Peranan nitrogen N dalam tanaman Peranan fosfor P dalam tanaman

7

2.1.4 Pengaruh pemupukan terhadap produktivitas pakan hijauan

Kandungan nutrisi pada tanaman pakan ternak berkurang seiring dengan bertambahnya umur tanaman terutama pada daun dan batang yang dapat digambarkan dengan peningkatan kandungan serat pada daun dan penurunan rasio daun dan batang Thapa et al. 1997. Tanaman membutuhkan unsur hara sebagai sumber nutrisi dalam pertumbuhannya sehingga dapat berproduksi secara terus- menerus. Unsur hara yang dibutuhkan tanaman terutama nitrogen N, Fosfor P dan kalium K. Ketiga unsur tersebut memiliki peran penting pada tanaman sebagai berikut:

2.1.4.1 Peranan nitrogen N dalam tanaman

Nitrogen N adalah hara utama tanaman, merupakan komponen dari asam amino, asam nukleid, nukleotida, klorofil, enzim, dan hormon. Nitrogen mendorong per tumbuhan tanaman yang cepat dan memperbaiki tingkat hasil dan kualitas hasil panen melalui sintesis protein. Nitrogen sangat mobile di dalam tanaman dan tanah. Nitrogen diambil dan diserap oleh tanaman dalam bentuk NO 3 - dan NH 4 + . Fungsi nitrogen bagi tanaman antara lain: a diperlukan untuk pembentukan atau pertumbuhan bagian vegetatif tanaman, seperti daun, batang dan akar; b berperan penting dalam hal pembentukan hijau daun yang berguna sekali dalam proses fotosintesis; c membentuk protein, lemak dan berbagai persenyawaan organik; d meningkatkan mutu tanaman penghasil daun-daunan; dan e meningkatkan perkembangbiakan mikroorganisme di dalam tanah. Adapun sumber nitrogen adalah a fiksasi N dari udara; b sisa-sisa tanaman dan bahan- bahan organik; c mikrobia atau bakteri-bakteri; d pupuk buatan Urea, ZA dan lain-lain. Menurut Taiz dan Zeiger 1998 legum dengan bintil akar dapat memanfaatkan baik gas nitrogen dari udara maupun nitrogen anorganik dari dalam tanah dalam bentuk ion amonium dan nitrat. Nitrat mula-mula direduksi menjadi nitrit oleh nitrat reduktase sedangkan gas nitrogen disemat oleh nitrogenase. 8

2.1.4.2 Peranan fosfor P dalam tanaman

Salah satu fungsi fosfor P dalam tanaman adalah transfer energi melalui ADP dan terutama ATP sangat penting. Fosfor dalam dilibatkan beberapa mekanisme metabolisme tanaman yang penting misalnya fotosintesis dan respirasi dan juga merupakan komponen penting dari beberapa biomolekul Malusa Tosi 2005. Energi yang tersimpan dikeluarkan untuk beberapa transportasi ion dan sintesis molekul-molekul organik. Fungsi utama yang lain dari P adalah sebagai unsur pokok asam nukleat pada DNA dan RNA, membentuk jembatan diantara unit ribonukleat. Sebagai hasil dari peranannya pada struktur asam nukleat, P merupakan unsur essensial di dalam sel, dan konsentrasinya relatif tinggi dalam jaringan meristem. Fosfor juga unsur pokok pada fosfolipid yang berkontribusi pada struktur membran sitoplasma. Biji membutuhkan P dalam jumlah yang relatif besar selama germinasi, dan kebutuhan ini dipenuhi oleh simpanan P dalam bentuk inositol heksafosfat atau Ca atau garam Mg asam fitat atau fitat Whitehead 2000. Fosfor P termasuk unsur hara makro yang sangat penting untuk pertumbuhan tanaman, namun kandungannya di dalam tanaman lebih rendah dibandingkan nitrogen N, kalium K dan kalsium Ca. Tanaman menyerap P dari tanah dalam bentuk ion fosfat, terutama H 2 PO 4 - dan HPO 4 2- yang terdapat dalam larutan tanah. Ion H 2 PO 4 - lebih banyak dijumpai pada tanah yang lebih masam, sedangkan pada pH yang lebih tinggi bentuk HPO 4 2- lebih dominan. Disamping ion-ion tersebut, tanaman dapat menyerap P dalam bentuk asam nukleat, fitin dan fosfohumat Havlin et al. 1999. Fosfat yang diserap tanaman tidak direduksi melainkan berada di dalam senyawa organik dan anorganik dalam bentuk teroksidasi. Fosfor organik banyak terdapat dalam bentuk cairan sel sebagai komponen sistem penyangga tanaman. Dalam bentuk organik, P terdapat sebagai: 1 fosfolipid, yang merupakan komponen membran sitoplasma dan kloroplas; 2 fitin, yang merupakan simpanan fosfat dalam biji; 3 gula fosfat, yang merupakan senyawa antara dalam berbagai proses metabolism tanaman; 4 nucleoprotein, komponen utama DNA dan RNA inti sel; 5 ATP, ADP, AMP, dan senyawa sejenis, sebagai senyawa berenergi tinggi untuk metabolisme; 6 NAD dan NADP, merupakan koenzim 9 penting dalam proses reduksi dan oksidasi; dan 7 FAD dan berbagai senyawa lain, yang berfungsi sebagai pelengkap enzim tanaman Salisbury Ross 1995. Adenosine triphosphate ATP terbentuk melalui proses fosforilasi oksidatif pada asimilasi fosfat oleh tumbuhan. Fosfor yang diasimilasi menjadi ATP dengan cepat segera ditransfer melalui reaksi metabolis berikutnya menjadi berbagai macam bentuk fosfat dalam tanaman, diantaranya gula fosfat, fosfolipid dan nukleotida Elfiati 2008. Fosfor organik di dalam tanah terdapat sekitar 50 dari P total tanah dan bervariasi sekitar 15-80 pada kebanyakan tanah, bentuk-bentuk fosfat berasal dari sisa tanaman, hewan dan mikroba. Pada fosfat tersebut terdapat sebagai senyawa ester dari asam ortofosfat, yaitu inositol, fosfolipid, asam nukleat, dan gula fosfat. Tiga senyawa yang disebutkan pertama amat dominan di dalam tanah. Diperkirakan proporsi senyawa ini dalam total P organik adalah inositol fosfat 10- 30, fosfolipid 1-5 dan asam nukleat 0,2-2,5 Havlin et al. 1999. Ketersediaan P organik bagi tanaman sangat tergantung pada mikroba untuk memineralisasikannya. Namun seringkali mineralisasi ini segera bersenyawa dengan bagian-bagian anorganik untuk membentuk senyawa yang relatif sukar larut. Enzim fosfatase berperan utama dalam melepaskan P dari ikatan P-organik. Enzim ini banyak dihasilkan oleh mikroba tanah, terutama yang bersifat heterotrof. Aktivitas dalam tanah meningkat dengan meningkatnya karbon- organik C-organik, tetapi juga dipengaruhi oleh pH, kelembaban, temperatur dan faktor lainnya. Dalam kebanyakan tanah total P organik sangat berkolerasi dengan C-organik tanah sehingga mineralisasi P meningkat dengan meningkatnya total C- organik. Semakin tinggi C-organik dan semakin rendah P-organik semakin meningkat immobilisasi P. Fosfat anorganik dapat diimmobolisasi menjadi P- organik oleh mikroba dengan jumlah yang bervariasi antara 25-100 Havlin et al. 1999. Kekurangan P pada tanaman dapat mengakibatkan berbagai hambatan metabolisme, diantaranya dalam proses sintesis protein yang menyebabkan terjadinya akumulasi karbohidrat dan ikatan-ikatan nitrogen. Kekurangan P dapat diamati secara visual, yaitu daun-daun yang tua akan berwarna keunguan atau kemerahan karena terbentuknya pigmen antisianin. Pigmen antisianin terbentuk 10 karena akumulasi gula di dalam daun sebagai akibat terhambatnya sintesis protein Elfiati 2008. Kekurangan P pada daun yang ditandai dengan gejala kematian jaringan nekrosis pada daun. Gejala kekurangan P diantaranya ditandai dengan terjadinya nekrosis kematian jaringan pada pinggir atau helai dan tangkai daun, diikuti melemahnya batang dan akar tanaman Elfiati 2008.

2.1.4.3 Peranan Kalium K dalam tanaman