Mengenal Unsur HARA ESENSIAL dan Non-esensial Beserta Contoh dan Fungsinya
Apa yang di Maksud Unsur Hara Esensial dan Non Esensial?
Pupuk & Pemupukan – Apa itu unsur hara esensial? Apa saja yang termasuk sebagai unsur hara esensial? Apa fungsi dan peran unsur hara esensial bagi pertumbuhan tanaman ?. Dan apa yang dimaksud dengan unsur hara non-esensial? Hingga saat ini setidaknya ada sekitar 100 lebih unsur kimia, tetapi dari sekian banyak unsur kimia tersebut hanya 17 unsur yang merupakan hara esensial bagi tanaman. Unsur karbon, hidrogen dan oksigen merupakan unsur yang memiliki peran sangat penting bagi tanaman. Karbon merupakan rangka dari senyawa organik. Karbon diambil dari atmosfir dalam bentuk karbondioksida, yang biasa disebut fotosintesa. Peristiwa ini menghasilkan gula dan oksigen. Oksigen dibutuhkan dalam peristiwa respirasi. Hidrogen bersama oksigen yang bergabung menjadi molekul air, merupakan molekul dalam jumlah terbesar dalam tubuh tanaman. Air dibutuhkan tanaman sebagai alat transportasi mineral maupun makanan tanaman, dan juga turut berperan dalam beberapa reaksi kimia dalam tubuh tanaman. Hidrogen juga merupakan molekul konstituen beberapa komponen penyusun sel tanaman.
A. Unsur Hara Esensial
1. Pengertian Unsur Hara Esensial
Pertumbuhan tanaman tidak hanya dikontrol oleh faktor dalam (internal), tetapi juga ditentukan oleh faktor luar (eksternal). Salah satu faktor eksternal tersebut adalah unsur hara esensial. Unsur hara esensial adalah unsur-unsur yang diperlukan bagi pertumbuhan tanaman. Apabila unsur tersebut tidak tersedia bagi tanaman maka tanaman akan menunjukkan gejala kekurangan unsur tersebut dan pertumbuhan tanaman akan merana. Unsur hara esensial merupakan unsur utama yang diperlukan tanaman untuk menunjang laju pertumbuhannya. Ketersediaan unsur hara esensial bersifat mutlak karena perannya tidak dapat digantikan oleh unsur hara lain. Oleh sebab itu tanaman akan menunjukkan gejala yang nyata jika kekurangan unsur hara tersebut. Apabila unsur hara esensial tersebut tidak tersedia maka tanaman tidak dapat menyelesaikan siklus hidupnya dengan normal.
2. Kriteria Unsur Hara Esensial
Unsur hara dikatakan esensial jika memenuhi beberapa kriteria sebagai berikut ;
a). Unsur hara tersebut sangat diperlukan oleh tumbuhan untuk menyelesaikan siklus hidupnya,
b). Kebutuhan tanaman terhadap unsur hara tersebut bersifat khas dan tidak dapat digantikan oleh unsur lain,
c). Unsur hara tersebut berperan langsung dalam proses ,etabolisme tumbuhan,
d). Unsur tersebut tidak hanya berperan sebagai antagonis terhadap efek keracunan oleh unsur lain atau menyebabkan unsur lain tersedia.
3. Jenis-jenis Unsur Hara Esensial
Tumbuhan atau tanaman dalam menyelesaikan siklus hidupnya sangat bergantung pada ketersediaannya unsur hara. Dimana unsur hara merupakan sumber butrisi atau makanan bagi tumbuhan. Unsur hara tersebut disebut sebagai unsur hara esensial, yaitu unsur hara utama yang sangat dibutuhkan oleh tanaman. Secara garis besar unsur hara esensial dikelompokkan menjadi 2, yakni unsur hara makro dan unsur hara mikro.
1). Unsur Hara Makro
Unsur hara makro adalah unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah yang lebih besar (0.5-3% berat tubuh tanaman). Unsur hara makro sendiri dikelompokkan lagi menjadi 2, yaitu unsur hara makro primer dan unsur hara makro skunder. Berikut ini tabel pengelompokan unsur hara makro, nama unsur, simbol, bentuk tersedia beserta fungsi dari masing-masing unsur hara.
| Unsur hara | Simbol | Bentuk tersedia | Fungsi | |
|---|---|---|---|---|
| Berasal dari | tanah | dan udara | ||
| 1). | Carbon | C | CO2 | komponen utama senyawa organik |
| 2). | Hidrogen | H | H2O | komponen utama senyawa organik |
| 3). | Oksigen | O | O2 | komponen utama senyawa organik |
| Primer | ||||
| 1). | Nitrogen | N | NO3- NH4+ | komponen asam nukleat-protein-hormon dan koenzim |
| 2). | Fosfor | P | H2PO4- HPO4= | komponen asam nukleat-fospolipid-ATP-beberapa koenzim |
| 3). | Kalium | K | K+ | faktor dalam sintesis protein-mengatur keseimbangan air-membuka menutupnya stomata |
| Skunder | ||||
| 1). | Kalsium | Ca | Ca++ | pembentukan dan stabilitas dinding sel-mempertahankan struktur membran sel-mengatur respon terhadap rangsangan-mengaktifkan beberapa koenzim |
| 2). | Sulfur | S | SO4= | komponen protein-koenzim |
| 3). | Magnesium | Mg | Mg2+ | Komponen klorofil-mengaktifkan beberapa enzim |
2). Unsur Hara Mikro
Unsur hara mikro diperlukan oleh tanaman dalam jumlah yang relatif kecil (beberapa ppm/ part per million dari berat keringnya). Meskipun unsur hara mikro dibutuhkan dalam jumlah yang sangat sedikit tetapi peran dan fungsinya sangat penting dan tidak dapat digantikan oleh unsur lain. Berikut ini tabel jenis-jenis unsur hara mikro, nama unsur, simbol, bentuk tersedia beserta fungsi dari masing-masing unsur hara.
| No | Unsur hara | Simbol | Bentuk tersedia | Fungsi |
|---|---|---|---|---|
| 1). | Chlor | Cl | Cl- | osmosis-keseimbangan ion dan fotosintesis |
| 2). | Boron | B | BO3 3- | sintesis enzim tertentu-pembelahan sel-transportasi gula-mengikat pektin pada dinding sel primer |
| 3). | Besi | Fe | Fe2+ / Fe3+ | fotosintesis dan kofaktor enzim |
| 4). | Mangan | Mn | Mn2+ | pembentukan kloroplas |
| 5). | Seng | Zn | Zn2+ | penting dalam transkripsi DNA dan kofaktor enzim |
| 6). | Tembaga | Cu | Cu2+ | sintesis lignin-proses enzimatis |
| 7). | Nikel | Ni | Ni2+ | aktivasi urease-metabolisme nitrogen |
| 8). | Molibdenum | Mo | MoO4 | kofaktor sintesis asam amino |
Contoh:
Unsur N termasuk unsur hara makro. Unsur ini diperlukan oleh tanaman dalam jumlah 1-4 % berat kering tanaman. Unsur tersebut diperlukan oleh tanaman sebagai penyusun asam amino, protein, dan klorofil. Apabila tanaman kekurangan unsur N akan menunjukkan gejala antara lain klorosis pada daun. Gejala kekurangan N pertama kali akan muncul pada daun tertua. Gejala-gejala kekurangan unsur N sangat jelas dan mudah dikenali.
Unsur Cu (cuprum) termasuk unsur hara mikro. Unsur ini diperlukan tanaman dalam jumlah yang relatif kecil (6 ppm). Jika jumlahnya banyak, Cu akan menjadi racun bagi tanaman, misalnya: Cu akan membunuh ganggang pada konsentrasi 1 ppm. Unsur hara makro antara lain: C, H, O, N, P, K, S, Ca, dan Mg. Sedangkan yang termasuk unsur hara mikro adalah : Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo, dan Cl. Beberapa unsur ada yang esensial bagi tanaman tertentu, misalnya Na, Si dan Co. sedangkan oksigen selain dalam bentuk CO2 dan
H2O juga dapat diambil dalam bentuk O2, maupun senyawa lainnya. Unsur C, H, dan O merupakan penyusun utama makromolekul, seperti: karbohidrat, lipid, protein dan asam nukleat. Setelah C, H, dan O, nitrogen merupakan unsur hara makro terpenting. Nitrogen merupakan komponen dari asam-asam amino (juga protein), klorofil, koenzim dan asam nukleat. Nitrogen sering merupakan unsur pembatas pertumbuhan.
Walaupun gas nitogen menyusun 78% atmosfir bumi, tumbuhan tidak dapat menggunakannya secara langsung. Gas N2 tersebut harus difiksasi oleh bakteri menjadi amonia (NH3). Beberapa tumbuh-tumbuhan (seperti kacang tanah, kedelai, kapri, dan tumbuhan legume lainnya) bersimbiosis dengan bakteri Rhizobium spp. Rhizobium ini dapat memfiksasii gas N2 (yang terjerap dalam pori-pori tanah) dan mengkonversinya menjadi amonia. Bakteri dari genus Azotobacter, yang hidup bebas dalam tanah, juga dapat melakukan fiksasi nitrogen.
Molekul NH3 dengan segera mengikat ion H+ membentuk ion NH4+. Jika bintil akar menghasilkan ion NH4+ melebihi yang diperlukan tanaman maka ion NH4+ akan dibebaskan ke dalam tanah dan dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan non legume, oleh bakteri nitrifikasi (spesies dari genus Nitrobacter dan Nitrozomonas) dapat diubah menjadi ion nitrat. Tumbuhan dapat mengambil nitrogen dalam bentuk ion NH4+ maupun NO3-. Akan tetapi beberapa tumbuhan dapat juga mengabsorpsi sejumlah nitrogen dalam bentuk asam amino atau urea. Beberapa tumbuhan pemakan serangga, misalnya: Venus flytrap (Drocera sp) dan kantong semar (Nephentes sp.) dapat mencerna serangga menjadi asam amino untuk memenuhi kebutuhan nitrogennya.
B. Unsur Hara Non Esensial / Unsur Hara Fungsional
Unsur hara non-esensial atau unsur hara fungsional adalah unsur hara yang belum memenuhi kriteria unsur hara esensial seperti yang disebutkan diatas. Unsur hara non-esensial tidak diperlukan oleh tanaman atau hanya memiliki peran pada jenis tanaman tertentu. Unsur hara yang termasuk hara non-esensial antara lain Al (Aluminium), Si (Silikat), Na (Natrium), Co (Cobalt). Unsur hara non-esensial meskipun ada yang dibutuhkan oleh tanaman tetapi sifatnya tidak khas (tidak penting) sebab perannya masih dapat digantikan oleh unsur hara esensial. Artinya tanpa unsur hara non-esensial pun tanaman masih dapat menyelesaikan siklus hidupnya dengan sempurna.
Contoh :
Unsur natrium (Na) memiliki peran dalam membantu pembukaan stomata, dalam hal ini unsur Na berperan untuk membantu fungsi unsur K (Kalium). Tetapi unsur Na tidak dapat menggantikan peran unsur K, sebaliknya tanpa unsur Na pun kalium dapat berfungsi dengan baik.
Unsur Al adalah unsur hara non-esensial dan tidak termasuk unsur hara esensial, sebab unsur ini meskipun jumlahnya banyak dalam tanah tetapi tidak diperlukan bagi pertumbuhan tanaman. Keberadaan unsur Al justru dapat bersifat racun bagi tanaman. Unsur ini dapat mengikat fosfat sehingga unsur fosfat menjadi tidak tersedia bagi tanaman. Karena pengikatan ini tanaman tidak dapat menyerap fosfat yang tersedia didalam tanah.
Aluminium (Al) dan Silikat (Si) adalah unsur kimia yang selalu terdapat pada setiap tumbuhan tetapi fungsi dan manfaatnya masih diragukan. Al dan Si hanya dibutuhkan dalam jumlah yang sangat sedikit oleh jenis tanaman tertentu, misalnya unsur Si dibutuhkan oleh tanaman berserat tetapi bukan untuk tanaman makanan ternak.
Demikian tentang “UNSUR HARA ESENSIAL dan NON-ESENSIAL” Semoga bermanfaat….
Salam mitalom !!!