Lebih banyak bahan belajar BIOLOGI di http://belajar-di-rumah.blogspot.com

1. HARA MINERAL

2. 1. Analisis jaringan
• Salah satu metode untuk menentukan unsur
esensial dalam tumbuhan dengan meng
analisis secara kimia semua unsur yang
dikandung oleh tumbuhan sehat.
• Tumbuhan atau bagian tumbuhan yang baru
saja dipanen, dipanaskan pada suhu 70-80o C
selama 1 atau 2 hari, maka hampir seluruh
airnya menguap, bahan yang tertinggal
disebut bahan kering..

3. • Komponen utama bahan kering adalah
:polisakarida dan lignin pada dinding
sel,
• komponen sitoplasma seperti
protein, lipid asam amino, asam organik
serta unsur tertentu, seperti kalium
berbentuk ion

4. JARINGAN PADA TANAMAN

5. 1. Analisis abu : kandungan mineral
• Abu : organ tumbuhan 100o C, semua airnya
keluar, bahan kering
• dipanaskan (600o-800oC) bahan organik pada
jaringan tersebut yang berupa
protein, karbohidrat, asam amino, lipida dan
asam organik terurai
• Sisa abu mineral yang diserap tumbuhan t.
• Dari analisis yang dilakukan , paling sedikit ada
60 macam elemen

6. 2 Teknik Hidroponik ( biakan larutan)
• Larutan hara yang susunan kimiawinya tertentu dan
terbatas dengan menggunakan bahan kimia murni
untuk mempelajari kebutuhan unsur penting , untuk
unsur yang dibutuhkan hanya dalam jumlah sangat
kecil (kelumit).
• Kelemahannya: kebutuhan aerasi akar, mengganti
larutan tiap hari / dua hari sekali dan perubahan pH
yang tak diinginkan

7. Industri pertanian
• Larutan hara yang didaur ulang, mengalir tipis melalui parit di
sekitar akar tanaman budidaya bernilai ekonomi : selada dan
tomat. mengatur pH serta susunan larutan. (teknik hara lapis
tipis).
• pasir kuarsa putih atau perlit (remah batu apung) sebagai
medium perakaran Teknik ini baik, namun tidak dapat dilakukan
untuk penelitian unsur yang dibutuhkan dalam jumlah kelumit
karena perlit mengeluarkan unsur tertentu yang tak dapat
ditentukan jumlahnya.

8. Industri pertanian

10. • Hampir semua larutan hara lebih pekat
daripada larutan tanah
• misal :
• Fosfor larutan Evans 500 M
• Fosfor larutan tanah 1,5 M
• Kalium larutan Evans 5,5 mM
• Kalium lar tanah ,1,25 mM

11. Panen di Cina

12. Industri Pertanian

13. Industri Pertanian

14. 3. Teknik Spektrofotometer serapan atom
(AAS)
• Mengukur unsur logam dan non logam. Perangkat
yang lebih baik lebih mahal spektrometer emisi optik
, yang dapat menguapkan unsur pada suhu di atas
5000 K.
• Konsentrasi 20 unsur yang tercampur dalam satu
larutan dapat diukur dengan kepekaan yang tinggi
dalam waktu kurang dari satu menit

15. Kekurangan pangan

16. Menanam padi sebagai sumber pangan

18. Tiga kriteria Unsur yang diperlukan oleh
tumbuhan
– Elemen harus penting bagi pertumbuhan dan
reproduksi
– Elemen tersebut tidak dapat diganti dengan
elemen lain
– Kebutuhan elemen tersebut harus bersifat
langsung dan bukan hasil efek tidak
langsung, misalnya menghilangkan efek
toksisitas yang diakibatkan oleh zat-zat lain.

19. HASIL ANALISIS JARINGAN
• Dari hasil analisis kimia dalam tumbuhan dan uji
coba mineral terhadap pertumbuhan.
• Akhirnya diketahui ada 16 macam elemen
• makro elemen atau makro nutrien atau sering
disebut sebagai unsur hara pokok, yang terdiri atas
unsur-unsur : C, H, O, N, P, K, S, Ca, Fe, Mg.
• Mikro :Mn, B, Cu. Cl, dan Mo
• Kedua kelompok elemen tadi secara bersama-sama
sering pula disebut sebagai elemen esensial

20. Unsur Esensial
• Unsur Esensial
• Tidak semua unsur diperlukan untuk
pertumbuhan tumbuhan. Namun di
antara unsur–unsur ada yang disebut
sebagai unsur esensial.
• esensial karena unsur-unsur yang mutlak
diperlukan bagi pertumbuhan.

21. Unsur Esensial
• Ketidakhadiran salah satu saja dari unsur ini
dalam nutrisi tumbuhan akan mengakibatkan
pertumbuhan dan metabolisme pada tumbuhan
terganggu atau mengalami gejala defisiensi,
bahkan dapat mengakibatkan kematian bagi
tumbuhan tersebut

22. Kriteria unsur esensial
Suatu unsur disebut esensial, bila tumbuhan tak
mampu menyempurnakan daur hidupnya
tanpa unsur tersebut
• Suatu unsur adalah esensial, bila unsur
tersebut menjadi bagian dari molekul atau
kandungan tumbuhan yang esensial bagi
tumnbuhan itu (N dalam protein, dan Mg
dalam klorofil

23. Tabel unsur Esensial
C H O
K• : N
Ca P
Mg S
B Cl Cu Fe Mn Mo Zn
Keterangan
C, H, O : Kelompok unsur yang bukan mineral, selain C,H,O adalah mineral
K, Ca, Mg: Kelompok unsur–unsur yang termasuk kation : K+, Ca ++, Mg++
N, P, S : Kelompok unsur-unsur anion, NO3-, H2PO4-, SO4-
B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn : mikro nutrien B3, Cl -, Cu ++, Fe +++, Mn++,MoO4, Zn++

24. Fungsi unsur hara esensial dalam
metabolisme
• Gejala : terhambatnya pertumbuhan serta klorosis
atu nekrosis .
• Gejala ini menolong para petani untuk memastikan
cara serta waktu pemupukan.
• Gejala defisiensi atau kekahatan suatu unsur
terutama bergantung pada dua faktor :
• fungsi unsur tersebut
• mudah tidaknya unsur tersebut berpindah dari daun
tua ke daun yang lebih muda.

25. Makronutrien
• Kalsium (Ca);
• terdapat :dalam tanah, penting dalam sintesis pektin pada
lamella tengah ,metabolisme atau pembentukan inti dan
mitokondria.
• Magnesium (Mg).
• stabilisasi partikel ribosom, reaksi enzimatik ,pemindahan
fosfat dari ATP, penghubung enzim terhadap substrat.
mengubah konstanta kese imbangan reaksi. metabolisme
energi seperti sintesis inti, kloroplas dan unsur ribosom serta
komponen molekul klorofil

26. Makronutrien
• Kalium (K)
• kation yang umum pada tumbuhan dan
terlibat menjaga keseimbangan ion dalam
sel,sebagai kata lisator, sangat penting
untuk keseluruhan metabolisme di dalam
tumbuhan.
.

27. Makronutrien
• Nitrogen (N)
• Nitrogen sangat penting ,komponen
protein, asam nukleat dan banyak bahan lain
yang penting.
• Fosfor (P)
• Fosfat sangat penting sebagai bagian
penyusun tubuh tumbuhan, di antaranya asam
nukleat dan fosfolipida, peranan penting dalam
energi metabolisme

28. • Sulfur (S)
• Sulfur merupakan bagian dari asam amino
sistein, sistin dan metionin. yang merupakan
komponen protein dan beberapa senyawa aktif
lainnya.

29. MIKRONUTRIEN
• Besi (Fe)
• peran besi yang sangat penting bagi tumbuhan
:
bagian proses katalisis dari banyak enzim
oksidasi–reduksi.
• penting dalam pembentukan klorofil, meskipun
bukan bagian dari molekul klorofil tersebut.

30. Besi (Fe)
• penting dalam protein heme (sitokrom dan
sitokrom oksidase) rangkaian pemindahan
elektron dengan cara menambah dan melepas
elektron pada proses oksidase - reduksi.
• didapatkan pada sejumlah enzim oksidase yang
penting (katalase dan peroksidase)
• dijumpai pada flavoprotein dan ferdoksin

31. MIKRONUTRIEN
• Mangan :
• dalam tanah, terlibat proses katalistik, sebagai
aktivator beberapa enzim respirasi. Dalam
reaksi metabolisme nitrogen dan fotosintesis.
Perannya dalam urutan reaksi yang berkaitan
elektron dari air dalam pemecahannya menjadi
hiodrogen dan oksigen

32. MIKRONUTRIEN
• Boron (B)
• Perannya masih belum jelas, meskipun dari hasil
percobaan menunjukkan Boron penting untuk
pertumbuhan. Pada tumbuhan yang kekurangan
translokasi dan penyerapan gula banyak berkurang.
• Tembaga (Cu).
• berperan katalitik khusus, merupakan bagian dari
enzim-enzim penting seperti polifenol oksidase dan
askorbat oksidase.

33. • Seng (Zn)
• secara langsung terlibat dalam sintesis
hormon (IAA) . Disamping itu bertindak
sebagai aktivator obligat dari sejumlah enzim
penting, seperti dehidrogenase asam
laktat, asam glutamat, alkohol dan pirimidin
nukleotida. Zn terlibat juga dalam sintesis
protein

34. Mikronutrien
• Molibdenum(Mo)
• dijumpai dalam jumlah kecil dalam tanah. lebih
mudah diserap dari tanah yang pHnya tinggi
, sangat penting dari Mo ini adalah dalam reduksi
nitrat dan fiksasi nitrogen.
•
Khlor (Cl)
• Khlor diserap dan tetap sebagai ion klorida di dalam
tumbuhan. Pada tanaman tomat . Arnon (ahli
fisiologi) mengatakan khlor mutlak diperlukan dalam
fotosintesis.

35. Tabel Larutan Hara untuk Kultur
Hidroponik
Larutan Hoaglan dan Arnon no. 2a Larutan Shive yang diperbaiki
oleh Evanb
Garam mM mg/L Garam mM mg/L
(ppm) (ppm)
KNO3 6,0 235 K Ca(NO3)2.4H2O 5,0 140 N
196 N sebagai
sebagai NO3
NO3 200 Ca
Ca(NO3)2.4H2O 4,0 14 N K2SO4 2,5 216 K
sebagai 160 S
NH4
160 Ca

36. Tabel Larutan Hara untuk Kultur
Hidroponik
NH4H2PO4 1,0 31 P KH2PO4 0,5 49 Mg
49 Mg 16 P
MgSO4.7H2O 2,0 64 S MgSO4.7H2O 2,0 0,5 Fe
Kelat-Fec Versenat-Fe
MnCl2.4H2O 0,009 0,5 mn; KCl 9,0 Cl
6,5 Cl MnSO4 0,25 Mn
H3BO3 0,046 0,5 B H3BO3 0,25 B
ZnSO4.7H2O 0,0008 0,05 Zn ZnSO4.7H2O 0,25 Zn
CuSO4,5H2O 0,0003 0,02 Cu CuSO4,5H2O 0,02 Cu
H2MoO4,H2O 0,0001 0,01 Mo Na2MoO4 0,02 Mo

37. Gejala defisiensi atau kekahatan suatu unsur
terutama bergantung pada dua faktor
• fungsi unsur tersebut
• mudah tidaknya unsur tersebut berpindah dari
daun tua ke daun yang lebih muda.

38. Grafik umum fungsi unsur hara
dari konsentrasi hara dalam jaringan tumbuhan
100%
80% daerah cukup
hara daerah beracun
maksimum
60%
pertumbuhsn
40%
)
20%
laju
(%
0%
1 2 3 4 5 6
konse ntrasi hara dalam jaringan

39. Grafik umum fungsi unsur hara
dari konsentrasi hara dalam jaringan tumbuhan
• rentang konsentrasi rendah : daerah kahat, pertumbuhan naik
sangat tajam, bila unsur diberikan lebih banyak dan konsentrasi
dalam tumbuhan meningkat.
• Di atas konsentrasi kritis (konsentrasi jaringan minimum yang
menghasilkan pertumbuhan hampir maksimum sekitar 90%)
kenaikan konsentrasi (akibat pemupukan) tidak banyak berpengaruh
pada pertumbuhan (daerah berkecukupan).
• Daerah berkecukupan menunjukkan pemakaian unsur secara
berlebihan ; terjadi penimbunan di vakuola, Daerah ini cukup lebar
untuk makrohara , tetapi lebih sempit untuk mikro hara. Kenaikan
lebih lanjut akan menyebabkan keracunan dan pertumbuhan yang
menurun (daerah beracun)

40. Tabel defisiensi unsur hara
Unsur Gejala kekurangan Unsur Gejala kekurangan
N Efek umumnya meluas ke Kalsium daun yang terpengaruh ;
seluruh tumbuhan dedaunan gejala mengelompok
di bawah agak mengering Kuncup akhir mati, terjadi
atau terbakar ; tumbuhan setelah perubahan bentuk
berwarna hijau muda atau pada ujung atau pangkal
hijau tua daun muda.
P Tumbuhan hijau tua, sering Boron Daun muda pada kuncup
muncul warna merah dan akhir menjadi hijau muda di
ungu, tangkai pendek dan pangkalnya, lalu patah di
pipih situ; .
Mg bercak warna atau klorosis Cu Kuncup akhir umumnya
dan tepi daun melengkung ke tetap hijau; layu atau
bawah atau ke atas, tangkai klorosis pada daunmuda
pipih Daun muda layu – tetap
(efek ujung terbakar) .

41. Tabel defisiensi unsur hara
Kalium Bercak jaringan mati Mn klorosis dengan atau
kecil, biasanya di ujung tanpa bercak jaringan
dan di antara urat daun, mati tersebar di seluruh
daun.
Seng bercak meluas menyebar Belera Daun muda dengan urat
dengan cepat, mencapai ng dan jaringan antar – urat
urat sekunder bahkan daun berwarna hijau
primer, daun tebal, muda.
tangkai beruas penedk.
Besi Daun muda klorosis, urat
pokoknya berwarna hijau
khas; tangkai pendek

44. Kekurangan Mg

45. Kekurangan Sulfur, daun pucat

46. Kekurangan besi :
Daun daerah ujung nampak transparan yang pada waktu 3-4 hari kemudian gugur

47. Kekurangan besi :Keberadaan Fe yang tersedia sangat tergantung pada
pH tanah (bila > 6,5, Fe terganggu)

48. Kekurangan Mangan

49. Kekurangan Tembaga

50. Kekurangan Nitrogen

51. Kekurangan Potassium (K)

53. Kekurangan Kalsium (Ca) :
Ujung daun terlihat membengkok atau keriting

54. Kekurangan Mo

55. Klorosis diantara tulang daun

56. Kekurangan cahaya

58. Kekurangan B

59. Kekurangan B

62. Unsur yang mudah bergerak (mobil)
N, P, K. Mg, Cl, B, Fe
• Unsur-unsur tersebut bergerak melalui
xilem / fluem, dari daun tua menuju ke
daun muda dan ke organ penyimpanan

63. Zat pengkhelat
• Pengertian khelat (dari bahasa Yunani yang berarti
cakar) adalah produk larut yang terbentuk bila
atom tertentu dalam suatu ligand organik
menyumbangkan elektron kepada kation logam.
• Mikro nutrien, yakni kation besi dan seng, mangan,
tembaga, dikatakan tak larut dalam larutan hara
bila diberikan dalam bentuk garam an organik biasa

64. • Defisiensi zat besi yang dicirikan dengan kekurangan
klorofil (klorosis) merupakan masalah yang meluas
dan bahkan mendunia di tanah berkapur, dan
ditemui pada tanaman monokotil maupun dikotil.
Defisiensi ini sering dapat diatasi dengan
menambahkan besi ke tanah atau ke daun dalam
bentuk khelat komersial. Fe EDTA (Fe Asam etilen
diamin tetra asetat, nama dagang Versenate)
mampu mengkhelat Ca dengan kuat

65. Zat pengkhelat
• hampir taklarut dalam kebanyakan larutan tanah.
Ketaklarutan ini terjadi terutama bila pH di atas lima
yang sering terjadi pada tanah yang menerima curah
hujan rendah.
• Pada keadaan ini kation mikronutrien bereaksi
dengan ion hidroksil, dan akhirnya terbentuk oksida
logam berair yang tak larut. Contoh bentuk feri dari
besi, yang menghasilkan oksida berwarna coklat
kemerahan (karat), pada reaksi :
• 2F + 6OH  2 Fe (OH)3  Fe2O3H2O

66. Zat pengkhelat
• Karena reaksi dapat mengakibatkan
ketaklarutan, maka mikrohara perlu
dipertahankan dalam larutan oleh zat lain.
• Jenis zat yang penting ialah ligand (atau zat
pengkhelat). reaksi antara logam valensi dua
dengan valensi tiga membentuk khelat.

67. Kompos

68. Tabel 1. Komposisi Unsur Hara Pupuk Kandang Sapi
Sumber : Lingga (2001)
Kotoran Wujud
hewan Bahan Kandungan zat hara dan air (%)
Nitrogen Fosfor kalium air
Sapi padat 0,40 0,20 0,10 85
cair 1,00 0,50 1,50 92

69. Tabel 3. Rerata Pertumbuhan Tinggi Tanaman Mahkota Dewa (Phaleria
macrocarpa (Scheff.) Boerl.) Minggu ke-2 sampai Minggu ke-8.
Perlakua
n Rerata Pertumbuhan Tinggi Tanaman (cm)
Minggu Minggu Minggu Minggu
ke-2 ke-4 ke-6 ke-8
K0 0,73 1,65 1,93 4,45
K1 0,83 2,25 2,60 4,83
K2 2,20 2,50 3,48 5,43
K3 2,28 3,18 3,65 6,28
K4 2,35 3,35 4,30 6,40
K5 2,60 3,75 4,70 7,18
Keterangan :
K0 = Kontrol (Tanpa Pemupukan) K3 = Pupuk kandang 150 g/polybag
K1 = Pupuk kandang 50 g/polybag K4 = Pupuk kandang 200 g/polybag
K2 = Pupuk kandang 100 g/polybag K5 = Pupuk kandang 250 g/polybag

70. Tinggi Tanaman Mahkota Dewa
pada perlakuan pupuk kandang

71. Pengaruh Dosis Pupuk Kandang terhadap Berat Basah
Mahkota Dewa Pada Minggu ke-8.
Perlakuan Rerata Berat BNT0,05
Basah (g) = 3,00
K0 14,33 a
K1 16,05 a
K2 17,55 b
K3 20,75 c
K4 24,30 d
K5 28,85 e

72. Mahkota Dewa