Upload
murpicantik
View
35
Download
4
Embed Size (px)
DESCRIPTION
nutrisi tumbuhan
Citation preview
LAPORAN RESMIPRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN
NUTRISI TUMBUHAN
Kelompok IRahmadiyono Widodo 13304241063Ajeng Narulita Kusumastuti 13304244005Dwi Astuti 13304244017Lanna Murpi Pertiwi 13304244010Miftakhurohmah 13304241071
Pendidikan Biologi Internasional 2013
JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGIFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA2014
BAB IPENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pertumbuhan dan mutu tanaman sangat dipengaruhi oleh kadar nutrisi yang
tersedia dalam media tanam dan dapat diserap oleh tanaman. Beraneka ragam unsur
dapat ditemukan di dalam tubuh tumbuhan, tetapi tidak berarti bahwa seluruh unsur–
unsur tersebut dibutuhkan tumbuhan untuk kelangsungan hidupnya.
Tumbuhan memerlukan nutrisi untuk hidup dari lingkungannya. Nutrisi yang
esensial bagi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan terdiri dari hara makro dan
hara mikro. Hara makro diperlukan tanaman dalam jumlah yang relatif banyak,
sedangkan hara mikro diperlukan tumbuhan dalam jumlah yang relatif sedikit.
Makronutrien merupakan unsur yang sangat diperlukan oleh tanaman dalam
jumlah yang terbagi lagi dalam unsur utama dan unsur sekunder. Elemen
makronutrien yang tergolong di dalam unsur utama ialah Karbon (C), Hidrogen (H) ,
Oksigen (O) ,Nitrogen (N) , Fosforus(P) dan Kalium(K). Unsur-unsur karbon,
hidrogen dan oksigen cukup mudah diperoleh tanaman melalui udara dan air. Unsur-
unsur nitrogen, fosfordan kalium biasanya diberikan kepada tanaman melalui
pemupukan. Setiap unsur ini mempunyai peranan tersendiri dalam kegiatan hidup
suatu tanaman
Unsur-unsur esensial tersebut diperlukan oleh tumbuhan untuk proses tumbuh
dan berkembang serta sangat penting dalam melengkapi siklus hidupnya. Oleh
karena itu, keberadaan unsur-unsur esensial ini tidak dapat digantikan oleh unsur-
unsur yang lainnya, selain fungsi dari unsur-unsur tersebut bersifat langsung.
Pada kondisi tertentu, tanaman dapat kekurangan salah satu unsur hara yang
diperlukan yang berakibat pada timbulnya gejala-gejala defisiensi yang kadangkala
gejala tersebut sangat khas untuk unsur tertentu secara bersamaan. Melalui medium
kultur ini, gejala kekurangan hara tertentu akan dengan mudah dapat diamati
(Rahayu, 2011).
B. Tujuan
1. Mengetahui pengaruh luas daun terhadap kecepatan absorbsi2. Mengetahui hubungan antara banyaknya stomata
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Tumbuhan sebagai salah satu makhluk hidup mempunyai ciri-ciri menyerap
“makanan” demi kelangsungan hidupnya. Makanan bagi tumbuhan disebut dengan
nutrien.
Nutrien dapat diartikan sebagai zat-zat yang diperlukan untuk kelangsungan
hidup tumbuhan. Untuk keperluan hidupnya, tumbuhan memerlukan nutrien yang
berupa mineral dan air. Mineral diperoleh tumbuhan dari dalam tanah, demikian pula air
dapat diperoleh dari dalam tanah. Mineral-mineral tersebut didalam tanah larut dalam
air (Bidwel.1979).
Mineral-mineral yang terlarut dalam air menurut Campbell (2008) tidak
semuanya merupakan mineral yang diperlukan oleh tumbuhan. Mineral-mineral atau
unsur yang dibutuhkan oleh tumbuhan untuk menyelesaikan siklus hidupnya dan
menghasilkan generasi yang lain disebut unsur-unsur esensial.
Peneliti dalam menentukan mana unsur-unsur yang termasuk unsur esensial
menggunakan teknik kultur hidroponik, yaitu menumbuhkan tanaman dalam larutan
mineral, bukan didalam tanah. Penerapan atau teknik dari kultur hidroponik adalah akar
tumbuhan direndam didalam larutan yang teraerasi dengan komposisi mineral yang
diketahui. Aerasi air berguna untuk menyuplai akar dengan oksigen yang dibutuhkan
untuk respirasi selular. Suatu mineral, misalnya kalium, dapat dihilangkan untuk
menguji apakah mineral tersebut esensial atau tidak. Jika mineral yang dihilangkan
bersifat esensial, gejala-gejala defisiensi mineral akan terjadi, misalnya pertumbuhan
yang terhambat dan daun yang kehilangan warna (Campbell. 2008).
Menurut Campbell (2008), penelitian-penelitian kultur hidroponik telah
membantu mengidentifikasi 17 unsur esensial yang dibutuhkan oleh semua tumbuhan.
17 unsur esensial tersebut dikelompokan dalam dua kelompok besar yaitu makronutrien
dan mikronutrien. Makronutrien adalah unsur-unsur yang diperlukan oleh tumbuhan
dalam jumlah besar, sedangkan mikronutrien adalah unsur-unsur yang diperlukan
tumbuhan dalam jumlah kecil. 17 unsur esensial yang dibutuhkan oleh tumbuhan adalah
sebagai berikut :
A. Makronutrien
1. Karbon : Komponen utama senyawa-senyawa organik
tumbuhan
2. Oksigen : Komponen utama senyawa-senyawa organik tumbuhan
3. Hidrogen : Komponen utama senyawa-senyawa organik tumbuhan
4. Nitrogen : Komponen asam nukleat, hormon, klorofil dan koenzim.
5. Kalium : Kofaktor yang berfungsi dalam sintesis protein
6. Kalsium : Penting dalam pembentukan dan stabilitas dinding sel
7. Magnesium : Mengaktivasi berbagai macam enzim, komponen
klorofil
8. Fosfor : Komponen ATP, asam nukleat, dan fosfolipid
9. Sulfur : Komponen protein, koenzim
B. Mikronutrein
1. Klorin : Berfungsi dalam keseimbangan air
2. Besi : Komponen sitokrom, mengaktivasi beberapa enzim
3. Mangan : Aktif dalam pembentukan asam amino
4. Boron : Kofaktor dalam sintesis klorofil
5. Seng : Aktif dalam pembentukan klorofil
6. Tembaga : Komponen dari berbagai enzim lignin-biosintetik
7. Nikel : Kofaktor enzim yang berfungsi dalam metabolisme
nitrogen
8. Molibdenum : Kofaktor dalam reduksi nitrat
Apabila tumbuhan kehilangan unsur-unsur esensial tersebut, maka tumbuhan
akan mengalami defisiensi. Gejala defiseinsi mineral tidak hanya bergantung
pada peran nutrien namun juga pada mobilitasnya didalam tumbuhan. Jika suatu
nutrien bergerak bebas, gejala-gejala defisiensi akan timbul terlebih dahulu pada
organ-organ yang lebih tua karena jaringan-jaringan yang lebih muda dan
sedang tumbuh memiliki daya menarik nutrien yang lebih besar namun
jumlahnya terbatas (Campbell. 2008).
Defisensi mineral yang paling umum dapat dilihat pada tanaman jagung.
Gambar diatas menunjukan gejala-gejala defisiensi mineral bisa bervariasi.
Pada jagung, tumbuhan yang mengalami defisiensi fosfat memiliki tepian yang
berwarna ungu kemerahan terutama pada daun muda. Tumbuhan jagung yang
kekurangan kalium menunjukan ciri terbakar atau kekeringan disepanjang ujung
dan tepian daun tua. Defisiensi nitrogen tampak sebagai penguningan yang
dimulai di ujung daun dan bergerak di sepanjang bagian tengah daun yang tua.
BAB IIIMETODE
A. Alat dan Bahana. Makronutrien masing-masing 1 molar
- Ca (NO3)2- KNO3- MgSO4.7H2O- KH2PO4- NaNO3- MgCl2- NaHPO4- CaCl2- KCl
b. Mikronutrien dalam setiap liter dibutuhkan
Macam Zat Konsentrasi / liter aquadest
H3BO3 2.68 g
MnCl2.4H2O 1.81 g
ZnCl 0.11 g
CuCl2.2H2O 0.05 g
Na2MoO4.2H2O 0.25
c. Larutan FeEDTAd. Botol bermulut besar 250 mle. Tumbuhan cabai (tumbuhan uji)f. Alumunium voilg. Karet sumbat berlubangh. Penggaris
Keterangan pembuatan FeEDTA1. Larutkan 5.57 g FeSO4.H2O dalam 200 ml aquadest2. Larutkan 7.45 g Na2EDTA dalam 200 ml aquadest3. Campurkan kedua larutan tersebut dan panaskan4. Mendinginkan dan menambah aquadest hingga volume 1 liter
Cara kerja1. Menyiapkan media kerja yang akan digunakan, dengan keterangan sebagai berikut :
Larutan (1 M)Komplit
(l)Def. Ca
Def. D
Def. Mg
Def. K
Def. N
Def. P
Def. Fe mikronutrien
CaNo3 10 - 10 10 10 - 10 10 10KNO3 10 10 10 10 - - 10 10 10MgSO4 4 4 - - 4 4 4 4 4KH2PO4 2 2 2 2 - 2 - 2 2Fe EDTA 2 2 2 2 2 2 2 - 2MIKRONUTRIEN 2 2 2 2 2 2 2 2 -NaNO3 - 20 - - 10 - - - -MgCl2 - - 4 4 - - - - -Na2SO4 - - - - - - - - -NaH2PO4 - - - - 2 - - - -CaCl2 - - - - - 10 - - -KCl - - - - - 10 2 - -2. Melarutkan media sesuai dengan ketentuan di atas pada aquadest 1 liter3. Menyiapkan media untuk menanam berupa botol am beserta karet sumbat sebanyak
24. Untuk Setiap percobaan, mengisi gelas jam dengan 200 ml media (tandai batasnya)
nutrien kemudian menutup dengan alumunium voil di seluruh lapisan luar botol5. Menempatkan tanaman di greenhouse dan diperiksa setiap 3 hari sekali6. Apabila dalam pengamatan volume media nutrisi berkurang, maka segera ditambah
dengan yang baru7. Mengamati gejala-gejala yang timbul akibat defisiensi unsur
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Percobaan yang berjudul nutrisi tumbuhan ini bertujuan untuk mengetahui
respons tanaman terhadap defisiensi (kekurangan) hara tertentu. Setelah dilakukan
pengamatan selama 1 bulan, diperoleh hasil seperti pada tabel di bawah ini.
Tabel Hasil Pengamatan Defisiensi
No. Defisiensi Gejala yang tampakMinggu ke-1 Minggu ke-2 Minggu ke-3 Minggu ke-4
1. Tanpa Defisiensi (Komplit)
Pengamatan minggu pertama, satu tanaman mati. Satu tanaman yang masih hidup memperlihatkan ciri menjadi lebih kusam pada bagian daun.
Warna daun pada ujung tetap sama, tetapi daun yang terletak pada bagian paling bawah menunjukan adanya lubang-lubang kecil berwarna coklat.
Daun paling bawah mati, daun yang berada diposisi diatas daun paling bawah menunjukan adanya lubang-lubang coklat kecil dan satu lubang besar pada bagian dekat tulang daun.
Daun semakin banyak terdapat lubang kecil berwarna coklat.
2. Ca Daun yang paling bawah menguning dan terdapat bercak-bercak hitam dalam jumlah sedikit.
Daun yang berada pada bagian paling bawah semakin menguning dan bercak hitam semakin banyak.
Daun paling bawah mati dan daun-daun diatasnya smakin banyak yang menguning. Tidak terlihat bercak-bercak hitam yang banyak.
Warna kuning pada daun semakin jelas dan semakin banyak.
3. Ca Bercak coklat pada 5 daun, sebagian besar bercak di tepi daun, batang melengkung
Daun melengkung ,ada bercak coklat
Tepi daun muda melengkung, ada bercak coklat, bagian bawah daun ada bintik-
bintik putih4. Mg Daun masih
berwarna hijau segar
Terdapat bercak bercak kuning di permukaan daun
Terdapat bercak kuning di permukaaan, jaringan di tepi daun mulai ada yang mati
Tumbuhan mati (kekurangan air nutrisi)
5. S Daun masih berwarna hijau segar
Terdapat lubang lubang kecil pada daun, beberapa daun tepinya layu ( coklat)
Jaringan yang layu (mati) di daun semakin banyak, daun menguning
Terdapat daun yang mati sempurna, daun semakin menguning dan jaringan yg mati pada suatu daun semakin banyak
6. N Ada 4 daun berukuran besar dan 2 daun berukuran kecil, 2 daun berukuran besar dengan bercak warna coklat
Terdapat sedikit bercak coklat pada beberapa daun. Terdapat bercak coklat pada dua daun yang lain.
Bercak cokelat dengan bagian tengah bercak berwarna hitam terdapat di beberapa daun. Terdapat bercak coklat dalam jumlah sedikit pada pinggiran daun yang lain.
Bercak cokelat terdapat pada beberapa daun
7. K Ada 4 daun berukuran besar dan 2 daun berukuran kecil. Ada 1 daun yang terdapat sedikit bercak coklat. Terdapat bercak cokelat pada daun besar.
Terdapat daun yang berwarna coklat ( 85% ). Terdapat bercak coklat pada daun yang lain
Terdapat bercak coklat dalam jumlah sedikit pada pinggiran daun. Pada daun yang lain terdapat cokelat berwarna cokelat muda dalam jumlah
Semua daun menguning. Tanaman yang lain mati, semua daun mengkerut dan kering.
sedikit dan sempit.
8. P Beberapa daun menguning bercak putih; Tumbuh akar muda putih lurus tak bercabang
Daun menguning
Daun menguning; Daun tua kering
Daun menguning; Daun bagian bawah berjamur; Akar muda lurus berwarna putih tanggal dan terdapat bercak jamur pada akar; Nampak tidak sehat.
9. P Turgor daun dan batang tinggi, wana daun nampak lebih hijau dibandingkan sebelumnya
Warna daun terlihat lebih hijau dengan bercak coklat, turgor daun tinggi
Turgor daun rendah, warna daun menguning dan adanya bercak coklat
Daun mulai kecoklatan, lebih coklat dari mikronutrien
10. Fe Tunas daun yang tumbuh keriting dan tepian menggulung
Daun muda keriting tidak tumbuh sempurna;
Daun menguning, keriting, nampak tidak segar dan tidak sehat;
Daun menguning, keriting, akar muda lurus berwarna putih masih berkembang; Nampak tidak sehat
11. Mikronutrien 7 daun ada bercak coklat, sebagian besar bercak daun letaknya di tengah, batang melengkung
Daun melengkung, ada bercak coklat di bagian bawah
Tepi daun melengkung, bagian bawah daun ada bercak coklat, ada. Daun yang berwarna kuning
12. Mikronutrien Daun terlihat lebar dibanding dengan tanaman dengan larutan defisiensi P, warna daun
Daun terlihat lebih lebar dan warnanya lebih hijau dibanding dengan tanaman
Warna daun hijau dan ukurannya lebih lebar dari tanaman dengan larutan defisiensi P
Daun tampak bercak kuning kecoklatan
nampak lebih hijau dibanding sebelumnya
dengan larutan defisiensi P
dan turgor tinggi
Pada percobaan tanpa defisiensi atau dengan larutan komplit, ada tanaman yang
mati dan terdapat lubang-lubang kecil pada daun tanaman cabai. Daun-daun ini
dimungkinkan dimakan oleh ulat atau serangga lainnya. Pada perlakuan ini tidak terjadi
gejala defisiensi mineral. Jika, terdapat tanaman yang mati dapat disebabkan oleh
tanaman yang belum bisa beradaptasi dengan lingkungan barunya setelah dipindahkan
dari plastic bag.
Pada percobaan defisiensi Ca (kalsium), diperoleh data dari dua kelompok. Pada
kelompok pertama, terdapat daun yang mati, daun yang terdapat bercak hitam, dan daun
yang menguning semakin banyak dan jelas. Pada kelompok kedua, batang dan tepi daun
muda melengkung serta terdapat bercak coklat pada daun serta bintik-bintik putih di
bagian bawah daun. Terjadinya klorosis di tepi daun muda serta membengkoknya daun
merupakan gejala defisiensi Ca yang berat. Fungsi utama Ca pada tumbuhan adalah
berperan penting dalam pembentukan dan stabilitas dinding sel dan dalam pemeliharaan
struktur dan permeabilitas membran, mengaktifkan beberapa enzim, dan mengatur
banyak respons sel terhadap rangsangan. Apabila batang mengalami pembengkokan,
sementara pertumbuhan terjadi di tempat yang terkena sinar matahari, dimungkinkan
pembentukan dan stabilitas dinding sel oleh kalsium terganggu.
Selanjutnya adalah percobaan mengenai defisiensi Mg (magnesium). Pada
awalnya hanya terjadi bercak kuning pada daun, namun akhirnya tumbuhan mengalami
kematian. Fungsi utama Mg adalah merupakan komponen klorofil dan mengaktifkan
banyak enzim. Jika kekurangan Mg, maka klorofil tidak dapat menjalankan fungsinya
dengan baik sehingga fotosintesis terganggu. Fotosintesis berfungsi untuk menghasilkan
makanan (gula) yang dapat digunakan untuk keberlangsungan hidup tanaman tersebut.
Apabila fotosintesis terganggu, metabolisme yang terjadi di dalam tumbuhan juga
terganggu. Selain itu, enzim yang diaktifkan oleh Mg dan berperan pada reaksi-reaksi
kimia yang terjadi di dalam tubuh tumbuhan tidak dapat bekerja dengan baik.
Metabolisme pada tumbuhan menjadi terganggu dan lama-kelamaan tumbuhan akan
mati. Magnesium juga bergabung dengan ATP menjadikan ATP berfungsi dalam
berbagai reaksi.
Percobaan berikutnya adalah defisiensi S (sulfur). Gejala yang tampak muncul
dalam percobaan ini adalah terdapat lubang-lubang kecil pada daun, beberapa daun
tepinya layu berwarna cokelat, jaringan yang layu (mati) di daun semakin banyak, dan
daun menguning serta terdapat daun yang mati sempurna. Fungsi utama sulfur adalah
sebagai komponen protein dan merupakan koenzim. Sedangkan menurut teori, gejala
yang terjadi apabila tanaman mengalami defisiensi sulfur adalah daun muda dengan urat
dan jaringan antar yrat daun berwarna hijau muda. Gejala tersebut mungkin muncul
pada percobaan ini namun tidak teramati. Defisiensi S dapat menyebabkan pertumbuhan
tanaman terhambat, kerdil, berbatang pendek dan kurus.
Kemudian, percobaan defisiensi N (nitrogen) menimbulkan gejala terdapatnya
bercak cokelat pada daun. Hal ini dapat menghambat pertumbuhan tanaman karena
nitrogen merupakan komponen asam nukleat, protein, hormon, dan koenzim yang
berperan penting dalam pertumbuhan.
Pada percobaan defisiensi K (kalium), gejala yang tampak adalah adanya bercak
cokelat pada daun, tumbuhan kering dan mengkerut, ada daun yang menguning, serta
ada tanaman cabai yang mati. Gejala tersebut merupakan gejala yang terjadi saat
tumbuhan kekurangan kalium. Kalium mempunyai fungsi utama yaitu sebagai kofaktor
dalam sintesis protein, zat terlarut utama untuk keseimbangan air, dan pergerakan
stomata. Defisiensi K menyebabkan pertumbuhan tanaman terhambat.
Selanjutnya, percobaan defisiensi P (fosfor) dilakukan oleh dua kelompok dan
diperoleh data sebagai berikut: daun menguning, tumbuh akar muda berwarna putih
lurus tak bercabang, daun tua mengering, daun bagian bawah berjamur, dan terlihat
tidak sehat. Gejala yang lain yaitu, turgor daun dan batang tinggi, daun terlihat lebih
hijau dengan bercak cokelat, lama-kelamaan turgor daun menjadi rendah, warna daun
menguning ada bercak cokelatnya, dan daun mulai kecokelatan. Warna daun yang
menguning dan daun tua yang kering termasuk gejala kekurangan fosfor pada
tumbuhan. Fosfor adalah komponen asam nukleat, ATP, fosfolipid, dan koenzim.
Pada percobaan defisiensi Fe (zat besi), gejala yang nampak yaitu tunas daun
tumbuh keriting dan tepiannya menggulung, daun muda yang keriting tidak tumbuh
dengan sempurna, daun menguning, tidak segar, dan tampak tidak sehat. Besi
merupakan komponen sitokrom dan mengaktifkan beberapa enzim. Kekurangan zat
besi menjadikan daun mengalami klorosis.
Selanjutnya adalah percobaan defisiensi mikronutrien. Gejala yang tampak
adalah bercak kuning kecokelatan pada daun, tepi dan batang daun melengkung.
Mikronutrien merupakan nutrisi yang diperlukan tumbuhan dalam jumlah yang sangat
sedikit. Pada tumbuhan, mikronutrien berfungsi sebagai kofaktor reaksi enzimatik.
Defisiensi mikronutrien dapat melemahkan bahkan mematikan tumbuhan tersebut.
Respon tumbuhan terhadap defisiensi unsur hara sangat beragam namun pada
akhirnya hal tersebut menjadikan pertumbuhan tanaman terhambat.
BAB VKESIMPULAN
A. KESIMPULAN
Dari hasil pengamatan yang telah didapatkan bahwa tanaman yang diamati ini
masih dapat bertahan hidup ketika mengalami kekurangan unsur kalium (K) dan
nitrogen (N).Terdapat gejala-gejala yang tampak dibanding tanaman kekurangan unsur
hara yang lain (langsung mati) seperti tanaman yang kekurangan unsur Mg. Tanaman
yang kekurangan unsur hara (K, Fe, Mikronutrien, Ca, S, P) memiliki gejala-gejala yang
timbul antara lain memiliki gejala antara lain Bercak berukuran kecil, pada bagian
ujung, tepi dan jaringan antara tulang daun, sehingga tidak merata pada daun-daun tua.
Sedangkan untuk tanaman yang kekurangan unsur (N), memiliki gejala-gejala antara
lain berupa menguningnya daun. Selain kedua unsur K dan N, tanaman tidak dapat
bertahan hidup karena tanaman sangat membutuhkan secara berkala tanpa kekurangan
sedikitpun unsur-unsur seperti Fe, P, Ca, S, dan Mg.
BAB VIDAFTAR PUSTAKA
Campbell, Neil A. 2008. Biology (diterjemahkan oleh Damaring Tyas
Wulandari). Jakarta : Penerbit Erlangga.
Bidwell, R.G.S. 1979. Plant Physiology. New York : Macmillan Publishing Co.
Inc melalui Taufik Rahman didalam www.file.upi.edu diakses pada 10
November 2014.
Rahayu, Yuni Sri, Yuliani, Lukas S. Budipramana. 2011. Panduan Praktikum
Ilmu Hara. Jurusan Biologi: UNESA.
LAMPIRAN
Hari, tanggal : Selasa, 14 Oktober 2014Keterangan
KomplitKeterangan
Defisiensi Ca
Hari, tanggal : Selasa, 14 Oktober 2014
KeteranganDefisiensi Ca
KeteranganKomplit