MAKALAH FOTOSINTESIS TANAH DAN BAGIAN BA (1)
FOTOSINTESIS, TANAH, DAN BAGIAN TUMBUHAN
(Tugas Ilmu Tanaman Pakan)
Oleh:
Annisa Nurhaliza
1514141016
JURUSAN PETERNAKAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
2017
FOTOSINTESIS
A. Pengertian Fotosintesis
Menurut Dwijoseputro (1980), fotosintesis adalah proses pengubahan zatzat anorganik berupa H2O dan CO oleh klorofil (zat hijau daun) menjadi zat-zat
organik karbohidrat dengan bantuan cahaya matahari. Peristiwa asimilasi zat
karbon ini hanya terjadi jika terdapat cukup cahaya, sehingga disebut dengan
fotosintesis. Proses fotosintesis dinyatakan dengan persamaan reaksi kimia
sebagai berikut:
6CO2+ 6H2O C6H12O6+ 6O2
Pada dasarnya, proses fotosintesis merupakan kebalikan dari pernapasan. Proses
pernapasan berguna untuk memecah gula menjadi karbondioksida, air, dan energi.
Sebaliknya, proses fotositesis mereaksikan (menggabungkan) karbondioksida dan
air menjadi gula dengan menggunakan energi cahaya matahari. Proses fotosintesis
umumnya hanya berlangsung pada tumbuhan yang berklorofil pada waktu siang
hari asalkan ada sumber cahaya. Tumbuhan menangkap cahaya dengan
menggunakan pigmen klorofil yang memberi warna hijau pada daun. Di
dalam klorofil terdapat kloroplas yang menyerap cahaya untuk proses
fotosintesis.
B. Faktor yang Mempengaruhi Laju Fotosintesis
Tumbuhan yang memiliki zat hijau daun atau klorofil bersifat autotrof, jadi dapat
memasak atau memproduksi makanannya sendiri secara langsung dari senyawa
yang bersifat organik. Tumbuhan hijau akan menyerap karbondioksida, air lalu
dengan bantuan energi cahaya matahari untuk menghasilkan zat gula dan Oksigen.
Dalam proses fotosintesis ada 4 bahan yang harus dimiliki, yaitu Karbondikoksida
(CO2), Air, Cahaya Matahari, Klorofil. Secara sederhana, reaksi fotosintesis
adalah 6 H2O + 6 CO2 + (cahaya, kloroplas) → C6H12O6 + 6O2.
2
1. Intensitas Cahaya
Laju fotosintesis akan mencapai titik maksimum pada saat banyak cahaya.
Menurut Meyer dan Anderson (1952), intensitas cahaya yang sedikit dengan
suplai karbondioksida yang cukup akan menyebabkan reaksi fotokimia
terbatas dan suhu akan sedikit berpengaruh terhadap laju proses tersebut.
Menurut Lakitan (1993) menyatakan bahwa umumnya, fiksasi karbondioksida
maksimum terjadi pada tengah hari, yakni pada saat intensitas cahaya
mencapai puncaknya. Adanya penutupan cahaya matahari oleh awan dapat
mengurangi laju fotosintesis.
2. Konsentrasi Karbondioksida
Konsentrasi karbondioksida cenderung meningkat secara konsisten.
Peningkatan karbondioksida baik secara alami maupun dalam kondisi buatan
secara konsisten memacu laju fotosintesis kecuali jika stomata menutup.
3. Suhu
Pengaruh suhu terhadap fotosintesis tergantung pada jenis tumbuhan dan
kondisi lingkungan tempat tumbuhnya. Secara umum, suhu optimum untuk
fotosintesis setara dengan suhu siang hari pada habitat asal tumbuhan tersebut.
4. Kadar Air
Rendahnya kadar air akan menyebabkan stomata pada daun menutup sehingga
menghambat dalam penyerapan karbondioksida. Hal ini akan berpengaruh
pada berkurangnya laju fotosintesis.
5. Kadar Fotosintat (Hasil Fotosintesis)
Jika kadar fotosintat ini berkurang, maka akan menyebabkan laju fotosintesis
naik. Sebaliknya, jika kadar fotosintat bertambah akan berakibat pada
menurunnya laju fotosintesis.
6. Tahap Pertumbuhan
Laju fotosintesis umumnya lebih tinggi pada tahap pertumbuhan kecambah
(semai/anakan) dibandingkan pada tumbuhan dewasa. Hal ini dikarenakan
pada tahap kecambah, tumbuhan lebih banyak membutuhkan energi dan
makanan untuk pertumbuhannya.
3
Selain itu, terdapat faktor genetik lain yang mempengaruhi laju fotosintesis.
Faktor-faktor tersebut antara lain:
1. Perbedaan Antar Spesies
Laju fotosintesis pada tumbuhan C4 (misal tebu. jagung, sorgum dan beberapa
jenis rerumputan asal tropis) paling tinggi dibandingkan pada tumbuhan C3
dan CAM. Tumbuhan CAM mempunyai laju fotosintesis terendah. Laju
fotosintesis pada jenis pohon dan semak (C3) lebih rendah dibandingkan pada
tumbuhan C4. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh daun pada pohon dan
semak banyak yang saling menutupi, sehingga intensitas cahaya yang diterima
daun-daun yang ternaungi akan lebih rendah.
2. Laju Translokasi Fotosintat
Laju fotosintesis dapat terhambat karena adanya timbunan fotosintat (hasil
fosintesis) pada daun. Tumbuhan dengan laju fotosintesis yang tinggi
menunjukkan laju translokasi yang tinggi.
C. Tempat Terjadinya Fotosintesis
Daun
Pada tumbuhan tingkat tinggi, biasanya kloroplas terbatas pada sel-sel
batang muda, buah-buahan belum matang, dan daun. Daun inilah yang
merupakan pabrik fotosintesis yang sebenarnya pada tumbuhan. Irisan
melintang dari daun yang khas menyingkapkan beberapa lapisan-lapisan
jaringan yang berbeda-beda. Permukaan atas daun tertutup selapis sel
tunggal yang menyusun epidermis atas. Sel-sel ini sedikit atau tidak
memiliki kloroplas. Kloroplas itu agak transparan dan membiarkan
sebagian cahaya yang mengenainya melewati sel-sel dibawahnya. Sel-sel
tersebut mengeluarkan suatu zat yang transparan seperti lilin yang
dinamakan kutin. Bahan ini membentuk kutikula yang berfungsi sebagai
penghalang lembab dipermukaan atas daun tersebut, jadi mengurangi
hilangnya air dari daun.
4
Dibawah sel-sel epidermis atas tersusun satu atau lebih barisan sel yang
membentuk lapisan palisade. Sel-selnya berbentuk tabung dan tersusun
sedemikian hingga sumbu panjang tegak lurus pada bidang daunnya.
Setiap sel penuh dengan kloroplas, dan sel-sel inilah yang melakukan
fotosintesis paling banyak di dalam daun. Di bawah lapisan palisad
terdapat lapisan bunga karang. Sel-selnya tidak beraturan bentuknya da
tersusun tidak rapat. Walau hanya berisi sedikit kloroplas, fungsi utamanya
penyimpan sementara molekul-molekul makanan yan dihasilkan sel-sel
lapisan palisade. Juga membantu pertukaran gas diantara daun dan
sekitamya. Selama siang hari sel-sel ini mengeluarkan oksigen dan uap air
ke ruang udara diambilnya. Ruang-ruang udara ini saling berhubungan dan
akhimya ke bagian luar daun-daun melalui pori-pori khusus yang dinamai
stomata.
Kloroplas
Kloroplas adalah plastida berwama hijau, umumnya berbentuk lensa,
terdapat di dalam sel tumbuhan lumut, paku-pakuan dan tumbuhan berbiji.
Garis tengah dari lensa tersebut 2-6 mm, sedangkan tebalnya 0,5-1,0 mm.
jika dilihat dengan mikroskop cahaya dengan perbesaran yang paling kuat,
kloroplas sering kelihatan berbentuk butir. Bagian-bagiannya yang
kelihatan berwama tua disebut grana, sedangkan bagian-bagian yang
kelihatan berwama muda disebut stroma. Sejajar dengan permukaannya
yang lebar, di dalam kloroplas terdapat lamella. Secara urn urn suatu sel
mesofil daun mengandung 30-500 butir kloroplas yang berbentuk cakram
atau gelendong.
Bentuk kloroplas yang beraneka ragam ditemukan pada ganggang (Algae).
Kloroplast berbentuk jala ditemukan pada Cladophora, yang berbentuk
pita spiral ditemukan pada Spirogyra, sedangkan yang bentuk bintang
ditemukan pada Zygnema.
5
Klorofil
Klorofil ada 4 jenis, yaitu klorofil a, b, c, dan d. Perbedaan dari keempat
jenis klorofil tersebut adalah :
Tabel 1. Perbedaan Dari Keempat Jenis Klrofil
Pada tumbuhan tingkat tinggi, umumnya mengandung klorofil a dan b.
Klorofil ini mempunyai panjang gelombang yang berbeda. Dapat dilihat
pada gambar:
6
D. Tahap-tahap Reaksi Fotosintesis
Proses fotosintesis yang terjadi di Kloroplas terdiri atas 2 reaksi, yaitu reaksi
terang dan reaksi gelap.
Reaksi Terang
Yang pertama-tama melihat sepintas peranan cahaya dalam fotosintesis
adalah Van Niel, mikrobiologis dari Amerika. Dia meneliti fotosintesis
pada bakteri belerang ungu dan sampai pada kesimpulan tersebut.
Mikroorganisme ini menghasilkan glukosa dari CO2 seperti halnya
tumbuhan hijau, dan untuk memperoleh hal itu jasad renik terse but
memerlukan cahaya. Akan tetapi, air tidak dipakai sebagai bahan pemula,
tetapi bakteri ini menggunakan Hidrogen sulfide (H2S). Tambahan pula,
selama fotosintesis ini tidak ada oksigen yang dibebaskan melainkan unsur
sulfur.
Reaksi Gelap
Reaksi gelap pada fotosintesis itu sebenamya merupakan serangkaian
reaksi yang melibatkan pengambilan CO2 oleh tumbuhan dan reduksi CO2
oleh atom hydrogen. Dr. Calvin dan rekan-rekannya di Universitas
California bertahun-tahun menyelidiki urutan langkah demi langkah
reaksi-reaksi kimia yang terlibat. Fakta mengenai reaksi-reaksi gelap
fotosintetik yaitu dari asam fosfogliserat ke PGA, langkah-langkahnya
merupakan kebalikan yang tepat dari langkah-langkah pada glikolisis.
E. Pengaruh Cahaya Terhadap Klorofil
Bila suatu larutan klorofil ditempatkan dalam seberkas cahaya, maka akan
mengeluarkan cahaya berwarna merah tua. Fenomena ini dinamakan fluoresensi.
Hal ini dapat dengan mudah diperagakan. Ekstrak klorofil kasar dapat dengan
mudah diperagakan. Ektrak klorofil yang kasar dapat disiapkan dengan
mencelupkan daun-daun rumput kedalam etanol. Dalam seberkas cahaya putih,
larutan ini menunjukkan fluoresensi.
7
Keterangan untuk fenomena ini adalah bahwa energi cahaya yang diserap
ditransfer pada suatu elektron dalam molekul klorofil, sehingga mengangkatnya
ketingkat energi yang lebih tinggi. Elektron ini bebas berpindah-pindah mengitari
molekul. Elektron-elektron inilah yang dengan mudah diangkat ke tingkat energi
tinggi, maka molekul klorofil itu disebut "terangsang". Dalam larutan klorofil
tersebut, keadaan terangsang itu berlalu dengan cepatnya. Elektron-elektronnya
kembali ketingkat energi semula. Dengan demikian, elektron itu mengeluarkan
energi yang telah mengangkatnya pada permulaan. Sebagian besar energi ini
dibebaskan sebagai cahaya merah dengan panjang gelombang yang sangat jelas.
F. Fungsi Fotosintesis
1. Fungsi utama fotosintesis adalah untuk memproduksi glukosa sebagai
sumber energi utama bagi tumbuhan, dan menjadi sumber makanan bagi
manusia dan hewan.
2. Proses fotosintesis dapat membersihkan udara. Udara dibersihkan dengan
diserapnya karbondioksida dan dihasilkannya oksigen. Kemampuan
fotosintesis tumbuhan pada masa hidupnya akan membuat sisa sisa
tumbuhan tersebut tertimbun di dalam tanah.
3. Timbunan dari tumbuhan dalam waktu yang lama akan membuatnya
menjadi batu bara yang merupakan bahan baku dan sumber energi pada
kehidupan modern.
TANAH
8
Tanah adalah hasil pengalihragaman bahan mineral dan organik yang berlangsung
di muka daratan bumi di bawah pengaruh faktor-faktor lingkungan yang bekerja
selama waktu sangat panjang, dan berwujud sebagai suatu tubuh dengan
organisasi dan morfologi tertakrifkan. Pada dasarnya tanah merupakan tubuh
alam. Namun demikian banyak tanah yang memperlihatkan tanda-tanda pengaruh
antropogen. (Notohadiprawiro,1999).
Tanah idealnya dapat menyediakan sejumlah unsur hara penting yang dibutuhkan
oleh tanaman. Penyerapan unsur hara oleh tanaman mestinya dapat segera
diperbaharui sehingga kandungan unsur hara di dalam tanah tetap seimbang.
Pengambilan unsur hara oleh ribuan jenis tumbuhan diimbangi dengan pelapukan
bahan organik yang menyuplai hara bagi tanah. Tubuh tanah merupakan medium
tempat berjangkarnya perakaran tanaman sehingga tanaman dapat tumbuh tegak
dan kokoh, sebagai wadah dan sumber anasir hara dan air, dan sebagai pengendali
keadaan-keadaan lain yang diperlukan untuk menunjang pertumbuhan tanaman.
Kemampuan tanah sebagai medium untuk menunjang pertumbuhan tanaman
digunakan dalam berbagai batasan. Dua batasan yang sering digunakan secara
rancu adalah produktivitas tanah dan kesuburan tanah. Produktivitas tanah diberi
batasan sebagai kemampuan suatu tanah untuk menghasilkan suatu tanaman (atau
sekuen tanaman) yang diusahakan dengan system pengolahan tertentu.
Produktivitas tanah merupakan perwujudan dari seluruh faktor (tanah dan bukan
tanah) yang mempengaruhi hasil tanaman.
Tanah yang dikehandaki tanaman adalah yang berstruktur gembur, di dalamnya
terdapat ruang pori-pori yang dapat diisi oleh air tanah dan udara. Air tanah dan
udara sangat penting bagi pertumbuhan akar tanaman.
A. Fungsi Tanah
9
1. Sebagai tempat tegak atau tumbuhnya tanaman.
2. Sebagai tempat penyedia unsur-unsur makanan tanaman.
3. Sebagai gudang air bagi tanaman.
4. Sebagai tempat penyimpanan udara bagi pernafasan anakan tumbuhan.
B. Perkembangan Tanah
Perkembangan dari batuan induk menjadi lapisan bahan induk tanah berangsur
menjadi sub-soil dan akhirnya membentuk top-soil, memerlukan waktu yang lama
sekali, sampai berabad-abad. Semua proses menghancurkan (destruktif) batuan
induk dan membangun kembali (kontruktif) bagian-bagian yang sudah hancur
menjadi bentukan baru, yang merubah batuan induk menjadi lapisan tanah disebut
proses pembentukan tanah.
C. Bahan-bahan Penyusun Tanah
Bahan penyusun tanah terdiri atas tiga bagian, yaitu:
1. Bagian padat (mineral tanah dan bahan organik
2. Bagian cair (air tanah)
3. Bagian gas (udara tanah)
Ketiga macam bahan tersebut saling bergabung membentuk suatu sistem yaitu
tanah, yang sanggup memberikan ruang bagi perakaran tanaman, gudang unsur
hara, dan menyediakan air serta udara bagi tanaman. Perbandingan jumlah bahan
mineral, air dan udara dalam suatu tanah sangat berbeda-beda, tergantung dari
jenis tanah, lapisan-lapisan tanah dan keadaan iklim.
D. Tekstur Tanah
Tekstur tanah adalah perbandingan kandungan fraksi pasir, debu, dan liat dalam
suatu masa tanah. Dalam setiap masa tanah, perbandingan ketiga fraksi ini
berbeda-beda. Terdapat 12 kelas tekstur tanah, yaitu pasir, pasir berlempung,
lempung, lempung berpasir, lempung berdebu, lempung berliat, lempung liat
berdebu, debu, liat, liat berpasir, liat berdebu. Struktur tanah yang baik ialah yang
mengandung udara dan air dalam jumlah yang cukup dan seimbang serta mantap.
Ini terdapat pada struktur yang ruang pori-porinya besar, mempunyai
10
perbandingan yang sama antara pori-pori makro dan mikro serta tahan terhadap
pukulan hujan. Sering dikatakan bahwa struktur yang baik ialah struktur dimana
terdapat perbandingan yang sama antar padatan air dan udara tanah.
E. Unsur Hara Dalam Tanah
Berdasarkan jumlah yang diperlukan tanaman, unsur hara dibedakan menjadi
unsur hara makro dan mikro. Unsur hara makro adalah unsur hara yang
dibutuhkan tanaman dalam jumlah banyak, apabila kurang pertumbuhan tanaman
dan produksiakan berkurang. Mineral yang termasuk unsur hara makro adalah N,
P, K, Ca, dan Mg. Unsur hara mikro adalah unsur hara yang dibutuhkan tanaman
dalam jumlah sedikit, apabila kurang sedikit saja pertumbuhan tanaman akan
terganggu dan apabila kelebihan sedikit saja tanaman akan beracun. Unsur hara
mikro antara lain B, Cu, dan Zn. Unsur hara di dalam tanah terbagi dalam unsur
makro dan unsur mikro. Mengenai faedah atau kegunaan unsur-unsur hara
tersebut bagi tanaman, berikut ulasannya.
Nitrogen
Peranan utama Nitrogen (N) bagi tanaman adalah untuk merangsang
pertumbuhan secara keseluruhan, khususnya batang, cabang, dan daun.
Selain itu, Nitrogen pun berperan penting dalam proses fotosintesis. Fingsi
lainnya adalah membentuk protein, lemak, dan berbagai persenyawaan
organik lainnya.
Fosfor
Unsur Fosfor (P) bagi tanaman untuk merangsang pertumbuhan akar,
khususnya akar benih dan tanaman muda. Selain itu, fosfor berfungsi
sebagai bahan mentah untuk pembentukan sejumlah protein tertentu,
membantu asimilasi, dan pernafasan serta mempercepat pembuangan,
pemasakan biji dan buah.
Kalium
Fungsi utama Kalium (K) adalah membantu pembentukkan protein dan
karbohidrat. Kalium pun berperan dalam memperkuat tubuh tanaman agar
11
daun, bunga, dan buah tidak mudah gugur. Kalium pun merupakan sumber
kekuatan tanaman dalam menghadapi kekeringan dan penyakit.
Magnesium
Magnesium (M) memegang peranan penting dalam transportasi Fosfat
dalam tanaman. Dengan demikian, kandungan fosfat dalam tanaman dapat
dinaikkan dengan jalan menambah unsur Magnesium.
Kalsium
Kalsium (Ca) bertugas untuk merangsang pembentukkan bulu-bulu akar,
mengeraskan batang tanaman, dan merangsang pembentukkan biji. Kalsium
yang terdapat pada batang dan daun ini berkhasiat untuk menetralisasikan
senyawa atau suasana yang tidak menguntungkan pada tanah.
Belerang
Belerang (S) berperan dalam pembentukkan bintil-bintil akar. Sulfur ini
merupakan unsur yang penting pada tanaman-tanaman penghasil minyak,
sayuran seperti cabai, kubis, dan lain-lain.
F. Sifat-sifat Tanah
Sifat Kimia Tanah
Sifat kimia tanah berhubungan erat dengan kegiatan pemupukan.
Berbicara tentang sifat kimia tanah, tidak terlepas dari persoalan unsurunsur kimia dan reaksi kimia yang pembahasannya agak rumit.
Namun, pembahasan akan lebih ditekankan pada aspek praktisnya
sehingga akan sangat membantu dalam mencapai efektivitas pemupukan.
Dengan mengetahui sifat kimia tanah akan didapat gambaran jenis dan
jumlah pupuk yang dibutuhkan. Pengetahuan tentang sifat kimia tanah
juga dapat membantu memberikan gambaran reaksi pupuk setelah
ditebarkan ke tanah.
a) Unsur Hara Esensial
Tumbuhan tingkat tinggi memperoleh unsur Karbon (C) dan Oksigen (O)
melalui stomata yang terdapat di permukaan daun. Kedua unsur tersebut
selanjutnya diproses melalui mekanisme fotosintesis. Unsur Hydrogen (H)
didapatkan dalam bentuk Air (H2O). Unsur mineral lainnya diperoleh
12
tanaman dari dalam tanah, yakni Nitrogen (N), Kalium (K), Fosfor (P),
Magnesium (Mg), Sulfur (S), Kalsium (Ca), Besi (Fe), Seng (Zn), Mangan
(Mn), Tembaga (Cu), Boron (B), Molybdenum (Mo), dan Khlor (Cl).
b) Larutan Tanah
Larutan tanah adalah air yang terdapat diantara pori-pori tanah. Larutan ini
mengandung ion-ion terlarut yang dapat diserap oleh akar tanaman.
Diantaranya terdapat juga ion-ion yang tidak berguna atau bersifat racun
bagi tanaman, seperti alumunium. Larutan tanah identik dengan larutan
garam yang mudah berubah konsentrasi (kepekatan) dan susunan
kimianya.
c) pH Tanah
Keasaman atau pH (potential of hidrogen) adalah nilai (pada skala 0-14)
yang menggambarkan jumlah relatif ion H+ terhadap ion OH- di dalam
larutan tanah. Larutan tanah disebut bereaksi jika nilai pH berada pada
kisaran 0-6. Artinya, larutan tanah mengandung ion H+ dalam larutan tanah
lebih kecil dari pada ion OH tanah disebut bereaksi basa (alkali) atau
memiliki nilai pH 8-14. Jika jumlah ion H dalam larutan tanah sama
dengan jumlah ion OH dengan pH 7. Semakin banyak kandungan ion H
tersebut akan semakin asam.
d) Kapasitas Tukar Kation
Koloid tanah adalah bagian tanah yang sangat berperan dalam
penyediaan unsur hara bagi tanaman. Koloid tanah bermuatan negatif,
sehingga dapat menarik dan memegang ion-ion bermuatan positif (kation).
Daya tarik menarik ini dapat dianalogikan seperti kutub negatif magnetmagnet menarik dan memegang kutub positif magnet lainnya. Kation yang
telah melekat pada koloid tanah tidak mudah tercuci oleh aliran air.
Namun, kation atau anion yang berada pada larutan tanah sangat mudah
hanyut terbawa air.
Sifat Fisika Tanah
13
Jika tanah digali sampai kedalaman tertentu dari penampang vertikalnya
dapat dilihat gradasi warna yang membentuk lapisan-lapisan (horizon)
atau biasa disebut profil tanah. Di tanah hutan yang sudah matang terdapat
tiga horizon penting, yakni horison A, B, dan C. Horison A atau top soil
adalah lapisan tanah paling atas yang paling sering dan paling mudah
dipengaruhi oleh faktor iklim dan faktor biologis. Pada lapisan ini,
sebagian besar bahan organik terkumpul dan mengalami pembusukan.
Kandungan zat-zat terlarut dan fraksi liat (koloid tanah) pada lapisan ini
termasuk miskin, karena telah dicuci oleh air ke lapisan yang lebih bawah.
Karena itu, lapisan ini disebut juga zona pencucian (elevation zone).
Horison B disebut juga dengan zona penumpukan (illuvation zone).
Horison ini memiliki bahan organik yang lebih sedikit dibandingkan
dengan horison A, tetapi lebih banyak mengandung unsur yang tercuci
daripada horison A. Tumpukan partikel liat yang terbentuk koloid dan
bahan mineral, seperti Fe, Al, Ca, dan S, menjadikan lapisan ini lebih
padat.
BAGIAN-BAGIAN TUMBUHAN DAN FUNGSINYA
Akar, batang dan daun merupakan alat tubuh pokok (organ pokok) pada
tumbuhan, sedangkan bunga, buah, dan biji merupakan organ khusus pada
tumbuhan.
14
1. Akar
Akar merupakan bagian tumbuhan yang penting. Akar berada di dalam tanah.
Struktur akar tersusun atas struktur luar (morfologi) dan struktur dalam
(anatomi). Secara morfologi, akar tersusun atas rambut akar dan
tudung akar, sedangkan secara anatomi akar tersusun atas epidermis,
korteks, endodermis, dan silinder pusat. Fungsi atau kegunaan akar adalah sebagai
berikut :
Menancapkan tumbuhan ke dalam tanah
Menyerap air dan mineral dari dalam tanah
Sebagai tempat menyimpan makanan, misalnya pada tanaman wortel,
lobak, dan ubi kayu.
Melekatkan dan menopang tubuh
Membantu pernafasan
Akar terdiri dari beberapa bagian yaitu :
Rambut akar (bulu akar) berguna untuk menyerap air dan mineral dari
dalam tanah.
Tudung akar, berguna untuk melindungi akar pada waktu menembus
tanah.
Struktur Anatomi Akar
15
Struktur dalam akar tersusun atas jaringan-jaringan yang membentuk empat
lapisan secara berurutan dari lapisan terluar sampai lapisan paling dalam yaitu
epidermis, korteks, endodermis, dan silinder pusat (stele).
Epidermis
Epidermis merupakan lapisan yang tersusun atas selapis sel, berdinding
tipis, dan bersifat semipermeabel.dinding epidermis akan membentuk
tonjolan-tonjolan yang pada akhirnya dapat
membentuk rambut akar.
Korteks
Korteks merupakan lapisan yang tersusun atas beberapa lapis
sel berdinding tipis.di dalam korteks terdapat ruang-ruang antar
sel yang berfungsi untuk proses pertukaran gas.korteks terdapat
disebelah dalam epidermis,berbentuk cincin dari sel-sel
perenkima,dan berfungsi untuk cadangan makanan.
Endodermis
Endodermis berfungsi untuk mengatur jalanya air dan garamgaram
mineral dari korteks ke silinder pusat. Pada sel endodermis terdapat bagian
yang berbentuk seperti pita yang di sebut pita kaspari. Pita kaspari
berfungsi untuk menghalangi lewatnya cairan dari dalam tanah melalui
dinding sel,sehingga cairan mengalir melalui sitoplasma.
Silinder Pusat
16
Silinder pusat tersusun atas perisikel dan berkas-berkas pembuluh (xylem
dan floem). Antara xylem dan floem terdapat kambium yang berfungsi
membentuk floem yang baru ke luar dan xylem yang baru kearah dalam.
Menurut bentuknya, akar dapat dibedakan menjadi dua macam sebagai berikut :
Akar serabut, yaitu akar dari tumbuhan yang bijinya berkeping satu,
misalnya akar kelapa, akar pepaya. Akar serabut berbentuk seperti serabut.
Semua bagian akar keluar dari pangkal batang. Ukuran bagian pangkal dan
ujung akar serabut hampir sama.
Akar Tunggang, yaitu akar dari tumbuhan yang bijinya berkeping dua,
misalnya akar kopi, mangga, dan asam. Akar tunggang mempunyai akar
pokok. Akar pokok itu bercabang-cabang sehingga menjadi akar-akar yang
lebih kecil. Namun demikian, tumbuhan berkeping dua yang ditanam
dengan cara dicangkok tidak mempunyai akar tunggang. Tumbuhan
berkeping dua yang dicangkok akan mempunyai akar serabut.
2. Batang
Batang merupakan bagian tumbuhan yang berada di atas tanah. Batang merupakan
organ tempat lintasan makanan hasil fotosintesis yang di produksi oleh daun.
Sebagian hasil fotosintesis tersebut dibawa keseluruh tubuh dan sebagian lagi di
simpan pada batang sebagai cadangan makanan.
Batang mempunyai kegunaan yaitu :
Sebagai tempat tumbuh daun, bunga, dan buah.
Sebagai pengangkut air dan mineral dari akar ke daun.
Sebagai tempat menyimpan cadangan makanan, misalnya ketela rambat
dan sagu.
Menyalurkan air dan garam mineral dari akar menuju daun dan
menyalurkan zat makanan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh
bagian tubuh tumbuhan yang lainya.
Batang dapat berfungsi untuk membantu pernapasan, karena oksigen dapat
masuk melalui lentisel.
17
Ada tiga jenis batang yaitu :
Batang basah, yaitu batang tumbuhan yang lunak dan berair, misalnya
batang tanaman bayam.
Batang berkayu, yaitu batang tumbuhan yang terdiri dari kayu, misalnya
batang pohon mangga.
Batang rumput, yaitu batang tumbuhan yang beruas-ruas dan berongga,
misalnya batang padi dan rumput.
Struktur Anatomi Batang
Struktur dalam pada batang sama dengan struktur dalam pada akar.struktur
tersebut tersususun atas epidermis, korteks, endodermis, dan silinder pusat.
3. Daun
Daun adalah bagian tumbuhan yang tumbuh pada batang. Daun sesungguhnya
adalah cabang atau ranting yang mengalami modifikasi. Pada tumbuhan tingkat
tinggi daun merupakan tempat penting untuk fotosintesis. Daun merupakan salah
satu organ pokok pada tumbuhan. Daun berbentuk pipih melebar dan pada
umumnya berwarna hijau karena mengandung kloroplas di dalam sel-selnya.
Daun terdapat di bagian atas tumbuhan dan melekat pada batang. Daun pada
umumnya berwarna hijau. Ada daun yang berwarna hijau muda, ada yang
berwarna hijau tua. Ada pula daun yang tidak berwarna hijau, misalnya daun pada
tanaman puring.
18
Struktur Morfologi Daun
Daun umumnya berbentuk pipih melebar dan berwarna hijau, tetapi beberapa
daun ada yang berbentuk jarum seperti pada pinus dan berbentuk jarum seperti
pada pinus dan berbentuk sisik atau duri seperti pada kaktus. Daun ada yang
lengkap dan ada yang tidak lengkap. Daun yang lengkap mempunyai bagian upih
daun (pelepah daun), tangkai daun (petioles), dan helaian daun (lamina). Daun
yang tidak lengkap tidak mempunyai satu atau dua bagian tersebut. Pada
umumnya tumbuhan mempunyai daun tidak lengkap, contohnya daun mangga dan
daun nangka. Daun lengkap dapat dijumpai pada pohon pisang dan rumputrumputan.
19
Berdasarkan susunan daunnya, daun dibedakan menjadi daun tunggal dan daun
majemuk. Daun tunggal adalah daun yang memiliki satu daun pada satu
tangkainya, sedangkan daun majemuk adalah daun yang memiliki beberapa (lebih
dari satu) daun pada satu tangkainya.
Struktur Anatomi Daun
Struktur dalam daun terdiri dari atas epidermis, jaringan palisade (jaringan tiang),
dan jaringan spons (jaringan bunga karang).
Epidermis
Pada epidermis daun terdapat celah-celah yang diapit oleh dua sel penjaga.
Celah celah tersebut disebut sebagai stomata (mulut daun), yang berfungsi
sebagai jalan keluar masuknya udara dan menghubungkan udara luar
dengan rongga udara pada jaringan bunga karang.
Jaringan Palisade (Jaringan Tiang)
Jaringan tiang tersusun dari satu atau beberapa lapis sel yang memanjang
dalam posisi tegak dan berisi banyak kloroplas. Sehingga pada jaringan
inilah tempat berlangsungnya fotosintesis.
Jaringan Bunga Karang (Jaringan Spons)
Jaringan bunga karang terletak di bawah jaringan palisade, disebut sebagai
jaringan spons karena sel-selnya tersusun tidak rapat sehingga terdapat
rongga rongga udara tempat berlangsungnya pertukaran gas. Sel-selnya
juga berkloroplas sehingga menjadi tempat fotosintesis.
Jaringan Pengangkut
Jaringan pengangkut pada daun membentuk suatu system percabangan
seperti jala yang kompleks, disebut tulang daun. Tulang daun terletak di
antara jaringan tiang dan jaringan bunga karang. Pada sayatan melintang,
tulang daun merupakan berkas pengangkut yang tersusun dari xylem dan
floem.
Daun mempunyai fungsi, yaitu :
Sebagai tempat fotosintesis.
Sebagai alat penguapan (evaporasi).
Sebagai tempat menyimpan bahan makanan.
Sebagai alat perkembangbiakan vegetatif.
20
4. Bunga
Struktur bunga sangat beraneka ragam,baik bentuk maupun warna tergantung
pada jenis tumbuhanya.meskipun demikian,struktur dasar bunga sama, yaitu
terdiri atas kelompok bunga,mahkota bunga,benang sari,dan putik. Bunga pada
tumbuhan berbagai macam bentuk dan warnanya. Ada bunga yang berwarna
putih, kuning, merah, dan ungu.
Fungsi atau kegunaan bunga adalah sebagai alat berkembang biak. Bunga dapat
dibedakan menjadi dua, sebagai berikut :
a) Bunga tidak sempurna. Bunga yang hanya mempunyai benang sari saja
atau putik saja. Bunga yang hanya mempunyai benang sari saja disebut
bunga jantan. Bunga hanya mempunyai putik saja disebut bunga betina.
b) Bunga sempurna. Bunga yang mempunyai benang sari dan putik. Bunga
sempurna terdiri dari bagian-bagian sebagai berikut :
Tangkai bunga, yaitu bagian yang menghubungkan antara batang dengan
bunga.
Kelopak bunga, yaitu bagian yang gunanya untuk melindungi ketika bunga
masih kuncup. Kelopak bunga berwarna hijau, bentuknya menyerupai
daun. Kelopak bunga akan membelah bila bunga mekar.
Mahkota bunga, yaitu bagian bunga yang indah. Mahkota biasanya
bentuknya menarik dan berwarna-warni. Mahkota bunga berguna untuk
menarik perhatian serangga.
21
Benang sari, yaitu alat kelamin jantan bunga, berguna sebagai alat
perkembangbiakan.
Putik, yaitu alat kelamin betina bunga. Berguna sebagai alat perkembang
biakan.
(Tugas Ilmu Tanaman Pakan)
Oleh:
Annisa Nurhaliza
1514141016
JURUSAN PETERNAKAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
2017
FOTOSINTESIS
A. Pengertian Fotosintesis
Menurut Dwijoseputro (1980), fotosintesis adalah proses pengubahan zatzat anorganik berupa H2O dan CO oleh klorofil (zat hijau daun) menjadi zat-zat
organik karbohidrat dengan bantuan cahaya matahari. Peristiwa asimilasi zat
karbon ini hanya terjadi jika terdapat cukup cahaya, sehingga disebut dengan
fotosintesis. Proses fotosintesis dinyatakan dengan persamaan reaksi kimia
sebagai berikut:
6CO2+ 6H2O C6H12O6+ 6O2
Pada dasarnya, proses fotosintesis merupakan kebalikan dari pernapasan. Proses
pernapasan berguna untuk memecah gula menjadi karbondioksida, air, dan energi.
Sebaliknya, proses fotositesis mereaksikan (menggabungkan) karbondioksida dan
air menjadi gula dengan menggunakan energi cahaya matahari. Proses fotosintesis
umumnya hanya berlangsung pada tumbuhan yang berklorofil pada waktu siang
hari asalkan ada sumber cahaya. Tumbuhan menangkap cahaya dengan
menggunakan pigmen klorofil yang memberi warna hijau pada daun. Di
dalam klorofil terdapat kloroplas yang menyerap cahaya untuk proses
fotosintesis.
B. Faktor yang Mempengaruhi Laju Fotosintesis
Tumbuhan yang memiliki zat hijau daun atau klorofil bersifat autotrof, jadi dapat
memasak atau memproduksi makanannya sendiri secara langsung dari senyawa
yang bersifat organik. Tumbuhan hijau akan menyerap karbondioksida, air lalu
dengan bantuan energi cahaya matahari untuk menghasilkan zat gula dan Oksigen.
Dalam proses fotosintesis ada 4 bahan yang harus dimiliki, yaitu Karbondikoksida
(CO2), Air, Cahaya Matahari, Klorofil. Secara sederhana, reaksi fotosintesis
adalah 6 H2O + 6 CO2 + (cahaya, kloroplas) → C6H12O6 + 6O2.
2
1. Intensitas Cahaya
Laju fotosintesis akan mencapai titik maksimum pada saat banyak cahaya.
Menurut Meyer dan Anderson (1952), intensitas cahaya yang sedikit dengan
suplai karbondioksida yang cukup akan menyebabkan reaksi fotokimia
terbatas dan suhu akan sedikit berpengaruh terhadap laju proses tersebut.
Menurut Lakitan (1993) menyatakan bahwa umumnya, fiksasi karbondioksida
maksimum terjadi pada tengah hari, yakni pada saat intensitas cahaya
mencapai puncaknya. Adanya penutupan cahaya matahari oleh awan dapat
mengurangi laju fotosintesis.
2. Konsentrasi Karbondioksida
Konsentrasi karbondioksida cenderung meningkat secara konsisten.
Peningkatan karbondioksida baik secara alami maupun dalam kondisi buatan
secara konsisten memacu laju fotosintesis kecuali jika stomata menutup.
3. Suhu
Pengaruh suhu terhadap fotosintesis tergantung pada jenis tumbuhan dan
kondisi lingkungan tempat tumbuhnya. Secara umum, suhu optimum untuk
fotosintesis setara dengan suhu siang hari pada habitat asal tumbuhan tersebut.
4. Kadar Air
Rendahnya kadar air akan menyebabkan stomata pada daun menutup sehingga
menghambat dalam penyerapan karbondioksida. Hal ini akan berpengaruh
pada berkurangnya laju fotosintesis.
5. Kadar Fotosintat (Hasil Fotosintesis)
Jika kadar fotosintat ini berkurang, maka akan menyebabkan laju fotosintesis
naik. Sebaliknya, jika kadar fotosintat bertambah akan berakibat pada
menurunnya laju fotosintesis.
6. Tahap Pertumbuhan
Laju fotosintesis umumnya lebih tinggi pada tahap pertumbuhan kecambah
(semai/anakan) dibandingkan pada tumbuhan dewasa. Hal ini dikarenakan
pada tahap kecambah, tumbuhan lebih banyak membutuhkan energi dan
makanan untuk pertumbuhannya.
3
Selain itu, terdapat faktor genetik lain yang mempengaruhi laju fotosintesis.
Faktor-faktor tersebut antara lain:
1. Perbedaan Antar Spesies
Laju fotosintesis pada tumbuhan C4 (misal tebu. jagung, sorgum dan beberapa
jenis rerumputan asal tropis) paling tinggi dibandingkan pada tumbuhan C3
dan CAM. Tumbuhan CAM mempunyai laju fotosintesis terendah. Laju
fotosintesis pada jenis pohon dan semak (C3) lebih rendah dibandingkan pada
tumbuhan C4. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh daun pada pohon dan
semak banyak yang saling menutupi, sehingga intensitas cahaya yang diterima
daun-daun yang ternaungi akan lebih rendah.
2. Laju Translokasi Fotosintat
Laju fotosintesis dapat terhambat karena adanya timbunan fotosintat (hasil
fosintesis) pada daun. Tumbuhan dengan laju fotosintesis yang tinggi
menunjukkan laju translokasi yang tinggi.
C. Tempat Terjadinya Fotosintesis
Daun
Pada tumbuhan tingkat tinggi, biasanya kloroplas terbatas pada sel-sel
batang muda, buah-buahan belum matang, dan daun. Daun inilah yang
merupakan pabrik fotosintesis yang sebenarnya pada tumbuhan. Irisan
melintang dari daun yang khas menyingkapkan beberapa lapisan-lapisan
jaringan yang berbeda-beda. Permukaan atas daun tertutup selapis sel
tunggal yang menyusun epidermis atas. Sel-sel ini sedikit atau tidak
memiliki kloroplas. Kloroplas itu agak transparan dan membiarkan
sebagian cahaya yang mengenainya melewati sel-sel dibawahnya. Sel-sel
tersebut mengeluarkan suatu zat yang transparan seperti lilin yang
dinamakan kutin. Bahan ini membentuk kutikula yang berfungsi sebagai
penghalang lembab dipermukaan atas daun tersebut, jadi mengurangi
hilangnya air dari daun.
4
Dibawah sel-sel epidermis atas tersusun satu atau lebih barisan sel yang
membentuk lapisan palisade. Sel-selnya berbentuk tabung dan tersusun
sedemikian hingga sumbu panjang tegak lurus pada bidang daunnya.
Setiap sel penuh dengan kloroplas, dan sel-sel inilah yang melakukan
fotosintesis paling banyak di dalam daun. Di bawah lapisan palisad
terdapat lapisan bunga karang. Sel-selnya tidak beraturan bentuknya da
tersusun tidak rapat. Walau hanya berisi sedikit kloroplas, fungsi utamanya
penyimpan sementara molekul-molekul makanan yan dihasilkan sel-sel
lapisan palisade. Juga membantu pertukaran gas diantara daun dan
sekitamya. Selama siang hari sel-sel ini mengeluarkan oksigen dan uap air
ke ruang udara diambilnya. Ruang-ruang udara ini saling berhubungan dan
akhimya ke bagian luar daun-daun melalui pori-pori khusus yang dinamai
stomata.
Kloroplas
Kloroplas adalah plastida berwama hijau, umumnya berbentuk lensa,
terdapat di dalam sel tumbuhan lumut, paku-pakuan dan tumbuhan berbiji.
Garis tengah dari lensa tersebut 2-6 mm, sedangkan tebalnya 0,5-1,0 mm.
jika dilihat dengan mikroskop cahaya dengan perbesaran yang paling kuat,
kloroplas sering kelihatan berbentuk butir. Bagian-bagiannya yang
kelihatan berwama tua disebut grana, sedangkan bagian-bagian yang
kelihatan berwama muda disebut stroma. Sejajar dengan permukaannya
yang lebar, di dalam kloroplas terdapat lamella. Secara urn urn suatu sel
mesofil daun mengandung 30-500 butir kloroplas yang berbentuk cakram
atau gelendong.
Bentuk kloroplas yang beraneka ragam ditemukan pada ganggang (Algae).
Kloroplast berbentuk jala ditemukan pada Cladophora, yang berbentuk
pita spiral ditemukan pada Spirogyra, sedangkan yang bentuk bintang
ditemukan pada Zygnema.
5
Klorofil
Klorofil ada 4 jenis, yaitu klorofil a, b, c, dan d. Perbedaan dari keempat
jenis klorofil tersebut adalah :
Tabel 1. Perbedaan Dari Keempat Jenis Klrofil
Pada tumbuhan tingkat tinggi, umumnya mengandung klorofil a dan b.
Klorofil ini mempunyai panjang gelombang yang berbeda. Dapat dilihat
pada gambar:
6
D. Tahap-tahap Reaksi Fotosintesis
Proses fotosintesis yang terjadi di Kloroplas terdiri atas 2 reaksi, yaitu reaksi
terang dan reaksi gelap.
Reaksi Terang
Yang pertama-tama melihat sepintas peranan cahaya dalam fotosintesis
adalah Van Niel, mikrobiologis dari Amerika. Dia meneliti fotosintesis
pada bakteri belerang ungu dan sampai pada kesimpulan tersebut.
Mikroorganisme ini menghasilkan glukosa dari CO2 seperti halnya
tumbuhan hijau, dan untuk memperoleh hal itu jasad renik terse but
memerlukan cahaya. Akan tetapi, air tidak dipakai sebagai bahan pemula,
tetapi bakteri ini menggunakan Hidrogen sulfide (H2S). Tambahan pula,
selama fotosintesis ini tidak ada oksigen yang dibebaskan melainkan unsur
sulfur.
Reaksi Gelap
Reaksi gelap pada fotosintesis itu sebenamya merupakan serangkaian
reaksi yang melibatkan pengambilan CO2 oleh tumbuhan dan reduksi CO2
oleh atom hydrogen. Dr. Calvin dan rekan-rekannya di Universitas
California bertahun-tahun menyelidiki urutan langkah demi langkah
reaksi-reaksi kimia yang terlibat. Fakta mengenai reaksi-reaksi gelap
fotosintetik yaitu dari asam fosfogliserat ke PGA, langkah-langkahnya
merupakan kebalikan yang tepat dari langkah-langkah pada glikolisis.
E. Pengaruh Cahaya Terhadap Klorofil
Bila suatu larutan klorofil ditempatkan dalam seberkas cahaya, maka akan
mengeluarkan cahaya berwarna merah tua. Fenomena ini dinamakan fluoresensi.
Hal ini dapat dengan mudah diperagakan. Ekstrak klorofil kasar dapat dengan
mudah diperagakan. Ektrak klorofil yang kasar dapat disiapkan dengan
mencelupkan daun-daun rumput kedalam etanol. Dalam seberkas cahaya putih,
larutan ini menunjukkan fluoresensi.
7
Keterangan untuk fenomena ini adalah bahwa energi cahaya yang diserap
ditransfer pada suatu elektron dalam molekul klorofil, sehingga mengangkatnya
ketingkat energi yang lebih tinggi. Elektron ini bebas berpindah-pindah mengitari
molekul. Elektron-elektron inilah yang dengan mudah diangkat ke tingkat energi
tinggi, maka molekul klorofil itu disebut "terangsang". Dalam larutan klorofil
tersebut, keadaan terangsang itu berlalu dengan cepatnya. Elektron-elektronnya
kembali ketingkat energi semula. Dengan demikian, elektron itu mengeluarkan
energi yang telah mengangkatnya pada permulaan. Sebagian besar energi ini
dibebaskan sebagai cahaya merah dengan panjang gelombang yang sangat jelas.
F. Fungsi Fotosintesis
1. Fungsi utama fotosintesis adalah untuk memproduksi glukosa sebagai
sumber energi utama bagi tumbuhan, dan menjadi sumber makanan bagi
manusia dan hewan.
2. Proses fotosintesis dapat membersihkan udara. Udara dibersihkan dengan
diserapnya karbondioksida dan dihasilkannya oksigen. Kemampuan
fotosintesis tumbuhan pada masa hidupnya akan membuat sisa sisa
tumbuhan tersebut tertimbun di dalam tanah.
3. Timbunan dari tumbuhan dalam waktu yang lama akan membuatnya
menjadi batu bara yang merupakan bahan baku dan sumber energi pada
kehidupan modern.
TANAH
8
Tanah adalah hasil pengalihragaman bahan mineral dan organik yang berlangsung
di muka daratan bumi di bawah pengaruh faktor-faktor lingkungan yang bekerja
selama waktu sangat panjang, dan berwujud sebagai suatu tubuh dengan
organisasi dan morfologi tertakrifkan. Pada dasarnya tanah merupakan tubuh
alam. Namun demikian banyak tanah yang memperlihatkan tanda-tanda pengaruh
antropogen. (Notohadiprawiro,1999).
Tanah idealnya dapat menyediakan sejumlah unsur hara penting yang dibutuhkan
oleh tanaman. Penyerapan unsur hara oleh tanaman mestinya dapat segera
diperbaharui sehingga kandungan unsur hara di dalam tanah tetap seimbang.
Pengambilan unsur hara oleh ribuan jenis tumbuhan diimbangi dengan pelapukan
bahan organik yang menyuplai hara bagi tanah. Tubuh tanah merupakan medium
tempat berjangkarnya perakaran tanaman sehingga tanaman dapat tumbuh tegak
dan kokoh, sebagai wadah dan sumber anasir hara dan air, dan sebagai pengendali
keadaan-keadaan lain yang diperlukan untuk menunjang pertumbuhan tanaman.
Kemampuan tanah sebagai medium untuk menunjang pertumbuhan tanaman
digunakan dalam berbagai batasan. Dua batasan yang sering digunakan secara
rancu adalah produktivitas tanah dan kesuburan tanah. Produktivitas tanah diberi
batasan sebagai kemampuan suatu tanah untuk menghasilkan suatu tanaman (atau
sekuen tanaman) yang diusahakan dengan system pengolahan tertentu.
Produktivitas tanah merupakan perwujudan dari seluruh faktor (tanah dan bukan
tanah) yang mempengaruhi hasil tanaman.
Tanah yang dikehandaki tanaman adalah yang berstruktur gembur, di dalamnya
terdapat ruang pori-pori yang dapat diisi oleh air tanah dan udara. Air tanah dan
udara sangat penting bagi pertumbuhan akar tanaman.
A. Fungsi Tanah
9
1. Sebagai tempat tegak atau tumbuhnya tanaman.
2. Sebagai tempat penyedia unsur-unsur makanan tanaman.
3. Sebagai gudang air bagi tanaman.
4. Sebagai tempat penyimpanan udara bagi pernafasan anakan tumbuhan.
B. Perkembangan Tanah
Perkembangan dari batuan induk menjadi lapisan bahan induk tanah berangsur
menjadi sub-soil dan akhirnya membentuk top-soil, memerlukan waktu yang lama
sekali, sampai berabad-abad. Semua proses menghancurkan (destruktif) batuan
induk dan membangun kembali (kontruktif) bagian-bagian yang sudah hancur
menjadi bentukan baru, yang merubah batuan induk menjadi lapisan tanah disebut
proses pembentukan tanah.
C. Bahan-bahan Penyusun Tanah
Bahan penyusun tanah terdiri atas tiga bagian, yaitu:
1. Bagian padat (mineral tanah dan bahan organik
2. Bagian cair (air tanah)
3. Bagian gas (udara tanah)
Ketiga macam bahan tersebut saling bergabung membentuk suatu sistem yaitu
tanah, yang sanggup memberikan ruang bagi perakaran tanaman, gudang unsur
hara, dan menyediakan air serta udara bagi tanaman. Perbandingan jumlah bahan
mineral, air dan udara dalam suatu tanah sangat berbeda-beda, tergantung dari
jenis tanah, lapisan-lapisan tanah dan keadaan iklim.
D. Tekstur Tanah
Tekstur tanah adalah perbandingan kandungan fraksi pasir, debu, dan liat dalam
suatu masa tanah. Dalam setiap masa tanah, perbandingan ketiga fraksi ini
berbeda-beda. Terdapat 12 kelas tekstur tanah, yaitu pasir, pasir berlempung,
lempung, lempung berpasir, lempung berdebu, lempung berliat, lempung liat
berdebu, debu, liat, liat berpasir, liat berdebu. Struktur tanah yang baik ialah yang
mengandung udara dan air dalam jumlah yang cukup dan seimbang serta mantap.
Ini terdapat pada struktur yang ruang pori-porinya besar, mempunyai
10
perbandingan yang sama antara pori-pori makro dan mikro serta tahan terhadap
pukulan hujan. Sering dikatakan bahwa struktur yang baik ialah struktur dimana
terdapat perbandingan yang sama antar padatan air dan udara tanah.
E. Unsur Hara Dalam Tanah
Berdasarkan jumlah yang diperlukan tanaman, unsur hara dibedakan menjadi
unsur hara makro dan mikro. Unsur hara makro adalah unsur hara yang
dibutuhkan tanaman dalam jumlah banyak, apabila kurang pertumbuhan tanaman
dan produksiakan berkurang. Mineral yang termasuk unsur hara makro adalah N,
P, K, Ca, dan Mg. Unsur hara mikro adalah unsur hara yang dibutuhkan tanaman
dalam jumlah sedikit, apabila kurang sedikit saja pertumbuhan tanaman akan
terganggu dan apabila kelebihan sedikit saja tanaman akan beracun. Unsur hara
mikro antara lain B, Cu, dan Zn. Unsur hara di dalam tanah terbagi dalam unsur
makro dan unsur mikro. Mengenai faedah atau kegunaan unsur-unsur hara
tersebut bagi tanaman, berikut ulasannya.
Nitrogen
Peranan utama Nitrogen (N) bagi tanaman adalah untuk merangsang
pertumbuhan secara keseluruhan, khususnya batang, cabang, dan daun.
Selain itu, Nitrogen pun berperan penting dalam proses fotosintesis. Fingsi
lainnya adalah membentuk protein, lemak, dan berbagai persenyawaan
organik lainnya.
Fosfor
Unsur Fosfor (P) bagi tanaman untuk merangsang pertumbuhan akar,
khususnya akar benih dan tanaman muda. Selain itu, fosfor berfungsi
sebagai bahan mentah untuk pembentukan sejumlah protein tertentu,
membantu asimilasi, dan pernafasan serta mempercepat pembuangan,
pemasakan biji dan buah.
Kalium
Fungsi utama Kalium (K) adalah membantu pembentukkan protein dan
karbohidrat. Kalium pun berperan dalam memperkuat tubuh tanaman agar
11
daun, bunga, dan buah tidak mudah gugur. Kalium pun merupakan sumber
kekuatan tanaman dalam menghadapi kekeringan dan penyakit.
Magnesium
Magnesium (M) memegang peranan penting dalam transportasi Fosfat
dalam tanaman. Dengan demikian, kandungan fosfat dalam tanaman dapat
dinaikkan dengan jalan menambah unsur Magnesium.
Kalsium
Kalsium (Ca) bertugas untuk merangsang pembentukkan bulu-bulu akar,
mengeraskan batang tanaman, dan merangsang pembentukkan biji. Kalsium
yang terdapat pada batang dan daun ini berkhasiat untuk menetralisasikan
senyawa atau suasana yang tidak menguntungkan pada tanah.
Belerang
Belerang (S) berperan dalam pembentukkan bintil-bintil akar. Sulfur ini
merupakan unsur yang penting pada tanaman-tanaman penghasil minyak,
sayuran seperti cabai, kubis, dan lain-lain.
F. Sifat-sifat Tanah
Sifat Kimia Tanah
Sifat kimia tanah berhubungan erat dengan kegiatan pemupukan.
Berbicara tentang sifat kimia tanah, tidak terlepas dari persoalan unsurunsur kimia dan reaksi kimia yang pembahasannya agak rumit.
Namun, pembahasan akan lebih ditekankan pada aspek praktisnya
sehingga akan sangat membantu dalam mencapai efektivitas pemupukan.
Dengan mengetahui sifat kimia tanah akan didapat gambaran jenis dan
jumlah pupuk yang dibutuhkan. Pengetahuan tentang sifat kimia tanah
juga dapat membantu memberikan gambaran reaksi pupuk setelah
ditebarkan ke tanah.
a) Unsur Hara Esensial
Tumbuhan tingkat tinggi memperoleh unsur Karbon (C) dan Oksigen (O)
melalui stomata yang terdapat di permukaan daun. Kedua unsur tersebut
selanjutnya diproses melalui mekanisme fotosintesis. Unsur Hydrogen (H)
didapatkan dalam bentuk Air (H2O). Unsur mineral lainnya diperoleh
12
tanaman dari dalam tanah, yakni Nitrogen (N), Kalium (K), Fosfor (P),
Magnesium (Mg), Sulfur (S), Kalsium (Ca), Besi (Fe), Seng (Zn), Mangan
(Mn), Tembaga (Cu), Boron (B), Molybdenum (Mo), dan Khlor (Cl).
b) Larutan Tanah
Larutan tanah adalah air yang terdapat diantara pori-pori tanah. Larutan ini
mengandung ion-ion terlarut yang dapat diserap oleh akar tanaman.
Diantaranya terdapat juga ion-ion yang tidak berguna atau bersifat racun
bagi tanaman, seperti alumunium. Larutan tanah identik dengan larutan
garam yang mudah berubah konsentrasi (kepekatan) dan susunan
kimianya.
c) pH Tanah
Keasaman atau pH (potential of hidrogen) adalah nilai (pada skala 0-14)
yang menggambarkan jumlah relatif ion H+ terhadap ion OH- di dalam
larutan tanah. Larutan tanah disebut bereaksi jika nilai pH berada pada
kisaran 0-6. Artinya, larutan tanah mengandung ion H+ dalam larutan tanah
lebih kecil dari pada ion OH tanah disebut bereaksi basa (alkali) atau
memiliki nilai pH 8-14. Jika jumlah ion H dalam larutan tanah sama
dengan jumlah ion OH dengan pH 7. Semakin banyak kandungan ion H
tersebut akan semakin asam.
d) Kapasitas Tukar Kation
Koloid tanah adalah bagian tanah yang sangat berperan dalam
penyediaan unsur hara bagi tanaman. Koloid tanah bermuatan negatif,
sehingga dapat menarik dan memegang ion-ion bermuatan positif (kation).
Daya tarik menarik ini dapat dianalogikan seperti kutub negatif magnetmagnet menarik dan memegang kutub positif magnet lainnya. Kation yang
telah melekat pada koloid tanah tidak mudah tercuci oleh aliran air.
Namun, kation atau anion yang berada pada larutan tanah sangat mudah
hanyut terbawa air.
Sifat Fisika Tanah
13
Jika tanah digali sampai kedalaman tertentu dari penampang vertikalnya
dapat dilihat gradasi warna yang membentuk lapisan-lapisan (horizon)
atau biasa disebut profil tanah. Di tanah hutan yang sudah matang terdapat
tiga horizon penting, yakni horison A, B, dan C. Horison A atau top soil
adalah lapisan tanah paling atas yang paling sering dan paling mudah
dipengaruhi oleh faktor iklim dan faktor biologis. Pada lapisan ini,
sebagian besar bahan organik terkumpul dan mengalami pembusukan.
Kandungan zat-zat terlarut dan fraksi liat (koloid tanah) pada lapisan ini
termasuk miskin, karena telah dicuci oleh air ke lapisan yang lebih bawah.
Karena itu, lapisan ini disebut juga zona pencucian (elevation zone).
Horison B disebut juga dengan zona penumpukan (illuvation zone).
Horison ini memiliki bahan organik yang lebih sedikit dibandingkan
dengan horison A, tetapi lebih banyak mengandung unsur yang tercuci
daripada horison A. Tumpukan partikel liat yang terbentuk koloid dan
bahan mineral, seperti Fe, Al, Ca, dan S, menjadikan lapisan ini lebih
padat.
BAGIAN-BAGIAN TUMBUHAN DAN FUNGSINYA
Akar, batang dan daun merupakan alat tubuh pokok (organ pokok) pada
tumbuhan, sedangkan bunga, buah, dan biji merupakan organ khusus pada
tumbuhan.
14
1. Akar
Akar merupakan bagian tumbuhan yang penting. Akar berada di dalam tanah.
Struktur akar tersusun atas struktur luar (morfologi) dan struktur dalam
(anatomi). Secara morfologi, akar tersusun atas rambut akar dan
tudung akar, sedangkan secara anatomi akar tersusun atas epidermis,
korteks, endodermis, dan silinder pusat. Fungsi atau kegunaan akar adalah sebagai
berikut :
Menancapkan tumbuhan ke dalam tanah
Menyerap air dan mineral dari dalam tanah
Sebagai tempat menyimpan makanan, misalnya pada tanaman wortel,
lobak, dan ubi kayu.
Melekatkan dan menopang tubuh
Membantu pernafasan
Akar terdiri dari beberapa bagian yaitu :
Rambut akar (bulu akar) berguna untuk menyerap air dan mineral dari
dalam tanah.
Tudung akar, berguna untuk melindungi akar pada waktu menembus
tanah.
Struktur Anatomi Akar
15
Struktur dalam akar tersusun atas jaringan-jaringan yang membentuk empat
lapisan secara berurutan dari lapisan terluar sampai lapisan paling dalam yaitu
epidermis, korteks, endodermis, dan silinder pusat (stele).
Epidermis
Epidermis merupakan lapisan yang tersusun atas selapis sel, berdinding
tipis, dan bersifat semipermeabel.dinding epidermis akan membentuk
tonjolan-tonjolan yang pada akhirnya dapat
membentuk rambut akar.
Korteks
Korteks merupakan lapisan yang tersusun atas beberapa lapis
sel berdinding tipis.di dalam korteks terdapat ruang-ruang antar
sel yang berfungsi untuk proses pertukaran gas.korteks terdapat
disebelah dalam epidermis,berbentuk cincin dari sel-sel
perenkima,dan berfungsi untuk cadangan makanan.
Endodermis
Endodermis berfungsi untuk mengatur jalanya air dan garamgaram
mineral dari korteks ke silinder pusat. Pada sel endodermis terdapat bagian
yang berbentuk seperti pita yang di sebut pita kaspari. Pita kaspari
berfungsi untuk menghalangi lewatnya cairan dari dalam tanah melalui
dinding sel,sehingga cairan mengalir melalui sitoplasma.
Silinder Pusat
16
Silinder pusat tersusun atas perisikel dan berkas-berkas pembuluh (xylem
dan floem). Antara xylem dan floem terdapat kambium yang berfungsi
membentuk floem yang baru ke luar dan xylem yang baru kearah dalam.
Menurut bentuknya, akar dapat dibedakan menjadi dua macam sebagai berikut :
Akar serabut, yaitu akar dari tumbuhan yang bijinya berkeping satu,
misalnya akar kelapa, akar pepaya. Akar serabut berbentuk seperti serabut.
Semua bagian akar keluar dari pangkal batang. Ukuran bagian pangkal dan
ujung akar serabut hampir sama.
Akar Tunggang, yaitu akar dari tumbuhan yang bijinya berkeping dua,
misalnya akar kopi, mangga, dan asam. Akar tunggang mempunyai akar
pokok. Akar pokok itu bercabang-cabang sehingga menjadi akar-akar yang
lebih kecil. Namun demikian, tumbuhan berkeping dua yang ditanam
dengan cara dicangkok tidak mempunyai akar tunggang. Tumbuhan
berkeping dua yang dicangkok akan mempunyai akar serabut.
2. Batang
Batang merupakan bagian tumbuhan yang berada di atas tanah. Batang merupakan
organ tempat lintasan makanan hasil fotosintesis yang di produksi oleh daun.
Sebagian hasil fotosintesis tersebut dibawa keseluruh tubuh dan sebagian lagi di
simpan pada batang sebagai cadangan makanan.
Batang mempunyai kegunaan yaitu :
Sebagai tempat tumbuh daun, bunga, dan buah.
Sebagai pengangkut air dan mineral dari akar ke daun.
Sebagai tempat menyimpan cadangan makanan, misalnya ketela rambat
dan sagu.
Menyalurkan air dan garam mineral dari akar menuju daun dan
menyalurkan zat makanan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh
bagian tubuh tumbuhan yang lainya.
Batang dapat berfungsi untuk membantu pernapasan, karena oksigen dapat
masuk melalui lentisel.
17
Ada tiga jenis batang yaitu :
Batang basah, yaitu batang tumbuhan yang lunak dan berair, misalnya
batang tanaman bayam.
Batang berkayu, yaitu batang tumbuhan yang terdiri dari kayu, misalnya
batang pohon mangga.
Batang rumput, yaitu batang tumbuhan yang beruas-ruas dan berongga,
misalnya batang padi dan rumput.
Struktur Anatomi Batang
Struktur dalam pada batang sama dengan struktur dalam pada akar.struktur
tersebut tersususun atas epidermis, korteks, endodermis, dan silinder pusat.
3. Daun
Daun adalah bagian tumbuhan yang tumbuh pada batang. Daun sesungguhnya
adalah cabang atau ranting yang mengalami modifikasi. Pada tumbuhan tingkat
tinggi daun merupakan tempat penting untuk fotosintesis. Daun merupakan salah
satu organ pokok pada tumbuhan. Daun berbentuk pipih melebar dan pada
umumnya berwarna hijau karena mengandung kloroplas di dalam sel-selnya.
Daun terdapat di bagian atas tumbuhan dan melekat pada batang. Daun pada
umumnya berwarna hijau. Ada daun yang berwarna hijau muda, ada yang
berwarna hijau tua. Ada pula daun yang tidak berwarna hijau, misalnya daun pada
tanaman puring.
18
Struktur Morfologi Daun
Daun umumnya berbentuk pipih melebar dan berwarna hijau, tetapi beberapa
daun ada yang berbentuk jarum seperti pada pinus dan berbentuk jarum seperti
pada pinus dan berbentuk sisik atau duri seperti pada kaktus. Daun ada yang
lengkap dan ada yang tidak lengkap. Daun yang lengkap mempunyai bagian upih
daun (pelepah daun), tangkai daun (petioles), dan helaian daun (lamina). Daun
yang tidak lengkap tidak mempunyai satu atau dua bagian tersebut. Pada
umumnya tumbuhan mempunyai daun tidak lengkap, contohnya daun mangga dan
daun nangka. Daun lengkap dapat dijumpai pada pohon pisang dan rumputrumputan.
19
Berdasarkan susunan daunnya, daun dibedakan menjadi daun tunggal dan daun
majemuk. Daun tunggal adalah daun yang memiliki satu daun pada satu
tangkainya, sedangkan daun majemuk adalah daun yang memiliki beberapa (lebih
dari satu) daun pada satu tangkainya.
Struktur Anatomi Daun
Struktur dalam daun terdiri dari atas epidermis, jaringan palisade (jaringan tiang),
dan jaringan spons (jaringan bunga karang).
Epidermis
Pada epidermis daun terdapat celah-celah yang diapit oleh dua sel penjaga.
Celah celah tersebut disebut sebagai stomata (mulut daun), yang berfungsi
sebagai jalan keluar masuknya udara dan menghubungkan udara luar
dengan rongga udara pada jaringan bunga karang.
Jaringan Palisade (Jaringan Tiang)
Jaringan tiang tersusun dari satu atau beberapa lapis sel yang memanjang
dalam posisi tegak dan berisi banyak kloroplas. Sehingga pada jaringan
inilah tempat berlangsungnya fotosintesis.
Jaringan Bunga Karang (Jaringan Spons)
Jaringan bunga karang terletak di bawah jaringan palisade, disebut sebagai
jaringan spons karena sel-selnya tersusun tidak rapat sehingga terdapat
rongga rongga udara tempat berlangsungnya pertukaran gas. Sel-selnya
juga berkloroplas sehingga menjadi tempat fotosintesis.
Jaringan Pengangkut
Jaringan pengangkut pada daun membentuk suatu system percabangan
seperti jala yang kompleks, disebut tulang daun. Tulang daun terletak di
antara jaringan tiang dan jaringan bunga karang. Pada sayatan melintang,
tulang daun merupakan berkas pengangkut yang tersusun dari xylem dan
floem.
Daun mempunyai fungsi, yaitu :
Sebagai tempat fotosintesis.
Sebagai alat penguapan (evaporasi).
Sebagai tempat menyimpan bahan makanan.
Sebagai alat perkembangbiakan vegetatif.
20
4. Bunga
Struktur bunga sangat beraneka ragam,baik bentuk maupun warna tergantung
pada jenis tumbuhanya.meskipun demikian,struktur dasar bunga sama, yaitu
terdiri atas kelompok bunga,mahkota bunga,benang sari,dan putik. Bunga pada
tumbuhan berbagai macam bentuk dan warnanya. Ada bunga yang berwarna
putih, kuning, merah, dan ungu.
Fungsi atau kegunaan bunga adalah sebagai alat berkembang biak. Bunga dapat
dibedakan menjadi dua, sebagai berikut :
a) Bunga tidak sempurna. Bunga yang hanya mempunyai benang sari saja
atau putik saja. Bunga yang hanya mempunyai benang sari saja disebut
bunga jantan. Bunga hanya mempunyai putik saja disebut bunga betina.
b) Bunga sempurna. Bunga yang mempunyai benang sari dan putik. Bunga
sempurna terdiri dari bagian-bagian sebagai berikut :
Tangkai bunga, yaitu bagian yang menghubungkan antara batang dengan
bunga.
Kelopak bunga, yaitu bagian yang gunanya untuk melindungi ketika bunga
masih kuncup. Kelopak bunga berwarna hijau, bentuknya menyerupai
daun. Kelopak bunga akan membelah bila bunga mekar.
Mahkota bunga, yaitu bagian bunga yang indah. Mahkota biasanya
bentuknya menarik dan berwarna-warni. Mahkota bunga berguna untuk
menarik perhatian serangga.
21
Benang sari, yaitu alat kelamin jantan bunga, berguna sebagai alat
perkembangbiakan.
Putik, yaitu alat kelamin betina bunga. Berguna sebagai alat perkembang
biakan.