PENGARUH SULFUR TERHADAP PERTUMBUHAN TAN

ANALISIS PENGARUH SULFUR TERHADAP PERTUMBUHAN
TANAMAN

A. Latar Belakang
Setiap tanaman memerlukan paling sedikit 16 unsur atau zat hara agar pertumbuhannya
normal. Dari ke-16 unsur tersebut, 3 unsur (karbon, hidrogen, dan oksigen) diperoleh dari
udara, sedangkan 13 unsur lagi disediakan oleh tanah. Unsur esensial bagi tanaman tersebut
dibedakan lagi ke dalam unsur makro dan mikro, dimana unsur makro merupakan unsur yang
dibutuhkan dalam jumlah besar, dan mikro merupakan unsur yang dibutuhkan dalam jumlah
sedikit. Untuk dapat tanaman tumbuh dengan normal, maka kesemua unsur esensial tersebut
harus terpenuhi.
Salah satu unsur hara makro esensial bagi tanaman yang akan dibahas pada makalah ini
adalah unsur hara belerang/ sulfur (S). Sulfur merupakan salah satu unsur yang banyak
dibutuhkan oleh tanaman. Sulfur memiliki fungsi dan peran penting, yang mana
pemenuhannya bagi tanaman harus dengan jumlah yang sesuai kebutuhan. Salah satu peran
penting sulfur bagi tanaman yaitu untuk pembentukan asam amino. Apabila tanaman
mengalami kekurangan ataupun kelebihan unsur S, maka tanaman tersebut akan mengalami
atau menimbulkan gejala-gejala ketidak normalan yang dapat mempengaruhi pertumbuhan
tanaman. Untuk itu sangat penting mempelajari dan membahas lebih lanjut mengenai unsur
sulfur, baik fungsi dan perananannya bagi tanaman, keterkaitannya dengan pertumbuhan
tanaman, serta gejala yang ditimbulkan apabila tanaman mengalami kekurangan atau

kelebihan sulfur.
B. Unsur Hara Sulfur
Unsur sulfur lebih dikenal dengan nama belerang. Sulfur bisa didapatkan dalam tanah
dengan dua bentuk utama, yaitu bentuk organik dan bentuk anorganik. Unsur ini diserap
oleh tanaman hampir seluruhnya dalam bentuk ion sulfat (S042-) dan hanya sejumlah kecil
sebagai gas belerang (SO2) yang diserap langsung dari tanah dan atmosfir. Berdasarkan
bentuknya di dalam tanah, S dapat dikelompokkan menjadi sulfat organik, sulfat terlarut,
sulfat terabsorpsi, S-elemen, dan sulfida. Sulfur merupakan bagian (constituent) dari hasil
metabolisme senyawa-senyawa kompleks.

Unsur sulfur selain bisa didapat dalam tanah, juga terdapat dalam pupuk. Misalnya
dalam pupuk ZA dan ponska. Dalam pupuk ZA, di dalamnya terdapat kandungan unsur N
dan S, yang mana kandungan unsur nitrogennya (N) sebesar 21% dan sulfur (S) sebesar
24%. Sedangkan dalam pupuk ponska (15, 15, 15, 10), unsur sulfurnya terkandung sebesar
10%. Unsur hara sulfur merupakan salah satu unsur hara makro yang dibutuhkan oleh
tanaman.
C. Fungsi Unsur Hara Sulfur bagi Tanaman
Pada umumnya sulfur atau belerang dibutuhkan tanaman dalam pembentukan asam
amino beberapa jenis protein dalam bentuk cystein, methionin serta thiamine. Disamping itu
S juga merupakan bagian dari biotin, tiamin, ko-enzim A dan glutationin. Diperkirakan 90%

S dalam tanaman ditemukan dalam bentuk asam amino, yang salah satu fungsi utamanya
adalah penyusun protein yaitu dalam pembentukan ikatan disulfida antara rantai-rantai
peptida.
Sulfur juga berfungsi sebagai aktivator, kofaktor atau regulator enzim dan berperan
dalam proses fisiologi tanaman. Selain fungsi yang dikemukakan di atas, peranan S dalam
pertumbuhan dan metabolisme tanaman sangat banyak dan penting, diantaranya yaitu
merupakan bagian penting dari ferodoksin, suatu komplex Fe dan S yang terdapat dalam
kloroplas dan terlibat dalam reaksi oksidoreduksi dengan transfer elektron serta dalam
reduksi nitrat dalam proses fotosintesis. Sulfur terdapat dalam senyawa-senyawa yang
mudah menguap yang menyebabkan adanya rasa dan bau pada rumput-rumputan dan
bawang-bawangan. Sulfur dikaitkan pula dengan pembentukan klorofil yang erat
hubungannya dengan proses fotosintesis dan ikut serta dalam beberapa reaksi metabolisme
seperti karbohidrat, lemak dan protein. Sulfur juga dapat merangsang pembentukan akar dan
buah serta dapat mengurangi serangan penyakit.
Lebih jelasnya fungsi dan peran sulfur bagi tanaman, dapat dituliskan sebagai berikut:
1) Berperan dalam pembentukan bintil-bintil akar.
2) Merupakan unsur yang penting dalam beberapa jenis protein dalam bentuk cystein,
methionin serta thiamine.
3) Membantu pertumbuhan anakan produktif.
4) Membantu pembentukan butir hijau daun.

5) Berperan dalam pembentukan klorofil serta meningkatkan ketahanan terhadap jamur.

6) Pada beberapa jenis tanaman antara lain berfungsi membentuk senyawa minyak yang
menghasilkan aroma dan juga aktifator enzim membentuk papain.
Sebagian besar sulfur di dalam tanah berasal dari bahan organik yang telah mengalami
dekomposisi dan sulfur elemental (bubuk/ batu belerang) dari aktivitas vulkanis. Sulfur yang
larut dalam air akan segera diserap tanaman, karena unsur ini sangat dibutuhkan tanaman
terutama pada tanaman-tanaman muda.
D. Keterkaitan Unsur Hara Sulfur bagi Pertumbuhan Tanaman
Unsur hara Sulfur (S) bersama dengan kalsium dan magnesium merupakan hara
tanaman sekunder. Hal ini berarti Sulfur dibutuhkan tanaman dalam jumlah banyak tetapi
lebih sedikit dari unsur Nitrogen (N), Phosphosr ( P), dan kalium (K). Menurut Goeswono
Soepardi (1983) S merupakan penyusun asam amino metionin dan sistein. Struktur protein
dalam tanaman sebagian besar ditentukan oleh gugusan S. Unsur ini juga dikenal sebagai
hara penting yang diperlukan untuk produksi khlorofil karena pada umumnya S yang
dibutuhkan untuk pertumbuhan optimal tanaman bervariasi antara 0.1 sampai 0.5% dari
bobot kering tanaman (Marschner, 1995).
1. Unsur Hara Sulfur dalam Tanah
Total S dalam tanah bervariasi mulai dari sangat sedikit sampai dengan 1000 mg S
kg-1 tanah (0.1%), nilai yang lebih tinggi dapat ditemui pada tanah-tanah bermasalah

seperti tanah salin dan tanah sulfat masam (Fox, 1986). Sulfur dalam tanah terdapat
dalam bentuk organik dan anorganik. Bentuk S anorganik penting ada dalam tanah sebab
sebagian besar sulfur diambil oleh tanaman dalam bentuk SO 42-(sulfat), begitu juga
bentuk S organik juga penting ada dalam tanah karena dapat meningkatkan total S tanah
(Schulte, 2012). Hampir semua sulfur dalam tanah tropis yang tidak dipupuk terdapat
dalam bentuk organik. Kadar S dalam tanah bervariasi dan dipengaruhi oleh penambahan
sulfur dari bahan organik, air irigasi, udara, pupuk dan pestisida. Sulfur diserap oleh
tanaman dalam bentuk sulfat (SO42-) dan hanya sebagian kecil sulfur dalam bentuk gas
SO2 yang diserap langsung oleh tanaman dari tanah dan atmosfer.
Bentuk S tersebut merupakan S anorganik yang bersifat aktif di dalam tanah. Sulfur
anorganik dihasilkan dari dekomposisi senyawa organik yang mengandung S dan dari
pupuk pembawa S (Nurman, 2013). Bentuk sulfur anorganik yaitu SO42- terlarut, SO42-

terjerap, SO42- tak larut dan S anorganik tereduksi. SO42- terlarut dan terjerap merupakan
fraksi sulfur yang dapat tersedia bagi tanaman (Tisdale et.al, 1985).

Gambar 1. Siklus Sulfur di
Alam

Ketersediaan S dalam tanah tergantung pada beberapa faktor terutama redoks

potensial tanah, kandungan bahan organik, aktivitas mikroorgnisme tanah, kualitas air
pengairan dan air hujan (Blair et.al., 1986). Penambahan sulfur baik yang berasal dari
bahan organik maupun anorganik pada beberapa sistem pertanian dapat meningkatkan
bahan organik, total sulfur organik, dan mineralisasi S. Tanaman mendapatkan sulfat
tersedia selain dari tanah dan pupuk yang membawa S juga mendapatkan sulfur dari air
pengairan, air hujan, dan udara. Oleh karena itu untuk menduga kebutuhan sulfur
tanaman dalam rangka penentuan dosis pupuk tidak cukup hanya berdasarkan
pengamatan S tanah. Dalam keadaan anaerob seperti pada lahan sawah yang tergenang
terjadi reduksi
sulfat menjadi sulfida. Menurut Anwar (2000), bahwa sulfat bertendensi tidak mantap
dalam lingkungan anaerobik. Reduksi sulfat menjadi sulfida (H 2S) oleh bakteri
Desulvovibrio desulfuricans, yang selanjutnya bereaksi dengan ion Fe2+ dalam larutan
dan membentuk ferro sulfida (FeS) atau “macknawite”, kemudian bereaksi dengan sulfur
(S) dan menghasilkan
FeS2 (ferro disulfida) dengan reaksi sebagai berikut :
1. Fe(OH)2 + H2S
2. FeS + S +e

FeS + 2 H2O
FeS2

Reaksi tersebut berkaitan dengan oksidasi bahan organik (elektron donor atau proton
donor) atau respirasi yang memerlukan alternatif elektron akseptor (Oksigen, Nitrat,
Oksida mangan, besi, sulfat yang akan direduksi). Reaksi tersebut akan mengakibatkan

berkurangnya sulfat tersedia bagi tanaman di dalam tanah. Sulfat dalam tanah aerob dapat
tereduksi oleh bakteri membentuk H2S yang pada gilirannya akan bereaksi dengan logam
-logam berat menghasilkan sulfida-sulfida yang sangat tidak larut. Selain itu, tingginya
kandungan Ca2+ pada tanah dapat mengurangi kelarutan SO42-(Engelstad, 1997). Oleh
karena itu pada tanah-tanah alkalin dan tanah yang dikapur berlebihan tanaman sering
mengalami kekurangan sulfur. Senyawa organik yang dilepaskan eksudat akar dan
mikroba memegang peranan penting dalam menentukan ketersediaan ion sulfat dalam
tanah. Kimura et.al. (1991) menyatakan bahwa ion sulfat dalam tanah akan direduksi
oleh H2 yang berasal dari eksudat dan H2 yang dilepaskan oleh bahan organik. Sejumlah
sulfur ditemukan pada permukaan horizon dalam bentuk S organik. Secara umum S
organik pada top soil permukaan lebih tinggi dari pada subsoil.
Secara umum jumlah S yang termineralisasi dari tanah secara tidak langsung
berhubungan dengan tipe tanah, C, N atau S, C:N, N:S, C:S rasio, pH tanah, atau N yang
termineralisasi. Rasio C:S menunjukkan ukuran kemudahan bahan organik melepaskan
sulfat ke dalam tanah. Freney (1986) mengemukakan bahwa SO 42+ dilepaskan dari bahan

organik pada saat C:S rasio dibawah 200 dan diimobilisasi saat rasio lebih besar dari 400.
Immobilisasi dan mineralisasi terjadi keduanya pada saat rasio antara 200 dan 400. Oleh
karena itu, pupuk organik yang akan diberikan harus telah dikomposkan terlebih dahulu
sehingga nilai rasio C:S nya dibawah 200.
 Contoh Fungsi Sulfur Bagi Tanaman Padi
Belerang (sulfur) pada padi diperlukan untuk sintesis asam amino cystein,
methionin, dan thiamine, yang selanjutnya membentuk protein. Selain itu sulfur juga
sangat membantu perkembangan pucuk, akar dan anakan.
Padi sawah yang mengalami kekurangan sulfur umurnya lebih panjang dengan
persentase kehampaan gabah yang tinggi, untuk mengatasi kekahatan sulfur pada
padi, perlu dilakukan upaya perbaikan kualitas dan produktivitas tanah melalui
pemberian pupuk anorganik dan pupuk organik.
Salah satu sumber S anorganik yang baik untuk padi sawah adalah pupuk
amonium sulfat [(NH4)2SO4] karena dapat memasok S yang tersedia bagi tanaman,
yaitu sulfat (SO42-).

2. Transformasi

Unsur

Hara

Sulfur

Pada

Daur

Belerang

dan

Jalur

Penyerapan Tanaman

Gambar 2. Siklus Sulfur pada Daur
Belerang

Belerang di dalam tanah didapatkan dari sisa-sisa tanaman, kotoran hewan, pupuk

sulfur dan sulfat (SO42-) dan juga hujan asam. Bahan organik tanah yang tersusun dari
dekomposisi sisa-sisa tanaman dan kotoran hewan yang kemudian dioksidasi oleh bakteri
oksidasi menjadi bentuk sulfat (SO42-). Sulfat kemudian mengalami reduksi oleh bakteri
menjadi sulfide (S2-), hasil dari reduksi sulfat oleh bakteri residual mengalami proses
volatilisasi menjadi gas dalam bentuk H2S. sebagian lainnya mengalami proses leaching,
sebagiannya lagi diserap oleh tanaman sebagai sumber nutrisi sekunder. Sulfat juga
mengalami proses immobilisasi oleh bakteri asimilisasi diubah menjadi bahan organik
tanah kembali.
Proses transformasi sulfur sangat mirip dengan transformasi nitrogen, sulfur organik
dan sulfur sulfide yang tereduksi bereaksi dengan oksigen membentuk sulfat (SO 4-)
tersedia pada kondisi hangat, tanah yang teraerasi baik. Proses ini sangat mirip dengan
konversi nitrogen organik menjadi ammonium (NH4+) dan nitrat (NO3-). Sulfat kemudian
diikat oleh bacteria selama proses dekomposisi sisa-sisa tanaman yang kaya karbon.
Sulfur tersedia dapat juga diubah menjadi sulfide pada air tanah. Kondisi hangat pada
tanah ataupun saat aerasi meningkat, sulfide yang tak tersedia bereaksi dengan oksigen
untuk kembali membentuk sulfat tersedia (Schulte,E and Kelling, K.E, 2012).

Gambar 3. Proses Transformasi Sulfur
Unsur S diserap oleh akar tanaman dari dalam tanah dalam bentuk ion sulfat (SO 42-) yang
kemudian mengalami proses reduksi dan asimilasi oleh tanaman menjadi APS (Adenosin

Phospho Sulphate) dengan bantuan enzim ATP sulfurylase yang mengubah ATP menjadi PPi.
Kemudian APS diubah menjadi Sulfit (SO32-) yang kemudian diubah menjadi sulfide (S2-).
Sulfida diubah menjadi Sistein yang diubah lagi menjadi Sulfur organik.
Belerang di dalam tanah didapatkan dalam dua bentuk utama yaitu bentuk organik dan
bentuk anorganik. Unsur ini diserap oleh tanaman hampir seluruhnya dalam bentuk ion sulfat
(S042-) dan hanya sejumlah kecil sebagai gas belerang (SO 2) yang diserap langsung dari tanah
dan atmosfir. Berdasarkan bentuknya di dalam tanah, S dapat dikelompokkan menjadi sulfat
organik, sulfat terlarut, sulfat terabsorpsi, S-elemen, dan sulfida.
Tanaman membutuhkan sulfur sebanyak jumlah phosphor. Sulfur ditemukan di sistin,
sistein dan methionin, asam amino yang menyusun protein tanaman. Sulfur mengaktifkan
sistem enzim tertentu dan sebagai komponen pada beberapa vitamin (Vitamin A). Walaupun
sulfur dideskripsikan sebagai unsur hara sekunder, sebagian besar dikarenakan tanaman tidak
mengalami defisiensi unsur sulfur sesering unsur hara seperti nitrogen, phosphor, kalium.
Pada kenyataannya, banyak tanaman budidaya mengandung jumlah rerata yang cukup pada
unsur sulfur dan unsur fosfat (Schulte,E and Kelling, K.E, 2012).

3. Metabolisme Unsur S dalam Tanaman
Peranan S dalam pertumbuhan dan metabolisme tanaman sangat banyak dan penting,
diantaranya merupakan bagian penting dari ferodoksin, suatu komplex Fe dan S yang
terdapat dalam kloroplas dan terlibat dalam reaksi oksidoreduksi dengan transfer elektron

serta dalam reduksi nitrat dalam proses fotosintesis, S terdapat dalam senyawa-senyawa
yang mudah menguap yang menyebabkan adanya rasa dan bau pada rumput-rumputan dan
bawang-bawangan. Sulfur dikaitkan pula dengan pembentukan klorofil yang erat
hubungannya dengan proses fotosintesis dan ikut serta dalam beberapa reaksi metabolisme
seperti karbohidrat, lemak dan protein. Sulfur juga dapat merangsang pembentukan akar dan
buah serta dapat mengurangi serangan penyakit (Tisdaleet al. 1985 ).
Tanaman membutuhkan sulfur dalam jumlah yang hampir sama dengan fosfor. Oleh
karena itu, untuk menunjang pertumbuhan tanaman yang optimal diperlukan ketersediaan
sulfur yang cukup tinggi di dalam tanah. Selanjutnya diungkapkan pula bahwa sulfur
merupakan penyusun protein dan diduga erat berhubungan dengan reduksi nitrat, sehingga
tanaman yang kekurangan sulfur ditandai dengan adanya akumulasi nitrat.
4. Contoh Kasus: Kebutuhan Sulfur dalam Tanaman Padi
Belerang (sulfur) pada padi diperlukan untuk sintesis asam amino cystein, methionin,
dan thiamine, yang selanjutnya membentuk protein. Selain itu sulfur juga sangat membantu
perkembangan pucuk, akar dan anakan.
Padi sawah yang mengalami kekurangan sulfur umurnya lebih panjang dengan
persentase kehampaan gabah yang tinggi, untuk mengatasi kekahatan sulfur pada padi, perlu
dilakukan upaya perbaikan kualitas dan produktivitas tanah melalui pemberian pupuk
anorganik dan pupuk organik.
Salah satu sumber S anorganik yang baik untuk padi sawah adalah pupuk amonium
sulfat [(NH4)2SO4] karena dapat memasok S yang tersedia bagi tanaman, yaitu sulfat (SO42-).
Sulfur banyak diserap oleh tanaman padi selama masa pertumbuhan dan mencapai
maksimum pada fase pembungaan. Pada fase ini, sulfur terakumulasi di daun, sebagian
besar di daun muda. Kadar S-total di daun dan batang padi tinggi pada awal pertumbuhan.
Setelah stadia itu, sulfur disimpan dalam daun dan tangkai, kemudian ditranslokasikan ke
gabah (Fox dan Blair, 1986). Oleh karena itu, sulfur harus tersedia pada awal pertumbuhan
sampai sekurang-kurangnya pada fase anakan aktif untuk memperoleh hasil yang optimal.

Kekurangan sulfur akan menghambat sintesis protein, akibatnya terjadi akumulasi
asam-asam amino yang tidak mengandung S di dalam tanaman. Oleh karena itu, jaringan
tanaman yang kekurangan sulfur mempunyai nisbah N-organik/S-organik yang lebih tinggi
(70/1 – 80/1) dari pada jaringan tanaman normal. Nisbah ini dapat dijadikan petunjuk
apakah suatu tanaman mendapat suplai S yang cukup atau tidak (Agung, 2009). Cara
penanganan kekurangan unsur sulfur adalah dengan menambahkan pupuk kimia ZA
(S=20%), Phonska (S=10%), serta pupuk daun yang mengandung unsur S.
E. Gejala Defisiensi Kekurangan Unsur Hara Sulfur pada Tanaman
Jumlah S yang dibutuhkan oleh tanaman sama dengan jumlah fosfor (P). Kekahatan S
menghambat sintesis protein dan hal inilah yang dapat menyebabkan terjadinya klorosis
seperti tanaman kekurangan nitrogen. Kahat S lebih menekan pertumbuhan tunas dari pada
pertumbuhan akar. Gejala kahat S lebih nampak pada daun muda dengan warna daun yang
menguning sebagai mobilitasnya sangat rendah di dalam tanaman dan Penurunan kandungan
klorofil secara drastis pada daun merupakan gejala khas pada tanaman yang mengalami
kahat S. Kahat S menyebabkan terhambatnya sintesis protein yang berkorelasi dengan
akumulasi N dan nitrat organik terlarut.
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
Gejala kekurangan Sulfur (S): Pangkal daun berwarna kuning dan bergaris-gasir. Gejala
nampak pada daun yang terletak dekat pucuk seperti pada gambar berikut ini:

Gambar 4. Gejala Kekurangan Unsur Sulfur pada Tanaman
F. Jurnal Rujukan