Apa saja yang termasuk nutrisi mikro tanaman?

image

Nutrisi mikro merupakan unsur-unsur penting untuk perkembangan tana- man yang dibutuhkan hanya dalam jumlah kecil (mikro). Unsur-unsur ini kadang-kadang disebut sebagai unsur-unsur minor atau jejak (trace elements) , namun penamaan nutrisi mikro (micronutrients) sangat disarankan oleh ASA (American Society of Agronomy) dan SSSA (Soil Science Society of America) .

Unsur-unsur yang termasuk ke dalam nutrisi mikro ini meliputi: boron (B), tembaga (Cu), besi (Fe), klor (Cl), mangan (Mn), molibdenum (Mo), dan seng (Zn). Daur ulang material organik, seperti rumput dan daun-daunan merupakan cara yang paling baik untuk mempertahankan jumlah nutrisi mikro (dan juga nutrisi makro) untuk pertumbuhan tanaman.

Boron

Tanaman tidak membutuhkan boron dalam jumlah besar, tetapi boron da- pat mengatur penyerapan makanan dan membantu tanaman untuk mem- buat jaringan baru. Boron telah dikenal sejak 1923 sebagai nutrisi mikro yang penting untuk tanaman tingkat tinggi (Warington, 1923 dalam Blevins & Lukaszewski, 1994).

Boron memiliki beberapa kegunaan, antara lain:

  • Membantu penggunaan nutrisi dan mengatur nutrisi yang lainnya.
  • Menolong produksi gula dan karbohidrat.
  • Esensial untuk perkembangan tunas dan buah

Boron mengatur metabolisme karbohidrat di dalam tanaman. Seperti halnya kalsium, boron tidak mobil di dalam tanaman, sehingga pemberian secara menerus dibutuhkan pada pertumbuhan tanaman. Boron diambil oleh tanaman dalam bentuk anion borat. Boron juga dikenal sebagai pembantu dalam penurunan jaringan dahan tertentu, yang dikenal sebagai jaringan “meristem” (Trotter, 2001).

Sumberdaya boron

Boron tersebar secara alamiah sekitar 0,1 ppm pada air permukaan, 3 ppm dalam kerak bumi, dan 4,6 ppm dalam air laut (Harben & Kužvart, 1996). Tanaman biasanya menyerap boron dari material organik dan borak. Borak merupakan bagian dari mineral kelompok borat.

Telah dikenal lebih dari 100 mineral borat, namun hanya empat mineral yang paling umum dijumpai, yaitu:

  • Kernit (Na2B4O6(OH)2 · 3H2O)
  • Borak (Na2B4O5(OH)4 · 8H2O)
  • Uleksit (NaCaB5O6(OH)6 · 5H2O)
  • Kolemanit (CaB3O4(OH)3 · H2O)

Kernit pertama kali ditemukan di daerah Kern County, Kalifornia. Mineral ini secara fisik tidak berwarna, transparan sampai putih, dengan kilap kaca sampai mutiara. Mineral ini mempunyai struktur kristal monoklin, kekerasan 21/2 – 3 dan berat jenis 1,9. Ciri khas mineral ini adalah fragmen panjang, belahan splinteri, berat jenis rendah dan larut dengan lambat pada air dingin. Mineral ini sering dijumpai berasosiasi dengan borak, uleksit dan kolemanit pada lapisan lempung yang berumur Tersier.

Istilah borak diambil dari istilah burah (Persia) dan buraq (Arab). Borak mempunyai struktur kristal monoklin (Gambar 6.1) dan biasanya dalam ben- tuk prismatik. Mineral ini secara fisik tidak berwarna atau putih, kilap kaca, dengan kekerasan 2 – 21/2 dan berat jenis 1,7.

Nama uleksit diambil dari seorang ahli kimia Jerman, George Ludwig Ulex (1811-1893). Uleksit mempunyai sistem kristal triklinik, dan umumnya di- jumpai dalam bentuk membundar yang tersusun oleh serat-serat halus. Secara fisik, mineral ini berwarna putih dengan kilap lemak. Mineral ini mempunyai kekerasan 21/2 dan berat jenis 1,96.

Kolemanit pertama kali ditemukan oleh seorang pengembang borak di San Francisco, William Tell Coleman (1824-1893). Mineral ini mempunyai struktur kristal monoklin, dan umumnya berbentuk kristal prismatik pendek. Secara fisik mineral ini berwarna putih sampai tidak berwarna, kilap kaca, kekerasan 4 – 41/2 dan berat jenis 2,42.

Tembaga

Tembaga adalah unsur yang memberi rasa manis pada beberapa jenis buah. Ini diambil oleh tanaman dalam bentuk kation dan memegang peranan penting di dalam pembentukan vitamin A pada tanaman (Trotter, 2001). Tembaga memberikan kontribusi pada proses alamiah termasuk metabolisme dan reproduksi tanaman. Tembaga juga merupakan aktivator penting pada beberapa enzim pertumbuhan tanaman.
Beberapa kegunaan tembaga bagi tanaman adalah:

  • Nutrisi penting bagi pertumbuhan reproduktif
  • Penolong dalam metabolisme akar
  • Membantu dalam pemanfaatan protein

Suplementasi tembaga sangat jarang dibutuhkan, karena secara alamiah suplai tembaga pada tanah sudah mencukupi. Namun demikian, kadang ada jenis tanah yang kekurangan tembaga, seperti tanah yang kaya organik dan tanah pasiran. Penambahan tembaga sulfat harus dilakukan dengan hati-hati, karena senyawa ini meskipun dalam jumlah sedikit beracun.

Hanya dikenal beberapa macam mineral yang mengandung tembaga sulfat dan tembaga oksida, yaitu antlerit (Cu3SO4(OH)4), brokantit (Cu4SO4(OH)6), kalcantit (CuSO4 · 5H2O), dan kuprit (CuO). Mineral antlerit mempunyai sistem kristal ortorombik dan biasanya berbentuk tabular. Secara fisik mineral ini berwarna hijau kehitaman, dengan kekerasan 31/2 – 4 dan berat jenis 3,9.

Besi

Besi digunakan untuk menyehatkan tanaman dan pertumbuhan hijau tua. Seperti halnya magnesium, besi merupakan mineral utama untuk fotosintesis. Tanaman harus mendapatkan besi untuk membuat klorofil. Besi sangat melimpah di dalam tanah atau batuan, sehingga suplementasi nutrisi ini tidak diperlukan untuk tanaman.

Besi dapat bersumber dari beberapa mineral, seperti goethit ( α -FeOOH), limonit (FeOOH · n H2O), hematit ( α -Fe2O3), magnetit (FeO · Fe2O3), dan sider- it (FeCO3). Goethit mempunyai sistem kristal ortorombik dan umumnya pris- matik panjang. Mineral ini biasanya dijumpai berwarna coklat kehitaman atau coklat kekuningan/kemerahan, kilap logam dengan kekerasan 5 – 51/2 dan berat jenis 3,3 – 4,3. Hidrolisis mineral ini menghasilkan mineral limonit, yang biasanya sebagai penyusun utama dari lapisan tanah merah.

Klor

Klor berfungsi untuk menolong metabolisme tanaman. Klor sering terse- dia lebih dari cukup untuk tanaman, sehingga suplementasi nutrisi ini tidak diperlukan lagi bagi tanah. Klor sangat penting bagi tanaman, karena dibu- tuhkan dalam reaksi fotosintesis dalam tanaman. Nutrisi ini diambil dalam bentuk anion klorida (Cl−).

Anion klorida terdapat dalam jumlah cukup baik pada air permukaan, air tanah dan tentu saja air laut. Namun demikian, sumber klor yang terkandung pada larutan ini dapat dari bermacam-macam mineral garam, seperti: halit (NaCl) dan silvit (KCl). Mineral halit mempunyai sistem kristal isometrik je- nis kubik (Gambar 6.2). Sifat fisik mineral ini tidak berwarna atau berwarna putih, kilap kaca sampai translucen, mempunyai kekerasan 21/2 dan berat jenis 2,16. Mineral ini terjadi karena proses evaporasi larutan garam, dan biasanya berasosiasi dengan gipsum, silvit, anhidrit dan kalsit.

Mangan

Mangan berfungsi mengatur sistem enzim, yang termasuk di dalam memec- ah karbohidrat dan metabolisme nitrogen. Selain itu mangan sangat penting untuk pembentukan klorofil. Tanpa mangan, tanaman tidak dapat melakukan fungsi selnya (Anonim, 2004a).

Mangan digunakan tanaman sebagai kation mangan. Ini merupakan aktivator untuk beberapa macam enzim di dalam proses pertumbuhan tanaman, dan membantu besi di dalam pembentukan klorofil selama fotosintesis. Kon- sentrasi mangan yang tinggi barangkali dapat menahan penyerapan besi pada tanaman. Mangan biasanya digunakan bersama-sama seng dan dapat digu- nakan dalam larutan encer. Jeruk dan tanaman buah-buahan yang lain sering ditritmen dengan mangan suplemen dalam bentuk mangan sulfat. Penam- bahan mangan suplemen diperlukan jika tanaman mengalami kekurang akan unsur ini (Trotter, 2001).

Mangan dalam tanah dapat bersumber dari beberapa jenis mineral/batuan. Mangan merupakan salah satu dari duabelas unsur yang melimpah di kerak bumi. Batuan beku mengandung lebih kurang 0,124% mangan. Saat ini dikenal lebih dari 300 jenis mineral yang mengandung mangan (Harben & Kužvart, 1996). Dari sekian banyak mineral, yang paling banyak dijumpai di alam meliputi (Harben & Kužvart, 1996; Klein & Hurl- but, 1993): braunit (2Mn2O3 · MnSiO3), kriptomelan (KMn8O16), hausmanit (MnO · Mn2O3), jakobsit (MnO · Fe2O3), manganit (MnO(OH)), psilomelan (BaMn2+Mn3+O16(OH)4), pirolusit (β-MnO2), rodokrosit (MnCO3), rodonit (MnSiO3), dan todorokit ((Mn,Ca,Mg)Mn3O7 · H2O).

Manganit mempunyai struktur kristal monoklin, dengan kristal umumnya prismatik. Manganit dikenal berwarna hitam atau abu-abu baja dengan cerat berwarna coklat tua. Secara fisik, mineral ini mempunyai kekerasan 4 dan berat jenis 4,3. Mineral ini ditemukan berasosiasi dengan oksida mangan yang lain.

Rodokrosit merupakan mineral kelompok karbonat dan mempunyai struk- tur kristal heksagonal. Mineral ini mempunyai karakter fisik: warna merah rosa atau coklat tua; kilap kaca; cerat putih dengan kekerasan 31/2 – 4 dan berat jenis 3,5 – 3,7.

Molibdenum

Tanaman membutuhkan molibdenum untuk memproduksi protein esensial dan membantu dalam pemakaian nitrogen. Molibdenum diambil tanaman dalam bentuk anion negatif molibdat. Tanpa molibdenum, tanaman tidak dapat mengolah nitrogen menjadi asam amino. Tumbuh-tumbuhan polong (legumes) dan tanaman yang membutuhkan nitrogen lainnya tidak dapat mengambil nitrogen dari atmosfer tanpa molibdenum (Trotter, 2001).

Tanah sangat jarang mengalami defisit akan molibdenum dan biasanya jika suplementasi dibutuhkan, hanya diperlukan satu ounce per acre (0,11 gram per m2). Sehingga, dapat dikatakan nutrisi penting ini hanya dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah yang sedikit. Molibdenum di alam bersumber pada dua mineral, yaitu molibdenit (MoS2) dan wulfenit (PbMoO4).

Molibdenit mempunyai struktur kristal heksagonal, biasanya berbentuk kristal lembaran. Sifat fisik mineral ini meliputi: warna abu-abu timbal; kilap metalik; cerat hitam keabuan; kekerasan 1 – 11/2. Mineral ini merupakan mineral aksesor pada granit timah. Alterasi mineral ini dapat membentuk mineral ferimolibdit (Fe2(MoO4)3 · 8H2O) yang berwarna kuning.

Wulfenit mempunyai struktur kristal tetragonal, biasanya berbentuk bujur sangkar tabular. Mineral ini berwarna kuning, oranye, merah, abu-abu atau putih; kilap kaca atau adamantin; cerat putih; dengan kekerasan 3 dan berat jenis 6,8. Mineral ini ditemukan sebagai hasil oksidasi urat timbal bersama- sama mineral timbal sekunder yang lainnya.

Seng

Seng merupakan unsur esensial untuk transformasi karbohidrat, mengatur pe- makaian gula. Tanaman menggunakan seng dalam hubungannya dengan nu- trisi lainnya untuk mengatur proses-proses termasuk membentuk klorofil.

Seng di alam bersumber pada beberapa mineral, seperti smithsonit (ZnCO3), zincit (ZnO) dan wilemit (Zn2SiO4). Zincit merupakan mineral kelompok ok- sida yang memiliki struktur kristal heksagonal, namun jarang dijumpai dalam bentuk kristal. Mineral ini mempunyai sifat fisik: warna merah atau oranye- kuning; kilap subadamantin; cerat orange-kuning; dengan kekerasan 4 dan berat jenis 5,68.

Smithsonit merupakan mineral kelompok karbonat yang mempunyai struk- tur heksagonal. Sifat fisik mineral ini meliputi: warna coklat gelap atau kadang-kadang tidak berwarna, putih, hijau, biru atau pink; cerat berwarna putih; kekerasan 4 – 41/2 dan berat jenis 4,3 – 4,45. Mineral ini merupakan mineral supergen yang sering berasosiasi dengan endapan seng di dalam batugamping.

Perlit

Perlit barangkali tidak secara langsung berhubungan dengan tanah atau tanaman, namun saat ini banyak digunakan sebagai agregat hortikultura. Perlit merupakan suatu batuan volkanik gelasan yang berwarna abu-abu cerah dengan kilap kaca atau mutiara dan mempunyai karakteristik retakan konsentris. Bedanya dengan gelas alam adalah komposisinya yang silisik (riolitik) dan air kimia yang dikandung di dalam struktur gelasnya. Komposisi kimia perlit meliputi: 70-75% SiO2, 12-18% Al2O3, 4-6% K2O, dan 2-5% air (Harben, 1995). Secara genetik perlit merupakan salah satu anggota dari gelas alam yang

mengandung air, yang juga termasuk obsidian hidrus dan berkadar air ren- dah, batuapung yang terhidrasi, dan pitchstone . Perbedaan utama antara per- lit dengan anggota yang lain adalah kandungan airnya. Obsidian awal men- gandung air total kurang dari 1,0 %berat yang terikat sebagai SiOH di dalam kerangka silikat. Jika obsidian mengalami pelapukan, alterasi sekunder meng- hasilkan perlit dengan penambahan air pada struktur silika gelasan hingga 2 sampai 5 %berat. Jika kandungan air ini meningkat sampai 10 %berat akan membentuk pitchstone (Harben & Kužvart, 1996).

Salah satu sifat fisik perlit adalah mudah mengembang. Dengan pemanasan cepat hingga 870-1.100 ◦C perlit melemah dan mengembang hingga 10-20 kali dari volume asalnya dan dari batuan dengan berat jenis 1,159 g/cm3 menjadi material ringan dengan berat jenis 0,08-0,18 g/cm3 (Harben, 1995).

Sifat dalam perlit, pH antara 6,5 sampai 8,0 dan struktur selnya menyebabkan perlit dapat menyerap larutan berkali-kali [dapat membawa herbisida, insektisida, pupuk, pengatur tanah dan akar tanaman.

Zeolit

Zeolit merupakan aluminosilikat kristalin berpori mikro terhidrasi yang men- gandung pori yang saling berhubungan dengan ukuran 3 sampai 10Å. Zeolit tersusun oleh silikon, oksigen, dan aluminium dalam suatu kerangka struk- tur tiga-dimensional dengan pori-porinya mengandung molekul air yang da- pat menyerap kation yang dapat saling bertukar (cation exchange) . Secara kimia, zeolit mempunyai rumus empiris: M+,M2+Al2O3 · g SiO2 · z H2O, di- mana M+biasanya Na atau K, dan M2+ adalah Mg, Ca, atau Fe.

Penggunaan komersial zeolit antara lain sebagai “penyaring molekuler” dan sebagai penukar kation. Kation seperti Na+, K+, dan Ca2+ terikat san- gat lemah pada kerangka tetrahedra dan dapat dilepaskan dengan mudah dengan larutan kuat dari ion yang lain.

Berdasarkan hal ini, zeolit dapat digunakan untuk melunakkan air, dimana air yang keras (kandungan Ca2+ tinggi) dapat dilunakkan dengan mengganti ion Ca2+(dalam air) dengan Na+ yang terkandung di dalam zeolit alam atau sintetik (Na2Al2Si3O10 · 2H2O). Air keras, air yang mengandung banyak ion kalsium, dilewatkan melalui tangki yang berisi butiran zeolit. Ion Ca2+ pada larutan akan mengganti ion Na+ pada zeolit sehingga terbentuk CaAl2Si3O10 · 2H2O. Jika pada zeolit terjadi ke- jenuhan Ca2+, larutan garam NaCl pekat dapat dilewatkan pada zeolit sehingga ion Ca2+ pada zeolit diganti oleh Na+ dari NaCl untuk membentuk kembali Na-zeolit (Na2Al2Si3O10 · 2H2O). Dengan cara seperti ini, larutan yang mengandung logam-logam keras dapat disaring dengan zeolit.

Dalam bidang pertanian, zeolit barangkali tidak digunakan secara langsung, melainkan dipakai sebagai katalis untuk mengurangi kelebihan logam berat pada tanah. Zeolit alam, seperti klinoptilolit (Na6[(AlO2)6(SiO2)30] · 24H2O) dan mordenit (Na8[(AlO2)8(SiO2)40] · 24H2O) sering ditambahkan pada pakan ternak untuk meningkatkan efisiensi pakan, dan mengurangi masalah kese- hatan.