keterbatasanstomatal dan non-stomatal fotosintesis (Pereira et al. 2013). Tingkat kritis toksisitas Fe dalam tidak termasuk ke dalam unsur hara esensial bagi tanaman (Hayasaka et al. 2005
- Seperti manusia, tumbuhan juga membutuhkan makanan untuk melanjutkan hidupnya, apalagi untuk pertumbuhan yang baik tentunya tumbuhan membutuhkan unsur hara yang sangat penting atau esensial. Unsur hara esenisal yang sangat dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang banyak disebut untuk hara makro. Sedangakan unsur hara esensial yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang sedikit disebut unsur hara mikro. Jadi kenapa unsur hara makro dan mikro ini disebut unsur hara esensial atau penting? Seperti yang dikutip dari Arnon and Stout 1939 dalam situs Departemen Ilmu Tanah Universitas Wisconsin Madison telah menetapkan 3 kriteria mengapa unsur hara tersebut esensial atau penting, antara lain Tumbuhan tidak dapat menyelesaikan siklus hidupnya tanpa unsur hara tersebut. Unsur hara tersebut tidak dapat diganti dengan unsur lainnya. Unsur hara tersebut berperan langsung dalam metabolisme tumbuhan, jadi sangat dibutuhkan dalam proses fisiologis tertentu. sebagai contoh Nitrogen yang memiliki peran yang penting dalamsintesis karbohidrat. Selain tiga kriteria diatas ada satu kriteria lagi yang mestinya harus ditambahkan menurut Arnon and Stout yaitu unsur hara tersebut harus dibutuhkan oleh sejumlah besar spesies tanaman, bukan hanya satu atau dua spesies tunggal. Selain usur hara esensial, ada juga unsur hara yang dikatakan non esensial. Dikatakan unsur hara non esensial karena unsur hara tersebut belum diketahui secara jelas fungsinya. Sebagai contoh unsur logam Pb dan Cd. Unsur hara esensial yang dibutuhkan dalam jumlah yang banyak Makro antara lain Berasal dari udara dan air Karbon C, Hidrogen H, Oksigen O Unsur hara makro primer Nitrogen N, Fosfor P, Kalium K Unsur hara makro skunder Sulfur S, Kalsium Ca dan Magnesium Mg. Sedangkan unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah yang sedikit Mikro yaitu Besi Fe, Mangan Mn, Seng Zn, Tembaga Cu, Molibden Mo, Buron B, dan Clor Cl Sumber 06-06-2013 2339 tata604 memberi reputasi
C, H, O, N, P dan S merupakan unsur-unsur yang menyusun protein ataupun protolasma. Di samping enam unsur ini masih ada 15 unsur lain yang dinilai esensial, yaitu K, Ca, Mg, Fe, Mn, Mo, Cu, B, Zn, Cl, Ni, Na, Co, Va, dan Si. Tidak semua unsur ini dibutuhkan oleh semua tumbuhan, tetapi semua unsur ini ternyata dibutuhkan oleh beberapa tumbuhan. Unsur-unsur ini bersama-sama dengan P dan S biasanya menyusun abu tanaman setelah C, H, O dan N dibebaskan dalam pembakaran. Tiap-tiap unsur dari dua puluh unsur tersebut memegang peranan dalam proses tumbuh dan dapat mengurangi pertumbuhan dan produksi bila terdapat dalam jumlah yang kurang. Unsur C, H dan O yang terdapat di dalam tanah berasal dari air dan CO2 yang kemudian dirubah menjadi karbohidrat sederhana melalui proses forosintesa yang akhirnya dijadikan asam-asam amino, protein dan protoplasma. Unsur-unsur ini tidak digolongkan ke dalam unsur-unsur mineral. Kadar unsur-unsur hara mineral di dalam tanaman dipengaruhi oleh banyak faktor sehingga persentase kandungannya di dalam tanaman berbeda-beda. Metode analisa dapat mempengaruhi susunan suatu unsur di dalam tanaman. Dengan majunya metode dan tehnik analisa maka ketelitian dan ketepatan pengukuran dapat lebih baik. Contoh yang ekstrim adalah belerang. Terakhir ini oleh Venema ditentukan bahwa kadar belerang di dalam tanaman sebenarnya dua sampai seratus kali lebih tinggi dibandingkan dengan data yang lama. Seringkali juga terjadi salah penggunaan data analisis tanaman. Dalam hal ini data tersebut dipakai sebagai satu-satunya dasar untuk merumuskan program pemupukan. Dasar pemikiran ialah bahwa pupuk yang diberikan setara dengan jumlah yang diserap tanaman. Pendekatan demikian sama sekali mengabaikan faktor-faktor penting lain seperti kehilangan karena pencucian, fiksasi dari beberapa unsur oleh tanah, efesiensi dari berbagai tanaman dalam mengabsorpsi unsur-unsur tertentu, dan lain-lain. Data analisis tanaman bersama-sama dengan keterangan-keterangan tentang faktor-faktor di atas apabila dipertimbangkan secara bersama maka hasil formulasi akan jauh lebih baik. Peranan dari setiap unsur hara mineral dalam pertumbuhan tanaman dikemukakan secara singkat di dalam uraian-uraian di bawahn ini. Nitrogen N Unsur ini penting bagi tanaman dapat disediakan oleh manusia melalui pemupukan. Nitrogen umumnya diserap oleh tanaman dalam bentuk NO3– dan NH4+ walaupun urea H2NCONH2 dapat juga dimanfaatkan oleh tanaman karena urea secara cepat dapat diserap melalui epidermis daun. Jarang sekali bahwa urea diabsorpsi melalui akar karena di dalam tanah urea dihidrolisa menjadi NH4+. Asam-asam amino yang larut dalam air dan asam nucleic dapat juga diabsorpsi oleh tanaman tingkat tinggi. Tetapi senyawa-senyawa ini biasanya tidak terdapat dalam larutan tanah dalam jumlah yang cukup berarti. Di tanah-tanah yang bereaksi agak masam sampai alkali, dengan aerasi baik, maka bentuk NO3–akan banyak dijumpai. Bentuk N yang diabsorpsi tanaman berbeda-beda. Ada tanaman yang lebih baik tumbuh bila diberi NH4+ ada pula yang lebih baik bila diberi NO3– dan ada pula tanaman yang tidak terpengaruh oleh bentuk-bentuk N ini. Tanaman padi sawah mengambil N biasanya mengabsorpsi bentuk NO3– yang terbanyak. Nitrogen yang diserap ini di dalam tanaman diubah menjadi –N, -NH, -NH2. bentuk reduksi ini kemudian diubah menjadi senyawa yang lebih kompleks dan akhirnya menjadi protein. Protein di dalam sel-sel vegetatif tanaman, umumnya adalah peranan fungsional daripada struktural. Sebagian besar berupa enzym dan sisanya berupa nucleoprotein dimana sebagian terdapat di dalam chromosom. Dengan demikian maka protein bersifat seperti katalisator dan sebagai pemimpin dalam proses metabolisme. Protein-protein yang fungsional tidak stabil, mereka selalu pecah dan kemudian membentuk kembali. Pemberian N yang banyak akan mengakibatkan pertumbuhan vegetatip berlangsung hebat sekali dan warna daun menjadi hijau tua. Kelebihan N dapat memperpanjang umur tanaman dan memperlambat proses kematangan karena tidak seimbang dengan unsur lain seperti P, K, dan S. Penyediaan nitrogen berhubungan dengan penggunaan karbohidrat. Apabila persediaan N sedikit maka hanya sebagian kecil hasil photosintesa ini yang dirubah menjadi protein dan sisanya diendapkan. Pengendapan karbohidrat ini menyebabkan sel-sel vegetatip tanaman menebal. Apabila persediaan N cukup banyak maka sedikit sekali yang mengendap karena sebgaian besar dijadikan protein, jadi banyak protoplasma yang terbentuk. Oleh karena protoplasma ini mengikat banyak air, maka tanaman yang dipupuk banyak N biasanya mempunyai kadar air tinggi di dalam sel vegetatip. Sebagai akibatnya tanaman ini tidak resisten terhadap serangan hama ataupun penyakit. Pada tanaman serat, kelebihan N akan melemahkan serat-seratnya sedangkan untuk tanaman biji-bijian akan menyebabkan tanaman rebah, terutama bila kekurangan kalium atau apabila varietas yang dipakai tidak tahan terhadap pemupukan N yang tinggi. Pemupukan N yang tinggi juga akan mengurangi kadar gula tanaman bit. Keburukan-keburukan akibat pemupukan N yang dikemukakan di atas biasanya tidak terjadi bila unsur-unsur lain terdapat dalam keadaan yang cukup. Dalam keadaan demikian pemupukan N biasanya sangat meningkatkan produksi tanaman. Kekurangan N biasanya menyebabkan pertumbuhan tanaman tertekan dan daun-daun menjadi kering. Gejala chlorosis mula-mula timbul pada daun yang tua sedangkan daun-daun muda tetap berwarna hijau. Kenyataan ini membuktikan mobilitas N di dalam tanaman. Apabila akar tanaman tidak dapat mengambil N cukup untuk pertumbuhannya maka senyawa N di dalam daun-daun yang tua menjalani proses autolysis. Dalam hal ini protein dirubah menjadi bentuk yang larut dan ditranslokasi ke bagian-bagian yang muda dimana jaringan meristemnya masih aktif. Pada keadaan kandungan N yang rendah sekali, daun akan menjadi coklat dan mati. Utnuk jenis rumput-rumputan ujung-ujung daun tua mula-mula akan mengering seperti terbakar dan menjalar ke seluruh daun melalui ibu tulang dan melebar ke samping sehingga memberikan bentuk V. Fosfor P Fosfor bersama-sama dengan Nitrogen dan Kalsium, digolongkan sebagai unsur-unsur utama walaupun diabsorpsi dalam jumlah yang lebih kecil dari kedua unsur tersebut. Tanaman biasanya mengabsorpsi P dalam bentuk ion orthofosfat primer H2PO4– dan sebagian kecil dalam bentuk sekunder HPO42-. Absorpsi kedua ion itu oleh tanaman dipengaruhi oleh pH tanah sekitar akar. Pada pH tanah yang rendah absorpsi bentuk H2PO4– akan meningkat. Selain kedua bentuk di atas mungkin juga bentuk pirofosfat dan metafosfat dapat diambil oleh tanaman. Akhir-akhir ini TVA Tennessee Valey Authority telah mengeluarkan sejumlah pupuk polifosfat dari kalsium, kalium dan amonium dimana terbanyak adalah bentuk pirofosfat dihidrolisakan di dalam air maka absorpsi merupakan pertanyaan yang hanya. Namun demikian, terlepas dari bentuk fosfat yang sebenarnya diabsorpsi tanaman, metafosfat dan pirofosfat merupakan sumber fosfat yang baik. Tanaman dapat juga mengabsorpsi fosfat dalam bentuk P organik seperti asam nucleic dan phytin. Bentuk-bentuk ini berasal dari dekomposisi bahan organik dan dapat langsung dipakai oleh tanaman. Tetapi karena tidak stabil dalam suasana dimana aktivitas mikrobia tinggi, maka peranan mereka sebagai sumber fosfat bagi tanaman di lapangan menjadi kecil. Fosfat juga telah ditemukan sebagai bagian dari asam nucleic, phytin, dan fosfolipid-fosfolipid. Dengan demikian pemberian P yang cukup pada saat tanaman masih muda adalah penting untuk meleakkan primordi dari bagian-bagian reproduktif. Fosfat juga mempercepat masaknya buah terutama bagi tanaman serealia. Kekurangan fosfat jelas sekali mengurangi pertumbuhan tanaman. Fosfat penting bagi pembentukkan biji, dan banyak dijumpai di dalam buah dan biji. Fosfat yang cukup akan memperbesar pertumbuhan akar. Percobaan-percobaan dari Ohlrogge dan rekan-rekannya di universitas Purdue, menunjukkan bahwa apabila pupuk P yang mudah larut diberikan bersama-sama dengan pupuk NH4+ di dalam larikan, maka akar tanaman akan berkembang hebat sekali di daerah itu. Juga ada kenyataan bahwa absorpsi fosfat bertambah bila dipakai pupuk nitrat dibandingkan dengan pupuk amonium. Fosfor merupakan unsur yang mobil di dalam tanaman. Apabila terjadi kekurangan fosfat maka fosfat di dalam jaringan yang tua diangkat ke bagian-bagian meristem yang sedang aktif. Tetapi oleh karena kekurangan unsur ini menghambat seluruh pertumbuhan tanaman, maka gejala yang jelas pada daun seperti halnya kekurangan unsur-unsur N dan K, jarang terlihat. Peranan fosfat adalah sangat khusus dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Fosfat atau radikal fosforil di dalam sel-sel tanaman diangkat ke golongan aseptor melalui suatu reaksi yang disebut fosfosilasi sehingga reaktivitas dari suatu zat bertambah. Fosforilasi akan mengurangi enersi aktivitas dari penghalang barrier di dalam sel tanaman sehingga memungkinkan semua reaksi-reaksi kimia di dalam proses biologi berlangsung sempurna dan dipercepat. Perubahan fosfat di dalam tanama terjadi dalam tiga tahap. Pada tahap pertama fosfat anorganik diabsorpsi dan bereaksi dengan molekul atau radikal organik. Pada tahap kedua terjadi proses transfosforilasi dimana golongan fosforil dirubah menjadi molekul-molekul lain. Dan pada tahap ketiga. Fosfat atau pirofosfat dibebaskan dariintermediated phosphorylated oleh proses hidrolisa ataupun melalui substitusi radikal organik. Sumber enersi yang utama untuk perubahan fosfat ke dalam berbagai bentuk kombinasi organik adalah energi potensial oksidasi reduksi yang dihasilkan dalam proses metabolisme oksidatif. Ikatan-ikatan fosfat organik dari berbagai senyawa-senyawa biologi pada dasarnya merupakan golongan enersi tinggi dan enersi rendah sesuai dengan perubahan enersi bebas pada waktu proses hidrolisa. Walaupun penggolongan ini nampaknya kurang tepat, tetapi untuk perubahan-perubahan dari satu golongan ke golongan yang lain nampaknya mempunyai hubungan yang teratur. Diduga bahwa enersi dari berbagai ikatan fosfat dapat dihubungkan dengan enersi dari perubahan fosforil phosphoryl transfer potential = Ptp. Nilainya yang dinyatakan dalam kilogram kalori mencerminkan jumlah kegiatan biokimia yang dihasilkan dari suatu ikatan fosfat tertentu. Bebrapa peran fosfat yang penting ialah dalam proses photosintesa, perubahan-perubahan karbohidrat dan senyawa-senyawa yang berhubungan dengannya, glikolisis, meta bolisme asam amino, metabolisme lemak, metabolisme sulfur, oksidasi biologis, dan sejumlah reaksi dalam proses hidup. Fosfor betul-betul merupakan unsur yang sangat penting dalam proses transfer enersi, suatu proses yang vital dalam hidup dan pertumbuhan. Kalium K Kalium diabsorpsi oleh tanaman dalam bentuk K+, dan dijumpai dalam berbagai kadar di dalam tanah. Bentuk dapat ditukar atau bentuk yang tersedia bagi tanaman biasanya terdapat dalam jumlah yang kecil. Penambahan K ke dalam tanah biasanya dalam bentuk pupuk K yang larut dalam air Kcl, K2SO4, KNO3, K- Mg- Sulfat- dan pupuk-pupuk majemuk. Kebutuhan tanaman akan K cukup tinggi dan akan menunjukkan gejala kekurangan apabila kebutuhannya tidak mencukupi. Dalam keadaan demikian maka terjadi translokasi K dari bagian-bagian yang tua ke bagian-bagian yang muda. Dengan demikian gejalanya mulai terlibat pada bagian bawah dan bergerak ke ujung tanaman. Berbeda dengan N, S, P dan beberapa unsur lain, K tidak dijumpai di dalam bagian tanaman seperti protoplasma, lemak dan selulosa. Fungsinya nampaknya lebih bersifat katakisator. Terlepas dari kenyataan-kenyataan di atas, kalium mempunyai peran penting sekali terhadap peristiwa-peristiwa fisiologis berikut Metabolisme karbohidrat pembentukkan, pemecahan dan translokasi pati. Metabolisme nitrogen dan sintesa protein. Mengawasi dan mengatur aktivitas beragam unsur mineral. Netralisasi asam-asam organik yang penting bagi proses fisiologik. Mengaktifkan berbagai enzym. Mempercepat pertumbuhan jaringan meristematik. Mengatur pergerakkan stoma dan hal-hal yang berhubungan dengan air. Peranan-peranan tersebut di atas dapat dilihat dalam berbagai bentuk gejala tumbuh. Daun-daun menjadi kuning, melemahkan batang dari tanaman biji-bijian dan mengakibatkan mudah rendah. Kekurangan kalium akan menyebabkan produksi tanaman berkurang sekali. Sering terjadi bahwa walaupun produksi tanaman berkurang sekali tetapi gejala kekurangan tidak timbul. Peristiwa ini dikenal sebagai kelaparan yang tersembunyi hidden hunger dan tidak saja terbatas pada kalium tetapi juga berlaku untuk unsur hara lainnya. Kekurangan kalium juga mengurangi resistensi terhadap penyakit. Serangan pouldry dan penyakit busuk akar pada tanaman alfalfa, mildew pada gandum bertambah hebat pada tanah-tanah yang kekurangan kalium. Pengaruh kalium juga terlihat pada kwalitas buah. Pengaruh kekurangan kalium secara keseluruhan baik terhadap pertumbuhan maupun terhadap kwalitasnya merupakan akibat pengaruhnya terhadap proses-proses fisiologis. Kekurangan kalium akan merubah aktivitas enzym invertase, diastase, peptase dan katalase pada tanaman tebu juga kalium berpengaruh atas aktivitas pyruvic kinase pada beberapa tanaman. Proses photosintesa dapat berkurang bila kandungan kalium rendah dan pada saat itu respirasi bertambah besar. Hal ini akan menekan persediaan karbohidrat yang tentu akan mengurangi pertumbuhan tanaman. Translokasi gula pada tanaman tebu berkurang sekali bila kadar kalium rendah. Dari percobaan terbukti bahwa pada tanah-tanah yang kadar kalium rendah translokasi ini berkurang menjadi kurang lebih setengah dari kecepatan translokasi normal, yaitu kira-kira cm/menit. Peranan kalium dan hubungan dengan kandungan air dalam tanaman adalah penting dalam mempertahankan turgor tanaman itu yang sangat diperlukan agar proses-proses metabolisme lainnya dapat berlangsung dengan baik. Pengaruh yang penting lainnya adalah dalam proses metabolisme protein. Pada tanaman yang kadar kaliumnya rendah ternyata perubahan bentuk-bentuk amida ke protein terlambat sehingga dijumpai akumulasi dari N-amida. Percobaan-percobaan membuktikan bahwa dengan naiknya kadar kalium maka kandungan protein tanaman juga bertambah sedangkan sebaliknya jumlah senyawa N-nonprotein berkurang. juga diperoleh kenyataan bahwa tanaman makanan ternak dengan kadar N-nonprotein tinggi akan membahayakan hewan karena mudah terjadi proses dominasi. Dalam proses ini akan dibebaskan sejumlah NH3 yang dapat membahayakan hewan. Oleh karena hewan dan manusia memperoleh sejumlah kalium berasal dari tumbuh-tumbuhan, maka kalium yang cukup bagi tanaman kita adalah penting. Peranan kalium dalam proses metabolisme hewan pada prinsipnya adalah untuk menimbulkan arus bioelektrik. Kalsium Ca Kalsium dibutuhkan oleh semua tanaman tingkat tinggi, dan diambil dalam bentuk Ca++. Kalsium banya dijumpai di dalam daun, dan pada beberapa tanaman dijumpai dalam bentuk Ca-oksalat di dalam sel-sel tanaman tersebut. Juga kalsium dapat dijumpai dalam bentuk ion di dalam cairan sel. Tanaman yang kekurangan kalsium akan terganggu pembentukkan pucuk dan ujung-ujung akar. Dengan demikian, pertumbuhan tanaman dapat terhenti apabila kadar kalsium rendah sekali. Peranan khusus dari kalsium belum jelas. Secara klasik dikemukakan bahwa diduga kalsium memegang peranan dalam pembentukkan middle lamella dari sel-sel oleh karena peranannya dalam pembentukkan kalsium pekat. Kalsium juga diduga penting dalam pembentukkan dan peningkatan kadar protein dalam mitchondria. Apabila ini benar maka peranan mitchondria dalam repirasi aerobik, yang berarti pula peranannya dalam absorpsi unsur hara. Ini berarti bahwa ada hubungan langsung antara kalsium dan absorpsi ion oleh tanaman. Peranan kalsium dalam pembentukkan protein dihubungkan dengan peranan kalsium dalam absorpsi nitrat dan aktivitas beberapa enzym. Peranan kalsium dala pemanjangan sel, dan hubungannya dengan perkembangan jaringan-jaringan meristematik belum dapat dipastikan oleh karena terdapat hasil-hasil percobaan yang saling bertentangan. Hal ini terutama disebabkan oleh adanya interaksi dengan zat-zat tumbuh tertentu, dengan kation-kation tertentu, dan untuk akar terdapat interaksi dengan pH dari media tmbuh. Namun demikian telah dapat dipastikan bahwa akar tanaman tidak memanjang dalam media tanpa kalsium. Kalsium biasanya digolongkan dalam unsur yang mobil dalam tanaman. Magnesium Mg Magnesium diabsorpsi dalam bentuk ion Mg dan merupakan satu-satunya mineral yang menyusun chlorophyl. Dengan demikian maka peranan Mg menjadi cukup jelas. Kadar Mg dalam tanaman berkisar antara – %. Walaupun sebagian besar magnesium dijumpai di dalam chloropyl, tetapi sering juga cukup banyak dijumpai di dalam biji. Nampaknya ia mempunyai hubungan dengan metaolisme fosfat dan juga memegang peranan khusus dalam mengaktifkan beberapa sistem enzym. Mg juga berperan dalam sintesa protein dan Mg diduga mendorong pembentukkan rantai polypeptide dari asam-asam amino. Oleh sebab itu kekurangan g mengakibatkan jumlah N-protein menurun dan N-protein meningkat. Magnesium termasuk unsur yang mobil dengan demikian dapat ditranslokasikan dari bagian-bagian yang tua ke bagian yang muda apabila mulai terjadi defisiensi. Oleh sebab itu gejala sulfur kurang lebih sama dengan fosfor, tetapi pada alfalfa, kubis dan turnips, kadarnya dapat lebih besar. Kekurangan sulfur ditandai dengan gejala-gejala berikut chlorosis seluruh tanaman, tanaman kerdil, batangnya kecil dan kurus. Gejala kekurangan S pada banyak tanaman sama dengan nitrogen sehingga seringkali terjadi salah menilai masalah di lapangan. Perbedaan gjala terutama terletak pada perbedaan sifat dari kedua unsur ini. Sulfur sukar ditranslokasi dari bagian yang tua ke bagian yang muda apabila terjadi kekurangan unsur ini. Dengan demikian gejala kekurangan sulfur akan terlihat pada bagian-bagian yang muda. Peranan sulfur dalam pertumbuhan dan metabolisme tanaman sangat banyak dan penting. Sulfur dibutuhkan untuk sintesa asam-asam amino yang mengandung S, seperti cystine, cyctine, dan methonine dan juga untuk sintesa protein. Sulfur mengaktifkan enzym-enzym protolytic tertentu seperti papainase, contoh-contohnya adalah papain, bromelin dan ficin. Sulfur merupakan bagian dari vitamin-vitamin tertentu, coenzym A, biotin, thiamin vitamin B1 dan glutathiono. Sulfur terdapat juga di dalam minyak beberapa tanaman rempah dan bawang. Sulfur menaikkan kadar minyak tanaman seperti kedele. Rantai disulfida -S-S- akhir-akhir ini dihubungkan dengan struktur protoplasma, dan jumlah gugusan subhidril -SH dalam tanaman dalam beberapa hal telah dihubungkan dengan kenaikan day tahan terhadap suhu rendah. Nilai biologik dari suatu protein yang dinyatakan dengan indeks EAA Essential Amino Aci ditentukan dengan jalan membandingkan kadar asam amino dengan kadarnya pada protein hewani yang berkwalitas tinggi. Penelitian-penelitian tentang nilai gizi suatu bahan makanan menunjukkan bahwa asam amino yang mengandung S menentukan nilai biologik dari protein yang dikandungnya, bahkan lebih penting dari kandungan lysin. Para peneliti ini bahkan engemukakan bahwa sebagian besar dari penduduk dunia hidup dari bahan makanan yang rendah kadar methioninnya. Apabila ternak ruminant dapat menggunakan sulfat, sulfida dan juga unsur S dalam pembentukkan protein, maka ternak nonruminant harus ada methionine di dalam ransumnya baru dapat membentuk protein. Pemupukan N dalam jumlah besar dapat menyebabkan akumulasi nitrat dan amida di dalam tanaman. Kadar nitrat yang tinggi di dalam tanaman akan bersifat racun bagi hewan. Akumulasi ini terutama terjadi apabila kadar S di dalam tanah rendah. Kenyataan ini baru saja diperoleh peneliti-peneliti di Norwegia. Mereka menunjukkan bahwa bahaya dari kandungan nitrat yang tinggi dihilangkan pemupukan S yang cukup. Tanaman dengan bandingan N S %N %S sebesar 10 1 sampai 20 1 dinilai cukup baik untuk diberikan kepada ternak ruminant. Boron B Boron dalam tanah umumnya terdapat dalam bentuk asam borat yang tak terdisosiasi H3BO3, pK dan diserap tanaman. Bentuk-bentuk lain yang jumlahnya sedikit ialah B4O72-, H2BO3–, HBO3= dan BO3—. Juga diambil tanaman tetapi tidak nyata pengaruhnya bagi tanaman. Kadarnya dalam tanaman-tanaman monokotil berkisar antara 6 – 18 ppm dan dalam dikotil antara 20 – 60 ppm. Kadar 20 ppm dalam dayn tua berbagi tanaman biasanya dinilai cukup. Beberapa tanaman terutama jenis kacang-kacangan, sangat sensitif terhadap unsur ini. Dosis B yang dipakai dengan hasil baik untuk alfalfa dapat bersifat racun bagi kacang-kacangan. Boron relatif immobil di dalam tanaman sehingga gejala defisiensi pertama-tama terlihat pada pucuk-pucuk muda yang selanjutnya diikuti oleh kematian daun-daun muda. Daun yang termuda akan menjadi hijau pucat, terutama pada bagian dasarnya. Jaringan pada bagian pangkal daun pecah, sehingga apabila daun itu tumbuh terus maka ia seakan-akan terpilih. Berbagai tanaman akar root crops dipengaruhi sekali oleh kekurangan boron. Jaringan-jaringan dalam dari akar-akar pecah dan memberikan warna hitam yang dinamakan hati coklat atau hitam brown atau black heart seperti sering terlihat pada bit gula. Mengapa kekurangan boron memberikan gejala seperti disebutkan di atas, tidak diketahui dengan jelas. Boron dinyatakan mengambil peran dalam metabolisme karbohidrat dan pergerakkan gula dengan jalan membentuk senyawa kompleks dari boron gula yang bersifat permeable atau dengan mempengaruhi membran sel sehingga sifatnya lebih permeable untuk gula. Boron juga mempengaruhi perkembangan sel, dan sistesa-sintesa penting lainnya. Fungsi lain adalah bahwa unsur ini merupakan inhibitor dalam pembentukkan tepung. Percobaan-percobaan juga membektukan bahwa transpirasi tanaman kacang-kacangan yang diberi boron lebih besar dari pada yang tidak memdapat boron. Reduksi ini terutama disebabkan karena kecepatan absorpsi air berkurang serta morfologi tanaman kekurangan B tidak normal. Juga kekurangan boron akan menyebabkan terhentinya penambahan sel. Pembelahan sel dalam hal ini jelas tidak terhenti oleh karena tidak adanya gula, protein asam nukleat tetapi bahwa tidak ada boron menyebabkan terjadinya abnormalitas dalam dinding sel sehingga pengaturan sel untuk mitosis terganggu. Sarjana-sarjana Rusia akhir-akhir ini mendapatkan bahwa kekurangan boron menurunkan kandungan asam rebonucleic acid RNA pada ujung-ujung batang dan akar dari tanaman kacang-kacangan dan bunga matahari yang ditanam dalam kultur air sedangkan kandungan asam desxyribonucleic DNA pada bagian-bagian itu juga berkurang pada tanaman bunga matahari. Pemberian boron ternyata mengembalikan produksi normal dari RNA dan DNA. Hal ini menunjukkan bahwa kekurangan boron akan lebih mengganggu metabolisme asam nucleic dari pada metabilisme karbohidrat. Besi Fe Kadar Fe sebesar 50 – 250 ppm dalam tanaman dinilai cukup. Besi diambil oleh tanaman dalam bentuk ion ataupun dalam bentuk garam-garam kompleks organik chelate dan dapat juga diabsorpsi oleh daun apabila besi sulfat atau kompleks Fe organik diberikan melalui daun. Pada beberapa tanaman, jarum-jarum besi yang dibenamkan ke dalam batang dapat merupakan sumber besi bagi tanaman itu. Walaupun Fe3+ dapat siabsorpsi oleh tanaman, tetapi dalam proses metabolisme ion Fe2+ yang aktif. Oleh sebab itu dapat terjadi bahwa walaupun kadar ion ferri banyak di dalam jaringan tanaman, gejala kekurangan besi dapat juga timbul. Kekurangan besi sering terjadi di tanah-tanah berkapur atau tanah alkali tetapi juga dapat timbul di tanah-tanah asam apabila dilakukan pemupukan fosfat yang terlalu berat. Tanaman-tanaman yang sering menunjukkan gejala ini adalah jeruk, sorghum, kedele, jenis sayur-sayuran dan tanaman liar, dan sebagainya. Gejala kekurangan mula-mula terlihat pada daun yang muda karena tidak dapat ditranslokasi dari bagian yang tua ke bagian meristem. Sebagai akibatnya pertumbuhan terhenti. Gejala ini mula-mula timbul sebagai chlorosis diantara tulang daun yang muda. Dalam keadaan yang lebih lanjut, gejala ini tersebar cepat ke seluruh helai daun sehingga warnanya menjadi putih. Fungsi khusus dari besi adalah mengaktifkan berbagai sistem enzym antara lain catalase, cytochrome, oksidase, aconitase, sintesa khlorofil, peptidilproline hydrolase dan nitrogenesa dalam fiksasi N2, terdapat pada rhizobium, dll. Kekurangan basi akan melemahkan mekanisme dari sitem prosuksi khloropyl. Hal ini terbukti dari percobaan dimana kadar khloropyl meningkat dengan pemberian besi secara terus menerus. Besi juga diduga mempunyai hubungan dengan sintesa protein khloropyl. Keseimbangan antara jumlah besi dengan jumlah Mo, P, Mn dan Cu perlu mendapat perhatian khusus. Besi mampu mengganti sebagian fungsi Mo sebagai kofaktor logam yang penting untuk kegiatan enzym reduktase nitrat pada kedele. Mangan Mn Kadar normal dalam tanaman berkisar antara 20-500 ppm. Kekuranga Mn biasanya terjadi bila kadarnya dalam bagian atas menjadi 15-25 ppm. Mangan diabsorpsi tanaman dalam bentuk ion mangano, Mn2+ dan juga dalam bentuk molekul senyawa kompleks organik. Bentuk-bentuk ini dapat juga diserap melalui daun. Mangan tidak mobil dalam tanaman sehingga gejala defisiensinya muncul mula-mula pada bagian yang muda. Pada tahap pendahuluannya gejalanya berupa chlorosis diantara tulang-tulang daun. Pada tanah-tanah yang masa dimana biasanya kadar Mn tinggi, tanaman akan keracunan. Daun-daun akan mengkerut ataupun timbul bercak-bercak keratan pada daun. Terlihatnya Mn dalam fotosintesis terutama adalah pada evaluasi O2. Mn juga berperan dalam proses-proses oksidasi reduksi dan reaksi-reaksi dekarboksilasi dan hidrolisis. Mn juga dapat mengganti Mg dalam banyak reaksi fosforilasi dan reaksi-reaksi tranfer. Mn juga dilukiskan dalam banyak reaksi enzym dalam siklus asam sitrat. Dalam hal transformasi enzym Mn sama efektif seperti Mg. Mn mempengaruhi kadar enzym dalam tanaman dan nampaknya kadar Mn tinggi mendorong pemecahan dari indolencetic acid IAA. Juga Mn merupakan aktivator khusus dari enzym prolidase dan glutamyl transferase. Akhir-akhir ini diketemukan bahwa Mn mempunyai peranan dalam salah satu proses fotokimia seperti reaksi Hill. Penelitian-penelitian Australia menemukan bahwa Mn merupakan bagian dari chloroplast tomat. Dalam usaha mengisolasi Mn dari chloroplast dengan konsentrasi KCN yang tinggi ternyata reaksi Hill terhalang sama sekali. Dari kenyataan ini disimpulkan bahwa Mn secara langsung mengambil bagian di dalam reaksi Hill pada chloroplast. Mn seperti halnya dengan unsur-unsur mikro yang lain dibutuhkan dalam jumlah yang kecil sedangakan dalam jumlah yang besar dapat menjadi racun. Cara mengatasinya biasanya dengan jalan pengapuran sampai pH Tembaga Cu Kadar normal Cu jaringan tanaman berkisar antara 5-20 ppm. Defisiensi muncul bila kadarnya menjadi lebih kecil dari 4 ppm dalam bahan kering. Tembaga diambil tanaman dalam bentuk ion kupri Cu2+, dan juga dalam bentuk molekul kompleks organik. Bentuk-bentuk ini garam-garam Cu dan Cu kompleks dapat juga diambil melalui daun, sehingga untuk mengatasi kekurangan Cu biasanya dilakukan penyemprotan pada daun. Kekurangan Cu biasanya dijumpai di tanah-tanah organosol tetapi juga pada tanah-tanah berkapur dan berpasir kuarsa. Tanaman yang biasanya respons terhadap pemupukan Cu ialah bit, clover, carrots, jagung, gandum, dan pohon buah-buahan. Gejala defisiensinya untuk tiap jenis tanaman berbeda. Pada tanaman jagung daun-daun termuda berwarna kuning dan pertumbuhannya tertekan, dan apabila keadaan kekurangan makin parah maka daun-daun yang muda menjadi putih pucat sedangkan daun yang tua mati. Pada tingkat yang lebih lanjut jaringan-jaringan pada ujung-ujung dan tepi daun mati dan memberikan gejala kekurangan Cu mula-mula berupa warna pucat dari daun-daun muda dan ujung-ujungnya mati. Sedangkan banyak tanaman sayuran yang kekurangan Cu memperlihatkan tanah layu, kemudian timbul bercak-bercak hijau kebiruan, menjadi chlorotik, mengeriting dan bunga-bunga biasa tidak terbentuk. Cu berfungsi sebagai aktivator untuk berbagi enzym yang meliputi tyrosinase, laktase, oksidase asam askorbat. Juga berfungsi pada photosynthetic electron transport dan dalam pembentukkan nodule tidak langsung. Kekurangan Cu juga menyebabkan akumulasi besi pada tanaman jagung dan terutama pada nodenya. Seperti halnya dengan besi dan Mn, jumlah Cu yang haris ada di dalam tanaman harus dihubungkan dengan jumlah logam-logam berat yang lain. Hal ini mungkin lebih penting daripada jumlah absolutnya, agar tanaman dapat berfungsi dengan baik. Seng Zn Kadar normal dalam bahan kering berkisar antara 25-150 ppm. Kurang dari 25 ppm tanaman akan kekurangan Zn dan lebih dari 400 ppm akan keracunan. Seng diambil tanaman dalam bentuk Zn2+ tetapi juga dapat diambil dalam bentuk molekul garam kompleks organik seperti EDTA. Pemberian garam-garam Zn yang larut maupun Zn kompleks melalui daun merupakan cara yang sering ditempuh untuk mengatasi kekurangan Zn. Defisiensi Zn telah dikemukakan pada berbagai tanaman antara lain pada tanaman jagung, sorghum, jeruk, polong-polongan, kapas dan berbagai tanaman sayuran. Gejala pertama terlihat pada daun yang muda dimulai dengan khlorosis diantara tulang-tulang daun diikuti dengan berkurangnya laju pertumbuhan tunas dan dapat memberikan gejala roset untuk beberapa tanaman. Gejala yang umum terjadi pada tanaman adalah Timbulnya daerah-daerah berwarna hijau muda, kuning, atau putih diantara tulang-tulang daun terutama daun-daun yang tua di bagian bawah. Jaringan-jaringan pada daerah tersebut di atas mati. Ruas-ruas tanaman/ batang memendek sehingga daun-daunnya memberikan bentuk roset. Daun-daun menjadi kecl, sempit dan agak tebal. Bentuknya seringkali tidak sempurna. Daun-daun lebih cepat gugur. Pertumbuhan tertekan. Bentuk buah seringkali tidak sempurna dan kecil atau tidak berbuah sama sekali. Seperti halnya dengan unsur hara mikro yang lain, seng dalam kadar yang relatif kecil dapat bersifat racun bagi tanaman. Kesetimbangan konsentrasinya di dalam tanaman dengan konsentrasi logam-logam berat yang lain adalah lebih penting daripada konsentraso absolutnya. Kekurangan Zn biasanya timbul pada tanah-tanah berkapur atau tanah-tanah yang diberi perlakuan P berat. Fungsi Zn dalam tanaman meliputi 1 metabilisme auxin meliputi sintesa tryptofan dan metabolisme tryptamin, 2 dehydrogenase enzym, 3 fosfodiesterase, 4 carbonic anhydrase, 5 superoksida dismutase, 6 mendorong pembentukkan cytochrome, dan 7 menstabilkan fraksi ribosom. Molibdenum Mo Kadar normal dalam bahan kering tanaman adalah kurang dari 1 ppm, tetapi kurang dari ppm tanaman akan kekurangan Mo. Tetapi dalam kasus-kasus ekstrim kadar Mo dalam tanaman dapat mencapai 1000-2000 ppm. Kadar Mo dalam nodule kacang-kacangan dapat mencapai 10 kali kadarnya dalam daun. Peranan Mo sebagai unsur essensiil baru saja ditetapkan dibandingkan dengan unsur-unsur lain. Mo mungkin sekali diambil tanaman dalam bentuk MoO42-. Dibutuhkan dalam jumlah yang sangat kecil, dan kelebihan sedikit saja dapat bersifat racun bagi ternak yang memakan bahan hijauan hasil perlakuan Mo. Kesulitan-kesulitan dalam pelaksanaan pemupukan Mo terutama disebabkan karena jumlah yang terlalu kecil. Di Australia biasanya hanya dicampur 24 oz oksida Molibdat dengan 2240 lb superfosfat. Untuk mendapatkan suatu campuran yang meratapun merupakan suatu masalah. Gejala defisiensinya banyak dikemukakan pada berbagai tanaman dan biasanya dimulai dengan gejala chlorosis diantara tulang-tulang daun. Pada tanaman polong-polongan daun-daun biasanya menjadi kuning pucat dan pertumbuhannya tertekan. Gejala ini juga merupakan ciri khas dari kekurangan nitrogen. Hal ini disebabkan karena Mo dibutuhkan oleh Rhizobium untuk fiksasi N. Mo juga dibutuhkan oleh tanaman-tanaman bukan polong-polongan, untuk reduksi nitrat. Kekurangan Mo akan menggangu fiksasi nitrogen, asimilasi nitrogen dan reduksi nitrat yang berarti mengganggu sintesa asam-asam amino dan protein. Mo juga mempengaruhi akumulasi nitrat dan menekan aktivitas oksidase asam askorbat dan merupakan aktivator bagi enzym reduksi nitrat dan oksidase xanthine. Chlor Cl Kadar Cl dalam tanaman biasanya berkisar antara – 2 %, tetapi kadar 10% tidak biasa ditemukan. Chlor diabsorpsi tanaman dalam bentuk Cl– dan baru saja ditetapkan sebagai unsur essensiil pertengan 1950. Brom dalam konsentrasi yang agak tinggi dapat mengganti sebagian fungsi dari chlorseperti halnya antara natrium dengan kalium. Hingga saat ini kekurangan chlor terbanyak dikenal dalam penelitian dengan kultur hara di rumah kaca. Tetapi beberapa tanaman dilapangan menunjukkan respons terhadap unsur ini, seperti tembakau, tomat, lobak, kol, bit, gandum, jagung, kentang, kapas, carrots dan erces. Chlor dalam jumlah yang berlebihan dapat merusak tanaman seperti pada tembakau dan kentang. Untuk kedua specien ini, daun-daun menebal dan cenderung menggulung. Dalam keadaan yang berlebihan ini, maka kwalitas penyimpanan dari kentang dan kwalitas bakar dari tembakau akan berkurang. Gejala defisiensi chlor sukar dikenal. Dikatakan bahwa tanaman yang kekuranagn chlor memperlihatkan warna daun seperti perung. Pada percobaan dengan kultur hara di rumah kaca, kekurangan chlor menekan perkembangan akar. Pengetahuan tentang fungsi chlor dalam nutrisi tanaman relatif belum ada. Cl belum ditemukan dalam hasil metabolisme sehingga peranannya diduga erat kaitannya dengan tekanan osmotik cairan sel, dan kemungkinan dalam hubungan dengan peranan netralisasi dari kation yang berdampak pada proses-proses biokimia dan biofisik. Cl juga dapat menjadi counter ion pada saat kadar K+ meningkat, jadi dengan demikian menjaga turgar daun dan bagian tanaman yang lain. Cl juga ternyata berperan dalam evolusi O2 pada photosystem II dalam proses photosintesa. Serapan NO3– dan SO4= dapat berkurang karena bersaing dengan Cl–. Cobalt Co Belum diketahui apakag cobalt dibutuhkan oleh tanaman tingkat tinggi walaupun telah ditemukan beberapa pengaruh dari unsur ini terhadap jenis leguminosao. Cobalt dibutuhkan oleh rhizobium untuk fiksasi nitrogen sehingga bertitik tolak dari produksi polong-polongan secara biasa, maka unsur ini dinilai essensiil. Cobalt penting untuk rhisobium karena ia merupakan pembentuk vitamin B12 cyanicibalamine, yang sangat penting untuk pembentukkan heamoglobin dan diperlukan untuk fiksasi nitrogen. Penelitian-penelitian tentang peranan Co terhadap ektivitas rhizobium menunjukkan bahwa rhizobium yang diinokulasi pada tanaman legume dengan media bebas cobalt, tidak tumbuh. Percobaannya sulit karena konsentrasi yang dipakai terlalu kecil, berkisar antara – ppb part per billion 1 billion = sesuai dengan kebutuhan organisme-organisme ini. Peneliti-peneliti Rusia akhir-akhir ini mendapatkan bahwa cobalt dapat memperbaiki pertumbuhan, transpirasi dan photosintesa dan pada kacang-kacangan dan mustard, kadar chlorophyl dalam daun baik. Selanjutnya dikemukakan bahwa kadar air dan aktivitas katalase dalam daun bertambah, sedangkan konsentrasi cairan sel berkurang karena perlakuan cobalt. Peranan cobalt selain dalam sinthesa vitamin B12, belum diketahu. Tetapi ada percobaan yang menunjukkan bahwa kemungkinan cobalt merupakan salah satu dari logam-logam yang mengaktifkan enzym-enzym arginase, lecithinase, exalacetic decarboxylase dan enzem malat, tetapi ia tidal mempunyai fungsi khusus. Vanadium V Vanadium merupakan unsur yang essensiil bagi ganggang hijau, scenedesmus, tetapi untuk tanaman tingkat tinggi belum terbukti. Vanadium dapat mengganti molybden sampai batas-batas tertentu dalam butriso azotobakter. Beberapa peneliti mengemukakan pendapat tentang peranan V pada rhizcbium, tetapi belum diterima secara umum. Hubungan unsur ini dengan nutrisi tanaman sama sekali belum diketahui. Natrium Na Kadar dalam tanaman dapat berkisar dari – ± 10 % dalam daun kering. Natrium diabsorpsi dalam bentuk Na+. Secara umum natrium belum diakui sebagai unsur esensiil, tetapi essensiil bagi tanaman-tanaman dari golongan C4. tetapi hasil-hasil percobaan menunjukkan bahwa unsur ini essensiil untuk tanaman bit dan bukan sekedar sebagai pengganti peranan kalium. Telah lama diketahui bahwa pertumbuhan beberapa tanaman distimulir oleh perlakuan natrium dan terutama terjadi pada tanah-tanah yang kekurangan kalium. Ada beberapa tempat di Indonesia dimana petani memupuk pohon kelapanya dengan garam dapur. Natrium mempengaruhi pengikatan air oleh tanaman dan menyebabkan tanaman itu tahan kekeringan. Pada tanah-tanah dengan kadar natrium rendah, daun-daun tenaman bit menjadi hijau tua dan tipis. Tanaman cepat menjadi layu. Gejala nekrotik diantara tulang daun dapat juga terjadi seperti kalium. Peranan kalium dalam proses fisiologi belum banyak diketahui, tetapi beberapa yang telah diketahui adalah 1 dalam akumulasi asam eksalat, 2 peran bersama dengan K, 3 dalam pembukaan stomata, dan 4 mengatur reduktase nitrat. Silikon Si Dalam tanah terutama terdapat bentuk SiOH4 dan diduga tanaman menyerap dalam bentuk ini. Essensialitas dari Si untuk pertumbuhan tanaman tingkat tinggi merupakan pertanyaan yang hangat. Akhir-akhir ini telah ditetapkan bahwa Si essensiil bagi padi, tebu dan rumput disamping beberapa tanaman lain seperti gandum, ketimun, desmondium clover, lettuce, dll. Pentingnya Si bagi ganggang telah lama diketahui tetapi akhir-akhir ini peneliti-peneliti Jepang dalam percobaan dengan kultur hara menemukan bahwa pada tanaman padi silikon dapat menambah tinggi tanaman, jumlah batang, berat basah, dan berat kering tanaman. Apabila pada masa reproduksi pemberian Si dihentikan maka jumlah butir tiap malai dan persentase biji yang masa berkurang. Diduga mungkin Si juga essensiil untuk beberapa tanaman lain seperti ketimun dan gandum. Fungsi Si dalam proses metabolisme dan fisiologi tanaman belum ditemukan. Namun Si nampaknya berperan dalam menjaga agar daun-daun tidak terkulai sehingga meningkatkan photosintesa, meningkatkan resistensi terhadap hama, dan meningkatkan daya oksidasi akar sehingga tanaman padi lebih toleran terhadap kadar Fe dan Mn yang tinggi.
| Уψоբኺжωդևሡ екеቺоν ироվэ | Сн ያтуновсիщէ | Нухраδоփሧ ዱխцаχու вαх |
|---|---|---|
| Вс ጲсዮкθኀоγ | Θчθ щυхуդоկαно | Прувևл опаዘጥтኪ գխմመ |
| Ա сн ኾէ | Оβθщеμθቮεደ жищеፒ | Глεнቧ улуф ցожэβиኼохи |
| Ωψуπ ը всիг | Снεዘоцозε ቇсу րቨцеጷረфур | Խцеፓէк տθξυծ |
Unsur hara esensial merupakan unsur kimia yang dibutuhkan oleh tanaman untuk menunjang pertumbuhan dan perkembangannya. Unsur hara esensial berdasarkan tingkat kebutuhan tanaman dibedakan menjadi tiga yaitu unsur hara dasar basic nutrient, unsur hara makro makronutrien, dan unsur hara mikro mikronutrien. Tanaman berpotensi untuk mengalami masalah unsur hara, baik itu defisiensi maupun toksisitas. Defisiensi dan toksisitas unsur hara yang dialami oleh tanaman dapat diketahui dengan melakukan diagnosis visual yang merupakan metode yang paling mudah untuk diaplikasikan. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi masalah unsur hara yang dialami oleh berbagai jenis tanaman berdasarkan gejala visual yang ditunjukkan oleh tanaman. Penelitian ini dilakukan pada bulan November 2021di sekitar lokasi tempat tinggal peneliti. Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif eksploratif yang dilakukan dengan mengamati berbagai jenis tanaman yang diduga mengalami masalah defisiensi dan toksisitas unsur hara yang kemudian dibandingkan dengan referensi terkait buku dan jurnal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ditemukan 10 spesies tanaman yang menunjukkan gejala defisiensi maupun toksisitas makronutrien dan mikronutrien berdasarkan gejala visual yaitu rambutan, kacang hijau, kacang gude, jagung, singkong, pisang, bawang merah, kembang sepatu, kuping gajah, dan keladi. Tanaman bisa mengalami defisiensi 1 jenis unsur hara, lebih dari 1 jenis unsur hara dan juga bisa mengalami defisiensi dan toksisitas unsur hara dalam waktu yang bersamaan. Figures - uploaded by Hafsan HafsanAuthor contentAll figure content in this area was uploaded by Hafsan HafsanContent may be subject to copyright. Discover the world's research25+ million members160+ million publication billion citationsJoin for free 139 DIAGNOSIS VISUAL MASALAH UNSUR HARA ESENSIAL PADA BERBAGAI JENIS TANAMAN Devi Armita1*, Wahdaniyah1, Hafsan1, Hafizhah Al Amanah2 1Jurusan Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Alauddin Makassar Jl. Sultan Alauddin No. 63, Gowa, Sulawesi Selatan, Indonesia. 92113 *E-mail 2Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian dan Peternakan Universitas Muhammadiyah Bone Jl. Abu Daeng Pasilong No. 62, Bone, Sulawesi Selatan, Indonesia. 92713 Abstrak Unsur hara esensial merupakan unsur kimia yang dibutuhkan oleh tanaman untuk menunjang pertumbuhan dan perkembangannya. Unsur hara esensial berdasarkan tingkat kebutuhan tanaman dibedakan menjadi tiga yaitu unsur hara dasar basic nutrient, unsur hara makro makronutrien, dan unsur hara mikro mikronutrien. Tanaman berpotensi untuk mengalami masalah unsur hara, baik itu defisiensi maupun toksisitas. Defisiensi dan toksisitas unsur hara yang dialami oleh tanaman dapat diketahui dengan melakukan diagnosis visual yang merupakan metode yang paling mudah untuk diaplikasikan. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi masalah unsur hara yang dialami oleh berbagai jenis tanaman berdasarkan gejala visual yang ditunjukkan oleh tanaman. Penelitian ini dilakukan pada bulan November 2021di sekitar lokasi tempat tinggal peneliti. Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif eksploratif yang dilakukan dengan mengamati berbagai jenis tanaman yang diduga mengalami masalah defisiensi dan toksisitas unsur hara yang kemudian dibandingkan dengan referensi terkait buku dan jurnal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ditemukan 10 spesies tanaman yang menunjukkan gejala defisiensi maupun toksisitas makronutrien dan mikronutrien berdasarkan gejala visual yaitu rambutan, kacang hijau, kacang gude, jagung, singkong, pisang, bawang merah, kembang sepatu, kuping gajah, dan keladi. Tanaman bisa mengalami defisiensi 1 jenis unsur hara, lebih dari 1 jenis unsur hara dan juga bisa mengalami defisiensi dan toksisitas unsur hara dalam waktu yang bersamaan. Kata Kunci defisiensi; diagnosis visual; makronutrien; mikronutrien; tanaman; toksisitas Abstract Essential nutrients are chemical elements needed by plants to support their growth and development. Essential nutrients based on the level of plant needs are divided into three, namely basic nutrients, macronutrients and micronutrients. Plants have the potential to experience nutrient problems, either deficiency or toxicity. Nutrient deficiency and toxicity experienced by plants can be identified by performing a visual diagnosis which is the easiest method to apply. This study aims to identify nutrient problems experienced by various types of plants based on visual symptoms shown by plants. This research was conducted in November 2021 in the vicinity of the researcher's residence. This research is an exploratory descriptive study conducted by Armita dkk., Diagnosis Visual … _ 140 observing various types of plants suspected of having nutrient deficiency and toxicity problems which are then compared with related references books and journals. The results showed that there were 10 plant species that showed symptoms of deficiency or toxicity of macronutrients and micronutrients based on visual symptoms, namely rambutan, mung beans, gude beans, corn, cassava, bananas, onion, hibiscus, elephant ears, and taro. Plants can experience deficiency of 1 type of nutrient, more than 1 type of nutrient and can also experience nutrient deficiency and toxicity at the same time. Keywords deficiency; macronutrient, micronutrient; plant; toxicity; visual diagnosis PENDAHULUAN nsur hara esensial merupakan unsur kimia yang penting untuk menunjang pertumbuhan dan perkembangan tanaman Barker & Pilbeam, 2007 dengan kriteria yaitu 1 Tanaman tidak dapat menyelesaikan siklus hidupnya tanpa adanya unsur hara tersebut; 2 Fungsi unsur hara tersebut tidak bisa digantikan oleh unsur hara jenis lainnya; dan 3 Unsur hara tersebut terlibat langsung dalam metabolisme tanaman Marschner, 2012. Unsur hara esensial terdiri atas 1 Nutrisi dasar basic nutrient terdiri atas karbon C, oksigen O, dan hidrogen H; 2 Makronutrien terdiri atas nitrogen N, fosfor P, kalium K, kalsium Ca, belerang S, magnesium Mg; dan 3 Mikronutrien terdiri atas besi Fe, boron B; klor Cl; mangan Mn; seng Zn; tembaga Cu; dan molibdenum Mo Mia, 2015. Sumber utama makro dan mikronutrien pada tanaman berasal dari media tanam, sehingga ketika media tanam, dalam hal ini tanah mengalami kekurangan defisiensi ataupun kelebihan toksisitas unsur hara tertentu akan memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Umumnya, tanaman mengalami defisiensi unsur hara karena ketersediaan unsur hara tersebut di dalam tanah rendah. Namun keberadaan unsur hara dalam jumlah yang banyak di dalam tanah tidak dapat menjamin tanaman terhindar dari kondisi defisiensi nutrisi, karena kondisi defisiensi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor dan dapat dipengaruhi oleh cekaman biotik maupun abiotik Mia, 2015, misalnya kondisi tanah, misalnya pH tanah yang terlalu rendah asam, kondisi pertumbuhan tanaman, dan infeksi penyakit. Kondisi defisiensi unsur hara juga dapat terjadi karena terjadi toksisitas unsur hara esensial tertentu ataupun unsur-unsur hara non esensial yang bisa menjadi inhibitor untuk penyerapan suatu unsur hara esensial yang dibutuhkan oleh tanaman Yi et al., 2020; Rakesh et al., 2021. Metode untuk mengetahui masalah nutrisi yang dialami oleh tanaman, baik itu defisiensi maupun toksisitas dapat dilakukan dengan analisis tanah, analisis jaringan tanaman maupun pengamatan gejala visual diagnosis visual. Diagnosis visual merupakan metode diagnostik yang membantu untuk mendiagnosis defisiensi maupun toksisitas nutrisi yang dialami oleh tanaman dengan pemeriksaan gejala visual Rakesh et al., 2021. Metode ini menjadi metode yang popular dan banyak digunakan untuk mendeteksi masalah nutrisi pada tanaman karena mudah untuk dilakukan atau diaplikasikan langsung di lapangan dan tidak memerlukan peralatan khusus atau analisis laboratorium sehingga mudah diterapkan oleh para petani secara mandiri Roy et al., 2006; The Profitable Soils Group, 2009. Gejala masalah nutrisi juga akan muncul lebih cepat dan bisa dikenali secara visual kurang lebih satu minggu setelah tanaman 141_Teknosains Media Informasi Sains dan Teknologi, Volume 16, Nomor 1, Januari-April 2022, hlm. 139-150 mengalami defisiensi ataupun toksisitas nutrisi Sathyavani et al., 2021. Namun teknik ini membutuhkan pendekatan sistematis dan perlu kehati-hatian untuk identifikasi dan mendapatkan hasil diagnosis yang valid Marschner, 2012. Selain itu, jika lahan pertanian cukup luas akan membutuhkan lebih banyak waktu dan tenaga untuk mengamati seluruh lapangan secara intensif Wulandhari et al., 2019. Tanaman secara umum akan menunjukkan gejala jika mengalami masalah unsur hara yang merupakan respon tanaman akibat gangguan proses fisiologis. Umumnya gejala yang timbul berupa perubahan morfologi yang tidak normal seperti pertumbuhan yang melambat, perubahan bentuk dan warna daun Lestari et al., 2019. Oleh karena itu, gejala kelainan nutrisi bisa menjadi panduan untuk mengidentifikasi defisiensi ataupun toksisitas unsur hara pada tanaman karena gejala yang terlihat pada tanaman ketika mengalami masalah nutrisi erat kaitannya dengan peranan unsur hara tersebut bagi tanaman Rakesh et al., 2021. Berdasarkan uraian latar belakang maka penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi masalah unsur hara esensial yang terjadi pada berbagai jenis tanaman berdasarkan diagnosis visual. Hasil diagnosis visual yang dilakukan diharapkan bisa berkontribusi bagi dunia pertanian, utamanya dalam hal optimalisasi pertumbuhan tanaman melalui pengaplikasian unsur hara yang tepat sesuai dengan kebutuhan tanaman. Dengan mengetahui masalah nutrisi yang dialami oleh tanaman dapat memberikan solusi penanganan yang tepat ketika tanaman mengalami gangguan pertumbuhan akibat unsur hara. METODE PENELITIAN Penelitian dilaksanakan pada bulan November 2021. Jenis penelitian merupakan penelitian kualitatif dengan pendekatan deskriptif eksploratif yaitu mengamati berbagai jenis tanaman di sekitar lokasi tempat tinggal peneliti yang menunjukkan gejala defisiensi maupun toksisitas unsur hara selanjutnya hasil pengamatan dibandingkan dengan referensi berupa buku referensi nutrisi tumbuhan yang meliputi Principles of Plant Nutrition Mengel & Kirkby, 2001, Handbook of Plant Nutrition Barker & Pilbeam, 2007, Plant Nutrition and Soil Fertility Manual Jones Jr., 2012, Marschner’s Mineral Nutrition of Higher Plants Marschner, 2012, dan Nutrition of Crop Plants Mia, 2015, serta berbagai jurnal penelitian terkait. Alat dan bahan yang digunakan yaitu kamera sebagai alat untuk mendokumentasikan tanaman yang bergejala serta alat tulis menulis untuk mencatat gejala yang teramati di lapangan. HASIL DAN PEMBAHASAN Kekurangan ataupun tidak tersedianya unsur hara esensial bagi tanaman akan menyebabkan munculnya gejala defisiensi pada tanaman yang bisa dilihat secara visual. Umumnya indikasi awal terjadinya defisiensi unsur hara dapat diamati dengan jelas pada daun tanaman, baik daun muda daun baru maupun daun tua daun dewasa. Defisiensi unsur hara akibuta unsur hara yang immobile ataupun kurang mobile seperti seng, besi, boron, tembaga, mangan, kalsium, belerang dan klorin pertama kali akan muncul pada daun muda. Sedangkan untuk unsur hara yang mobile seperti kalium, nitrogen, magnesium dan fosfor, gejala defisiensi pertama kali akan teramati pada daun yang lebih tua Kaur, 2020. Sehingga hal ini bisa menjadi langkah awal dalam menentukan jenis defisiensi unsur hara yang dialami oleh tumbuhan secara visual, dengan melihat daun yang mengalami gejala defisiensi unsur hara yaitu daun muda atau daun tua. Langkah selanjutnya setelah mengamati usia daun yang mengalami gejala defisiensi adalah dengan mengenalai gejala defisiensi yang ditunjukkan oleh tanaman, Armita dkk., Diagnosis Visual … _ 142 terutama pada bagian daun. Gejala yang umum terjadi adalah klorosis interveinal, klorosis marginal, klorosis seragam, nekrosis, tepi terdistorsi, terjadinya pengurangan ukuran daun Jeyalakshmi & Radha, 2017 serta pertumbuhan yang abnormal yang diakibatkan jumlah nutrisi yang tidak mencukupi sehingga membatasi pemanjangan dan replikasi sel yang akhirnya menyebabkan pertumbuhan terhambat, deformasi atau daun berkerut Adotey et al., 2021. Gejala-gejala tersebut akan berbeda tergantung dari jenis unsur haranya dan biasanya terkait dengan peranan unsur hara tersebut bagi tanaman. Berbeda dengan defisiensi, toksisitas unsur hara yang terjadi pada tanaman, pada umumnya merupakan unsur hara mikro. Hal tersebut disebabkan karena unsur hara mikro dibutuhkan dalam jumlah yang sangat rendah 0,01% berat kering tanaman sehingga terjadinya peningkatan unsur hara mikro dalam jumlah sedang akan menyebabkan toksisitas. Terjadinya peningkatan unsur hara mikro sekitar 10% dari tingkat kebutuhan tanaman akan menyebabkan terjadinya penurunan berat kering jaringan tanaman. Gejala toksisitas pada tanaman juga berbeda dengan gejala defisiensi yang relatif sulit teridentifikasi secara visual NCERT, 2021. Diagnosis visual untuk toksisitas unsur hara hanya dapat dilakukan dengan pengamatan gejala visual pada daun tua atau daun dewasa, berbeda dengan gejala defisiensi. Hal tersebut disebabkan karena gejala visual defisiensi lebih spesifik, serta terjadinya toksisitas satu unsur hara tertentu akan menginduksi defisiensi unsur hara yang lain Marschner, 2012. Misalnya toksisitas mangan akan menyebabkan terhambatnya penyerapan unsur hara besi dan magnesium NCERT, 2021. Gejala visual yang teramati pada tanaman rambutan Nephelium lappaceum yang menunjukkan masalah nutrisi yaitu terjadinya nekrosis pada ujung daun dewasa Gambar 1. Berdasarkan gejala yang teramati, tanaman rambutan tersebut mengalami defisiensi unsur hara kalium K. Defisiensi unsur hara K terjadi pada daun dewasa pada tanaman karena unsur hara ini merupakan unsur hara yang mobile atau mudah untuk ditransportasikan melalui floem Barker & Pilbeam, 2007. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan Mia 2015 yang menyatakan bahwa gejala yang ditunjukkan oleh tanaman yang mengalami defisiensi unsur K yaitu daun tuanya menunjukkan gejala daun yang terbakar di bagian ujungnya. Hal yang sama juga dikemukakan oleh Meyer et al. 2009 yang menyatakan bahwa defisiensi unsur hara K dimulai dari terbentuknya bintik-bintik kuning atau putih seukuran peniti di bagian ujung daun dewasa yang kemudian akan berubah menjadi coklat. Bintik-bintik kuning tersebut yang kemudian berkembang menjadi coklat merupakan jaringan daun yang mati Tujiyanta, 2010. Gambar 1. Tanaman rambutan Nephelium lappaceum yang menunjukkan masalah defisiensi unsur nitrogen. Keterangan Tanda lingkaran menunjukkan gejala visual yang teramati 143_Teknosains Media Informasi Sains dan Teknologi, Volume 16, Nomor 1, Januari-April 2022, hlm. 139-150 Tanaman rambutan merupakan salah satu tanaman yang membutuhkan unsur hara dalam jumlah yang cukup tinggi sehingga tanaman rambutan yang kurang dipelihara dengan pemberian pupuk dalam jumlah optimal akan mudah mengalami nekrosis daun, terutama pada musim kemarau. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Tujiyanta 2010 diperoleh hasil yang menunjukkan bahwa tanaman rambutan yang tidak diaplikasikan dengan pupuk KCl menunjukkan tingkat nekrosis daun yang paling luas 12,46% serta nekrosis pohon 14,84% dan pemberian pupuk KCl 375 g/pohon menyebabkan terjadinya penurunan gejala nekrosis daun 4,25% dan nekrosis pohon 7,71%. Tanaman selanjutnya yang teramati mengalami masalah nutrisi yaitu tanaman kacang-kacangan yaitu kacang hijau Vigna radiata A dan kacang gude Cajanus cajan. Kedua spesies tanaman ini mengalami gejala visual yang sama yaitu terjadi gejala klorosis pada daun, namun pada tanaman kacang gude, gejala klorosis yang terhadi tidak hanya pada daun dewasa tetapi juga terjadi pada daun muda serta daun muda juga mengalami deformasi bentuk daun Gambar 2. Berdasarkan gejala yang teramati dan dibandingkan dengan literatur terkait menunjukkan bahwa tanaman kacang hijau mengalami defisiensi unsur nitrogen N yang merupakan unsur hara yang bersifat mobile sehingga gejala klorosisnya terjadi pada daun dewasa. McCauley et al. 2003 menyatakan bahwa nitrogen merupakan unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman untuk produksi protein, asam nukleat, dan klorofil sehingga tanaman yang mengalami defisiensi unsur ini akan menunjukkan gejala klorosis daun menguning pada daun dewasa dengan gejala klorosis yaitu hijau muda hingga kuning, semakin berat tingkat defisiensi yang terjadi daun tanaman akan semakin menguning dan dalam kasus yang parah akan menyebabkan daun mengalami nekrosis. Berdasarkan hal tersebut, terlihat pada Gambar terdapat daun yang tidak hanya menunjukkan gejala klorosis tetapi juga nekrosis pada ujung daunnya sehingga kemungkinan gejala defisensi yang dialami oleh tanaman tersebut cukup parah. Gambar 2. Tanaman kacang hijau Vigna radiata yang mengalami defisiensi unsur nitrogen A dan kacang gude Cajanus cajan yang mengalami defisiensi unsur nitrogen, besi, dan kalsium B. Keterangan Tanda lingkaran menunjukkan gejala visual yang teramati Hal yang berbeda ditunjukkan oleh tanaman kacang gude pada Gambar yang tidak hanya menunjukkan gejala klorosis pada daun tua tetapi juga daun muda sehingga defisiensi unsur hara yang dialami oleh tanaman tersebut tidak hanya unsur hara yang bersifat mobile tetapi juga unsur hara yang bersifat immobile atau kurang mobile. Gejala pertama yaitu gejala klorosis pada daun dewasa. Gejala ini menunjukkan tanaman mengalami defisiensi unsur N seperti yang dialami oleh tanaman kacang hijau namun tingkat defisiensinya belum separah pada tanaman kacang hijau. Tanaman yang Armita dkk., Diagnosis Visual … _ 144 kekurangan unsur hara N tidak hanya akan mengalami gejala klorosis tetapi akan menyebabkan pertumbuhan tanaman melambat, lemah dan kerdil Jones Jr., 2012. Gejala kedua yang teramati pada tanaman kacang gude yaitu gejala klorosis pada daun muda dan terjadinya perubahan bentuk daun daun berkerut. Terjadinya klorosis pada seluruh bagian daun muda menunjukkan bahwa tanaman mengalami kekurangan unsur hara besi Fe. Ciri utama daun tanaman yang mengalami kekurangan unsur Fe selain klorosis pada daun muda, daerah sekitar pertulangan daun masih tetap hijau sedangkan bagian helai daun yang lainnya seluruhnya mengalami klorosis Kaur, 2020. Sedangkan terjadinya perubahan bentuk yang teramati pada daun kacang gude disebabkan karena terjadinya defisiensi unsur kalsium Ca. Hal ini sesuai dengan pernyataan yang dikemukakan oleh Mia 2015 yang menyatakan bahwa defisiensi unsur ini dapat teramati di daerah pucuk tanaman yang akan mengalami perubahan bentuk, menunjukkan gejala klorosis dan dengan semakin meningkatnya defisiensi akan menyebabkan terjadinya nekrosis terutama di tepi daun. Gejala ini terkait dengan peranan unsur Ca bagi tanaman yaitu berperan dalam regulasi permeabilitas membran dan integritas struktural sel. Salah satu strategi untuk mencegah terjadinya defisiensi unsur Ca terutama pada tanaman sayuran yaitu dengan pemupukan melalui daun foliar spray dalam bentuk CaCl2 atau CaNO32. Hal tersebut dikarenakan defisiensi unsur Ca pada tanaman biasanya terkait ketidakmampuan tanaman untuk mentranslokasikan unsur tersebut dari bagian tanaman dengan ketercukupan unsur Ca yang tinggi ke bagian tanaman yang mengalami kekurangan unsur tersebut karena unsur Ca merupakan unsur yang relatif tidak mobile melalui floem Olle & Bender, 2009. Tanaman lainnya yang mengalami masalah unsur hara yang ditemukan pada penelitian ini adalah tanaman jagung Zea mays. Gejala masalah unsur hara ditemukan pada daun dewasa sehingga unsur hara yang bermasalah pada tanaman tersebut adalah unsur hara yangbersifat mobile. Daun dewasa pada tanaman jagung menunjukkan gejala klorosis dan nekrosis di bagian margin tepi daun Gambar dan gejala nekrosis di bagian ujung daun Gambar Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Adotey et al. 2021, gejala visual tersebut merupakan gejala defisiensi unsur N dan K. Daun tanaman yang mengalami defisiensi unsur N akan menunjukkan gejala pertama kali pada daun yang lebih tua dengan bentuk seperti huruf V, menguning mulai dari ujung daun kemudian melebar dan menuju pangkal daun. Gejala defisiensi unsur N pada tanaman jagung akan muncul ketika jumlah unsur hara tersebut kurang dari 3% pada tahap awal pertumbuhan fase vegetatif dan kurang dari 2,8% pada fase generatif yang ditandai dengan terbentuknya bunga jantan yang disebut tassel dan bunga betina yang disebut silk rambut jagung. 145_Teknosains Media Informasi Sains dan Teknologi, Volume 16, Nomor 1, Januari-April 2022, hlm. 139-150 Gambar 3. Tanaman jagung Zea mays yang menunjukkan masalah defisiensi unsur kalium A dan unsur nitrogen B. Keterangan Tanda lingkaran menunjukkan gejala visual yang teramati Daun tanaman yang mengalami defisiensi unsur K dimulai dari tepi daun yang menguning kemudian berubah menjadi coklat karena jaringan mati nekrosis menuju pangkal daun. Gejala defisiensi bisa teramati pada tanaman ketika kadar unsur hara tersebut pada tanaman jagung kurang dari 2% pada fase vegetatif dan kurang dari 1,8% pada fase generatif Adotey et al., 2021. Defisiensi unsur K pada tanaman rentan terjadi pada kondisi tanah yang masam, kondisi kekeringan ataupun curah hujan yang sangat tinggi Kumar, 2013. Gejala yang sama juga teramati pada penelitian yang dilakukan oleh Inaya et al. 2021, selain itu pada penelitian tersebut tanaman jagung yang teramati memiliki pertumbuhan yang kerdil serta batang yang kecil. Hal ini menunjukkan bahwa tanaman jagung merupakan tanaman yang rentan mengalami defisiensi unsur N dan K. Berdasarkan data yang dikemukakan oleh Syafruddin et al. 2007, pupuk tanaman jagung di Indonesia umumnya mengandung unsur hara makro yaitu N, P, K, S dan belum ada sentra pengembangan jagung yang terindikasi mengalami kekurangan unsur hara mikro. Unsur hara N dan P dibutuhkan tanaman jagung dimulai dari tahap awal pertumbuhan hingga mendekati fase pematangan sedangkan unsur K dibutuhkan terutama pada fase silking yaitu 2-3 hari setelah terbentuknya bunga jantan. Tanaman selanjutnya yang menunjukkan gejala masalah unsur hara yaitu tanaman singkong Manihot esculenta. Gejala defisiensi yang teramati pada tanaman ini adalah terjadinya klorosis interveinal pada daun dewasa Gambar 4, sehingga diduga tanaman ini mengalami defisiensi unsur hara magnesium Mg. Gejala ini hampir mirip dengan gejala defisiensi unsur hara mangan Mn, namun klorosis interveinal yang terjadi pada tanaman akibat defisiensi unsur hara Mg lebih mencolok sedangkan klorosis interveinal untuk defisiensi Mn menghasilkan bintik kuning yang relatif lebih halus Tiffin, 2005b. Gejala klorosis yang ditunjukkan oleh tanaman yang mengalami defisiensi unsur Mg terkait dengan peranan unsur hara tersebut sebagai salah satu komponen penyusun klorofil pada tanaman Marschner, 2012. Hal ini dibuktikan dari penelitian yang dilakukan oleh Yeh et al. 2000 yaitu terjadi penurunan kandungan klorofil pada tanaman yang tidak diaplikasikan dengan unsur Mg pada tanaman Spathiphyllum. Pada kasus defisiensi yang parah, gejala tidak hanya akan muncul pada daun dewasa tetapi juga pada daun muda yang akan menyebabkan daun gugur prematur. Tanaman mengalami defisiensi unsur hara ini sering terjadi pada tanah yang masam atau tanah yang diaplikasikan dengan pupuk K ataupun Ca dalam jumlah yang tinggi, karena toksisitas kedua unsur hara ini bisa menyebabkan penghambatan penyerapan unsur hara Mg Silva & Uchida, 2000. Armita dkk., Diagnosis Visual … _ 146 Gambar 4. Tanaman singkong Manihot esculenta yang menunjukkan masalah defisiensi unsur magnesium. Keterangan Tanda lingkaran menunjukkan gejala visual yang teramati Pada penelitian ini juga diamati masalah nutrisi pada tanaman pisang Musa paradisiaca. Gejala yang teramati pada tanaman pisang yaitu helai daun dewasa mengalami klorosis menguning parsial Gambar dan menunjukkan gejala klorosis yang berkembang menjadi nekrosis pada bagian ujung dan tepi daun dewasa Gambar Berdasarkan gejala yang teramati, tanaman pisang tersebut diduga mengalami toksisitas unsur K yang menyebabkan terjadinya ketidakseimbangan rasio MgO/K2O di dalam tanah dan menyebabkan tanaman mengalami defisiensi unsur Mg dan Ca. Sedangkan berdasarkan gejala pada Gambar diduga tanaman pisang tersebut mengalami defisiensi unsur P. Gejala defisiensi unsur P terlihat pada daun tua berupa klorosis pada bagian margin tepi daun dan pada kasus defisiensi yang parah menyebabkan tepi daun menjadi nekrotik, produksi daun berkurang serta bisa menyebabkan tanaman mengalami kematian dini. Unsur P pada tanaman pisang merupakan unsur hara yang membantu tanaman menghasilkan rimpang yang sehat, sistem perakaran yang sehat, regulasi pembungaan dan secara umum berperan dalam pertumbuhan vegetatif. Unsur ini juga merupakan salah satu dari tiga nutrisi utama yang diserap oleh akar pisang dalam bentuk H2PO4. Haifa, 2021. Gambar 5. Tanaman pisang Musa paradisiaca yang menunjukkan masalah toksisitas unsur kalium A dan defisiensi unsur fosfor. Keterangan Tanda lingkaran menunjukkan gejala visual yang teramati Tanaman selanjutnya yang menunjukkan masalah nutrisi yaitu tanaman bawang merah. Gejala yang teramati pada tanaman bawang merah yaitu terjadi klorosis dan nekrosis di bagian ujung daun dewasa Gambar 6. Gejala defisiensi tersebut merupakan gejala defisiensi unsur N dan K, sebagaimana hasil penelitian yang dilakukan oleh Tiffin 2005a bahwa gejala defisiensi unsur N pada tanaman bawang mearah yaitu daun menguning atau kuning kehijauan yang dimulai dari ujung daun dan ujung daun bisa mengerut serta menyebabkan pertumbuhan terhambat sedangkan tanaman bawang merah yang mengalami defisiensi unsur K yaitu daun yang lebih tua daun dewasa mengalami nekrosis kematian sel dimulai dari ujung daun. Daun tanaman menjadi layu karena kehilangan turgiditasnya serta daun tampak tipis. Defisiensi unsur N pada tanaman dapat terjadi karena kondisi drainase yang buruk, kondisi suhu yang rendah atau kondisi lingkungan dengan kelembaban tinggi sehingga unsur N di dalam tanah mengalami pencucian leaching. Terjadinya leaching juga menjadi faktor pemicu terjadinya defisiensi unsur kalium terutama pada kondisi tanah berpasir selama periode hujan lebat. Unsur N dan K merupakan unsur hara penting yang dibutuhkan oleh tanaman bawang. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Widodo et al., 2021, pemupukan 147_Teknosains Media Informasi Sains dan Teknologi, Volume 16, Nomor 1, Januari-April 2022, hlm. 139-150 unsur N dan K pada tanaman bawang merah dengan ratio yang optimal akan memengaruhi pertumbuhan dan produksi umbi bawang merah varietas Batu Ijo. Dosis pupuk N yang terbaik adalah 300 kg/ha sedangkan dosis pupuk K yang terbaik sebanyak 150 kg/ha untuk menghasilkan bobot segar tanaman dan bobot segar umbi tertinggi sedangkan berdasarkan penelitian Hilman et al., 2014 pada tanaman bawang merah varietas Aggregatum, dosis pupuk N dengan hasil umbi terbaik yaitu sebesar 265 kg/ha. Gambar 6. Tanaman bawang merah Alium ascalonicum yang menunjukkan masalah defisiensi unsur N dan K. Keterangan Tanda lingkaran menunjukkan gejala visual yang teramati Tanaman hias juga merupakan tanaman yang rentan mengalami masalah nutrisi, sebagaimana ditemukan pada penelitian ini tanaman hias yang mengalami masalah nutrisi yaitu tanaman kembang sepatu Hibiscus rosa-sinensis, kuping gajah Anthurium sp., dan keladi Caladium sp.. Gejala yang teramati pada tanaman kembang sepatu yaitu daun dewasa dan daun muda mengalami klorosis namun tidak menyeluruh, hanya berupa spot-spot di helai daun Gambar sedangkan pada tanaman kuping gajah gejala yang teramati yaitu terjadinya klorosis pada daun dewasa namun hanya di bagian margin daun dan terdapat daun dewasa yang tidak hanya menunjukkan gejala klorosis di bagian marginnya tetapi juga mengalami nekrosis sedangkan bagian tengah helai daun tetap berwarna hijau Gambar Gejala yang teramati pada tanaman keladi yaitu ujung dan margin daun mengalami gejala klorosis dan berkembang menjadi gejala nekrosis yang parah pada bagian ujung daun Gambar Gambar 7. Tanaman hias yang menunjukkan masalah unsur hara yaitu tanaman kembang sepatu Hibiscus rosa-sinensis A, kuping gajah Anthurium sp. B, dan keladi Caladium sp. C. Keterangan Tanda lingkaran menunjukkan gejala visual yang teramati Armita dkk., Diagnosis Visual … _ 148 Berdasarkan gejala yang teramati, tanaman kembang sepatu mengalami defisiensi unsur Mn yang merupakan unsur hara mikro yang bersifat immobile sehingga gejala defisiensinya ditunjukkan pada daun muda. Gejala klorosis pada daun muda tidak hanya ditunjukkan oleh tanaman yang mengalami defisiensi unsur Mn tetapi juga unsur Fe, namun jika tanaman mengalami defisiensi unsur Fe, klorosis yang terjadi seragam atau terjadi pada keseluruhan bagian daun sedangkan gejala klorosis karena defisiensi unsur Mn, gejala klorosisnya bersifat interveinal Rakesh et al., 2021 atau berupa spot-spot klorosis di antara tulang daun Sufardi, 2019. Hal yang berbeda dialami oleh tanaman kuping gajah. Tanaman ini diduga mengalami defisiensi unsur hara makro yaitu unsur K dengan gejala defisiensi yaitu klorosis interveinal mulai dari ujung dan tepi daun. Gejala defisiensi unsur K dimulai dari daun dewasa yang kemudian akan berkembang ke daun yang lebih muda Adotey et al., 2021. Sedangkan tanaman keladi mengalami defisiensi unsur Ca sebagaimana penelitian yang dilakukan oleh Miyasaka et al. 2002. Pada penelitian tersebut, tanaman keladi Lehua maoli’ yang ditanam di dalam larutan hidroponik dengan tingkat defisiensi berat menunjukkan gejala daun yang menguning di bagian margin tepi daun dan kematian jaringan nekrosis di anatara vena dan sekitar margin daun. Tanaman keladi mengalami defisiensi unsur Ca jika konsentrasi unsur Ca yang terdapat pada helai daun kurang dari 0,7% berat kering tanaman. Unsur Ca pada tanaman berperan penting dalam stabilitas membran sel dan dinding sel. Oleh karena itu tanaman yang mengalami kekurangan unsur ini bisa menyebabkan pucuk tanaman mati. Kondisi defisiensi unsur ini juga dapat menyebabkan tanaman lebih mudah terinfeksi penyakit tular tanah serta menyebabkan menurunnya pertumbuhan akar dan tunas Miyasaka et al., 2002. Hasil pengamatan 10 spesies tanaman yang mengalami masalah unsur hara defisiensi dan toksisitas menunjukkan bahwa untuk diagnosis visual, organ daun merupakan organ yang paling mudah diamati karena paling rentan mengalami perubahan ketika tanaman mengalami masalah unsur hara. Tanaman bisa mengalami defisiensi unsur hara lebih dari 1 jenis seperti pada tanaman kacang gude, jagung, dan bawang merah. Selain itu tanaman juga bisa mengalami defisiensi dan toksisitas unsur hara dalam waktu yang bersamaan, sebagaimana yang teramati pada tanaman pisang, yaitu mengalami toksisitas unsur K dan defisiensi unsur P. Gejala visual tanaman yang mengalami defisiensi unsur hara lebih mudah teramati dibandingkan gejala toksisitas, karena terjadinya toksisitas unsur hara pada tanaman biasanya akan diikuti dengan terjadinya defisiensi unsur hara jenis lainnya yang disebabkan terhambatnya penyerapan unsur hara tersebut dari dalam tanah. Oleh karena itu untuk menguatkan data yang diperoleh dari diagnosis visual masalah unsur hara tanaman, perlu dilakukan analisis jaringan tanaman dan analisis tanah, sehingga bisa mencegah terjadinya kerancuan dalam penyusunan kesimpulan terutama untuk unsur hara dengan gejala visual yang relatif tinggi tingkat kemiripannya. Diagnosis visual merupakan metode analisis masalah unsur hara yang paling mudah dilakukan namun tidak bisa menjadi satu-satunya metode yang digunakan dalam menentukan gangguan unsur hara yang dialami oleh tanaman terutama jika digunakan oleh orang yang belum ahli berpengalaman karena diagnosis visual ini memerlukan pengalaman yang mumpuni untuk membua kesimpulan yang akurat. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian ditemukan 10 spesies tanaman yang menunjukkan gejala defisiensi maupun toksisitas makro dan mikronutrien berdasarkan gejala visual yaitu tanaman rambutan, kacang hijau, kacang gude, jagung, singkong, pisang, bawang 149_Teknosains Media Informasi Sains dan Teknologi, Volume 16, Nomor 1, Januari-April 2022, hlm. 139-150 merah, kembang sepatu, kuping gajah, dan keladi. Tanaman bisa mengalami defisiensi 1 jenis unsur hara yaitu tanaman rambutan, kacang hijau, singkong, kembang sepatu, kuping gajah, dan keladi serta bisa juga mengalami defisiensi lebih dari 1 jenis unsur hara sebagaimana ditemukan pada tanaman kacang gude, jagung, dan bawang merah. Selain itu tanaman juga bisa mengalami defisiensi dan toksisitas unsur hara dalam waktu yang bersamaan sebagaimana yang teramati pada tanaman pisang. DAFTAR PUSTAKA Adotey, N., McClure, A. M., Raper, T. B., & Florence, R. 2021. Visual symptoms A Handy Tool in Identifying Nutrient Deficiency in Corn, Cotton and Soybean. Tennessee Institute of Agriculture The University of Tennessee. Barker, A. V, & Pilbeam, D. J. 2007. Handbook of Plant Nutrition. United States CRC Press. Profitable Soils Group. 2009. Nutrient deficiencies, toxicities and imbalances. In Subsoils Manual pp. 31–40. Adelaide The Profitable Soils Group. Haifa. 2021. Nutritional recommendations for banana. Haifa. Hilman, Y., Sopha, G. A., & Lukman, L. 2014. Nitrogen effect on production, nutrients uptake and nitrogen-use efficiency of shallot Allium cepa var aggregatum. Advances in Agriculture & Botanics-International Journal of the Bioflux Society, 62, 128–133. Inaya, N., Armita, D., & Hafsan. 2021. Identifikasi masalah nutrisi berbagai jenis tanaman di Desa Palajau Kabupaten Jeneponto. Jurnal Mahasiswa Biologi, 13, 94–102. Jeyalakshmi, S., & Radha, R. 2017. A Review on diagnosis of nutrient deficiency symptoms in plant leaf image using digital image processing. ICTACT Journal on Image and Video Processing, 74, 1515–1524. Jones Jr., J. B. 2012. Plant Nutrition and Soil Fertility Manual. United States CRC Press. Kaur, G. 2020. Automated nutrient deficiency detection in plants A Review. Palarch’s Journal of Archaeology of Egypt/Egyptology, 176, 5894–5901. Kumar, A. 2013. Nutrient deficiency symptoms in Maiza. Technical Bulletin, August, 175-177. Marschner, P. 2012. Marschner’s Mineral Nutrition of Higher Plants Third Edit. London Academic Press. McCauley, A., Jones, C., & Jacobsen, J. 2003. Plant nutrient functions and deficiency and toxicity symptoms. In Nutrient Management Module Vol. 9. Montana Montana State University. Mengel, K., & Kirkby, E. A. 2001. Principles of Plant Nutrition. Amsterdan Kluwer Academic Publishers. Meyer, R. D., Marcum, D. B., & Orloff, S. B. 2009. Fertilization. In Irrigated Alfafa Management for Mediterranean and Desert Zone pp. 41–49. Calofornia University of California. Mia, M. A. B. 2015. Nutrition of Crop Plants. New York Nova Publishers. Miyasaka, S. C., Hamasaki, R. T., & Pena, R. S. de la. 2002. Nutrient deficiencies and excesses in Taro. Soil and Crop Management, 11, 1–14. NCERT. 2021. Biology. In Mineral Nutrition Vol. 16, pp. 194–205. New Delhi NCERT. Olle, M., & Bender, I. 2009. Causes and control of calcium deficiency disorders in vegetables A review. Journal of Horticultural Science and Biotechnology, 846, 577–584. Rakesh, S., Pareek, N. K., & Rathore, R. S. 2021. Visual nutrient deficiency symptoms in plants. Agrospheres E-Newsletter, 24, 42–45. Roy, R. N., Finck, A., J, B. G., & Tandon, H. L. S. 2006. Plant nutrition for food security. In Experimental Agriculture Vol. 43, Issue 1. Rome Food and Agriculture Organization of The United Nations. Sathyavani, R., Jaganmohan, K., & Kalaavathi, B. 2021. Detection of plant leaf nutrients using convolutional neural network based internet of things data acquisition. International Journal of Nonlinear Analysis and Applications, 122, 1175–1186. Silva, J., & Uchida, R. 2000. Essential nutrients for plant growth. In Plant Nutrient Management in Hawaii’s Soils, Approaches for Tropical and Subtropical Agriculture pp. 31–55. Hawai University of Hawaii . Sufardi. 2019. Pengantar Nutrisi Tanaman 2nd ed.. Banda Aceh Syiah Kuala University Press. Armita dkk., Diagnosis Visual … _ 150 Syafruddin, Faesal, & Akil, M. 2007. Pengelolaan hara pada tanaman jagung. In Jagung Teknik Produksi dan Pengembangan pp. 205–218. Bogor Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Tiffin, D. 2005a. Alliums bulb onions, salad onions and leeks. In Interpretation of leaf nutrient analysis results. Warwickshire Horticultural Development Council. Tiffin, D. 2005b. Brassicas cabbage, Brussels Council sprouts, cauliflower, broccoli, turnip and swede. In Interpretation of leaf nutrient analysis results. Warwickshire Horticultural Development Council. Tujiyanta. 2010. Pengaruh pupuk KCI terhadap nekrosis daun rambutan. Jurnal Penelitian Inovasi, 331, 35–47. Widodo, Marlin, & Sitio, N. B. 2021. Response of shallots of Batu Ijo variety to doses of N and K fertilizers. Akta Agrosia, 241, 19–24. Wulandhari, L. A., Gunawan, A. A. S., Qurania, A., Harsani, P., Triastinurmiatiningsih, Tarawan, F., & Hermawan, R. F. 2019. Plant nutrient deficiency detection using deep convolutional neural network. ICIC Express Letters, 1310, 971–977. Yeh, D. M., Lin, L., & Wright, C. J. 2000. Effects of mineral nutrient deficiencies on leaf development, visual symptoms and shoot-root ratio of Spathiphyllum. Scientia Horticulturae, 86, 223–233. Yi, J., Krusenbaum, L., Unger, P., Hüging, H., Seidel, S. J., Schaaf, G., & Gall, J. 2020. Deep learning for non-invasive diagnosis of nutrient deficiencies in sugar beet using RGB images. Sensors, 20, 1–19. ... Unsur hara esensial merupakan unsur kimia yang dibutuhkan oleh tanaman untuk menunjang pertumbuhan dan perkembangannya. Unsur hara esensial berdasarkan tingkat kebutuhan tanaman dibedakan yaitu unsur hara makro makronutrien, dan unsur hara mikro mikronutrien Armita et al., 2022. Suplai unsur hara tersedia dipengaruhi oleh sifat-sifat tanah, yaitu sifat fisika, kimia, dan biologi tanah. ...... Unsur hara atau nutrien adalah komponen yang sangat diperlukan oleh tanaman. Tanah yang baik adalah tanah yang menawarkan komponenkomponen ini sepenuhnya dan dalam jumlah yang memadai untuk mempertahankan pertumbuhan tanaman Armita et al., 2022. Unsur hara lengkap dapat mendorong perkembangan tanaman dan menghasilkan output yang berkualitas tinggi. ...... Sumber utama mikronutrien pada tanaman berasal dari media tanam, sehingga ketika media tanam, dalam hal ini tanah mengalami kekurangan defisiensi ataupun kelebihan toksisitas unsur hara tertentu akan memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Umumnya, tanaman mengalami defisiensi unsur hara karena ketersediaan unsur hara tersebut di dalam tanah rendah Armita et al., 2022. ... Muhammad AsrilHardian NingsihBasuki ArumMenulisKesuburan tanah digambarkan sebagai “kemampuan tanah untuk menyediakan unsur hara esensial tanaman dan air tanah dalam jumlah dan proporsi yang memadai untuk pertumbuhan dan reproduksi tanaman tanpa adanya zat beracun yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman”. Tanah yang subur “menyediakan nutrisi penting untuk pertumbuhan tanaman, mendukung komunitas biotik yang beragam dan aktif, menunjukkan struktur tanah yang khas dan memungkinkan dekomposisi yang tidak terganggu”.Nutrisi tanaman adalah unsur kimia penting yang dibutuhkan oleh tanaman dan secara langsung atau tidak langsung terlibat dalam metabolisme serta aktivitas fisiologis dalam tubuh tanaman. Berdasarkan tingkat kebutuhan tanaman, nutrisi dibedakan menjadi 3 yaitu nutrisi dasar, nutrisi makro yaitu Nitrogen N, Fosfor P, Kalium K, Kalsium Ca, Magnesium Mg dan Belerang S serta nutrisi mikro yaitu Besi Fe, Mangan Mn, Boron B, Molibdenum Mo, Tembaga Cu, Seng Zn dan Klor Cl. Penelitian ini dilakukan untuk mengidentifikasi gejala defisiensi dan toksisitas nutrisi yang dialami oleh tanaman di Desa Palajau Kabupaten Jeneponto. Identifikasi gejala dilakukan secara visual pengamatan langsung. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat beberapa jenis tanaman yang mengalami masalah nutrisi yaitu tanaman kacang hijau menunjukkan gejala defisiensi unsur Fe dan toksisitas unsur Zn, jagung menunjukkan gejala defisiensi unsur K, kelapa menunjukkan gejala defisiensi unsur Mg dan K, jeruk menunjukkan gejala defisiensi unsur N, S, dan Ca, mangga menunjukkan gejala defisiensi unsur K dan gangguan unsur B, serta tanaman srikaya yang menunjukkan gejala defisiensi unsur K. Pengamatan visual merupakan langkah awal untuk mengetahui masalah nutrisi pada tanaman, sehingga perlu dilakukan analisis laboratorium berupa analisis tanah soil testing dan analisis jaringan tanaman untuk mendukung data yang diperoleh di Kunci idefisiensi, identifikasi visual, nutrisi tanaman, toksisitasNutrient has an important effect on crop nutrition. It is important to find a correct balance between macronutrients and micronutrients for maize crop. Nutrients in the soil are taken up by the roots of the plant after which they are translocated within the plant reaching the stems and leaves. Decreased water availability in the soil reduces the movement of the nutrients and when this is the case, plant growth is hampered. Nitrogen N Plants suffering from nitrogen tend to show stunted growth. The leaves turn a pale green. The oldest leaves show yellow discolouration and necrosis starting at the tip of the leaf. Low or high pH soils make the problem worsen. N is important for lush green growth. It contributes towards yield & grain quality. Maize plant requires nitrogen and phosphorous soon after germination to stimulate the growth of stems, leaves and ear. The majority of nitrogen is needed during the growth. Nitrogen is important for lush green growth of the maize which significantly contributes towards yields and better grain quality. A maize plant requires both nitrogen and phosphorous soon after germination to stimulate the overall growth of plant structures. The majority of nitrogen is needed during the period of maximum growth which is the month prior to tasselling and silking. Phosphorous P Young plants suffering from a deficiency in phosphorous are stunted and thin with dark green leaves. Leaf margins, veins and stems show tinges of purple which may even spread across the whole blade of the leaf. This reddish discolouration is usually visible mainly in the juvenile stage of the plant's life. Acidic and very alkaline soils worsen the plants as do cold and wet conditions. Crops with poorly developed root systems struggle without enough phosphorous so it is very important to get the levels right to ensure good early plant development which will contribute towards even maturing and reduced grain losses at assess nutrients deficiency in plants, most agriculturists primarily depend on visual symptoms, soil analysis and plant tissue analysis. The seventeen essential plant elements are carbon C, hydrogen H, oxygen O, nitrogen N, phosphorus P, potassium K, calcium Ca, magnesium Mg, sulphur S, iron Fe, zinc Zn, manganese Mn, copper Cu, boron B, molybdenum Mo, chlorine Cl and nickel. Carbon, hydrogen, and oxygen are obtained from air and YiLukas KrusenbaumPaula UngerJuergen GallIn order to enable timely actions to prevent major losses of crops caused by lack of nutrients and, hence, increase the potential yield throughout the growing season while at the same time prevent excess fertilization with detrimental environmental consequences, early, non-invasive, and on-site detection of nutrient deficiency is required. Current non-invasive methods for assessing the nutrient status of crops deal in most cases with nitrogen N deficiency only and optical sensors to diagnose N deficiency, such as chlorophyll meters or canopy reflectance sensors, do not monitor N, but instead measure changes in leaf spectral properties that may or may not be caused by N deficiency. In this work, we study how well nutrient deficiency symptoms can be recognized in RGB images of sugar beets. To this end, we collected the Deep Nutrient Deficiency for Sugar Beet DND-SB dataset, which contains 5648 images of sugar beets growing on a long-term fertilizer experiment with nutrient deficiency plots comprising N, phosphorous P, and potassium K deficiency, as well as the omission of liming Ca, full fertilization, and no fertilization at all. We use the dataset to analyse the performance of five convolutional neural networks for recognizing nutrient deficiency symptoms and discuss their nitrogen it is one of the most essential mineral for the plant. Shallot Allium cepa var aggregatum L. was grown under fully irrigated conditions in a field experiment in the Central Java Indonesia to study and determine i optimum nitrogen dosage for bulb yield, ii nutrients uptake and iii nitrogen use efficiency. The field experiment was performed as a randomized complete block design with five nitrogen levels 100, 200, 300, 400, 500 kg/ha-1 with six replicates. Our results showed that increased nitrogen rate enhanced shallot production. It was shown that the optimum dosage is 265 kg/ha-1. The highest nutrients uptake was reached by 300 kg N/ha-1. But, increasing the applied nitrogen rate decrease the NUE. The range of NUE values recorded was between and g bulb per g Allium cepa var. Aggregatum L have many varieties that can be grown in the highlands and lowlands and one of them is the Batu Ijo variety. Nutrients N and K play an important role for plant needs. This research was conducted from March to June 2019 in Medan Baru, Bengkulu City. This study used a completely randomized design with two factors. The first factor was the dose of N fertilizer and the second factor was the application of K fertilizer. The application of N fertilizer had a significant effect on the number of shallots at week 2. The Urea dose given decreases the number of spring onions. For the best treatment at plant height is the treatment of Urea 300 kg/ha and KCl 50 kg/ha. Plant growth from week 2 to 5 increased significantly. The application of K fertilizer has an effect on the number of shallots at week 2 and the number of tubers. The higher the plant age, the more the number of leaves produced, but at higher doses, the number of leaves and the number of tubers decreased. The best treatment for the number of leaves produced was Urea 300 kg/ha and without giving KCl. For the best treatment of fresh plant weight, namely Urea 300 kg/ha and KCl 150 kg/ha, the best treatment fresh tuber weight was Urea 300 kg/ha and KCl 150 kg/ha, for tuber diameter the best treatment was 200 kg/ha of urea and KCl 100 kg/ha and for the number of tubers of Urea 0 kg/ha and KCl 150 kg/ shallots, N fertilizer, K fertilizerR. SathyavaniK. JaganMohan Kalaavathi BhuvaneshwaranIn this paper, the study detects the nutritional deficiencies from these leaves using Internet of Thing IoT based image acquisition and nutrition analyser devices. The former captures the color of the leaf and the latter helps in finding the nutrients in each zone based on the image captured by the device. The study uses an improved convolutional neural network to detect automatically the nutrients present in a leaf. The type of leaf is considered from the plants including coriander, tomato, pepper, chili, etc. The Convolutional Neural Network CNN is used to extract the patterns of leaf images from the data capturing IoT devices and nutrition analyser device. The system stores and process the data in cloud, where the CNN integrated in Virtual Machines enables the process of input data and process it and sends the report to the authority. A total of 3000 images are collected out of various disorders in five different plants. A 5 fold cross-validation is conducted on training and testing dataset. The system is tested in terms of accuracy, sensitivity, specificity, f-measure, geometric mean and percentage error. The comparison made with existing models shows an improved detection accuracy by CNN than other deep learning models. © 2021, Semnan University, Center of Excellence in Nonlinear Analysis and Applications. All rights Barker David J. PilbeamIn 2007, the first edition of Handbook of Plant Nutrition presented a compendium of information on the mineral nutrition of plants available at that time-and became a bestseller and trusted resource. Updated to reflect recent advances in knowledge of plant nutrition, the second edition continues this tradition. With chapters written by a new team of experts, each element is covered in a different manner, providing a fresh look and new understanding of the material. The chapters extensively explore the relationship between plant genetics and the accumulation and use of nutrients by plants, adding to the coverage available in the first edition. The second edition features a chapter on lanthanides, which have gained importance in plant nutrition since the publication of the first edition, and contains chapters on the different mineral elements. It follows the general pattern of a description of the determination of essentiality or beneficial effects of the element, uptake and assimilation, physiological responses of plants to the element, genetics of its acquisition by plants, concentrations of the element and its derivatives and metabolites in plants, interaction of the element with uptake of other elements, diagnosis of concentrations of the element in plants, forms and concentrations of the element in soils and its availability to plants, soil tests and fertilizers used to supply the element. The book demonstrates how the appearance and composition of plants can be used to assess nutritional status and the value of soil tests for assessing nutrition status. It also includes recommendations of fertilizers that can be applied to remedy nutritional deficiencies. These features and more make Handbook of Plant Nutrition, Second Edition a practical, easy-to-use reference for determining, monitoring, and improving the nutritional profiles of plants worldwide.Bahanpencemar yang terkandung dari buangan limbah dapat berupa unsur hara (nutrien), sedimen, pestisida, organisme patogen, sampah dan logam berat. Logam berat terdiri dari elemen esensial dan elemen non esensial. Elemen esensial adalah elemen yang dibutuhkan didalam tubuh karena sel tidak mampu menghasilkan elemen esensial itu sendiri Unsure 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 unsure tersebut tidak tersedia bagi tanaman, maka tanaman akan menunjukkan gejala kekurangan unsure tersebut dan pertumbuhan tanaman akan merana. Berdasarkan jumlah yang diperlukan kita mengenal adanya unsur hara makro dan unsur hara mikro. Unsur hara makro diperlukan oleh tanaman dalam jumlah yang lebih besar berat tubuh tanaman. Sedangkan unsur hara mikro diperlukan oleh tanaman dalam jumlah yang relatif kecil beberapa ppm/ part per million dari berat keringnya. Contoh 1. Unsur N termasuk unsur hara makro. Unsur ini diperlukan oleh tanaman dalam jumlah 1- % 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. 2. Unsur Al 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 menjadi tidak tersedia bagi tanaman. 3. Unsur Cu termasuk unsur hara mikro. Unsur ini diperlukan tanaman dalam jumlah yang relatifkecil 6 ppm. Jika jumlahnya banyak, Cu akan menjadi racun bagi tanaman, misalnya Cuakan membunuh ganggang pada konsentrasi 1 ppm. Unsur hara makro antara lain C, H, O, N, P, K, S, Ca, dan Mg. Sedangkan yang termasuk unsure hara mikro adalah Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo, dan Cl. Beberapa unsur ada yang esensial bagi tanaman tertentu, misalnya Na, Si dan Co. Karbon diambil oleh tumbuhan dalam bentuk gas CO2 , hidrogen diambil dalam bentuk air H2O, 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 N2 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 Gambar 1a. Rhizobium ini dapat memfiksasi 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. Ion amonium oleh bakteri nitrifikasi spesies dari genus Nitrobacter dan Nitrozomonas dapat diubah menjadi ion NO3 Tumbuhan dapat mengambil nitrogen dalam bentuk ion NH4+ maupun NO3-. Make a Comment
Setidaknyatanaman membutuhkan 13 macam unsur hara esensial makro (N, P, K, S, Mg, Ca), unsur hara mikro (Cl, Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo) dan kurang lebih 5 unsur hara non-esensial atau fungsional (Na, Co, V, Si, Ni). Semua unsur ini wajib diperlukan tanaman untuk metabolisme yang sempurna. Klasifikasi pupuk
unsur hara esensial dan non esensial
