nutrisi pada tanaman

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Sebagaimana manusia, untuk kelangsungan hidupnya, tanaman juga memerlukan nutrisi. Nutrisi yang dibutuhkan tanaman/tumbuhan dapat dilacak antara lain dengan komposisi kimia penyusun suatu tanaman/tumbuhan tersebut, karena selain sebagian besar masa organic suatu tumbuhan berasal dari CO₂  udara , juga tergantung pada kekurangan nutrient tanah dalam bentuk air dan mineral.

Hasil analisis terhadap berat kering tumbuhan menunjukan bahwa secara umum, komposisi tumbuhan terdiri atas:

·         95% berupa bahan organik, dalam bentuk:

1. karbohidrat termasuk sellulosa dari dinding sel

2. senyawa sulfur, nitrogen dan fosfat

·         5% berupa bahan anorganik (50 unsur kimia)

Berdasarkan banyak sedikitnya jumlah kebutuhan unsure nutrient tumbuhan, maka nutrient dapat digolongkan menjadi dua, yaitu makro nutrient dan mikro nutrient.

Tumbuhan paling sedikit memerlukan Sembilan makro nutrient, yaitu: C,O,N,S, P, K, Ca, dan Mg; serta delapan miro nutrient, yaitu: Cl, Fe, B, Mn, Zn, Cu, Mo, dan Ni..

Apabila kebutuhan nutrient tanaman tidak terpenuhi, maka tanaman akan menunjukan gejala kekurangan , yang wujudnya berfariasi tergantung pada fungsi dan mobilitas dari unsure tersebut. Kekurangan suatu nutrient yang mobil, biasanya lebih berpengaruhpada organ tumbuhan yang lebih tua, daripada organ tumbuhan yang lebih muda. Sebaliknya kekurangan nutrient yang inmobil, biasanya lebih nampak pada bagian tumbuhan yang lebih muda, dibandingkan pada bagian tumbuhan yang lebih tua. Dalam upaya mengoptimalkan kebutuhan nutrientnya, seringkali tanaman melakukan adaptasi khusus, misalnya untuk memenuhi kebutuhan unsure nitrogen, tanaman legum melakukan  simbiosis dengan bakteri Rhyzobium dalam bentuk simbiosis mutualisme yang menguntungkan kedua belah pihak. Adaptasi tersebut disebut juga adaptasi nutrisional.

 

BAB II

NUTRISI

2.1. Defenisi nutrisi

Nutrisi adalah zat-zat gizi atau zat lain yang berhubungan dengan kesehatan dan penyakit, termasuk keseluruhan proses pemasukan dan pengolahan zat makanan oleh tubuh tumbuhan  yang bertujuan menghasilkan energi yang nantinya akan digunakan untuk aktivitas tubuh serta mengeluarkan zat sisanya (hasil metabolisme). Nutrisi dapat dikatakan sebagai ilmu tentang makanan, zat-zat gizi dan zat lain yang terkandung, aksi, reaksi, dan keseimbangan yang berhubungan dengan kesehatan dan penyakit.

Tumbuhan memerlukan kombinasi yang tepat dari berbagai nutrisi untuk tumbuh, berkembang, dan bereproduksi. Ketika tumbuhan mengalami malnutrisi, tumbuhan menunjukkan gejala-gejala tidak sehat. Nutrisi yang terlalu sedikit atau yang terlalu banyak dapat menimbulkan masalah.

Beberapa hipotesis tentang nutrisi pada tanaman:

1.   Aristoteles

Zat-zat untuk pertumbuhan adalah tanah

1.      Jean Baptiste Van Helmont (Fisikawan Belgia, Abad 17)

Biji ditanam dalam pot yang mengandung tanah 90,9 kg, disirami secara teratur,                                                                 5 tahun kemudian berat pohon menjadi 76,8 kg tanah yang hilang hanya 0,06 kg. Tanaman tumbuh baik karena air yang diberikan secara teratur setiap hari

2.      Stephen Hales  (Ahli Fisiologi Inggris abad 18):

Tumbuhan diberi makan sebagian besar oleh udara.

Kesimpulan Tumbuhan :

1)      Mengekstraksi air dan mineral dari dalam tanah

2)      Mengabsorpsi O₂ & CO₂ dari udara.

Pengambilan Nutrien oleh Tumbuhan (Gambar 1) :

 

•         Akar mengabsorpsi air (H₂O) dan mineral dari tanah.

•         Mikorhiza dan bulu akar sangat menambah luas permukaan absorpsi. Karbondioksida (CO₂), sumber karbon untuk fotosintesis, berdiffusi ke dalam daun dari udara sekitarnya melalui stomata.

•         Tumbuhan juga memerlukan O₂ untuk respirasi sellular, walaupun tumbuhan menghasilkan O₂ hasil fotosintesis.

•         Dari nutrien anorganik ini tumbuhan dapat memproduksi semua kebutuhan bahan organiknya sendiri. 

2.2. Fungsi dan penggolongan nutrisi

A.    NUTRIEN MINERAL

Nutrien mineral yaitu unsur kimia esensial yang diabsorpsi dari dalam tanah dalam bentuk ion anorganik. Nutrien mineral dari tanah hanya memberikan sumbangan yang kecil untuk keseluruhan massa dari tumbuhan tersebut,80-85% dari tumbuhan herbacious (yang mengandung sedikit lignin) terdiri dari air yang diakumulasi di dalam vakuola sentral selnya.

Air yang diabsorpsi :

·         10% digunakan tumbuhan, dengan fungsi

n  Untuk pelarut

n  Perpanjangan sel

n  Menjaga suhu tanaman

n  Membantu proses metabolisme

n  Menyangga turgiditas sel.

·         90% hilang melalui transpirasi

n  90% melalui stomata

n  10% melalui kutikula dll.

Kadar air tumbuhan dapat diukur dengan mengurangkan berat materi tumbuhan sebelum dan sesudah dikeringkan, sampai mencapai berat konstan.

Komposisi Kimia Berat Kering Tumbuhan:

• 95% berupa bahan organik, dalam bentuk:
1. Karbohidrat (termasuk Sellulosa dari dinding sel)
2. Senyawa sulfur, nitrogen dan fosfat
• 5% berupa bahan anorganik (50 unsur kimia)

B. NUTRIEN ESSENSIAL

Nutrien essensial adalah unsur yang dibutuhkan tanaman dengan kriteria:

1.      Tanpa zat hara tersebut tanaman tidak dapat memenuhi siklus hidupnya

2.      Zat hara tersebut tidak dapat digantikan oleh zat hara lainnya

3.      Persyaratan tersebut harus berlaku untuk semua tanaman

Cara penelusuran unsur/nutrien essensial:

Ø  Kultur hidroponik

Ø  Analisis bahan kering tumbuhan

Menggunakan Kultur Hidroponik untuk Mengidentifikasi Nutrien Essensial (Gambar 2)

ª      Seorang peneliti merendam perakaran tumbuhan di dalam larutan berbagai mineral yang konsentrasinya diketahui.

ª      Dengan menambahkan udara ke dalam air menyediakan oksigen bagi akar untuk respirasi selluler. Sebuah mineral tertentu, seperti misalnya kalium, dapat dihilangkan dari media kultur untuk mengetahui apakah itu essensial bagi tumbuhan.

ª      Apabila elemen yang dihilangkan dari larutan mineral merupakan sebuah nutrien essensial, maka larutan yang tidak lengkap itu akan menyebabkan tumbuhan menjadi abnormal penampilannya bila dibandingkan dengan kontrol yang ditumbuhkan pada media mineral yang lengkap.

ª      Gejala yang paling umum dari kekurangan mineral adalah pertumbuhan yang kerdil dan daun yang klorosis.

C. NUTRIEN MAKRO

Makro Nutrisi memiliki 9 unsur, diantaranya :

n  Makro nutrien adalah nutrien yang dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah yang relatif besar.

n  Terdiri dari:

§  Makro Nutrien Mayor (6 unsur)

(Bahan baku utama pembentuk senyawa organik), yaitu: C, O, H, N, S dan P

Nitrogen (N)

Sebagai unsur kimia dan komponen utama yang penting dalam tanaman, protoplasma sel mempunyai kandungan nitrogen yang tinggi, dan juga merupakan unsur pokok protein, asam amino, almida dan alkolida. Klorophil juga mempunyai unsur nitrogen, jika dalam keadaan dibawah optimal ada kecendrungan nitrogen akan ditransfer ke jaringan yang lebih muda, yang secara fisiologis merupakan daerah aktif titik tumbuh.

Sulfur (S)

Sulfur sangat penting dalam pembentukan minyak pada tanaman, seperti halnya sulfur dan nitrogen, adalah pembentuk asam amino

Sulfur Sangat mirip dengan Nitrogen jika dibandingkan dengan nutrient essensial tanaman lainnya, dan kekurangan unsur sulfur pun sangat mirip dengan

Fosfor (P)

Fosfor adalah komponen asam nukleat, yang berfungsi untuk mengatur proses perkembangan, defisiensi unsur ini akan menghambat pertumbuhan, dan juga mempengaruhi pertumbuhan akar. Fosfor juga merupakan komponen berbagai system fisiologis yang berhubungan dengan nutrisi dan respirasi dan juga mempengaruhi pemasakan buah, dan elemen ini dibutuhkan dalam jumlah yang cukup untuk efisiensi penggunaan nitrogen.

Fosfor mempunyai peranan penting dalam pemecahan karbohidrat dan makanan lainnya yang dihasilkan akibat proses fotosintesis dalam tanaman. Kekurangan fosfor akan menghambat fotosistesis dan membatasi kemampuan tanaman untuk memproduksi karbohidrat, peranan fosfor dalam proses pertumbuhan tanaman sebagai berikut :

a.       Stimulasi pertumbuhan awal akar dan perkembangannya

b.      Mempercepat tanaman untuk menghasilkan

c.       Produksi buah dan biji.

§  Makro Nutrien Minor, yaitu: K, Ca, dan Mg.

Kalium (K) Kalium mempunyai pengaruh dalam proses fisiologi antara lain

a.       Pembelahan sel

b.      Formasi fotosintesis dari karbohidrat

c.       Reduksi nitrat dan mengubah hasil sistesis menjadi protein

d.      Aktifitas enzim

Kalsium (Ca)

Fungsi utama dari kalsium adalah sebagai komponen dinding sel. Dinding sel ini mempunyai daerah meristimatik dan ini sangat penting untuk pertumbuhan akar yang baik, dalam fisiologi sel kalsium cenderung mengatur atau menghambat aktivitas kalium, dan kalsium dapat juga mempengaruhi penyerapan nitrogen

Fungsi Kalsium dalam tanaman adalah sebagai berikut :

a.       Meningkatkan pembentukan awal akar dan pertumbuhan

b.      Meningkatkan kekuatan tanaman secara umum

c.       Mempengaruhi jumlah pegambilan bahan makanan pada tanaman

d.      Menetralisasi produksi racun dalam tanaman.

e.       Meningkatkan produksi biji dan benih

f.       Meningkatkan kandungan kalsium makanan.

Magnesium (Mg)

Sebagai salah satu komponen dri sejumlah system enzym, magnesium juga mempunyai fungsi vital dalam pembentukan klorophil

Fungsi Magnesium dalam tanaman adalah sebagai berikut

a.       Bagian essential dari klorophil

b.      Mengatur pengambilan unsur hara tanaman lainnya

c.       Sebagai pembawa fosfor dalam tanaman

d.      Membantu pembentukan minyak dan lemak dll

D. NUTRIEN MIKRO

Mikro Nutrien memiliki 8 unsur, diantaranya :

n  Mikro nutrien adalah nutrien yang dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah yang sangat kecil, yaitu:

            Fe, Cl, Cu, Mn, Zn, Mo, B, dan Ni

n  Mikro nutrien diperlukan dalam jumlah sedikit sebab fungsi utama mikro nutrient adalah:

            1. sebagai kofaktor reaksi enzymatis.

                Fe merupakan komponen metalik dari sitokrom

            2. sebagai katalitik

         Mo (Molibdenum) dibutuhkan hanya satu atom untuk setiap 16 juta atom hidrogen  dalam bahan tumbuhan kering.

n  Kekurangan mikro nutrien dapat melemahkan bahkan mematikan tanaman

Elemen mikro atau mikronutrien adalah elemen yang penting, dan dibutuhkan dalam jumlah sedikit dan kecil untuk menjalankan fungsinya yang penting dalam tubuh tanaman. Beberapa fungsi elemen mikro dalam system enzyme tanaman sebagai elemen pembentuk anion (Boro dan Molibdenum) juga pembentuk unsure kation (tembaga). Beberapa diantaranya dalam proses oksidasi – reduksi dalam metabolisme tanaman beberapa diantaranya dibutuhkan dalam memproduksi klrorophil, Unsur mikro diantaranya adalah sebagai berikut :

1. Mangan (Mn)

Fungsi umumnya adalah sebagai katalis untuk berbagai system enzyme. Mangaan bersifat antagonistic dengan besi, jumlah berlebihan dari salah satu unsur akan menyebabkan munculnya gejala defisiensi dari unsur lainnya, tetapi interaksi elemen ini dengan mikronutrien lainnya mungkin menguntungkan.

2.     Besi (Fe)

Klorosis kerena defisiensi zat besi pada tanaman menunjukan fungsi elemen ini dalam pembentukan klorophil, walaupun bukan elemen pembentuk yang sebenarnya, zat besi juga berfungsi sebagai katalis dalam sistem enzym pernapasan dan oksidasi, dan terlibat dalam reduksi nitrate menjadi amonia. Secara umum pergerakan dan kelarutan dalam tanaman adalah terbatas, terutama jika jumlah Mangaan dan Fosfor tinggi, jumlah kalium rendah dan cahaya yang sangat terang

3.     Seng (Zn)

Seng dibutuhkan untuk metabolisme protein dan berperan dalam pembentukan klorophil

4.     Tembaga (Cu))

Tembaga penting sebagai koenzym yang dibutuhkan untuk mengaktifkan beberapa enzym tanaman, juga terlibat dalam pembentukan klorophil. Penyerapan tembaga berlawanan dengan penyerapan zat besi. Jumlah tembaga yang terlalu kecil menyebabkan zat besi terakumulasi dalam tanaman, dan jumlah tembaga yang terlalu banyak menyebabkan gejala klorosis yang terjadi hampir disetiap pertumbuhan baru, karena tembaga relatif tidak mobil.

5.      Molibdenum

Molibdenum penting dalam simbiosis fiksasi nitrogen dalam reduksi nitrogen nitrat menjadi bentuk amino, oleh sebab itu defisiensi molibdenum dapat menyebabkan defisiensi nitrogen dalam tanaman.

6.     Boron

Banyak pertumbuhan vegetatif yang abnormal disebabkan defisiensi boron, dan jika kelebihan elemen ini menunjukan gejala keracunan, interaksi elemen ini dengan elemen mikro lainnya dimana ada ketidak seimbangan dapat mengganggu perkembangan bibit.

1.      Makronutrien.

Makronutrien adalah elemen-elemen yang dibutuhkan tumbuhan dalam jumlah banyak, yaitu nitrogen, kalsium, potasium, sulfur, magnesium, dan fosfor.

TABEL MAKRO NUTRIEN

Unsur	Bentuk yang tersedia bagi tumbuhan	Fungsi utama
Karbon (C)	CO2	Komponen utama dari senyawa organik tumbuhan
Oksigen (O)	CO2; H20	Komponen utama dari senyawa organik tumbuhan
Hidrogen (H)	H2O	Komponen utama dari senyawa organik tumbuhan
Nitrogen (N)	NO3; NH4	Komponen dari asam nukleat, protein, hormon, klorofil, dan koenzym
Sulfur (S)	SO4	Komponen dari protein, koenzym
Fosfor (P)	H2PO4; HPO4	Komponen dari asam nukleat, fosfolipid, ATP dan beberapa koenzym
Kalium (K)	K	Kofaktor dalam sintesis protein, mengatur keseimbangan air, membuka dan menutup stomata
Kalsium (Cl)	Ca	Pembentukan, pembuatan dan keestabilan dinding sel, mengatur struktur dan permeabilitas membran, aktivator beberapa enzim, regulator respon sel terhadap stimulus.
Magnesium (Mg)	Mg	Komponen ddari klorofil, aktivator banyak enzim

2.      Mikronutrien

Mikronutrien adalah elemen-elemen yang dibutuhkan tumbuhan dalam jumlah sedikit, seperti besi, boron, mangan, seng, tembaga, klor, dan molybdenum.

TABEL MIKRONUTRIEN

Unsur	Bentuk yang tersedia bagi tumbuhan	Fungsi utama
Klor (Cl)	Cl	Diperlukan pada tahap penguraian air dalam fotosintesis, mengatur keseimbangan air
Besi (Fe)	Fe; Fe	Komponen dari sitokrom, aktivator beberapa enzim
Boron (B)	H2BO3	Kofaktor dalam sintesis klorofil, terlibat dalam transport karbohidrat dan sintesis asam nukleat
Mangan (Mn)	Mn	aktiv dalam pembentukan asam amino, aktivator beberapa enzim, diperlukan dalam tahapan penguraian air dalam fotosintesis
Seng (Zn)	Zn	Aktiv dalam pembentukan klorofil, aktivator beberapa enzym
Kuprum (Cu)	Cu; Cu	Komponen dari banyak enzym, reaksi redoks dan biosintesis lignin
Molibdunum (Mo)	MoO4	Essensial untuk fiksasi nitrogen, kofaktor dalam reduksi nitrat
Nikel (Ni)	Ni	Kofaktor enzym yang berfungsi dalam metabolisme nitrogen

Baik makro dan mikronutrien diperoleh akar tumbuhan melalui tanah. Akar tumbuhan memerlukan kondisi tertentu untuk dapat mengambil nutrisi-nutrisi tersebut dari dalam tanah. Pertama, tanah harus lembap sehingga nutrien dapat diambil dan ditransport oleh akar. Kedua, pH tanah harus berada dalam rentang dimana nutrien dapat dilepaskan dari molekul tanah. Ketiga, suhu tanah harus berada dalam rentang dimana pengambilan nutrien oleh akar dapat terjadi. Suhu, pH, dan kelembapan optimum untuk tiap spesies tumbuhan berbeda. Hal ini menyebabkan nutrien tidak dapat dipergunakan oleh tumbuhan meskipun nutrien tersebut tersedia di dalam tanah.  Pertumbuhan tanaman tidak hanya dikontrol oleh faktor dalam (internal), tetapi juga ditentukan oleh faktor luar (eksternal). Salah satu faktor eksternal tersebut adalah unsur hara esensial. Unsur hara esensial adalah unsur-unsur yang diperlukan bagi pertumbuhan tanaman. Apabila unsur tersebut tidak tersedia bagi tanaman, maka tanaman akan menunjukkan gejala kekurangan unsur tersebut dan pertumbuhan tanaman akan terhambat. Berdasarkan jumlah yang diperlukan kita mengenal adanya unsur hara makro dan unsur hara mikro.

2.3. Gejala kekurangan nutrisi

No	unsur	Fungsi	Sifat	Gejala
1	Mg	Bahan pembentuk klorofil	mobil	Daun kuning(klorosis), pertama kali terlihat pada daun yang lebih tua
2	Fe	Kofaktor dalam satu langkah pembentukan klorofil	inmobil	Daun kuning(klorosis), pertama kali terlihat pada daun yang lebih muda

Kekurangan salah satu atau beberapa unsur hara akan mengakibatkan pertumbuhan tanaman tidak sebagaimana mestinya yaitu ada kelainan atau penyimpangan-penyimpangan dan banyak pula tanaman yang mati muda.

Gejala kekurangan ini cepat atau lambat akan terlihat pada tanaman, tergantung pada jenis dan sifat tanaman. Ada tanaman yang cepat sekali memperlihatkan tanda-tanda kekurangan atau sebaliknya ada yang lambat. Pada umumnya pertama-tama akan terlihat pada bagian tanaman yang melakukan kegiatan fisiologis terbesar yaitu pada bagian yang ada di atas tanah terutama pada daun-daunnya.

Bila tidak ada faktor lain yang mempengaruhi, maka tanda-tanda kekurangan unsur hara terlihat sebagai berikut:

1. Kekurangan unsur hara Nitrogen (N)

a. Warna daun hijau agak kekuning-kuningan dan pada tanaman padi warna ini mulai dari ujung daun menjalar ke tulang daun selanjutnya berubah menjadi kuning lengkap, sehingga seluruh tanaman berwarna pucat kekuning-kuningan. Jaringan daun mati dan inilah yang menyebabkan daun selanjutnya menjadi kering dan berwarna merah kecoklatan.

b. Pertumbuhan tanaman lambat dan kerdil        

c. Perkembangan buah tidak sempurna atau tidak baik, seringkali masak sebelum waktunya

d. Dapat menimbulkan daun penuh dengan serat, hal ini dikarenakan menebalnya membran sel daun sedangkan selnya sendiri berukuran kecil-kecil

e. Dalam keadaan kekurangan yang parah, daun menjadi kering, dimulai dari bagian bawah terus ke bagian atas

2. Kekurangan unsur hara Fosfor (P)

a. Terhambatnya pertumbuhan sistem perakaran, batang dan daun

b. Warna daun seluruhnya berubah menjadi hijau tua/keabu-abuan, mengkilap, sering pula terdapat pigmen merah pada daun bagian bawah, selanjutnya mati. Pada tepi daun, cabang dan batang terdapat warna merah ungu yang lambat laun berubah menjadi kuning.

c. Hasil tanaman yang berupa bunga, buah dan biji merosot. Buahnya kerdil-kerdil, nampak jelek dan lekas matang

3. Kekurangan unsur hara Kalium (K)

Defisiensi/kekurangan Kalium memang agak sulit diketahui gejalanya, karena gejala ini jarang ditampakkan ketika tanaman masih muda.

a. Daun-daun berubah jadi mengerut alias keriting (untuk tanaman kentang akan menggulung) dan kadang-kadang mengkilap terutama pada daun tua, tetapi tidak merata. Selanjutnya sejak ujung dan tepi daun tampak menguning, warna seperti ini tampak pula di antara tulang-tulang daun pada akhirnya daun tampak bercak-bercak kotor (merah coklat), sering pula bagian yang berbercak ini jatuh sehingga daun tampak bergerigi dan kemudian mati

b. Batangnya lemah dan pendek-pendek, sehingga tanaman tampak kerdil

c. Buah tumbuh tidak sempurna, kecil, mutunya jelek, hasilnya rendah dan tidak tahan disimpan

d. Pada tanaman kelapa dan jeruk, buah mudah gugur

e. Bagi tanaman berumbi, hasil umbinya sangat kurang dan kadar hidrat arangnya demikian rendah

Khusus untuk tanaman padi, gejala kekurangan unsur Kalium dapat dijelaskan sebagai berikut:
a. Daun

Daun tanaman padi yang kekurangan Kalium akan berwarna hijau gelap dengan banyaknya bintik-bintik yang warnanya yang menyerupai karat. Bintik-bintik itu pertama-tama muncul pada bagian atas daun yang sudah tua, ujung daun dan tepi daun menjadi seperti terbakar (necrotic), berwarna coklat kemerahan atau coklat kuning. Daun-daun tua, khususnya di tengah hari akan terkulai dan daun-daun muda menggulung ke arah atas dan memperlihatkan gejala-gejala kekurangan air

b. Batang

Batang tanaman padi yang kekurangan Kalium akan tumbuh pendek dan kurus. Dan kebanyakan varietas-varietas padi yang kekurangan Kalium lebih mudah rebah

c. Akar

Pertumbuhan akar biasanya sangat terbatas, ujung akar akan tumbuh kurus dan pendek, dan akar selalu cenderung berwarna gelam dan hitam. Akar-akar cabang dan akar rambat sangat kurus dan selalu memperlihatkan gejala pembusukan akar.

d. Bulir dan Malai

Pertumbuhannya akan pendek dan umumnya mempunyai persentase kehampaan buah yang tinggi. Sedang jumlah bulir yang berisi untuk setiap helainya akan rendah, bulir-bulir padi akan berukuran kecil dan tidak teratur bentuknya, mutu dan berat 1.000 bulir akan berkurang, persentase bulir-bulir yang tidak berkembang dan tidak dewasa bertambah.

4. Kekurangan unsur hara Kalsium (Ca)
a. Daun-daun muda selain berkeriput mengalami perubahan warna, pada ujung dan tepi-tepinya klorosis (berubah menjadi kuning) dan warna ini menjalar di antara tulang-tulang daun, jaringan-jaringan daun pada beberapa tempat mati

b. Kuncup-kuncup muda yang telah tumbuh akan mati

c. Pertumbuhan sistem perakarannya terhambat, kurang sempurna malah sering salah bentuk

d. Pertumbuhan tanaman demikian lemah dan menderita

5. Kekurangan unsur hara Magnesium (Mg)
a. Daun-daun tua mengalami klorosis (berubah menjadi kuning) dan tampak di antara tulang-tulang daun, sedang tulang-tulang daun itu sendiri tetap berwarna hijau. Bagian di antara tulang-tulang daun itu secara teratur berubah menjadi kuning dengan bercak-bercak merah kecoklatan

b. Daun-daun mudah terbakar oleh teriknya sinar matahari karena tidak mempunyai lapisan lilin, karena itu banyak yang berubah warna menjadi coklat tua/kehitaman dan mengkerut

c. Pada tanaman biji-bijian, daya tumbuh biji kurang/lemah, malah kalau toh ia tetap tumbuh maka ia akan nampak lemah sekali.

6. Kekurangan unsur hara Belerang (S)
a. Daun-daun muda mengalami klorosis (berubah menjadi kuning), perubahan warna umumnya terjadi pada seluruh daun muda, kadang mengkilap keputih-putihan dan kadang-kadang perubahannya tidak merata tetapi berlangsung pada bagian daun selengkapnya

b. Perubahan warna daun dapat pula menjadi kuning sama sekali, sehingga tanaman tampak berdaun kuning dan hijau, seperti misalnya gejala-gejala yang tampak pada daun tanaman teh di beberapa tempat di Kenya yang terkenal dengan sebutan”Tea Yellow” atau”Yellow Disease”

c. Tanaman tumbuh terlambat, kerdil, berbatang pendek dan kurus, batang tanaman berserat, berkayu dan berdiameter kecil

d. Pada tanaman tebu yang menyebabkan rendemen gula rendah

e. Jumlah anakan terbatas.

7. Kekurangan unsur hara Besi (Fe)

Defisiensi (kekurangan) zat besi sesungguhnya jarang terjadi. Terjadinya gejala-gejala pada bagian tanaman (terutama daun) kemudian dinyatakan sebagai kekurangan tersedianya zat besi adalah karena tidak seimbang tersedianya zat Fe dengan zat kapur (Ca) pada tanah yang berlebihan kapur dan yang bersifat alkalis. Jadi masalah ini merupakan masalah pada daerah-daerah yang tanahnya banyak mengandung kapur.

a. Gejala-gejala yang tampak pada daun muda, mula-mula secara setempat-setempat berwarna hijau pucat atau hijau kekuning-kuningan, sedangkan tulang daun tetap berwarna hijau serta jaringan-jaringannya tidak mati

b. Selanjutnya pada tulang daun terjadi klorosis, yang tadinya berwarna hijau berubah menjadi kuning dan ada pula yang menjadi putih

c. Gejala selanjutnya yang lebih hebat terjadi pada musim kemarau, daun-daun muda banyak yang menjadi kering dan berjatuhan

d. Pertumbuhan tanaman seolah terhenti akibatnya daun berguguran dan akhirnya mati mulai dari pucuk.

8. Kekurangan unsur hara Mangan (Mn)

Gejala kekurangan Mangan (Mn) hampir sama dengan gejala kekurangan Besi (Fe) pada tanaman, yaitu:

a. Pada daun-daun muda di antara tulang-tulang dan secara setempat-setempat terjadi klorosis dari warna hijau menjadi warna kuning yang selanjutnya menjadi putih

b. Tulang-tulang daunnya tetap berwarna hijau, ada yang sampai kebagian sisi-sisi dari tulang

c. Jaringan-jaringan pada bagian daun yang klorosis mati sehingga praktis bagian-bagian tersebut mati, mengering, ada kalanya yang terus mengeriput dan ada pula yang jatuh sehingga daun tampak menggerigi

d. Pertumbuhan tanaman menjadi kerdil, terutama pada tanaman sayuran tomat, seledri, kentang dan lain-lain, begitu juga pada tanaman jeruk, tembakau dan kedelai

e. Pada tanaman gandum, bagian tengah helai daun berwarna coklat, kemudian patah

f. Pembentukan biji-bijian kurang baik (jelek).

9. Kekurangan unsur hara Tembaga/Cuprum(Cu)

Kekurangan unsur hara Tembaga (Cu) acapkali ditemukan pada tanah-tanah organik yang agak asam, tanda-tandanya dapat dilihat sebagai berikut:

a. Pada bagian daun, terutama daun-daun yang masih muda tampak layu dan kemudian mati (die back), sedang ranting-rantingnya berubah warna pula menjadi coklat dan mati pula

b. Ujung daun secara tidak merata sering ditemukan layu, malah kadang-kadang klorosis, sekalipun jaringan-jaringannya tidak ada yang mati

c. Pada tanaman jeruk kekurangan unsur hara tembaga ini menyebabkan daun berwarna hijau gelap dan berukuran besar, ranting berwarna coklat dan mati, buah kecil dan berwarna coklat

d. Pada bagian buah, buah-buahan tanaman pada umumnya kecil-kecil warna coklat dan bagian dalamnya didapatkan sejenis perekat (gum).

10. Kekurangan unsur hara Seng/Zincum (Zn)

a. Terjadi penyimpangan pertumbuhan pada bagian daun-daun yang tua, yaitu:
* Bentuknya lebih kecil dan sempit daripada bentuk umumnya

* Klorosis terjadi di antara tulang-tulang daun

* Daun mati sebelum waktunya, kemudian berguguran dimulai dari daun-daun yang ada di bagian bawah menuju ke puncak

b. Pada padi sawah gejala terlihat 2 – 4 minggu setelah tanam, yaitu adanya pemutihan di bagian tengah daun. Kekurangan yang parah menyebabkan daun tidak mau terbuka

c. Pada tanaman jagung gejala terlihat 1 – 2 minggu setelah bibit muncul di permukaan tanah, daun-daun muda menunjukkan garis-garis kuning dan terus menguning sampai ke dasar daun, sedang tepi daun tetap hijau

d. Pada kacang tanah gejala terlihat setelah tanaman berumur 1 bulan, mula-mula jaringan di antara urat-urat dan nampak menguning dan akhirnya hanya pada urat-urat daun saja akan tetap hijau. Tanaman kerdil dan polong sedikit.

11. Kekurangan unsur hara Molibden (Mo)

a. Secara umum daun-daun mengalami perubahan, kadang-kadang mengalami pengkerutan terlebih dahulu sebelum mengering dan mati. Mati pucuk (die back) biasa pula terjadi pada tanaman yang kekurangan unsur hara Mo

b. Pertumbuhan tanaman tidak normal, terutama pada tanaman sayuran. Daun keriput dan mengering.

12. Kekurangan unsur hara Borium (Bo)

Walaupun unsur hara Bo hanya sedikit saja yang diperlukan tanaman bagi pertumbuhannya, tetapi kalau unsur ini tidak tersedia bagi tanaman gejalanya cukup serius.
a. Daun-daun yang masih muda terjadi klorosis, secara setempat-setempat pada permukaan daun bawah yang selanjutnya menjalar kebagian tepi-tepinya. Jaringan daun mati

b. Daun yang baru muncul tumbuh kerdil, kuncup-kuncup mati dan berwarna kehitaman atau coklat

c. Dapat menimbulkan penyakir fisiologis, khususnya pada tanaman sayuran, tembakau dan apel. Malah pada jagung bisa menimbulkan tongkol tanpa biji sama sekali

d. Pada umbi-umbian pertumbuhannya kerdil, terdapat bercak-bercak atau lubang berwarna hitam pada umbi

e. Pada tanaman bayam dan selada pucuk tanaman tumbuh tidak sempurna dan berwarna hitam

d. Tangkai daun seledri membentuk celah-celah dan garis-garis tak teratur berwarna coklat. Anak-anak daun seledri berbercak-bercak coklat.

13. Kekurangan unsur hara Klorida (Cl)

a. Dapat menimbulkan gejala pertumbuhan daun yang kurang normal terutama pada tanaman sayur-sayuran, daun tampak kurang sehat dan berwarna tembaga

b. Kadang-kadang pertumbuhan tanaman tomat, gandum dan kapas menunjukkan gejala seperti di atas.

DEFISIENSI UNSUR HARA

·         Defisiensi N,P dan K

Merupakan problema umum dalam bidang pertanian

·         Defisiensi mikro nutrien

Lebih tidak umum dan bertedensi karena letak geografis, karena defisensi mikro nutrien disebabkan oleh komposisi tanah yang berbeda

·         Perbaikan untuk tanah defisiensi mikro nutrien

Biasanya diberikan dalam jumlah sangat kecil. Contoh : defisiensi Zn pada tanaman dapat dipenuhi dengan menusukkan paku ke dalam batang pohon tersebut. Kalau dosis terlalu banyak akan beracun.

Kekurangan Magnesium pada Tanaman Tomat. (Gambar 3) :

•         Warna daun yang kekuning-kuningan (klorosis) pada daun yang lebih tua adalah akibat dari ketidakmampuan untuk mensintesis klorofil, yang mengandung magnesium.

•         Magnesium merupakan bahan pembentuk klorofil, sehingga kekurangan magnesium menyebabkan daun klorosis.

•         Magnesium bersifat mobil di dalam tanaman, sehingga gejalanya mulai nampak pada daun yang lebih tua.

Konfirmasi diagnosis kekurangan spesifik unsur hara dapat dilakukan dengan cara:

n  Menganalisis kandungan mineral di dalam tumbuhan dan atau

n  Menganalisis kandungan mineral di dalam tanah.

2.4. Adaptasi Nutrisional

PERANAN TANAH BAGI NUTRISI TUMBUHAN

Karakteristik tanah merupakan faktor lingkungan kunci dalam ekosistem terrestrial antara lain : 

n  Tekstur tanah, komposisi kimia tanah dan juga iklim merupakan faktor utama penentu jenis tanaman yang dapat tumbuh dengan baik di lokasi tersebut

n  Terdapat interaksi antara tanaman dengan tanah tempat tumbuhnya.

A.    TEKSTUR DAN KOMPOSISI TANAH

Tanah berasal dari hancuran iklim batuan padat, dengan adanya:

            1. Air yang merembes ke dalam celah tanah   

            2. Asam yang larut dalam batuan/tanah

            3. Akar yang menembus tanah/batuan.

Ketiga hal tersebut menyebabkan pecahnya batuan, hasil akhirnya adalah top soil.

Top soil

v  Yaitu lapisan tanah paling atas berupa campuran dari: partikel batuan dari berbagai tekstur, organisme hidup, dan humus (peninggalan bahan organik yang sebagian terdekomposisi).

v  Satu sendok teh top soil mengandung sekitar lima ribu juta bakteria

v  Top soil berupa lapisan tanah lainnya yang jelas disebut horizon tanah.

v  Tanah yang paling subur disebut tanah lempung, tersusun atas:

n  Pasir,

n  Debu, dan  yang proporsinya sama

n  Liat

Horizon Tanah (Gambar 4)

Peneliti pada gambar 4 sedang memotret sebuah profil vertikal dari tiga lapisan tanah, atau horizon, di kebun kapas Tennessee.

1.         Horizon A adalah topsoil, suatu campuran pecahan batuan dari berbagai tekstur, organisme hidup, dan bahan organik yang lapuk.           

2.         Horizon B mengandung lebih sedikit bahan organik dari horizon A dan lebih kurang kena cuaca.

3.      Horizon C tersusun terutama dari sebagian pecahan-pecahan batuan, berfungsi sebagai bahan induk untuk lapisan tanah di atasnya.

      Partikel halus (liat) mempunyai permukaan yang luas untuk menahan mineral dan air.

      Partikel kasar (pasir) menyediakan ruang udara yang mengandung O₂, untuk respirasi selluler pada akar.

      Organisme tanah mempengaruhi sifat fisik dan kimia tanah

      Cacing tanah memperbaiki aerasi tanah

R  Membuat lubang

R  Menambahkan lendir: menyatukan partikel tanah yang halus

      Bakteri menyuburkan komposisi mineral tanah

      Akar tumbuhan:

•         Mengekstraksi air dan mineral

•         Mempengaruhi pH tanah

•         Menguatkan tanah dari erosi

Ketersediaan Air Tanah dan Mineral. (Gambar 5) :

a.         Air Tanah. Suatu tumbuhan tidak dapat mengekstraksi semua air yang berada di dalam tanah, karena beberapa di antaranya terikat kuat oleh partikel tanah yang hidrofilik. Air yang terikat kurang kuat ke partikel tanah dapat diimbibisi oleh akar.

b.         Pertukaran Kation Dalam Tanah. Ion hidrogen di dalam larutan tanah, membantu menjadikan nutrien tertentu, tersedia bagi tanaman, dengan menukarkannya dengan mineral bermuatan positif (kation, seperti Ca²⁺); yang terikat kuat pada permukaan partikel tanah yang halus yang bermuatan negatif. Tumbuhan menambah kelompok ion H⁺ ke dalam tanah dengan dua cara: Pertama, dengan mengeluarkan H⁺, dan kedua, dengan proses respirasi selluler di dalam akar. Respirasi seluler ini melepaskan CO₂ ke larutan tanah, kemudian CO₂ bereaksi dengan air membentuk asam karbonat (H₂CO₃). Dissosiasi dari asam karbonat menambah ion hidrogen ke tanah.

KETERSEDIAAN AIR TANAH DAN MINERAL

       Tidak semua air tanah dapat diekstraksi oleh tumbuhan.

      Air yang tersedia bagi tumbuhan, biasanya merupakan selapis tipis air yang terikat kurang erat dengan partikel tanah

      Air yang beradhesi sangat kuat dengan partikel tanah yang hidrofilik, tidak dapat diekstraksi oleh tumbuhan.

      Air yang tersedia bagi tumbuhan biasanya bukan merupakan air murni, melainkan suatu larutan tanah yang mengandung mineral terlarut.

      Permukaan partikel liat yang bermuatan negatif, akan mengadhesi kation (K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺) sehingga akan membantu mencegah nutrien mineral dari pencucian (leaching) dan dari pengeringan (draining away).

      Anion seperti ion nitrat (NO₃^-), ion fosfat (H₂PO₄^-), dan ion sulfat (SO₄^-2) biasanya tidak terikat secara kuat dengan partikel tanah sehingga cenderung tercuci lebih cepat.

      Kation (ion +) jadi tersedia bagi tumbuhan apabila bertukar dengan ion H⁺ dari tanah dan senyawa dalam bentuk asam.

      Dari semua unsur mineral, N merupakan unsur paling sering jadi faktor pembatas dalam pertumbuhan tanaman dan dalam menghasilkan panen suatu tanaman.

Bagi tanaman, N merupakan sumber pembentukan:

1). Asam nukleat,

2). Protein, dan

3). Beberapa molekul organik penting lainnya.

Metabolisme oleh bakteri tanah menjadikan nitrogen tersedia bagi tumbuhan. Di atmosfir, N  berjumlah 80% tapi dalam bentuk gas N₂ yang tidak dapat digunakan langsung oleh tumbuhan.

Nitrogen dapat diserap tumbuhan dalam bentuk:

1.      ammonium (NH₄⁺)

2.      nitrat (NO₃^-). 

•         N₂ dari udara difiksasi bakteri pemfiksasi N menjadi NH₃ (ammonia), kemudian menjadi NH₄⁺ (ammonium)

•         Bahan organik di dalam tanah didekomposisi oleh bakteri ammonifikasi menjadi ammonium (NH₄⁺)

•         Ammonium (NH₄⁺) diubah menjadi nitrat (NH₃^-) oleh bakteri nitrifikasi

•         Nitrat (NO₃^-) sebagian diabsorpsi oleh akar dan sebagian lagi hilang ke udara oleh bakteri denitrifikasi

Secara sederhana konversi N2 di udara menjadi ammonia (NH₃) reaksinya sebagai berikut:

•         N₂ + 8e^- + 8 H⁺ + 16 ATP ------) 2NH₃ + H₂ + 16 ADP + 16 P_i

•         Reaksi tersebut dikatalis oleh enzym nitrogenase.

Sebagian besar spesies tumbuhan memberikan N dari akar ke bagian tajuk tanaman melalui xylem dalam bentuk nitrat, asam amino  atau senyawa organik yang telah disintesis di dalam akar, sehingga peran bakteri pemfiksasi N sangat penting.

Peranan Bakteri Tanah pada Nutrisi Nitrogen Tumbuhan (Gambar 7) :

•         Ammonium dibuat menjadi tersedia bagi tumbuhan oleh dua tipe bakteri tanah yaitu : bakteria yang memfiksasi N₂ dari atmosfer (bakteri pemfiksasi nitrogen), dan bakteri yang mendekomposisi bahan organik (bakteria ammonifikasi).

•         Walaupun tumbuhan mengabsorpsi beberapa ammonium dari tanah, mereka mengabsorpsinya terutama dalam bentuk nitrat, yang dihasilkan dari ammonium oleh bakteri nitrifikasi.

•         Tumbuhan mereduksi kembali nitrat tersebut menjadi ammonium sebelum menggabungkan nitrogen menjadi senyawa organik. Xylem, mentransportasi nitrogen dari akar ke bagian tajuk tumbuhan dalam bentuk nitrat, asam amino, dan beberapa senyawa organik lainnya, tergantung pada spesiesnya.

•         Akan tetapi, nitrogen itu akan hilang dari siklus lokalnya, ketika mikroba dari tanah yang disebut bakteria denitrifikasi, mengkonversi NO₃^- menjadi N₂; yang berdiffusi dari tanah ke atmosfir.

Simbiosis Antara Tumbuhan dengan Mikroba Tanah

Dua contoh penting

1) Fiksasi N secara simbiotik antara akar dengan bakteri

2) Simbiosis akar dengan jamur (mikoriza)

1). Fiksasi N Secara Simbiotik Antara Akar dengan Bakteri

      Akar legum mempunyai pembengkakan yang disebut nodula yang  tersusun dari sel tumbuhan yang mengandung bakteri pemfiksasi N, yang termasuk genus Rhizobium.

      Legum adalah tanaman kacang-kacangan seperti : kacang kapri, kacang kedelai, kacang merah dan kacang tanah.

       Hubungan simbiotik antara legum dengan Rhizobium bersifat mutualistik. 

       Bakteri mensuplai senyawa N hasil fiksasi kepada legum   dan legum menyediakan karbohidrat dan senyawa organik hasil fotosintesis lainnya untuk bakteri.

Nodula Akar pada Tumbuhan Legum (Gambar 8) :

 

-          Perakaran Tanaman Kacang Kapri. Benjolan pada akar tanaman kacang kapri ini, mengandung bakteria simbiotik. Bakteria memfiksasi nitrogen dan memperoleh hasil fotosintesis yang diberikan oleh tanaman.

-          Bakteroid di Dalam Nodula Akar Kacang Kedelai. Pada gambar TEM (Transmition Electron Microscope = Mikroskop Elektron Transmisi) ini, Sebuah sel dari sebuah nodula akar kacang kedelai dipenuhi oleh bakteroid di dalam vesikel. Sel di sebelah kiri adalah yang tidak terinfeksi.

 Perkembangan Sebuah Nodula Akar Kedelai (Gambar 9)

1.      Akar memancarkan sinyal kimia yang menarik bakteri Rhizobium. Bakteri  kemudian memancarkan sinyal yang menstimulasi bulu akar untuk memanjang dan untuk membentuk suatu benang infeksi, yaitu dengan cara invaginasi (melengkung dan masuk ke dalam) dari membran plasma.

2.      Bakteria, menembus korteks akar di dalam benang infeksi. Sel  korteks akar dan perisikel dari stele mulai membelah. Vesikel yang mengandung bakteria, tumbuh ke dalam sel korteks, dari cabang benang infeksi tersebut. Membran vesikel berasal dari invaginasi  membran plasma sel akar.

3.      Perkembangan berlanjut di dalam daerah terinfeksi dari korteks dan perisikel. Kedua massa dari sel yang membelah tersebut menyatu, membentuk suatu nodula.

4.      Nodula, akan melanjutkan pertumbuhannya, dan jaringan pembuluh yang menghubungkan nodula dengan xylem dan phloem dari stele, akan berkembang. Jaringan pembuluh ini, akan mensuplai nutrien ke nodula dan membawa senyawa nitrogen dari nodula ke dalam stele untuk didistribusikan ke bagian lain tanaman tersebut.

Fiksasi N Secara Simbiotik dan Pertanian

•         Adanya fiksasi N secara simbiotik mengilhami penerapan rotasi tanaman dalam pertanian.

•         Pada satu tahun pertama lahan , ditanami tanaman  non legum

•         Pada tahun berikutnya ditanami tanaman legum untuk mengembalikan konsentrasi N ke dalam tanah dengan cara membajak tanaman legum tersebut sehingga akan terdekomposisi dan berfungsi sebagai pupuk hijau.

•         Pada tahun berikutnya ditanami lagi dengan tanaman non legum

Perlakuan terhadap biji legum

•         Direndam dulu dalam suatu kultur bakteri Rhizobium

•         Disemprot dengan spora bakteri Rhizobium sebelum disemaikan

Rotasi Tanaman dan Pupuk Hijau (Gambar 10) :

Pupuk hijau yang diberikan sebagai mulsa ke dalam tanah di kebun Washington  State  adalah “Sweet clover”, suatu tanaman legum dengan nodula akarnya yang mengandung bakteria pemfiksasi nitrogen. Setiap tiga tahun sekali, sweet clover ditanam dan tanaman tersebut kemudian dibajak dari bawah. Hal ini akan menambah struktur fisika tanah dan kandungan nitrogen tanah, untuk pertumbuhan gandum dan tanaman budidaya lainnya selama dua tahun lainnya dari siklus rotasi tanaman. Rotasi tanaman, khususnya sewaktu legum dibuat mulsa bukan untuk dipanen, akan mengurangi penggunaan pupuk pabrik.

Biologi Molekuler Pembentukan Nodula di Dalam Legum

1. Akar mengeluarkan suatu signal kimia dalam bentuk suatu flavonoid khusus yang hanya dapat dideteksi oleh Rhizobium sebagai partner tumbuhan tersebut
2. Flavonoid tersebut akan mengaktifkan sebuah protein pengatur gen di dalam Rhizobium yang disebut D Nod
3. D-Nod yaitu suatu faktor transkripsi, kemudian mengikat sebuah daerah DNA yang disebut Box-Nod, yaitu yang mengaktifkan transkripsi dari Gen Nod.
4. Hasil dari gen-Nod, yaitu Enzym Nod, merupakan sebuah enzym lintasan metabolik.
5. Lintasan metabolik tersebut menghasilkan suatu zat seperti kitin yang disebut: Faktor-Nod
6. Faktor-Nod berfungsi sebagai signal spesifik antara Rhizobium dengan akar yang memicu perkembangan benang infeksi oleh akar, dan Rhizobium masuk membentuk nodula oleh akar.

Biologi Molekuler Pembentukan Nodula Akar Legum. (Gambar 11) :

1.      Akar mengeluarkan suatu sinyal dalam bentuk suatu flavonoid khusus yang hanya dapat dideteksi oleh Rhizobium sebagai partner tumbuhan tersebut.

2.      Flavonoid tersebut memasuki Rhizobium, lalu mengaktifkan sebuah protein pengatur gen di dalam Rhizobium, yang disebut D Nod.

3.      D Nod,  yaitu suatu faktor transkripsi, kemudian mengikat sebuah daerah DNA yang disebut box Nod, yaitu yang mengaktifkan transkripsi dari gen Nod.

4.      Hasil dari gen Nod yaitu enzym-Nod, suatu enzym lintasan metabolik.

5.      Lintasan metabolik tersebut menghasilkan suatu zat seperti kitin yang disebut faktor Nod.

6.      Faktor Nod berfungsi sebagai sinyal spesifik antara Rhizobium dengan akar, yang memicu perkembangan benang infeksi dan nodula oleh akar.

Pembentukan Nodula Secara Alami

1). Meningkatkan efisiensi fiksasi N 2). Meningkatkan produksi protein di dalam tanaman.

MIKORIZA

      Mikoriza adalah suatu assosiasi simbiotik antara  akar dengan jamur yang meningkatkan nutrisi tumbuhan

       Mikoriza adalah akar yang bermodifikasi, yang mengandung suatu assosiasi antara jamur dengan akar, secara simbiosis mutualistik.

1). Jamur mendapatkan keuntungan dari lingkungan inangnya berupa suplai gula terus menerus, sebaliknya

2). Jamur menambah areal permukaan perakaran untuk :

o   Mengambil air

o   Mengabsorpsi secara selektif fosfat dan mineral lainnya dari tanah dan

Jamur dari Mikoriza juga

a). Mengeluarkan faktor pertumbuhan yang akan menstimulasi akar untuk tumbuh dan bercabang

b). Memproduksi antibiotik yang akan membantu melindungi tumbuhan dari bakteri patogen dan jamur patogen di dalam tanah.

Mikoriza terbentuk hampir pada semua tumbuh-tumbuhan. Simbiosis antara tumbuhan dengan jamur ini, merupakan salah satu dari adaptasi evolusioner yang membuat kemungkinan suatu tumbuhan untuk tumbuh pada tempat  yang pertama kali disinggahinya.

•         Mikoriza telah dikenal sejak sekitar 100 juta tahun yang lalu

•         Nodula akar legum baru dikenal sejak 65 – 150 juta tahun yang lalu

Dua tipe utama dari Mikoriza

1. Ektomikoriza (Ectomycorrhizae)
2. Endomikoriza (Endomycorrhizae)

Ektomikoriza

ª      Misseliumnya (massa dari hifa yang bercabang) dan membentuk seludang tebal yang menyerupai mantel yang menutupi seluruh permukaan perakaran.

ª      Hifa tumbuh meluas ke dalam tanah dan menambah luas permukaan absorpsi air dan mineral oleh akar.

ª      Hifa juga tumbuh ke dalam korteks akar membentuk suatu jalinan  dalam ruang antar sel yang memfasilitasi pertukaran antara jamur dengan tumbuhan.

ª      Dibanding dengan perakaran yang tidak terinfeksi, ektomikoriza umumnya lebih tebal, lebih pendek, dan lebih bercabang-cabang.

ª      Ektomikoriza tidak membentuk bulu akar dan terutama.

ª      Biasaya terdapat pada tumbuhan berbunga seperti Pohon pinus, cemara gabus, kenari dan familia Eukaliphus lainnya.

Endomikoriza (Endomycorrhizae)

◘        Tidak memiliki mantel yang tebal yang membalut akar

◘       Hifa jamur yang halus tumbuh meluas dari akar menuju ke dalam tanah. 

◘       Hifa juga berkembang ke dalam dengan mencerna potongan kecil dinding sel akar tumbuhan, sehingga disebut endomikoriza.

◘       Mikoriza berpenetrasi dengan cara invaginasi pada  membran plasma lalu bercabang-cabang membentuk suatu struktur yang rapat seperti ikatan / simpul yang disebut arbuskula

◘       Arbuskula merupakan tempat penting pertukaran nutrien antara jamur dengan tumbuhan

◘       Dengan mata telanjang, endomikoriza tampak seperti akar normal dengan bulu-bulu akarnya

◘       Endomikoriza lebih umum dari ektomikoriza dan ditemukan pada >90% spesies tumbuhan, termasuk: jagung, gandum, dan kacang-kacangan.

Mikoriza (Gambar 12) :

a)      Ektomikoriza. Mantel dari misellium jamur membalut akar yang terinfeksi. Hifa jamur menyebar dari mantel ke dalam tanah, mengabsorpsi air dan mineral, khususnya fosfat. Hifa yang juga menyebar ke dalam ruang antar sel korteks akar, memperluas permukaan untuk pertukaran nutrien antara jamur dengan tanaman inang (SEM=Scanning Electron Microscope).

b)      Endomikoriza. Tidak terbentuk mantel di sekeliling akar; walaupun secara mikroskopis, hifa dari jamur menyebar ke dalam tanah. Di dalam korteks akar, jamur tersebut membuat kontak penyebaran dengan tanaman, melalui percabangan hifa, untuk membentuk arbuskula, berbentuk seperti simpul atau ikatan. Arbuskula yang kelihatan pada penampang melintang korteks akar ini, membuat luas permukaan yang banyak untuk pertukaran nutrien antara jamur dengan tanaman inangnya (LM=Light Microscope).

Pentingnya Mikoriza Bagi Tanaman diantaranya :

a)      Akar dapat berubah bentuk menjadi mikoriza, hanya apabila akar tersebut berhubungan langsung dengan spesies jamur yang cocok.

b)      Pada sebagian besar ekosistem alami, jamur yang terdapat dalam tanah bersimbiosis dengan kecambah membentuk suatu mikoriza.

c)      Kecambah  yang bijinya telah diinfeksi dengan mikoriza akan tumbuh lebih vigor daripada yang tidak berasosiasi dengan jamur.

Parasitisme dan Predasi oleh Tumbuhan

a)      Predasi dan parasitisme adalah: dua tipe adaptasi tumbuhan lainnya yang memperkaya nutrisi melalui interaksi dengan organisme lainnya.

b)      Tumbuhan parasitik mengabsorpsi nutrien dari tumbuhan lainnya.