BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tanaman
padi merupakan sumber bahan pangan
penting bagi masyarakat di Indonesia. Kualitas maupun kuantitas merupakan
faktor yang sangat diperhatikan dalam penanganan sistem penanaman padi. Tanaman
padi gogo merupakan tanaman pangan yang
banyak dibudidayakan pada lahan kering tadah hujan. Pada lahan tersebut periode
pertumbuhan sangat pendek karena curah
hujan yang terbatas dan suhu yang relatif tinggi. Untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman padi
gogo pada lahan kering ini dengan periode pertumbuhan yang terbatas, maka
diperlukan penanganan yang intensif.
Akhir-akhir ini untuk meningkatkan
pertumbuhan tanaman padi gogo, petani secara konvensional telah banyak
menggunakan pupuk anorganik serta hormon tanaman (fitohormon) kimiawi. Cara ini membutuhkan biaya yang besar karena
harga pupuk anorganik serta fitohormon kimiawi yang sangat mahal. Salah satu
cara untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman padi gogo dengan menggunakan
bakteri tanah penghasil fitohormon yang dikenal sebagai Plant-growth-promoting rhizobacteria (PGPR) merupakan alternatif yang perlu dipertimbangkan. Selain itu, bisa juga menggunakan
mikroorganisme pelarut fosfat, dan juga menggunakan mikoriza.
Fosfor
merupakan unsur hara penting penyusun adenosin trifosfat (ATP) yang secara
langsung berperan dalam proses penyimpanan dan transfer energi maupun kegiatan
yang terkait dalam proses metabolisme tanaman (Dobermann and Fairhurst, 2000;
dalam Sarlan dan Sembiring, 2006). Hara P memacu pembentukan akar dan
penambahan jumlah anakan, disamping itu juga berfungsi mempercepat pembungaan
dan pemasakan buah.
Unsur ini diserap dalam bentuk ion H2PO4
, HPO4 dan PO4. Diantara ke-3 ion ini yang lebih mudah diserap adalah ion H2PO4
karena bermuatan satu (valensi satu) sehingga tanaman hanya membutuhkan sedikit
energi untuk menyerapnya esensialitas dari unsur ini adalah:
- Membentuk
dalam penyusunan senyawa ATP yaitu senyawa berenergi tinggi yang
dihasilkan dalam proses respirasi siklus kreb sehingga tanaman dapat
melakukan semua aktifitas biokimianya seperti pembungaan, pembentukan sel,
transpirasi, transportasi dan fotosintesus secara absorbsi.
- Membentuk
senyawa fitin ( Ca-Mg-inositol-6P) yang terdapat dalam biji tepatnya dalam
endosperm untuk proses perkecambahan.
- Membentuk
DNA dan RNA untuk pembentukan inti sel
DNA Nukleotida. - Membentuk
senyawa fosfolipid yang berfungsi dalam mengatur masuk keluarnya
(permeabilitas) zat-zat makanan didalam sel dan merupakan bahan dasar dari
bagian sel.
Kekurangan
akan unsur hara P ditandai dengan terhambatnya pertumbuhan vegetatif tanaman
yaitu; daun terlihat menyempit, kecil, sangat kaku, dan berwarna hijau gelap.
Batang terlihat kurus dan timbul warna keunguan sehingga tanaman menjadi
kerdil. Menurut Dobermann and Fairhurst (2000)
Secara
detail fungsi fosfor dalam pertumbuhan tanaman sukar di utarakan, namun
demikian fungsi-fungsi utama fosfor dalam pertumbuhan tanaman adalah sebagai
berikut :
- Memacu terbentuknya bunga dan buah
- Menurunkan kegagalan penyerbukan
- Perkembangan akar halus dan akar rambut
- Memperkuat batang sehingga tidak mudah
rebah
- Memperbaiki kualitas buah
1.2. Tujuan
Adapun tujuan
darimakalah ini adalah :
Mahasiswa
mengetahui pengaruh unsur P (organik) terhadap pertumbuhan padi.
1.3 RumusanMasalah
·
Apakah
yang dimaksud dengan unsur P ?
·
Apa
saja jenis-jenis unsur P yang ada di alam ?
·
Bagaimana
pengaruh unsur P terhadap pertumbuhan tanaman padi ?
BAB II
ISI
2.1 Fosfor ( P )
Fosfor yang
palingsering ditemukan dalam formasi batuan sedimen dan laut sebagai garam
fosfat. Garam fosfatyang dilepaskan dari pelapukan batuan melalui tanah
biasanya larut dalam air dan akan diserap oleh tanaman. Karena jumlah fosfor dalam tanah pada umumnya kecil,
sering kali faktor pembatas bagi pertumbuhan tanaman. Itu sebabnya
manusia sering menggunakan fosfat sebagai pupuk pada tanah pertanian.
Fosfat juga faktor-faktor pembatas bagi pertumbuhan tanaman diekosistem laut, karena
mereka tidak begitu larut dalam air. Hewan menyerap fosfat denganmakan tumbuhan
atau binatang pemakan tumbuhan Siklus fosfor melalui tanaman dan
hewan jauh lebih cepat daripada yang dilakukannya melalui batu dan
sedimen. Ketika hewan dantanaman yang mati, fosfat akan kembali ke tanah atau
lautan lagi selama pembusukan.Setelah itu, fosfor akan berakhir di formasi
batuan sedimen atau lagi, tetap di sana selama jutaantahun. Akhirnya,
fosfor yang dilepaskan kembali melalui pelapukan dan siklus dimulai lagi
Pengertian Fosfor
Fosfor dengan nomor atom 15.
Fosfor berupanonlogam, bervalensi banyak,termasuk golongan nitrogen,
banyak ditemui dalam batuan fosfat anorganik dan dalam semua selhidup tetapi
tidak pernah ditemui dalam bentuk unsur bebasnya. Fosfor amatlah
reaktif,memancarkan pendar cahaya yang lemah ketika bergabung denganoksigen,
ditemukan dalam berbagai bentuk, Fosfor berupa berbagai jenis senyawalogam
transisiatau senyawatanah langka seperti zink sulfida (ZnS) yang
ditambahtembagaatau perak , dan zink silikat (Zn2SiO4) yangdicampur dengan mangan. Unsur kimia fosforus dapat mengeluarkan cahaya
dalam keadaantertentu, tetapi fenomena ini bukan fosforesens, melainkan kemiluminesens. Fosfor merupakanunsur penting
dalam makhluk hidup
Macam-macam Fosfor
Di alam, fosfor terdapat dalam dua bentuk, yaitu senyawa fosfat organik
(pada tumbuhan danhewan) dan senyawa fosfat anorganik (pada air dan tanah).
Fosfat organik dari hewan dantumbuhan yang mati diuraikan oleh decomposer
(pengurai) menjadi fosfat anorganik. Fosfatanorganik yang terlarut di air tanah
atau air laut akan terkikis dan mengendap di sedimen laut.Oleh karena itu,
fosfat banyak terdapat di batu karang dan fosil. Fosfat dari batu dan fosil
terkikisdan membentuk fosfat anorganik terlarut di air tanah dan laut. Fosfat
anorganik ini kemudianakan diserap oleh akar tumbuhan lagi. Siklus
ini berulang terus menerus. Fosfor dialam dalam bentuk terikat sebagai
Ca-fosfat, Fe- atau Al-fosfat, fitat atau protein. Bakeri yang berperandalam
siklus fosfor : Bacillus, Pesudomonas, Aerobacter aerogenes, Xanthomonas, dan lain-lain
Peranan Fosfor
Fosfor sangat penting dan dibutuhkan oleh mahluk hidup tanpa adanya
fosfor tidak mungkin ada organic fosfor di dalam Adenosin trifosfat (ATP)
Asam Dioksiribo nukleat(DNA) dan Asam Ribonukleat (ARN) mikroorganisme
membutuhkan fosfor untuk membentuk fosfor anorganik dan akan mengubahnya
menjadi organic fosfor yangdibutuhkan untuk menjadi organic fosfor yang
dibutuhkan, untuk metabolismekarbohidrat, lemak, dan asam nukleat.
Kegunaan fosfor yang terpenting adalah dalam pembuatan pupuk, dan secara
luas digunakan
dalam bahan peledak, Kegunaan fosfor yang paling umum ialah pada
ragaantabung sinar katoda (CRT)danlampufluoresen, sementara fosfor dapat
ditemukan pula pada berbagai jenis mainan yangdapat berpendar dalam gelap ( glow in the dark ).
Penyalahgunan fosfor menjadi Bom yang sangat mengerikan. Fosfor
bomb memilikisifat utama membakar. Menurut Ang Swee Chai, seorang
perempuan, dokter ortopediskelahiran Malaysia yang juga seorang ahli medis.
Dalam bukunya ´From Beirut toJerusalem´ (Kuala Lumpur, 2002), zat fosfornya
biasanya akan menempel di kulit, paru- paru, dan usus para korban selama
bertahun-tahun, terus membakar dan menghanguskanserta menyebabkan nyeri berkepanjangan.
Para korban bom ini akan mengeluarkan gasfosfor hingga nafas terakhir.Fosfor
merupakan unsur yang sangat penting dalam kehidupan. Dalam beberapa tahun
terakhir,asam fosfor yang mengandung 70% ± 75% P2O5, telah menjadi bahan
penting pertanian dan produksi tani lainnya. Fosfor juga digunakan dalam
memproduksi baja, perunggu fosfor, dan produk-produk lainnya. Trisodium
fosfat sangat penting sebagai agen pembersih, sebagai pelunak air, dan
untuk menjaga korosi pipa-pipa. Fosfor juga merupakan bahan penting bagi
sel-sel protoplasma, jaringan saraf dan tulang. Oleh karena itu, kita harus
mengetahui tentang betapa pentingnya fosfor dalam kehidupan
Bentuk dan fungsi P di dalam jaringan tanaman
1. P dibutuhkan tanaman dalam jumlah
relatif besar, sedikit lebih kecil dibawah N dan K, setara dengan S, Ca dan Mg
2. Fosfat: unsur P sangat reaktif, di
alam ditemukan dalam bentuk gugus fosfat
3. ATP : transfer energi
4. NADP : fotosintesis
5. Asam nukleat: bahan DNA, RNA
6. Lemak fosfat (phospholipids): membran
sel dan organ dalam sel
Mobilitas P
Unsur fosfor (P) sifatnya mobil dalam
tanaman, mudah dipindahkan dari bagian daun yang tuda ke titik tumbuh. Gejala
kekahatan: tanaman kerdil, pertumbuhan akar buruk, kedewasaan terlambat, warna
daun hijau kelam, muncul warna keunguan misalnya pada jagung. Jika P
berlebihan meskipun tidak secara langsung meracuni tanaman, akan menyebabkan
merangsang pertumbuhan organisme perairan, mempercepat eutrofikasi, P tanah
yang berlebih meningkatkan pengangkutan P dalam sedimen, air limpasan.
Sumber P
1. perombakan bahan organik: menyumbang
20-80% dari total P dalam tanah
2. rabuk, kompos dan biosolid
3. pelarutan mineral P : mineral primer
dan sekunder, mineral primer sangat lambat tersedia menjadi sumber jangka
panjang
4. pengendapan sedimen erosi
5. pupuk P
Bentuk P yang diserap tanaman
Kebanyakan
P diserap dalam bentuk ion anorganik orthofosfat: HPO4 2- atau H2PO4 -. Jumlahnya tergantung pH larutan,
pada pH 7,2 jumlahnya setara, HPO4 2- lebih banyak jika kondisi tanah
alkalin, sedangkan H2PO4– lebih banyak jika kondisi tanah masam.
Akar juga menyerap beberapa fosfat organik: asam nukleat, fitin, kontribusi
terhadap keseluruhan hara P masih kecil.
Penyerapan
H2PO4– lebih cepat dibanding HPO4 2- , hal ini terkait dengan muatan divalen vs. monovalen.
Keseimbangan kation/anion : penyerapan fosfat meningkatkan penyerapan Ca, Mg,
K, keseimbangan muatan, pengakutan kooperasi; penyerapan fosfat dapat
menghambat penyerapan nitrat dan sulfat, penghambatan kompetisi. pH risosfer:
akar melepas HCO3 - (OH - )
Gerakan P menuju akar
Ion HPO4 2- atau H2PO4 – terutama bergerak menuju akar karena
difusi:
§ kadar dalam tanah rendah : sekitar
0,05 ppm
§ adanya reaksi penjerapan, presipitasi
di dalam tanah
§ ion fosfat bergerak < 1 mm dalam
satu musim tanamn
§ ukuran dan kerapatan sistem perakaran
sangat penting dalam proses penyerapan P
Transformasi P di dalam tanah
Unsur P di dalam tanah akan mengalami
proses alihrupa : mineralisasi, immobilisasi, penjerapan-pelepasan pada
permukaan mineral: lempung, oksida Fe dan Al, karbonat, pengendapan-pelarutan
mineral sekunder: Ca, Al, Fe fosfat atau pelapukan mineral tanah primer:
Apatit.
Mineralisasi
Kandungan
P dalam bahan organik tanah sekitar 1% P organik melepaskan fosfat
anorganik yang tersedia bagi tanaman. Ensim fosfatase yang dihasilkan oleh
berbagai mikrobia, melepas ion orthofosfat. P organik dalam tanah, hampir 50%
berupa fosfat inositol, lemak fosfat (fosfolipid) dan asam nukleat sekitar 10%.
Hampir 50% P organik belum dikenali dengan baik. Fofat Inositol merupakan
rangkaian ester fosfat : C6H6(OH)6 OH digantikan oleh fosfat, terutama dalam bentuk asam
pitat (phytic acid). Inositol hexaphosphate: memiliki 6 gugus fosfat, merupakan
hasil aktivitas mikrobia, sisa perombakan.-= inositol, gugus
Imobilisasi (asimilasi)
Proses
ini merupakan kebalikan dari mineralisasi. Pengambilan P anorganik dari tanah
(HPO4 2- or H2PO4 - ) kemudian diubah menjadi P
organik oleh mikrobia. Ada keseimbangan antara proses mineralisasi dengan
immobilisasi. Nisbah C:P menentukan laju perombakan bahan organik (seperti
halnya nisbah C/N), mineralisasi P juga ditentukan oleh nsibah C/N. Nisbah C/P
tinggi, mikrobia menggunakan P tersedia dari larta tanah, ketersediaan bagi
tanaman berkurang. Jika kadar P dalam larutan tanah rendah maka pertumbuhan
mikrobia terhambat, perombakan bahan organik juga lambat. Nisbah C/P bahan
organik tanah sekitar 100:1. nisbah C:N:P sekitar 120:10:1.3.
§ jika C:P >
300, P
imobilisasi > P mineralization, residue <0.2% P
§ jika C:P = 200-300, P
imobilisasi = P mineralization
§ jika C:P < 200,
P imobilisasi <
P mineralization, residue >0.3% P
Penyematan P
Penyematan P adalah proses pengambilan
P anorganik dari larutan tanah. P hasil mineralisasi bahan organik, P yang
diberikan sebagai pupuk terlarut, atau hasil pelarutan berbagai sumber dengan
mudah mengalami reaksi di dalam tanah :
§ Adsorpsi: retensi P pada permukaan
mineral
§ Presipitasi: pembentukan mineral P
sekunder
Penyematan P merupakan reaksi
bersinambung, tidak ada batas yang tegas antara adsorpsi dan presipitasi amorf.
Jenis penyematan bervariasi sesuai kondisi tanah: terutama pH tanah: kation
terlarut, permukaan mineral; kadar fosfat dan kation: pada kadar rendah terjadi
adsorpsi, pada kadar tinggi terjadi presipitasi.
Presipitasi
Pada tanah masam: dirajai kation
terlarut Al dan Fe, menyebabkan presipitasi mineral Al-fosfat dan Fe- fosfat.
Pada tanah netral dan kapuran: dirajai kation terlarut Ca, menyebabkan presipitasi
mineral Ca-fosfat. Keadaan pH larutan dan kelarutan Al, Fe dan Ca fosfat
menentukan kadar P dalam larutan tanah, perhatikan stabilitas mineral.
Ketersediaan P maksimum pada pH 6 – 7, yaitu diantara zona Al dan Fe fosfat
dengan Ca fosfat yang tidak terlarut. Reaksi presipitasi umumnya terjadi
sangat lambat.
Pada
tanah masam: FePO4 . 2H2O + H2O <–> H2PO4 - + H+ + Fe(OH)3, jika kemasaman
meningkat (H+), keseimbangan bergerak ke kiri, Fe-fosfat
mengendap dan P larutan menurun, jika kemasaman menurun, keseimbangan bergerak
ke kanan, Fe-fosfat melarut dan P larutan meningkat, pada saat akar menyerap H2PO4 -, keseimbangan bergerak ke kanan,
Fe-fosfat melarut untuk mengisi P dalam larutan tanah. Fe-fosfat padatan akan
mempertahankan H2PO4 – tetap pada aras keseimbangan, hal ini
tergantung pH tanah.
Pada tanah netral dan kapuran: CaHPO4 . 2H2O + H+ <–> Ca2+ + H2PO4 - + 2H2O, jika kemasaman
menurun, keseimbangan bergerak ke kiri, Ca-fosfat mengendap dan P larutan
menurun, jika kemasaman meningkat keseimbangan bergerak ke kanan, Ca-fosfat
melarut dan P larutan meningkat, pada saat akar menyerap H2PO4 -, keseimbangan bergerak ke kiri,
Ca-fosfat melarut, mengisi P dalam larutan tanah. Ca-fosfat padatan menjaga H2PO4 – pada aras keseimbangan, hal ini
tergantung pH tanah.
Ketersediaan dan penyematan P dari pupuk
Faktor
kuantitas dan intensitas BC=ΔQ/ΔI, kapasitas penyanggaan dan penyematan saling
berkaitan. P dalam pupuk: sifatnya sangat larut dalam air (very soluble), meningkatkan kadar P larutan. Faktor
intensitas: kadar hara dalam larutan tanah, adalah P yang segera tersedia.
inilah yang mengalami asimilasi oleh organisme, penjerapan oleh pemukaan dan
rekasi presipitasi. Penyematan P mengurangi intensitas (P dalam larutan),
tetapi juga menjadi cadangan untuk mengisi kembali P dalam larutan, yakni
sebagai penyangga.
Kapasitas
penyanggaan (buffering capacity) adalah kemampuan tanah untuk
mempertahankan kadar hara dalam larutan tanah (ability of soil to maintain
nutrient concentrations in the soil solution) atau kapasitas fasa padatan tanah untuk
mengisi hara dalam larutan tanah yang diserap oleh tanaman (capacity of solid soil phases to replenish solution nutrients
taken up by plant roots). Faktor kuantitas: meliputi P organik,
P terjerap dan P mineral, merupakan fraksi labil dan fraksi tidak labil.
§ P labil : secara cepat dapat mengisi P
dalam larutan, merupakan P terjerap yang mudah terurai, termasuk P organik
yaitu dari fraksi bahan organik yang cepat terombak
§ P tidak labil: secara perlahan akan
mengisi P larutan atau P labil, meliputi P yang terjerap kuat, P organik dan P
mineral.
Manajemen P pupuk
Tujuan untuk mengurangi penyematan P.
Pada tanah yang memiliki kapasitas jerapan tinggi, frekuensi pemberian harus
tinggi dengan dosis yang rendah. Pengaruh penempatan pupuk:
§ disebar (surface applications): mobilitas
P dalam tanah terbatas, P akan bergerak ke akar dengan sangat lambat.
§ disebar dan dibenamkan (broadcast and incorporate): P diberikan pada zone
perakaran, P terbuka penuh terhadap permukaan tanah, potensi penyematan P
maksimal.
§ larikan (band placement):
mengurangi kontak tanah dengan pupuk, penyematan lebih sedikit dibanding jika
disebar dan dibenamkan, akar akan menembus zona P.
§ cara aplikasi terbaik: tergantung
hasil uji tanah dan jenis tanah, larikan sangat penting pada tanah yang
memiliki P rendah dengan kapasitas penyematan yang tinggi, pada tanah yang
memilki P tinggi, atau tanah dengan kapasitas penyematan rendah aplikasi dengan
cara disebarkan dan dibenamkan setiap 3-4 tahun cukup efektif.
3 Senyawa Fosfat
Tanah
Fosfor di dalam tanah dapat dibedakan dalam dua bentuk yaitu P-organik dan P-anorganik.Kandungannya sangat bervariasi tergantung pada jenis tanah, tetapi pada umumnya rendah , Gambar 20 menunjukkan bagian dunia yang kekuranagn P (Handayanto dan Hairiyah,2007)
Posfor organik di dalam tanah terdapat
sekitar 50% dari P total tanah dan bervariasi sekitar 15-80% pada kebanyakan
tanah. Bentuk-bentuk fospat ini berasal dari sisa tanaman, hewan dan mikrobia.
Di sini terdapat sebagai senyawa ester dari asam orthofospat yaitu inositol ,
fosfolipid, asam nukleat, nukleotida, dan gula posfat. Tiga senyawa yaitu
inositol fospolopid dan asam nukleat amat dominan dalam tanah.
Inositol fospat dapat mempunyai satu
sampai enam atom P setiap unitnya, dan senyawa ini dapat ditemukan dalam tanah
atau organisme hidup (bakteri) yang dibentuk secara enzimatik. Asam nukleat
sebagai DNA dan RNA menyusun 1-10% P-organik total (Elfiati,2005). Sel-sel
mikrobia (bakteri) sangat kaya dengan asam nukleat. Jika organisme tersebut
mati maka asam nukleatnya siap untuk dimineralisasi.
Ketersediaan P-organik bagi tanaman sangat tergantung pada aktivitas mikrobia untuk memineralisasikannya. Namun seringkali hasil mineralisasi ini segera bersenyawa dengan bagian-bagian anorganik untuk membentuk senyawa yang relatif sukar larut. Enzim fostafase berperan utama dalam melepaskan P dari ikatan P-organik. Enzim ini banyak dihasilkan dari mikrobia tanah,terutama yang bersifat heterotrof. Aktivitas fosfatase dalam tanah meningkat dengan meningkatnya C-organik,tetapi juga dipengaruhi oleh pH , kelembaban temperatur dan faktor lain.
Dalam kebanyakan tanah total P-organik
sangat berkorelasi dengan C-organik tanah, sehingga mineralisasi P meningkat
dengan meningkatnya C-organik. Semakin tinggi C-organik dan semakin rendah
P-organik semakin meningkat immobilisasi P. Fosfat anorganik dapat
diimmobilisasi menjadi P-organik oleh mikrobia dengan jumlah yang bervariasi
antara 25-100%.
Bentuk P-anorganik dapat dibedakan menjadi P aktif yang meliputi Ca-P, Al-P, Fe-P dan P tidak aktif, yang meliputi occhided-P , reductant-P , dan mineral P primer.Fospor anorganik di dalam tanah pada umumnya berasal dari mineral fluor apatit. Dalam proses hancuran iklim dihasilkan berbagai mineral P sekunder seperti hidroksi apatit, karbonat apatit, klor apatit dan lainnya sesuai dengan lingkungannya. Selain itu ion-ion fospat dengan mudah dapat bereaksi ion Fe3+,Al3+,Mn2+ dan Ca2+, ataupun terjerap pada permukaan oksida-oksida hidrat besi, aluminium dan hidrat.
Bentuk P-anorganik dapat dibedakan menjadi P aktif yang meliputi Ca-P, Al-P, Fe-P dan P tidak aktif, yang meliputi occhided-P , reductant-P , dan mineral P primer.Fospor anorganik di dalam tanah pada umumnya berasal dari mineral fluor apatit. Dalam proses hancuran iklim dihasilkan berbagai mineral P sekunder seperti hidroksi apatit, karbonat apatit, klor apatit dan lainnya sesuai dengan lingkungannya. Selain itu ion-ion fospat dengan mudah dapat bereaksi ion Fe3+,Al3+,Mn2+ dan Ca2+, ataupun terjerap pada permukaan oksida-oksida hidrat besi, aluminium dan hidrat.
P-anorganik berupa senyawa 3Ca(PO4)CaF
Fluor apatit, 3Ca3(PO4)2CaCO3 Carbonat apatit, 3Ca2(PO4)2Ca(HO)2 Hidroksi
apatit, 3Ca3(PO4)2CaO Oksi apatit, Ca(PO4)2CaCO3 Tri kalsium Phosfat, Ca3(PO4)2
Dikalsium phosfat, AlPO42H2O Variscit, FePO42H2O Strengit.
Peranan Fosfat pada Tanaman
Fospor
merupakan unsur hara esensial makro yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman.
Tanaman memperoleh unsur P seluruhnya berasal dari tanah atau dari pemupukan
serta hasil dekomposisi dan mineralisasi bahan organik. Jumlah P total dalam
tanah cukup banyak, namun yang tersedia bagi tanaman jumlahnya rendah hanya
0,01 – 0,2 mg/kg tanah (Handayanto dan Hairiyah,2007).
Fospor yang diserap tanaman tidak direduksi, melainkan berada di dalam senyawa organik dan organik dalam bentuk teroksidasi. Fospor organik banyak terdapat di dalam cairan sel sebagai komponen sistim penyangga tanaman. Dalam bentuk anorganik, P terdapat sebagai fosfolipid yang merupakan komponen membran sitoplasma dan kloroplas. Fitin merupakan simpanan fospat dalam biji, gula fospat merupakan senyawa antara dalam berbagai proses metabolisme tanaman. Nukleoprotein merupakan komponen utama DNA dan RNA inti sel. ATP, ADP dan AMP merupakan senyawa berenergi tinggi untuk metabolisme.
Fospor yang diserap tanaman tidak direduksi, melainkan berada di dalam senyawa organik dan organik dalam bentuk teroksidasi. Fospor organik banyak terdapat di dalam cairan sel sebagai komponen sistim penyangga tanaman. Dalam bentuk anorganik, P terdapat sebagai fosfolipid yang merupakan komponen membran sitoplasma dan kloroplas. Fitin merupakan simpanan fospat dalam biji, gula fospat merupakan senyawa antara dalam berbagai proses metabolisme tanaman. Nukleoprotein merupakan komponen utama DNA dan RNA inti sel. ATP, ADP dan AMP merupakan senyawa berenergi tinggi untuk metabolisme.
Peranan P pada tanaman penting untuk pertumbuhan sel, pembentukan akar halus dan rambut akar, memperkuat tegakan batang agar tanaman tidak mudah rebah,pembentukan bunga , buah dan biji serta memperkuat daya tahan terhadap penyakit. Tanaman jagung menghisap unsur P dalam bentuk ion sebanyak 17 kg/ha untuk menghasilkan berat basah tanaman 4200 kg/ha (Premono,2002).
Kekurangan P pada tanaman akan mengakibatkan berbagai hambatan metabolisme, diantaranya dalam proses sintesis protein, yang menyebabkan terjadinya akumulasi karbohidrat dan ikatan-ikatan nitrogen. Kekurangan P tanaman dapat diamati secaa visual, yaitu daun-daun yang lebih tua akan berwarna kekuningan atau kemerahan karena terbentuknya pigmen antisianin. Pigmen ini terbentuk karena akumulasi gula di dalam daun sebagai akibat terhambatnya sintesa protein. Gejala lain adalah nekrotis atau kematian jaringan pada pinggir atau helai daun diikuti melemahnya batang dan akar terhambat pertumbuhannya.
Buntan (1992) menjelaskan fosfor merupakan bahan makanan utama yang digunakan oleh semua organisme untuk energi dan pertumbuhan. Secara geokimia, fosfor merupakan 11 unsur yang sangat melimpah di kerak bumi. Seperti halnya nitrogen, fosfor merupakan unsur utama di dalam proses fotosintesis. Fosfor biasanya berasal dari pupuk buatan yang kandungannya berdasarkan rasio N-P-K. Sebagai contoh 15-30-15, mengindikasikan bahwa berat persen fostor dalam pupuk buatan adalah 30% fosfor oksida (P2O5). Fosfor yang dapat dikonsumsi oleh tanaman adalah dalam bentuk fosfat, seperti diamonium fosfat ((NH4)2HPO4) atau kalsium fosfat dihidrogen(Ca(H2PO4)2).
Fosfat
merupakan salah satu bahan galian yang sangat berguna untuk pembuatan pupuk.
Sekitar 90% konsumsi fosfat dunia dipergunakan untuk pembuatan pupuk, sedangkan
sisanya dipakai oleh industri ditergen dan makanan ternak. Mineral-mineral
fosfat adalah batuan dengan kandungan fosfor yang ekonomis. Kandungan fosfor
pada batuan dinyatakan dengan BPL (bone phosphate of lime) atau TPL
(triphosphate of lime) yang didasarkan atas kandungan P2O5. Sebagian besar
fosfat komersial yang berasal dari mineral apatit {Ca5 (PO4)3 (F,Cl,OH)} adalah
kalsium fluo-fosfat dan kloro-fosfat dan sebagian kecil wavelit (fosfat
aluminium hidros). Sumber lainnya berasal dari jenis slag, guano, krandalit
(CaAl3(PO4)2(OH)5 .H2O), dan milisit {(Na,K) CaAl6 (PO4)4 (OH)9 3H2O}.
2.2 Bakteri Pelarut Posfat (BPF)
Mikroba
yang berperanan dalam pelarutan fospat adalah bakteri, jamur dan aktinomisetes.
Dari golongan bakteri antara lain: Bacillus firmus, B. subtilis, B. cereus, B.
licheniformis, B. polymixa, B. megatherium, Arthrobacter, Pseudomonas,
Achromobacter, Flavobacterium, Micrococus dan Mycobacterium.
Pseudomonas
Pseudomonas merupakan salah satu genus
dari Famili Pseudomonadaceae.
Bakteri ini adalah bakteri aerob khemoorganotrof ,berbentuk batang lurus atau lengkung, ukuran tiap sel bakteri 0.5-0.1 1μm x 1.5- 4.0 μm, tidak membentuk spora dan bereaksi negatif terhadap pewarnaan Gram.Di dalam tanah jumlahnya 3-15% dari populasi bakteri. Pseudomonas terbagi atas grup, diantaranya adalah sub-grup berpendarfluor (Fluorescent) yang dapat mengeluarkan pigmen phenazine. Kebolehan menghasilkan pigmen phenazine juga dijumpai pada kelompok tak berpendarfluor yang disebut sebagai spesies Pseudomonas multivorans. Sehubungan itu maka ada empat spesies dalam kelompok Fluorescent yaitu Pseudomonas aeruginosa, P. fluorescent, P. putida, dan P. multivorans (Hasanudin,2003).
Bakteri ini adalah bakteri aerob khemoorganotrof ,berbentuk batang lurus atau lengkung, ukuran tiap sel bakteri 0.5-0.1 1μm x 1.5- 4.0 μm, tidak membentuk spora dan bereaksi negatif terhadap pewarnaan Gram.Di dalam tanah jumlahnya 3-15% dari populasi bakteri. Pseudomonas terbagi atas grup, diantaranya adalah sub-grup berpendarfluor (Fluorescent) yang dapat mengeluarkan pigmen phenazine. Kebolehan menghasilkan pigmen phenazine juga dijumpai pada kelompok tak berpendarfluor yang disebut sebagai spesies Pseudomonas multivorans. Sehubungan itu maka ada empat spesies dalam kelompok Fluorescent yaitu Pseudomonas aeruginosa, P. fluorescent, P. putida, dan P. multivorans (Hasanudin,2003).
Bakteri pelarut fospat merupakan
bakteri dekomposer yang mengkonsumsi senyawa
carbon sederhana, seperti eksudat akar dan sisa tanaman. Melalui proses ini
bakteri mengkonversi energi dalam bahan organik tanah menjadi bentuk yang
bermanfaat untuk organisme tanah lain dalam rantai makanan tanah. Bakteri ini
dapat merombak pemcemar tanah, dapat menahan unsur hara di dalam selnya.
Aktivitas bakteri pelarut posfat akan
tinggi pada suhu 30oC – 40oC (bakteri mesophiles) , kadar garam tanah
<>Struktur Tambahan Bakteri :
1. Kapsul atau lapisan lendir adalah lapisan di luar dinding sel pada jenis bakteri tertentu, bila lapisannya tebal disebut kapsul dan bila lapisannya tipis disebut lapisan lendir. Kapsul dan lapisan lendir tersusun atas polisakarida dan air.
2. Flagelum atau bulu cambuk adalah struktur berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel.
3. Pilus
dan fimbria adalah struktur berbentuk seperti rambut halus yang menonjol dari
dinding sel, pilus mirip dengan flagelum tetapi lebih pendek, kaku dan
berdiameter lebih kecil dan tersusun dari protein dan hanya terdapat pada
bakteri gram negatif. Fimbria adalah struktur sejenis pilus tetapi lebih pendek
daripada pilus.
4.
Klorosom adalah struktur yang berada tepat dibawah membran plasma dan
mengandung pigmen klorofil dan pigmen lainnya untuk proses fotosintesis.
Klorosom hanya terdapat pada bakteri yang melakukan fotosintesis.
5. Vakuola gas terdapat pada bakteri yang hidup di air dan berfotosintesis.
6. Endospora adalah bentuk istirahat (laten) dari beberapa jenis bakteri gram positif dan terbentuk didalam sel bakteri jika kondisi tidak menguntungkan bagi kehidupan bakteri. Endospora mengandung sedikit sitoplasma, materi genetik, dan ribosom. Dinding endospora yang tebal tersusun atas protein dan menyebabkan endospora tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggi dan zat kimia. Jika kondisi lingkungan menguntungkan endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri baru.
5. Vakuola gas terdapat pada bakteri yang hidup di air dan berfotosintesis.
6. Endospora adalah bentuk istirahat (laten) dari beberapa jenis bakteri gram positif dan terbentuk didalam sel bakteri jika kondisi tidak menguntungkan bagi kehidupan bakteri. Endospora mengandung sedikit sitoplasma, materi genetik, dan ribosom. Dinding endospora yang tebal tersusun atas protein dan menyebabkan endospora tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggi dan zat kimia. Jika kondisi lingkungan menguntungkan endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri baru.
2.3 Mikoriza
Asosiasi simbiotik antara jamur dengan akar tanaman yang membentuk
jalinan interaksi yang kompleks dikenal dengan mikoriza yang secara harfiah
berarti “akar jamur” (Atmaja, 2001). Secara umum mikoriza di daerah tropika
tergolong didalam dua tipe yaitu: Mikoriza Vesikular-Arbuskular
(MVA)/Endomikoriza dan Vesikular-Arbuskular Mikoriza (VAM)/Ektomikoriza. Jamur
ini pada umumnya tergolong kedalam kelompok ascomycetes dan basidiomycetes
(Pujianto, 2001).
Mikoriza berasal dari kata Miko (Mykes = cendawan) dan Riza yang berarti
Akar tanaman. Struktur yang terbentuk dari asosiasi ini tersusun secara
beraturan dan memperlihatkan spektrum yang sangat luas baik dalam hal tanaman
inang, jenis cendawan maupun penyebarannya. Nahamara (1993) dalam Subiksa
(2002) mengatakan bahwa mikoriza adalah suatu struktur yang khas yang
mencerminkan adanya interaksi fungsional yang saling menguntungkan antara suatu
tumbuhan tertentu dengan satu atau lebih galur mikobion dalam ruang dan waktu.
Atmaja (2001) mengatakan bahwa pertumbuhan Mikoriza sangat dipengaruhi
oleh faktor lingkungan seperti:
1. Suhu
Suhu yang relatif tinggi akan meningkatka aktifitas
cendawan. Untuk daerah tropika basah, hal ini menguntungkan. Proses
perkecambahan pembentukkan MVA melalui tiga tahap yaitu perkecambahan spora di
tanah, penetrasi hifa ke dalam sel akar dan perkembangan hifa didalam konteks
akar. Suhu optimum untuk perkecambahan spora sangat beragam tergantung
jenisnya. Beberapa Gigaspora yang diisolasi dari tanah Florida, diwilayah
subtropika mengalami perkecambahan paling baik pada suhu 34°C, sedangkan untuk
spesies Glomus yang berasal dari wilayah beriklim dingin, suhu optimal untuk
perkecambahan adalah 20°C. Suhu bukan merupakan faktor pembatas utama dari
aktifitas MVA. Suhu yang sangat tinggi berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman
inang. MVA mungkin lebih mampu bertahan terhadap suhu tinggi pada tanah
bertekstur berat dari pada di tanah berpasir.
2. Kadar
air tanah
Untuk tanaman yang tumbuh didaerah kering, adanya MVA menguntungkan
karena dapat meningkatkan kemampuan tanaman untuk tumbuh dan bertahan pada
kondisi yang kurang air (Vesser et el,1984dalam Pujianto, 2001). Adanya MVA
dapat memperbaiki dan meningkatkan kapasitas serapan air tanaman inang. Ada
beberapa dugaan mengapa tanaman bermikoriza lebih tahan terhadap kekeringan
diantaranya adalah:
- adanya mikoriza
resitensi akar terhadap gerakan air menurun sehingga transfer iar ke akar
meningkat.
- Tanaman kahat P
lebih peka terhadap kekeringan, adanya MVA menyebabkan status P tanaman meningkat
sehingga menyebabkan daya tahan terhadap kekeringan meningkat pula.
- Adanya hifa
eksternal menyebabkan tanaman ber-MVA lebih mampu mendapatkan air daripada yang
tidak ber-MVA tetapi jika mekanisme ini yang terjadi berarti kandungan
logam-logam lebih cepat menurun.
- Tanaman mikoriza
lebih tahan terhadap kekeringan karena pemakaian air yang lebih ekonomis.
- Pengaruh tidak
langsung karena adanya miselin eksternal menyebabkan MVA efektif didalam
mengagregasi butir-butir tanah sehingga kemampuan tanah menyimpan air
meningkat.
3. pH
tanah
Cendawan pada umumnya lebih tahan lebih tahan terhadap perubahan pH
tanah. Meskipun demikian daya adaptasi masing-masing spesies cendawan MVA
terhadap pH tanah berbeda-beda, karena pH tanah mempengaruhi perkecambahan, perkembangan
dan peran mikoriza terhadap pertumbuhan tanaman. Glomus fasciculatus berkembang
biak pada pH masam. Pengapuran menyebabkan perkembangan G. fasciculatus menurun
(Mosse, 1981 dalam Atmaja, 2001). Demikian pula peran G.fasciculatus di dalam
meningkatkan pertumbuhan tanaman pada tanah masam menurun akibat pengapuran
(Santoso, 1985). Pada pH 5,1 dan 5,9 G. fasciculatus menampakkan pertumbuhan
yang terbesar, G. fasciculatus memperlihatkan pengaruh yang lebih besar
terhadap pertumbuhan tanaman justru kalau pH 5,1 G. Mosseae memberikan pengaruh
terbesar pada pH netral sampai alkalis (pH 6,0-8,1).
Perubahan pH tanah melalui pengapuran biasanya berdampak merugikan bagi
perkembangan MVA asli yang hidup pada tanah tersebut sehingga pembentukan
mikoriza menurun (Santosa, 1989). Untuk itu tindakan pengapuran dibarengi
tindakan inokulasi dengan cendawan MVA yang cocok agar pembentukan mikoriza
terjamin.
4. Bahan
organik
Bahan organic merupakan salah satu komponen penyusun tanah yang penting
disamping air dan udara. Jumlah spora MVA tampaknya berhubungan erat dengan
kandungan bahan organic didalam tanah. Jumlah maksimum spora ditemukan pada
tanah-tanah yang mengandung bahan organic 1-2 persen sedangkan pada tanah-tanah
berbahan organic kurang dari 0,5 persen kandungan spora sangat rendah
(Pujianto, 2001). Residu akar mempengaruhi ekologi cendawan MVA, karena serasah
akar yang terinfeksi mikoriza merupakan sarana penting untuk mempertahankan
generasi MVA dari satu tanaman ke tanaman berikutnya. Serasah akar tersebut
mengandung hifa,vesikel dan spora yang dapat menginfeksi MVA. Disamping itu
juga berfungsi sebagai inokulasi untuk tanaman berikutnya.
5. Cahaya
dan ketersediaan hara
Bjorman dalam Gardemann (1983) dalam Atmaja (2001) menyimpulkan bahwa dalam intensitas cahaya
yang tinggi kekahatan sedang nitrogen atau fosfor akan meningkatkan jumlah
karbohidrat di dalam akar sehingga membuat tanaman lebih peka terhadap infeksi
cendawan MVA. Derajat infeksi terbesar terjadi pada tanah-tanah yang mempunyai
kesuburan yang rendah. Pertumbuhan perakaran yang sangat aktif jarang
terinfeksi oleh MVA. Jika pertumbuhan dan perkembangan akar menurun infeksi MVA
meningkat.
Peran mikoriza yang erat dengan peyediaan P bagi tanaman menunjukkan
keterikatan khusus antara mikoriza dan status P tanah. Pada wilayah beriklim
sedang konsentrasi P tanah yang tinggi menyebabkan menurunnya infeksi MVA yang
mungkin disebabkan konsentrasi P internal yang tinggi dalam jaringan inang
(Santosa, 1989).
Hayman (1975) dala Atmaja (2001) mengadakan studi yang mendalam mengenai
pemupukan N dan P terhadap MVA pada tanah di wilayah beriklim sedang.
Pemupukkan N (188 kg N/ha) berpengaruh buruk terhadap populasi MVA. Petak yang
tidak dipupuk mengandung jumlah spora 2 hingga 4 kali lebih banyak dan
berderajat infeksi 2 hingga 4 kali lebih tinggi dibandingkan petak yang
menerima pemupukkan. Hayman mengamati bahwa pemupukkan N lebih berpengaruh
daripada pemupukkan P, tetapi peneliti lain mendapatkan keduanya memiliki
pengaruh yang sama.
5.
Logam berat dan unsur lain
Beberapa spesies MVA diketahui mampu beradaptasi dengan tanah yang
tercemar seng (Zn), tetapi sebagian besar spesies MVA peka terhadap kandungan
Zn yang tinggi. Pada beberapa penelitian lain diketahui pula bahwa
strain-strain cendawan MVA tertentu toleran terhadap kandungan Mn, Al dan Na
yang tinggi.
7. Fungisida
Fungisida merupakan racun kimia yang diracik untuk membunuh cendawan
penyebab penyakit pada tanaman, akan tetapi selain membunuh cendawan penyebab
penyakit fungisida juga dapat membunuh mikoriza, dimana pemakainan fungisida
ini menurunkan pertumbuhan dan kolonisasi serta kemampuan mikoriza dalam
menyerap P.
Beberapa manfaat yang dapat diperoleh tanaman inang dari adanya asosiasi
mikoriza adalah sebagai berikut (Rahayu dan Akbar, 2003):
- Meningkatkan
penyerapan unsur hara
- Tahan terhadap
serangan pathogen
- Sebagai konservasi tanah
- Mikoriza dapat memproduksi hormon dan zat pengatur tumbuh
- Sebagai sumber pembuatan pupuk biologis.
- Fungi ini dapat diisolasi, dimurnikan dan diperbanyak dalam biakan
monnesenil.
- Isolat-isolat tersebut dapat dikemas dalam bentuk inokulum dan
sebagai sumber
- Sinergis dengan mikroorganisme lain
- Mempertahankan keanekaragaman tumbuhan
2.4
Contoh Hasil Penelitian
yang Mengenai Pengaruh Bakteri Pelarut Posfat Terhadap Pertumbuhan Tanaman Padi
di Lahan Rawa ataupun di Lahan Pasang Surut
POPULASI MIKROBA PELARUT
FOSFAT, P TERSEDIA DAN KONSENTRASI P TANAMAN SERTA HASIL TANAMAN PADI GOGO
(Oryza sativa L.) YANG DIPENGARUHI MIKROBA PELARUT FOSFAT DAN PUPUK P PADA ULTISOL JATINANGOR.
ABSTRAK
Mohamad
Dion Tiara, 2009. Populasi Mikroba Pelarut Fosfat, P Tersedia dan Konsentrasi P
Tanaman Serta Hasil Tanaman Padi Gogo (Oryza sativa L.) yang Dipengaruhi
Mikroba Pelarut Fosfat dan Pupuk P pada Ultisol Jatinangor. Dibimbing oleh :
Tamyid Syammusa dan Betty Natalie Fitriatin.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pangaruh
mikroba pelarut fosfat (MPF) dan pupuk P terhadap populasi MPF, P tersedia,
konsentrasi P tanaman serta hasil tanaman padi gogo (Oryza sativa L.) pada
Ultisol Jatinangor yang telah dilakukan di rumah kaca Fakultas Pertanian
Universitas Padjadjaran, Jatinangor dengan ketinggian tempat sekitar 752 m di
atas permukaan laut (m.dpl).
Penelitian menggunakan Rancangan Acak Kelompok
(RAK) pola faktorial, terdiri dua faktor dengan enam belas kombinasi dan tiga
ulangan. Faktor pertama adalah isolat MPF (tanpa mikroba, Pseudomonas sp.,
Penicillium sp., serta campuran Pseudomonas sp. dan Penicillium
sp.) dan dosis pupuk fosfat (tanpa pupuk P, 50 kg P2O5/ha, 75 kg P2O5/ha
dan 100 kg P2O5/ha). Percobaan dibuat dengan dua unit, dimana unit I untuk
mengetahui populasi MPF, P-tersedia, konsentrasi P tanaman sementara itu unit
II untuk mengetahui hasil tanaman padi gogo.
Hasil Penelitian menunjukkan bahwa tidak terdapat interaksi
antara isolat MPF dengan pupukP terhadap populasi MPF, P tersedia, konsentrasi
P tanaman dan hasil tanaman padi gogo pada Ultisol Jatinangor. Secara mandiri
perlakuan isolat MPF memberikan pengaruh yang nyata terhadap P tersedia dan
konsentrasi P tanaman, sementara itu pupuk P berpengaruh nyata terhadap
konsentrasi P tanaman. Inokulasi MPF dan pupuk P tidak berpengaruh terhadap
populasi MPF. Inokulasi campuran Pseudomonas sp. dan Penicillium sp.
menunjukkan pengaruh yang terbaik terhadap P tersedia serta konsentrasi
tanaman. Dosis 75 kg P2O5/ha menunjukkan pengaruh terbaik terhadap P tersedia.
Inokulan Penicillium sp. dan dosis 100 kg P2O5/ha menunjukkan pengaruh
yang terbaik terhadap konsentrasi P tanaman.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Dari hasil-hasil yang di
atas, dapat diambil suatu kesimpulan bahwa pemberian hara P baik menggunakan
bantuan mikroba pelarut fosfat maupun tidak menggunakan bantuan mikroba pelarut
fosfat dapat meningkatkan hasil panen dari tanaman. Hal ini sebanding dengan
manfaatfungsi dari unsur hara P itu sendiri yaitu; sebagai pemacu dari
pembentukan akar, penambah jumlah anakan, mempercepat pertumbuhan dan pemasakan
buah.
3.2 Saran
Untuk lebih memahami semua materi tentang pengaruh unsur P
(organik) terhadap tanaman padi, disarankan
para pembaca mencari referensi lain yang berkaitan dengan materi pada makalah
ini.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar