedaan setempat dalam pemakaian dan pelepasan gas. Kegiatan respirasi dalam tanah menyebabkan konsentrasi CO2 lebih tinggi dan 02 lebih rendah dalam tanah dibandingkan dengan udara di atasnya. Fluks CO2 dari perubahan tanah bervariasi dari 1,5 gim2/hari di musim dingin sampai lebih dari 25 g/m2/hari untuk daerah tropik.

Difusi dalam Bentuk Larutan

Apabila pupuk, pestisida dan benda terlarut lainnya ditambahkan dalam tanah maka akan tercipta konsentrasi larutan yang tinggi yang semakin lama akan menurun karena adanya difusi. Gradien konsentrasi juga terbentuk karena adanya pengambilan hara oleh akar dan mikroorganisme tanah yang menyebabkan adanya gerakan secara difusi.

Dalam beberapa hal, koefisien difusi dalam larutan murni dianggap konstan dan sarana untuk semua ion. Sebaliknya koefisien difusi dalam tanah (Ds) biasanya lebih kecil dibandingkan koefisien difusi dalam larutan mumi (D1). Koefisien difusi dalam tanah berbeda antar ion dan menurut sifat-sifat tanah. Tiga sifat tanah yang mempengaruhi koefisien difusi; 1) Kandungan air tanah, 2) Saluran difusi yang berliku-liku, dan 3) Proporsi ion terdifusi dalam larutan.

Pada umumnya difusi berada dalam larutan dan jarak lintas yang harus dilalui dalam tanah adalah proposional dengan areal dalam tanah yang ditempati larutan.
Permukaan Partikel Tanah

Mobilitas ion tertukar pada permukaan liat murni terutama dipengaruhi pengembangan lapisan liat dan ketebalan air di antara lembar alumino-silikat. Anion yang secara spesifik diikat permukaan liat atau oksida mempunyai mobilitas permukaan yang dapat diabaikan karena terikat secara kovalen. Sementara itu adsorbsi anion non-spesifik pada muatan positif liat, dapat lebih mobil. Hal ini mempengaruhi koefisien difusi tetapi dapat diabaikan.

Aliran Massa

Aliran massa dalam tanah disebut juga konveksi, meliputi pergerakan dalam fase larutan maupun gas. Hujan dan air irigasi bergerak dalam tanah dengan membawa nitrat atau ion lain yang terlarut. Evapotranspirasi tanaman mempengaruhi gerakan air bersama partikel yang terlarut.

K.    INTERAKSI UNSUR HARA DAN CENDAWAN

Mikoriza adalah kelompok fungi yang bersimbiosis dengan tumbuhan tingkat tinggi (tracheophyta) khususnya pada sistem perakaran. Terdapat juga fungi yang bersimbiosis dengan fungi lainnya, tetapi sebutan mikoriza biasanya adalah untuk mereka yang menginfeksi akar. Mikoriza memerlukan akar tumbuhan untuk melengkapi daur hidupnya. Sebaliknya, beberapa tumbuhan bahkan ada yang tergantung pertumbuhannya dengan mikoriza.

Mikoriza berasal dari kata Miko (mykes = cendawan) dan riza yang berarti akar tanaman. Struktur yang terbentuk dari asosiasi ini tersusun secara beraturan dan memperlihatkan spektrum yang sangat luas baik dalam hal tanaman inang, jenis cendawan maupun penyebarannya. Nahamara (1993) dalam Subiksa (2002) mengatakan bahwa mikoriza adalah suatu struktur yang khas yang mencerminkan adanya interaksi fungsional yang saling menguntungkan antara suatu tumbuhan tertentu dengan satu atau lebih galur mikobion dalam ruang dan waktu.

Beberapa jenis tumbuhan tidak tumbuh atau terhambat pertumbuhannya tanpa kehadiran mikoriza di akarnya. Sebagai misalnya, semaian pinus biasanya gagal tumbuh setelah pemindahan apabila tidak terbentuk jaringan mikoriza di sekitar akarnya. Hanya sedikit kelompok tumbuhan yang tidak menjadi simbion, seperti dari Brassicaceae, Commelinaceae, Juncaceae, Proteaceae, Capparaceae, Cyperaceae, Polygonaceae, Resedaceae, Urticaceae, dan Caryophyllales.

Mikoriza dapat diinokulasi secara buatan. Namun demikian, inokulasi mikoriza komersial memerlukan bantuan mikoriza lokal, misalnya dengan menambahkan tanah dari tempat asal tumbuhan. Mikoriza dibagi menjadi dua kelompok berdasarkan cara menginfeksinya, yaitu ektomikoriza dan endomikoriza.

1.      Endo Mikoriza

Endomikoriza menginfeksi bagian dalam akar di dalam dan di antara sel-sel ujung akar (root tip). Hifa masuk ke dalam sel atau mengisi ruang-ruang antarsel. Jenis mikoriza ini banyak ditemukan pada tumbuhan semusim yang merupakan komoditi pertanian penting, seperti kacang-kacangan, padi, jagung, beberapa jenis sayuran dan tanaman hias. Infeksi ini tidak menyebabkan perubahan morfologi akar, tetapi mengubah penampilan sel dan jaringan akar. Berdasarkan tipe infeksinya, dikenal tiga kelompok endomikoriza: ericaceous (Ericales dengan sejumlah Ascomycota), orchidaceous (Orchidaceae dengan sekelompok Basidiomycota), dan vesikular arbuskular (sejumlah tumbuhan berpembuluh dengan Endogonales, membentuk struktur vesikula (gelembung) dan arbuskula dalam korteks akar) disingkat MVA.

2.      Ekto Mikoriza

Ektomikoriza menginfeksi permukaan luar tanaman dan di antara sel-sel ujung akar. Akibat serangannya, terlihat jalinan miselia berwarna putih pada bagian rambut-rambut akar, dikenal sebagai hartig net. Serangan ini dapat menyebabkan perubahan morfologi akar. Akar-akar memendek, membengkak, bercabang dikotom, dan dapat membentuk pigmen. Infektivitas tergantung isolat dan kultivar tumbuhan inang. Tumbuhan inangnya biasanya tumbuhan tahunan atau pohon. Beberapa di antaranya merupakan komoditi kehutanan dan pertanian seperti sengon, jati, serta beberapa tanaman buah seperti mangga, rambutan, dan jeruk. Selain itu pohon-pohon anggota Betulaceae, Fagaceae, dan Pinaceae juga menjadi inangnya. Pada umumnya ektomikoriza termasuk dalam Basidiomycota.

3.      Mikoriza Vesikular-Arbuskular

• MVA dan ektomikoriza berguna bagi pertanian dan kehutanan. Ektomokoriza dapat ditumbuhkan secara aksenik di laboratorium sehingga mudah dikembangkan. MVA sulit ditumbuhkan secara aksenik (media buatan) sehingga MVA dianggap merupakan simbion obligat (wajib).
• Vesikula berbentuk butiran-butiran di dalam sitoplasma yang mengandung lipid dan menjadi alat reproduksi vegetatif mikoriza, khususnya bila sel pecah akibat rusaknya korteks akar. Arbuskula berwujud kumpulan hifa yang menembus plasmalema dan membantu transportasi hara di dalam sel tumbuhan. Pembentukan vesikula dan arbuskula dalam sel menunjukkan bahwa simbiosis telah terjadi dengan sempurna dan tanaman sudah dapat menikmati hasil kerja sama dengan mikoriza berupa meningkatnya ketersediaan unsur hara yang diserap dari dalam tanah.
• MVA banyak membawa keuntungan bagi tumbuhan simbionnya. Ia memperbaiki hasil tumbuhan dan mengurangi masukan pupuk pada tanaman pertanian. Ini terjadi karena MVA meningkatkan ketersediaan beberapa hara di tanah yang diperlukan tanaman, terutama fosfat. Peningkatan penyerapan fosfat diiringi dengan peningkatan penyerapan hara lain, seperti nitrogen (N), seng (Zn), tembaga (Cu), dan belerang (S). Selain itu, MVA memperluas ruang tanah yang dapat dijangkau oleh tanaman inang. Jeruk, umpamanya, dikenal responsif terhadap inokulasi MVA.
• Inokulasi ini dapat mengarah pada menurunnya penggunaan pupuk P. Selain meningkatkan ketersediaan hara, MVA meningkatkan toleransi tumbuhan terhadap kurangnya pasokan air. Luasnya jaringan hifa di tanah membantu akar menyerap air. MVA mempengaruhi ketahanan tumbuhan inang terhadap serangan penyakit. MVA, tergantung jenisnya, dapat mengurangi pengaruh serangan jamur patogen. Demikian pula, juga dapat mengurangi serangan nematoda. Sebaliknya, tumbuhan yang terinfeksi MVA menurun ketahanannya terhadap serangan virus.
• Pengaruh MVA lain adalah dukungannya terhadap simbiosis antara bakteri bintil akar dan polong-polongan, produksi giberelin oleh Gibberella mosseae, mempengaruhi sintesis fitohormon tertentu, dan memperbaiki struktur agregasi tanah. Pertumbuhan Mikoriza sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti: a) Suhu, b) Kadar air tanah, c) pH tanah, d) Bahan organik, e) Cahaya dan ketersediaan hara, d) Logam berat dan unsur lain, dan e) Fungisida.

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

Berdasarkan hasil pembahasan dapat didimpulkan bahwa:Nutrisi tumbuhan dikategorikan menjadi 2 kelompok, yaitu :

1.      Makronutrien.

Makronutrien adalah elemen-elemen yang dibutuhkan tumbuhan dalam jumlah banyak, yaitu nitrogen (N), kalsium (Ca), kalium (K), sulfur (S), magnesium (Mg), dan fosfor (P).

2.      Mikronutrien

Mikronutrien adalah elemen-elemen yang dibutuhkan tumbuhan dalam jumlah sedikit, seperti besi (Fe), boron (B), mangan (Mn), seng (Zn), tembaga(Cu), klor (Cl), dan molybdenum (Mo). Baik makronutrien dan mikronutrien diperoleh akar tumbuhan melalui tanah.

DAFTAR PUSTAKA

Ali, 2010. Unsur-unsur hara tanaman. Diakses dari http://www.tha.co.id/index.php?option=com_content&view=article&id=95:unsur-unsur-hara-tanaman&catid=47:

Anonim^a, 2011. Unsur Hara yang diperlukan tanaman. Diakses dari http://www.kebonkembang.com/serba-serbi-rubrik-44/146.

  

Anonim^b, 2011. Mikoriza. Diakses dari http://id.wikipedia.org/wiki/Mikoriza pada hari rabu, 26 januari 2011.

Dwijoseputro, D. (1980). Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Gramedia.

La an, 2007. Mikoriza. Diakses dari http://mbojo.wordpress.com/2007/03/16/mikoriza/ pada hari kamis, 27 januari 2011.

Master.W, 2009. Unsur hara tanaman. Diakses dari http://kapurpertanian.com/index.php/Ilmu-kesuburan-tanah/Unsur-hara-tanaman.html pada hari rabu, 26 januari 2011.

Maspary, 2010. Sumber Unsur Hara Yang digunakan Tanaman. Diakses dari http://www.gerbangpertanian.com/2010/04/sumber-unsur-hara-yang-di-gunakan.html pada tanggal 27 Januari 2011.

Rioardi, 2009. Unsur Hara Dalam Tanah (Makro dan Mikro). Diakses dari http://rioardi.wordpress.com/2009/03/03/unsur-hara-dalam-tanah-makro-dan-mikro/ pada hari Kamis, 27 Januari 2011.