Hasil Penelitian

 

Isolation and Characterization  of Arbuscular Micorrhize Fungi 

(AMF ) at  Some Dominant Plant Rhizosphere  at  Kebun Percobaan, Agriculture Faculty, University of  Jambi .

1Made Deviani Duaja  dan 1Jasminarni

ABSTRACT

Every plant’s rhizospheres in any ecosystem has various living microorganisms, including Arbuscular Mycorrhizae Fungi (AMF). An isolation and characterization is required to investigate the species or type of the AMF.  This research aim is  to explain the isolation and characterization of AMF sporulation in dominant plant which is  planted at Kebun Percobaan of  Agriculture Faculty.  The method uses descriptive-explorative. Soil samples were collected by stratified random sampling  in some dominants plant rhizosphere.

The results of evaluation on soil samples  shows  that: 1)    one genus of AMF (Glomus sp.) is identified     in  rhizosphere   of  Soya bean, Corn,  Palm, Tomatoes and Alang-alang  rhizosphere; 2)  Acaulspora sp. and  Glomus sp. is found in bananas, Red Chilly and Potatoes.   Furhermore  3)     Gigaspora sp.,   is  identified in Manggis Rhizosphere.

 

 

Key words:  isolation, characterization, purification, Arbuscular Mycorrhizae Fungi

 

 

Hasil Penelitian

Strategi Pengembangan Kentang Di Dataran Rendah

Made Deviani Duaja dan Jasminarni

Fakultas Pertanian, Universitas Jambi

Abstract

 

Made Deviani Duaja  dan Jasminarni

Agriculture Faculty, Jambi University

madedevianiduaja@yahoo.com

 

The Strategy of  potatoes expansion  at  lowlands area

The potato cultivation in the highland area now has been restricted due to the facts of small area that suitable for potato cropping.  The suitable land, are purposed to be    conservation practice. Therefore, to increase potato yield could be   established by the expansion to the lowlands area. But   in the lowlands has been restricted by   the negative effects of high temperatures for tuber formation and the lack of well adapted cultivars.

Those limitations could be overcome by finding the well cultivars that could be adapted in the lowland, and manipulating the physiomorphology. Hence,   the first trial aim is to find the well adapted cultivars and the second  is to find indigenous   Arbuscular Mycorrhiza Fungi (AMF)  from potato   rhizosphere, from the origin lands (Central potato cultivation in the highlands, Kayu Aro, Kabupaten Kerinci)

The first trial is the experiment that the aim is to observe the adapted cultivars.  The treatments is cultivars introduction:  Granola ( I), the origin   tuber is   Pangalengan’s   (G2), DTO-28 and , Atlantic’s.  The local variety are Granola (II), the tubers from Kerinci (G3),  and Eigenheimer’s. This experiment used Randomized Block Design.

The results shows that   the highest  numbers of leaves, source strength, sinc strength, tuber weight per plant, numbers of tubers,  and tuber growth rate is  achieved by Granola (I) cultivars.  Furthermore, the time for first tuber initiation is also shown by   Granola I cultivars. That means, cultivars Granola I is apparently adapted in lowlands.

The second trial is the experiment that aim to isolate, characterize  and purificate  the  AMF from the soil samples that came from rhizosphere of the potato.  The soil  in this trial is    taken from Kerinci. The results  from trapping cultures shows that  only one genus of AMF is found  namely Glomus that consist of    9 strains.

Key Words  : potatoes, lowlands, strategy

Hasil Penelitian Cabe Merah

EVALUASI    HASIL  DAN  KOMPONEN HASIL CABE MERAH (Capsicum annuum L.) PADA ULTISOL DENGAN BEBERAPA PERBEDAAN DOSIS CMA, PUPUK  P  DAN GA3

YIELD AND YIELD COMPONENT   OF CHILLI (Capsicum annuum L.) EVALUATION IN ULTISOLS AT DIFFERENT DOSAGE OF CMA, P FERTILIZERS AND GA3

Made Deviani Duaja dan Adi Saputra

Fakultas Pertanian, Universitas Jambi

 

Kampus Pinang Masak, Mendalo Darat Jambi 36361

Email : madedevianiduaja@yahoo.com

 

ABSTRACT

The aim of this researcah is  to evaluate the yield and yield component of Chilli response to the   different dosage of CMA (0 and 20 g per plant CEMICO), P Fertilizers ( 0,  and 0,75 g P per plant) and GA3 ( 0, and 100 ppm per plant). The research  was conducted in Agriculture Faculty Farm of Jambi University. Chilli cv. Laris was planted  in polybag, CMA  as CEMICO was used. The characters observerd  are yield component  i.e. total numbers of fruits per plant, total number of flowers absicion, weight of each fruit, and    fruit weight harvest per plant . The  result showed that there were significant differences responses between treatment in  all characters accept number of flowers absicion. The highest yield was achieved at m1p1g1 ( CMA 20 g per plant, 0,75 g P and 100 ppm GA3 ) .

Key words : Evaluation, yield of chilli, Capsicum annuum L., P fertilizers, GA3.

 

BAHAN AJAR NUTRISI-PERTEMUAN 8-10

PENGAMBILAN  UNSUR HARA  DAN ASSIMILASI

Standar kompetensi : – Memahami tanah sebagai media nutrisi tanaman.

Kompetensi dasar    : – Dapat mendeskripsikan unsur-unsur fisika – kimia tanah  dan pengaruhnya dalam ketersediaan unsur hara.

Indikator Hasil Pembelajaran

  • § dapat menjelaskan proses pengambilan ion dan status ion tanaman.
  • § dapat  menjelaskan proses fotosintesis dan assimilasi karbon dioksida dalam hubungannya dengan pengambilan hara
  • § dapat menjelaskan assimilasi nitrogen dan sulfur

3.1. Pengambilan ion dan  statusnya di tanaman

3. 1. 1. Sel Tumbuhan

Sebelum menjelaskan berbagai macam proses pengambilan dan asimilasi, perlu diulas kembali  gambaran singkat mengenai sel tanaman. Untuk kedua bab yang telah dibicarakan sebelumnya banyak membahas tentang bahan anorganik. Pengambilan ion adalah sebuah proses yang terbatas dan didominasi oleh  ion anorganik. Proses kehidupan terkecil adalah sel. Gambar 3.1. Menunjukkan diagram ringkasan sebuah mesofil sel.

Struktur dinding sel terbuat dari substansi pektin  dan selulosa, selulosa adalah agregat untuk membentuk rantai yang dikenal sebagai microfibrils. Bagian intermicrofibril dapat dimasuki udara, air dan partikel cair kedalam dinding sel. Membran plasma atau plasmalema adalah membran pembatas antara sitoplasma dan dinding sel; tonoplast adalah membran yang membagi sitoplasma dan vakuola. Membran dan strukturnya akan dijelaskan lebih mendetail lagi. Letak sitoplasma sangat penting di dalam organela sel termasuk didalamnya nukleus, k1oroplas, dan mitokondria.

Kloroplas adalah organela yang memberikan energi pengganti dan tempat assimilat  dihasilkan dengan bantuan C02. Pada mitokondria enzym diperlukan untuk mengontrol berbagai macam langkah dari asam trikarboxyl, respirasi dan metobolisme asam lemak. Ribosom adalah supramolecular yang disusun oleh ribosom asam nukleat dan protein yang mampu mensintesis polipeptida dari asam amino bebas. Kebanyakan dari ribosom di tahan pada retikulum endoplasma (RE). Hal ini merupakan lapisan seperti struktur yang dapat memberikan rangsangan untuk sel membran permeating dari sitoplasma dan mengantar dari satu sel ke sel yang lain.

Fungsi penting dari retikulum endoplasma tidak jelas tetapi berperanan dalam sintesis dan transportasi protein ke sitoplasm, Sel‑sel tersebut dihubungkan bersama‑sama oleh plasmodesmata dan plasma secara berkesinambungan yang muncul di dalam sel pada jaringan yang disebut simplas.

Vakuola mengandung cairan, terutama terdiri  ion anorganik, dan beberapa molekul yang mempunyai berat molekul rendah seperti asam organik, asam animo dan gula. Pelepasan. 02, C02, dan pigmen­-pigmen juga dapat terjadi. Vakuola mempunyai fungsi yang sangat penting didalam sel seperti menyiapkan tempat untuk segregasi air dan hasil akhiir dari metabolisme.

Ukuran dari  sel  hidup berbeda tergantung dari jaringan dan spesies tanaman. Sel mesofil dan sel pada. jaringan korteks panjangnya kira‑kira, sekitar 20‑100 micron (µm). Diameter dari kloroplas dan plastida. sekitar 8 µm, mitokondria. ukurannya. sekitar 1 µm dan ribosom 23 nm (1 µm = 10³ nm). Jika dibandingkan dengan organela tersebut ukuran daripada substansi, berat molekul rendah.  Diameter dari molekul sukrosa  adalah I nm, molekul glukosa. 0,6 nm, dan beberapa. ion anorganik di dalam bentuk hidrat mempunyai diameter 0,5 ‑ 1,0 nm. Gambaran tersebut diberikan untuk memberikan ringkasan dalam menunjukan ukuran ion anorganik untuk membandingkan dengan beberapa organel sel.

Organel sel seperti nukleus, kloroplas, plastida, dan mitokondria,  vokuola dikelilingi oleh membran yang dipisahkan oleh sel.  Ini esensial untuk fungsi yang normal daripada sel sejak proses biokimia muncul diantara organela yang berbeda (Oaks and Bidwell, 1970).

Seperti yang kita lihat membran biologi  adalah barrier untuk air dan substansi  yang dapat larut.. Transpor dari partikel organik dan anorganik ke dalam dan luar bagian-bagian sel dan mekanisme tentang apa yang ditransportasikan adalah hal yang sangat penting.

Untuk bahasan ini juga, transport hara tanaman dari luar medium larutan tanah, kesitoplasma sel, perlu dipikirkan. Membran yang mengelilingi dinding sel pada dinding luar disebut plasmalema. Itu adalah membran dan bukan dinding sel. Proses terpenting daripada pengambilan ion haruslah disadari sebagai transportasi ion melalui plasmalema. atau merupakan bagian terbesar dari fenomena transportasi ion melalui membran biologi.

3.1.2. Membran

Untuk pengertian yang lebih dalam daripada proses pengambilan ion maka beberapa. pengetahuan mengenai stuktur dan membran perlu di ulas kembali. Kegunaan dari pandangan­ tersebut ditulis oleh Hartono dkk. ( 2006), Branton dan Dreamer, (1972), Clarkson (1974) dan Walker (1976). Secara. biologi membran terdiri dari protein dan molekul lipid dengan ukuran kira‑kira sekitar 7‑10 nm.

Selama beberapa dekade struktur protein lipid bentuknya seperti sandwich telah dikemukakan  oleh Danelli dan Davson (1935) yang diakui secara universal  sebagai model struktur biologi. Hal ini. ditunjukan pada Gambar 3.2

Modelnya terdiri dari dua lapisan molekul lipid , yang bagian ujung adalah hidrophobic , asam lemak yang saling berhadapan satu dengan lainnya. Kedua  lapisan luar daripada lapisan lipid dibungkus dengan lapisan protein (Gambar 3.2a). Secara umum diketahui bahwa tipe dari struktur ini dapat sebagai barrier karena lapisan proteinnya dapat menahan kejenuhan dan fraksi lipidnya dapat melindungi dari masuknya partikel yang mengandung air termasuk didalamnya ion anorganik.

Secara umum sekarang telah diakui bahwa struktur membran lebih berbelit‑belit dibandingkan dengan yang telah dijelaskan. Menurut Singer (1972), membran biologi mengandung bagian yang terbesar dari dua lapis amphiphilic dan protein amphiphilic. Istilah amphiphilic mengindikasikan adanya kedua hydropholik (group OH, group NH2, group posfat, group karboksil) dan daerah hidrophobik (rantai hidrokarbon) di dalam membran.

Lipid dan protein kemungkinan keduanya dibatasi oleh batas elektrostatik ikatan H dan ikatan hidropholik. Seperti pada. model Singer, tidak sama dengan model Danielli-Davson, karena tidak  dibungkus lapisan protein di bagian sebelah luar membran. Seperti yang terlihat pada. Gambar 3.2b,  protein globular disimpan dalam dua lapisan. lipid. Beberapa. dari protein‑protein tersebut kemungkinan melewati membran, Yang membentuk protein channels yaitu dari satu sisi membran  ke membran yang lain.  Channel  tersebut menjadi penting karena dapat dilewati oleh partikel hidrophibic yang kecil. Beberapa sel‑sel protein adalah sangat penting didalani partikel hidropolik kecil seperti molekul air dan ion ion (Wakler, 1976).

Sebagai tambahan daripada molekul protein disimpan didalam dua lapisan lipid (intrinksik protein), molekul protein dapat dapat diadsorbsi dengan baik terutama interaksi elektrostatik – kebagian luar. membran (gambar 3‑21). Protein‑protein ini adalah protein intrinsik.  Kegunaan secara fisiologi belumlah jelas. Intrinsik protein sebagian besar adalah enzym protein. Pada membran biologi diatur jelas bahwa merupakan enzym protein yang memegang peranan penting dalam proses physiologi seperti pada proses fotosintesis dan respirasi.

Ratio protein lipid dalam membran biologi tidaklah konstan. VanDerkooi (1974), yang menyatakan bahwa membran terdiri dari susunan protein yang didampingi oleh lipid, sedangkan menurut Singer dan Nicolson (1972),  memperkirakan lipid adalah fase yang berkesinambungan yang diisolasi dan terbungkus oleh molekul protein.

Hal terpenting dari lipid pada membran biologi adalah pospolipid, glikolipid dan steroid. Spingolipid merupakan komponen terpenting pada membran hewan tetapi tidak merupakan suatu unsur terpenting bagi komponen tumbuhan (Morre  ,1975)  . Menurut Van Deenen ,1972) , ukuran permeabilitas dari   membran terhadap ion hidropolik dan molekul‑molekul, banyak tergantung pada komponen asam lemak. Golongan pospolipida NH3+ pada protein yaitu melalui ikatan elektrostatik. Sebagai tambahan, golongan posfat dapat dijembatani oleh Ca 2+ pada golongan karboksilik protein .

Pada medium asam,  Ca2+ dibentuk oleh NH4+, dan ikatan tersebut akan berkurang dengan drastis oleh permeabilitas membran. Akibatnya  sangatlah penting bagi membran seperti telah diterangkan secara mendetail pada halaman  sebelumnya.

Untuk pengertian yang lebih jauh mengenai hal tersebut yaitu berdasarkan pengambilan ion dan transportasi sangatlah penting untuk dipelajari. Pengambilan ion dan transportasi dapat menyebabkan tejadinya difusi ion hidropolik dan molekul, tingkat permeabilitas tergantung pada komponen‑komponen yang berhubungan dengan membran. Sebagai tambahannya bahwa didalam membran biologi terdapat enzym yang kemungkinan secara langsung atau tidak langsungmerangsang  terjadinya transportasi ion dan molekul melewati membran

1.1.3.        Ion dan  Carriers.

Membran-membran biologis mengandung molekul-molekul yang disebut ionopors, yang bertanggung jawab membawa ion-ion untuk melintasi membran. Kehadiran ion-ion tersebut  dimembran tanaman telah lama diketahui., namun masih pada membran buatan. Ionopores adalah molekul organik dengan berat antara 200 sampai 2000 yang cukup untuk membentuk kompleks lipid yang dapat larut dengan polar kation. ( Presman, 1976). Pada kompleks ini kation diikat dibagian dalam dari molekul organik dengan ikatan majemuk dengan atom-O karbonil, karboksil, alkohol dan grup eter. Ikatan ini mirip dengan ikatan kation pada air, atom-O dari molekul air dapat terjadi  penguraian kation di air, atom O, dari molekul air diserap dengan kation yang analogi ke atom oksigen dengan kompleks kation ionopor. Struktur ini terjadi dengan baik pada ionopor valinomycin yang dihasilkan dari Streptomyces sp.

1.1.4.        Prinsip Serapan Hara

Serapan ion dikendalikan oleh membran ( misalnya membran sel endodermis). Sehubungan dengan hal tersebut, maka ada 4 prinsip penyerapan ion, yakni:

  • Jika sel tidak melangsungkan metabolisme atau mati, maka membrannya akan lebih muda dilalui oleh bahan-bahan yang terlarut (solute)
  • Molekul air dan gas-gas yang terlarut didalamnya seperti N2.O2, dan CO2 dapat melalui membran dengan mudah.
  • Bahan terlarut yang bersifat hidrofobik menembus membran dengan kemudahan sebanding dengan tingkat kelarutannya dalam lemak.
  • Ion-ion atau molekul- molekul yang bersifat hidrofilik dengan tingkat kelarutan dalam lemak yang sama akan menembus membran dengan tingkat kemudahannya berbanding terbalik dengan ukurannya ( berat molekulnya).

Bahan terlarut yang bersifat hidrofobik menembus membran lebih mudah dibandingkan senyawa yang lebih bersifat hidrofilik. Sebagai contoh, metilalkohol (CH3OH) dapat larut dalam lemak 30x lebih cepat dibandingkan urea. Contoh lain adalah ion baik kation maupun anion yang bervalensi 2  akan lebih banyak mengikat air dibandingkan ion bervalensi 1, sebagai contoh Ca ²+ dapat mengikat 12 molekul air, maka ion bervalensi dua akan lebih sulit menembus membran dibandingkan ion bervalensi 1. Selanjutnya ion bervalensi 3 akan lebih sulit dibandingkan ion bervalensi 2.

3.1.5.           Pengambilan hara dan status hara di tanaman.

Perlu  pendekatan secara fisika dan kimia ke akar agar dapat dilakukan pengambilan unsur hara. Akar dan ion hara saling berinteraksi untuk pengambilan hara melalui beberapa cara:

  • Pertukaran kontak
  • Pertukaran ion  tanah dengan H dalam mucigel.
  • Difusi ion sebagai respon terhadap potensial kimia
  • Aliran massa ion kedalam akar sebagai respon terhadap perubahan kelembaban
  • Pemanjangan akar ke sumber ion.

Pemanjangan akar menempatkan jaringan yang baru terbentuk  terutama daerah rambut akar, kedalam medium yang tidak tereksploitasi, meningkatkan kemampuan menyerap ion. Hoagland ( 1948), melakukan penelitian tentang proses pengambilan ion oleh tanaman. Dalam percobaan dengan alga air segar nitella dan alga laut valonia, mereka menemukan konsentrasi ion dalam vakuola pada kedua alga. Vakuola nitella terdapat beberapa jenis ion terutama K+ dan Clˉ pada konsentrasi yang tinggi,  demikian juga pada valonia, namun pada valonia karena alga laut maka banyak juga terdapat Na+.Dari penelitian tersebut disimpulkan bahwa,

  1. Tanaman dapat mengambil ion secara selektif. Karena K berada pada konsentrasi yang paling rendah dari antara semua kation yang berada pada air kolam, juga merupakan kation yang paling banyak terakumulasi di vakuola  Nitella.  Di lain pihak konsentrasi dari Na di vakuola Valonia secara relatif rendah walaupun konsentrasi Na di air laut tinggi. Fenomena ini mendukung konsep bahwa sel tanaman mengambil ion tertentu dari lingkungannya dan mentranspornya ke sel interior sedangkan ion-ion species yang lain dengan jalan yang sama tidak dapat masuk ke sel. Fenomena ini disebut pengambilan ion secara selektif.
  2. Kesimpulan yang lain adalah kosentrasi beberapa ion spesies juga dijumpai  didalam vakuola dalam konsentrasi tinggi dibandingkaan di medium luar. Hal ini mengindikasikan bahwa akumulasi memegang peranan penting dan  berlawanan dengan gradient konsentrasi.
  3. Hal  lain yang penting yang perlu dipertimbangkan dari fenomena  ini adalah kenyataan bahwa proses pengambilan itu sendiri memerlukan energi. Energi ini dihasilkan dari metabolisme sel

Respirasi aerobik dari organisme berhubungan langsung dengan pengambilan ion.  Fig. 3.8. dari hasil kerja Hopkins mendemonstrsikan bahwa  pasokan O2 sangat essensial untuk pengambilan P dari akar barley. Hal tersebut juga sama untuk semua jenis tanaman. Pengambilan unsur hara juga ditemukan dapat meningkatkan secara bersamaan dengan peningkatan karbohidrat di akar sejak karbohidrat berperan sebagai sumber energi untuk pengambilan ion selama respirasi. Sangat menarik untuk dicatat bahwa  tegangan O2 pada pengambilan pospat maksimum, dicapai pada kandungan O2 yang agak rendah (( 2-3 %).

Fungsi fisiologis utama dari respirasi adalah mensintesis ATP, dari ADP dan pospat anorganik. Semua proses biokimia yang memerlukan energi termasuk sintesis molekul dan pengambilan  dan juga transpot beberapa species ion bergantung pada suplai ATP atau persenyawaan yang serupa. ATP mengandung adenin ( N-base), ribosa ( pentosa) dan 3 grup pospat.

Grup pospat terikat satu dengan yang lain dengan suatu energi yang disimbolkan dengan (≈) . Ini adalah ikatan energi yang tinggi dan selama hidrolisis dilepaskan sebesar 32 KJ permol ATP.

GAMBAR HAL 124, BUKU Mengel and Kirkby

ATP tidak hanya disintesis selama respirasi ( oksidasi posporilation) tetapi juga pada proses glikolisis ( posphorilasi anaerob) dan pada fotosintesis (

Perlu diingat bahwa ATP yang diatas tampaknya menyediakan energi untuk proses pengambilan ion. Jadi apabila pembentukan ATP dicegah misalnya  oleh inhibitor atau uncouplers seperti CO, CN-2,4- Dinitrifenol (DNP) atau arsenat, pengambilan ion terhambat. Respirasi akar memberikan/ menyediakan sumber utama ATP, tetapi pada posporilasi jaringan tanaman yang hijau( lih. Hal. 155). Ini adalah sebab utama  kenapa cahaya secara langsung berpengaruh pada pengambilan ion melalui jaringan yang aktif melakukan fotosintesis. Hal ini ditunjukkan oleh beberapa pengarang.( Jeschke, 1967 dan Nobel , 1970). Sekarang sudah diterima secara umum bahwa pengambilan ion berhubungan langsung  dengan aktifitas ATP-ase. ATPase adalah enzim  di membran yang menguraikan ADP + Pϊ,  Jadi menyediakan energi untuk proses pengambilan. Beberapa hal yang perlu dipertimbangkan adalah sebagai berikut.

Ada dua yang utama walaupun tidak  keseluruhan tidak bergantung atau mengarahkan pengambilan  ion. Suatu hal  yang penting  bahwa metabolisme mengatur pengambilan ion. Pendapat lain menunjukan bahwa ini adalah pengambilan secara carrier dan dikenal dengan teori carrier. Yang lain yang juga penting adalah pompa ion melewati membran, Kedua konsep ini akan dibicarakan dibawah ini.

ADPadenosin difosfat.

Pi fosfat organik

3.1.6. Pompa ion dan ATPase

Mekanisme pompa ion diduga menentukan jumlah energi yang  tergantung dari transport ion melalui membran makhluk hidup. Sel binatang biasanya mengandung konsentrasi K dan Cl yang tinggi, yang mana pada larutan luar mengandung Na yang tinggi. Suatu contoh yang mirip adalah distribusi ion di darah.

Sel darah putih mengandung banyak K dan konsentrasi Na yang rendah, yang mana pada plasma adalah kebalikannya. Distribusi secara asimetris dari Na dan K berhubungan dengan aktifitas enzim ATPase. ATPase adalah group dari enzim yang berperan untuk  menguraikan ATP  menjadi ADP dan pospat anorganik dan melepaskan energi untuk transpor ion.

Pada sel hewan, pompa ion diketahui untuk mengikat protein di membran yang mengandung ATPase dan glikoprotein. Juga diduga bahwa hidrolisis ATP menyebabkan perubahan konformasi dari protein yang membawa transpor kation melewati membran.  ATPase plasma membran dari tanaman, fungi dan bacteria distimulasi oleh Fusicocin,  diterpene glukosida dihasilkan oleh Fungi Fusicocum amygdali del (Marre, 1979). Diduga aktifitas Fuccocins ATPase diinduce oleh perubahan konfirmasi enzim. Membran ATPase mempunyai pH optimum 6,0 dan distimulasi oleh K. ( Briskin dan Poole, 1984) dan dihambat oleh Vanadin ( Gallagher dan Leonard, 1982).

Secara umum sekarang telah diterima bahwa plasma membran sel tanaman mengikat ATPase dan, khususnya ATPase plasmalema, keadaan ini yang menyebabkan sel bernilai negatif. Nilai negatif ini gambaran umum untuk semua sel tanaman dan  dapat dibandingakan dengan ATP  yang menjadi sumber utama energi disel. ( Mitchell, 1978). Hipotesis tersebut ditunjukan oleh skema dibawah, yang menunjukkan mekanisme yang paling mumgkin dari ATP ase,

Enzim merangsang gradient pH untuk melewati membran dengan memompa H keluar dari  sel. Dengan proses ini sel menjadi lebih negatif dan lebih alkalin dibandingkan larutan diluar medium. Potensial yang dihasilkan dan  komponen kimia dan elektrik dapat dijabarkan dengan persamaan berikut.

Pmf = ∆ pH  + φ

dimana:

pmf =    tenaga untuk menggerakan proton atau gradien elektrokimia dari ion H+ untuk   melintasi membran.

∆pH =    perbedaan dari konsentrasi H+ dari sisi yang lain dari membran.

φ =      perbedaan potensial elektrik untuk melintasi membran

Tenaga penggerak proton ( = pmf ) adalah tenaga  yang mendorong transpor proton melawan gradient elektrokimia melintasi membran. Proses transpor seluruh karakteristiknya adalah aktif transpor, akan dibahas kemudian. Energi yang dibutuhkan berasal dari dari ATP, dan telah ditunjukkan bahwa potensial pompa proton ( H+) sangat bergantung dengan suplai dari ATP. Diduga keluarnya 2 molekul H+ menggunakan 1 molekul ATP.

Dasarnya,  pompa proton menyebabkan gradient pH melintasi membran dan proses ini adalah kebalikan dari yang sebelumnya dan menghasilkan 1 ATP di membran tilakoid dari kloroplas atau dibagian  dari membran mitocondria.

Prinsip dari pompa proton ditunjukkan dalam skema pada Fig. 3.9., yang berhubungan erat dengan proses kemoosmotik posporilasi dari Mitchell ( 1966), yaitu:

Langkah pertama menunjukkan reaksi hipotetikal, membran menggerakkan molekul X¯dan JO¯dengan 2 H+ dari sitoplasma. Reaksi tsb menghasilkan HX dan JOH yang menyebabkan hidrolisis ATP (reaksi 2) melalui pembentukan kompleks X-J. Kompleks ini mengalami hidrolisis (reaksi 3) menjadi 2 senyawa HX dan JOH, yang  deprotonated dibagian luar dari membran( reaksi 4 ). X¯ dan JO‾dibentuk kembali dan siklus baru dimulai kembali. Hasil bersih dari reaksi ini adalah ditransfernya 2 molekul H+ melewati membran yang menghubungkan dengan hidrolisis dari satu molekul ATP.

Melalui proses ini potensial kimia elektro dibutuhkan untuk melintasi membran, bagian dalam dari membran menjadi lebih negatif dibandingkan dengan membran luar.  Pengambilan kation ini sangat bergantung kepada permeabilitas membran yang sangat berbeda untuk setiap species yang berbeda. Untuk mengingatkan kembali bahwa ionopors mempunyai kemampuan seperti valinomycin yang dapat melewatkan kation secara selektif difusi, sistem  pergerakan ATPase yang berhubungan dengan ionopores dapat menginduce pengambilan kation secara selektif. Proses difusi selektif tipe seperti ini disebut dengan proses difussi yang difasilitasi.

Beberapa hasil percobaan oleh Ratner dan Yacoby (1976), ditemukan bahwa ada hasil yang konsisten, pengambilan yang tinggi dari K+ oleh sel tanaman dapat menjelaskan fenomena bahwa ATPase mengfasilitasi difusi K+. Mekanisme pengambilan ini dikenal dengan proses downhill . Namun K+ juga dapat diambil secara aktif ( uphill). Pengambilan anion tidak dapat dijelaskan sebagai proses downhill, untuk kasus ini muatan negatif dapat bergerak memasuki sel dan menyebabakan sel bermuatan negatif. Juga diduga walaupun anion dimedium luar dapat diambil keatas dan dapat ditukar untuk OH¯ atau HCO3-.

Hodges (1973), mengajukan suatu model hipotetis untuk menghitung kation maupun anion yang diabsorbsi oleh sel tanaman. Model tersebut, dapat dilihat pada Fig. 3.10. pergerakan ATPase dan anion carrier. ATPase menyebabkan sitoplasma menjadi lebih alkalin, dan  OH¯ di sitoplasma  menuntun ke anion carrier. Ion-ion hidroksil jadi keluar dan anion seperti SO4 diabsorsi oleh sel. Apakah ATPase secara langsung merangsang pengambilan ion secara aktif belum sepenuhnya dimengerti.

Menurut Thibaud dan Grignon (1981), yang meneliti pada akar jagung, ditemukan bahwa pengambilan NO3¯ menghasilkan suatu polarisasi di plasma membran dan sehubungan dengan hal tersebut dapat dihitung, pengambilan NO3¯ adalah dua kali lebih tinggi dari OH¯ yang dilepaskan. Dengan penambahan fusicoccin yang diketahui untuk mengstimulasi ATPase ( Marre, 1979), ditemukan dapat merangsang pengambilan NO3¯, peneliti tersebut menyimpulkan bahwa pengambilan NO3¯ dapat secara langsung atau tidak langsung berhubungan dengan aktivias ATPase. Pengambilan nitrat tampaknya mempunyai hubungan dengan sistem yang inducible sejak akar tanaman  tidak mempunyai kontak dengan NO3¯ membutuhkan lag period sebelum pengambilan NO3¯ dimulai. (Thibaut dan Grignon, 1981). Diduga lagi period tsb dibutuhkan untuk sintesis protein membran yang turut terlibat dalam pengambilan NO3¯.

3.1.7.   Penyerapan Unsur Hara Dari Tanah

Air dan unsur hara dapat kontak dengan permukaan akar melalui 3 cara, yaitu; secara difusi dalam larutan tanah ; secara pasif terbawa oleh oleh aliran air tanah ; karena akar tumbuh kearah posisi hara tersebut dalam matriks tanah.

Setelah akar berada pada permukaan akar (kontak dengan akar), barulah unsur hara tersebut dapat diserap tanaman.

Air masuk kedalam tanah sebagai air murni tanpa memperhatikan setiap bahan yang terlarut didalamnya. Masuknya sebuah unsur hara merupakan suatu proses yang terpisah. Oleh karena itu, bila air bergerak kearah akar untuk menggantikan apa yang telah diambil oleh tanaman, suatu pertambahan unsur hara dipindahkan kedekat akar. Meskipun kegiatan ini terjadi hanya pada jarak pendek, hasilnya adalah unsur hara masuk kedalam tanaman.

Terdapat dua hal penting yang harus diingat untuk mengetahui bagaimana tanaman menggunakan unsur hara dalam tanah dengan begitu efektif. Pertama, perluasan akar menembus tanah secara kesinambungan menunjukkan akar-akar sampai pada persediaan unsur hara baru. Kedua, setelah akar menembus tanah, aliran massa dan difusi berperan dalam gerakan unsur hara dalam jarak pendek kepermukaan akar. Selama air diabsorbsi, gradient potensial air  dan air bergerak lambat kepermukaan akar. Unsur-unsur hara terurai dalam air dibawa bersamanya oleh aliran massa. Sejumlah unsur hara bergerak ke akar melalui aliran masa tergantung pada jumlah air yang bergerak ke akar dan konsentrasi unsur hara dalam air.

Dalam beberapa situasi unsur hara masuk ke tanaman tidak melalui aliran massa tetapi dengan difusi. Difusi termasuk pergerakan ion hara menembus air. Bila pergerakan unsur hara ke akar melalui aliran massa tidak cukup, difusi  akan berperan penting. Dalam hal ini , pengambilan ion mengurangi konsentrasi ion pada permukaan akar, memantapkan suatu gradien difusi keluar dari permukaan akar dan menyebabkan difusi ion-ion ke arah akar.

Menurut Baker (1978), lintasan apoplas dan simplas sangat berpengaruh dalam pengangkutan ion ke xylem.

Menurut  Henry dan Foth (1982), pada beberapa hasil penelitian  tentang unsur hara, diketahui bahwa :

  • Aliran massa biasanya berperan dan dominan dalam gerakan kalsium dan sulfur ke permukaan akar dan
  • Difusi berperan dominan dalam gerakan pospor kepermukaan akar.

Unsur- unsur hara lain seperti K, Mg, dan Nitrogen, dapat melalui aliran massa ataupun difusi, tergantung kepada konsentrasi larutan tanah dan ratio transpirasi.

  • Pada tempat- tempat tertentu sepanjang permukaan, terjadi suatu kontak yang erat dengan permukaan tanah sehingga ion-ion ditukar langsung dari partikel tanah ke permukaan akar oleh proses yang disebut  contact exchange.

Ketersediaan unsur hara dalam tanah sangat menentukan status nutrisi dalam tanaman. pH  tanah merupakan faktor utama yang mempengaruhi ketersediaan nutrisi. Kebanyakan unsur hara  tersedia pada pH tanah antara 6,0 sampai 7,0. Ca dan Mg,  K dan Mo lebih banyak tersedia dalam tanah yang basa, sedangkan Zn, Mn, dan B kurang tersedia. Besi,  Mn, Al dapat larut sampai ketingkat yang sangat tinggi dan beracun dalam tanah yang sangat asam.

Serapan hara  menurut Baker   (1974),  adalah  bersifat akumulatif, selektif, satu arah, dan tidak dapat jenuh. Akumulatif. artinya konsentrasi hara essensial dalam sel dapat menjadi jauh lebih tinggi dibandingkan konsentrasi pada larutan diluar sel. Penyerapan hara yang lama menyebabkan konsentrasi hara dalan sel jauh lebih tinggi, ini dikenal dengan akumulasi hara. Namun secara alamiah tumbuhan mempunyai mekanisme  sendiri untuk menghambat terjadinya akumulasi unsur hara, dengan cara memompakan hara tersebut keluar dari sitosol, yakni keluar dari sel atau dipompa masuk ke vakuola sel. Proses pemompaan ini memerlukan energi metabolik ( ATP).

Absorbsi unsur hara oleh tanaman  menurut Mengel dan Kirkby ( 1987), ditentukan oleh dua hal utama yaitu:

1. energi metabolik, hal ini sangat berhubungan dengan respirasi akar. Dan

2 .   selektif, semua proses pengambilan unsur hara adalah selektif.

Artinya tanaman mempunyai kemampuan untuk menyeleksi ion-ion tertentu pada kisaran yang luas. Sebagai contoh serapan ion K+ tidak dipengaruhi oleh kehadiran ion lain dengan muatan yang sama, seperti  ion Na+, apalagi ion-ion yang berbeda valensinya seperti Ca²+ atau Mg²+. Hal yang sama juga dibuktikan bahwa serapan ion Clˉ tidak dipengaruhi oleh NO³ˉ, H2PO4ˉ, dan SO4²ˉ.

Sifat selektifitas ini juga berlaku untuk senyawa organik seperti asam amino dan gula. Sifat selektifitas ini terlihat pada semua bagian tanaman. Fakta ini mendukung teori bahwa protein pembawa pada membran mengangkut ion kedalam sel, karena enzim yang juga adalah protein dapat mengenal secara  selektif dan diaktifkan atau dihambat oleh ion atau senyawa tertentu, tidak sembarangan.

Akar-akar tanaman dikelilingi oleh larutan tanah dan kontak erat dengan partikel-partikel tanah pada berbagai tempat sel-sel akar dan mempunyai suatu ruang disebelah luar dimana ion-ion dari larutan tanah maupun dari tempat pertukaran ion dari dinding tanah dapat berdifusi. Difusi ion dalam ruang ini dapat bolak-balik. Keadaan ini terjadi tanpa memperhatikan proses metabolik tanaman. Aktifitas ini pasif. Keadaan ini merupakan awal sampai pengangkutan ion yang sifatnya bolak-balik melintasi suatu membran yang tidak dapat ditembus dan memerlukan penggunaan energi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi metabolisme, dan karena itu penggunaaan energi respirasi akan langsung mempengaruhi pengambilan unsur hara. Penyerapan unsur hara yang memerlukan energi biasanya berhubungan dengan penyerapan aktif. Dalam penyerapan ini ion melintasi membran sitoplasma, plasmalema dengan menggunakan energi dari ATP yang dihasilkan dalam respirasi ( pompa ion). Perpindahan aktif antar sel terjadi melalui plasmodesmata. Vakuola disini bertindak sebagai reservoar cadangan didalam sel untuk air dan ion-ion

Penyerapan pasif merupakan proses fisika yang dapat dilukiskan seperti penyerapan air oleh sepon ( bunga karang) . Ion berpindah bersama air tanpa menggunakan/ melibatkan proses metabolik.

Mineral dengan konsentrasi tinggi cenderung bergerak dengan cepat dalam ruang bebas (apoplasma), melewati endodermis dan memasuki aliran transpirasi xilem. Endodermis merupakan penghalang penyerapan pasif didalam apoplasma karena adanya casparianstrip, yaitu timbunan suberin dalam endodermis yang menyebabkan endodermis tidak permeabel terhadap perpidahan air secara bebas. Perpindahan melalui endodermis tampaknya aktif didalam simplasma, seperti yang dilukiskan oleh Haynes( 1980).

CEC akar mempengaruhi pengambilan hara  bervariasi tergantung species, varitas dan umur.

Secara umum dikenal 2 teori mengenai perpindahan ion-ion hidrofilik melintasi membran lipoprotein yaitu

1. Teori carrier yaitu molekul di dalam plasmalema mempunyai sisi pengikat yang khusus untuk ion-ion tertentu, yang menyebabkan terjadinya seleksi. Kompleks ion carier terbentuk pada perbatasan membran, membawa ion-ion melintasi membran dan kemudian melepaskannya kedalam sel. Proses ini dikendalikan oleh ATP dan enzim kinase. Dalam sistem carrier ini diperlukan beberapa syarat yaitu : 1. Membran sel tidak permeabel terhadap ion-ion bebas, 2. Perlu adanya transpor elektron, 3. respirasi akar harus berjalan lancar. Dengan demikian pengambilan ion-ion, tidaklah dengan mudah masuk kedalam sel, tetapai berhubungan dengan metabolisme  tanaman.

2. .Teori pompa ion yaitu energi yang dilepaskan karena konversi ATP menjadi ADP oleh ATPase membawa ion-ion kedalam sebuah sel sebagai reaksi terhadap perubahan keseimbangan yang tercipta pada saat ion-ion lain meninggalkan sel. Pompa Na-K merupakan contoh yang umum. Ion-ion lain memasuki sel karena adanya perubahan kimiawi. Laju penyerapan ion ternyata berkorelasi tinggi dengan aktifitas ATP.

3.1.8.  Mekanisme Serapan Hara

Unsur hara akan diserap secara difusi jika konsentrasi diluar sitosol ( pada dinding sel) lebih tinggi daripada konsentrasi didalam sitosol. Proses difusi ini dapat berlangsung karena konsentrasi beberapa ion didalam sitosol dipertahankan untuk tetap rendah, karena begitu ion-ion tersebut masuk kedalam sitosol  akan segera dikonversi kebentuk lain, misalnya NO3ˉ segera direduksi menjadi NH4ˉ, yang selanjutnya digunakan dalam sintesis asam amino dan protein. Sedangkan H2PO4ˉ, dikonversi menjadi gula fosfat, nukleotida, RNA, atau DNA. Dengan demikian, konsentrasi ketiga anion ini didalam sitosol cenderung untuk tetap rendah dan menyebabkan proses difusi dapat berlangsung.

Ion menembus membran secar difusi melalui protein integral pada membran, dimana protein ini mempercepat laju difusi tersebut. Beberapa antibiotik polipetida (protein berukuran kecil), telah terbukti dapat mempercepat pengangkutan kation. Senyawa antibiotik ini disebut ionophor karena kemampuannya untuk mengangkut kation menembus membran.

Beberapa ion tidak segera atau tidak sama sekali dikonversi kebentuk lain setelah masuk dalam sitosol, misalnya ion K+, Na+, Clˉ, H2BO3ˉ. Kation- kation bervalensi 2 seperti kalsium. Mg, Fe, Mn, dan Cu dapat segera terikat pada gugus bermuatan negatif dari molekul protein, sehingga mengurangi jumlah kation-kation tersebut yang dalam bentuk bebas pada sitosol.

Jika konsentrasi ion didalam sitosol lebih tinggi dari diluar, maka proses difusi tidak dapat berlangsung. Pada kenyataannya, walaupun konsentrasi didalam sitosol lebih tinggi, proses serapan ion masih terus berlangsung. Pada kondisi seperti ini serapan ion akan tergantung pada ketersediaan ATP, berarti pula tergantung pada kemapuan sel untuk melangsungkan respirasi agar menghasilkan ATP.

ATP terhidrolisis untuk menghasilkan energi (sebesar 7,6 kcal per molekul). Proses hidrolisis ini akan menguntungkan dalam pengangkutan ion. Pertama, akan menyebabkan sitosol lebih bermuatan negatif, sedangkan diluar sitosol akan lebih bermuatan  positif; dan kedua, akan menyebabkan pH sitosol meningkat, sedangkan diluar pHsitosol akan menurun. Muatan lebih negatif akan merangsang kation masuk kedalam sitosol.

Perubahan muatan dan pH sitosol diluar sitosol sebagai akibat dari hidrolisis ATP. Hal dikarenakan  molekul air yang digunakan tersebut terbentuk dari OH ˉ dari luar sitosol, sedangkan H + beasal dari dalam sitosol. Perbedaan muatan akibat hidrolisis ATP memacu masuknya kation kedalam sitosol, tetapi tidak memacu masuknya anion.

Masuknya anion kedalam sitosol dapat berlangsung melalui beberapa cara yaitu,

  • Berlangsung secara difusi, telah dijelaskan terdahulu, yaitu karena konsentrasi didalam sitosol dijaga tetap rendah.
  • Dapat berlangsung secara symport atau co-transport yaitu diangkut oleh protein pembawa bersamaan dengan masuknya ion H+. Ion hidrogen ini diangkut untuk menjaga stabilitas sitosol.
  • Pergerakan ion H+ dari konsentrasi tinggi ( luar sitosol) ketempat dengan konsentrasi rendah ( sitosol) , akan menghasilkan energi dan energi ini akan digunakan untuk mengangkut ion lain misalnya anion melawan arus perbedaan konsentrasi ( dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi).

Pengangkutan ion H+ kedalam sitosol oleh protein pembawa dapat juga secara bersama dengan pengangkutan kation lainnya( misalnya Na+) keluar sitosol. Proses ini disebut sebagai antiport atau countertransport.

3.1.9.  Bentuk Unsur Hara Yang Diabsorsi Tanaman

  • Nitrogen, Fosfor Dan Belerang

Nitrogen umumnya diserap oleh tanaman dalam bentuk NH4 atau NO3, tergantung dari keadaan tanah, jenis  tanaman dan stadia tumbuh. Tetapi bentuk urea ( H2NCONH2)  dapat juga dimanfaatkan tanaman, karena urea secara cepat dapat diserap melalui epidermis daun. Bentuk NO2 terdapat dalam jumlah yang sedikit dan aerasi baik, mudah dioksidasikan menjadi nitrat.

Tanaman biasanya mengabsorbsi P dalam bentuk ion orthofosfst primer H2PO4 dan sebagian kecil bentuk sekunder HPO4. Absorbsi kedua ion  tersebut oleh tanaman sangat dipengaruhi oleh pH tanah sekitar akar. Pada pH rendah diabsobsi bentuk H2PO4 yang lebih dominan. Selain kedua bentuk tersebut mungkin juga bentuk pirofosfat dan metafosfat dapat diambil oleh tanaman.

Belerang diserap tanaman dalam bentuk sulfat ion ( SO4). Sebagian kecil diambil dalam bentuk SO2 melalui daun. SO2 adalah sangat beracun bagi tanaman walaupun dalam jumlah yang sangat rendah. Bentuk SO3 akan segera dioksidasikan menjadi bentuk sulfat.

  • Unsur Hara Lain

Unsur K, Ca, Mg, Zn, B,dan Cl diserap dalam bentuk kation, tetapi besi, mangan , tembaga berbeda, Keadaan redoks tanah mempengaruhi bentuk unsur yang diambil. Jika tanah beraerasi baik maka ion yang bervalensi tinggi akan dominan, tetapi dalam keadaan yang anerobik, ion bervalensi rendah yang akan dominanan.

3.2.      Fotosintesis dan Assimilasi CO2

3.2.1.   Pandangan Umum

Nutrisi telah didefinisikan sebagai pasokan makanan yang essensial untuk organisme. Untuk semua binatang dan kebanyakan mikroorgnisme makanan ini, tidak hanya mengandunh elemen kimia yang esesensial tetapi juga sumber energi kimia untuk memenuhi kebutuhan energi kimia tanaman. Untuk tanaman hijau situasinya sedikit berbeda, karena sumber nutrientnya yang berbeda. CO2, H2O dan ion-ion anorganik, yang status energinya rendah dan oleh karena itu tidak dapat memenuhi kebutuhan energi tanaman. Proses assimilasi yang dilakukan dari hara anorganik, padaa kenyataannya memerlukan energi. Pada tanaman hijau kebutuhan energi dapat terpenuhi dengan adanya penyerapan cahaya. Kemampuan yang unik dari sel tanaman hijau untuk mengabsorbsi cahaya dan mengkonversikan menjadi energi kimia adalah proses biologi yang terpenting. Semua organisme dengan pengecualian  beberapa organisme sangat tergantung kepada energi konversi ini.

Konversi dari energi cahaya ke energi kimia sangat berhubungan erat dengan konversi CO2 menjadi ikatan majemuk. Untuk beberapa dekade kedua reaksi yaitu konversi energi dan fiksasi CO2, dikenal dengan dengan satu reaksi sesuai dengan persamaan:

6CO2 + 6H2O  light energi  C6H12O6 +  6 O2

—–®

Sekarang sudah dapat dibedakan dengan jelas antara konversi enegi dan assimilasi CO2.

Pada terminologi modern, istilah fotosintesis telah digunakan untuk suatu proses dimana sistem pigment menyerap radiasieletromagnetik dan mengubahnya menjadi suatu bentuk energi kimia yang dapat digunakan untuk pertumbuhan di dalam suatu lingkungan tumbuh..

3.3.        Asimilasi Nitrogen dan Belerang

3.3. 1. Umum

Perolehan C02 tidak hanya berasal dari asimilasi yang dilakukan oleh tumbuh‑tumbuhan yang mampu mensintesis C02 dalam bentuk organik dari bahan anorganik. Hal ini sama dengan asimilasi unsur N dan S yang merupakan unsur esensial bagi semua organisme. Nitrogen ada dalam bentuk asam‑asam amino, protein, koenzim; belerang terdapat dalam beberapa protein asam amino dan koenzim. Proses‑proses yang dilakukan tersebut oleh tumbuhan yaitu perubahan dari bahan anorganik N (N03‑, NH4+, N2) dan bahan anorganik S (S02‑2 ) menjadi bentuk organik yang sangat penting dalam kehidupan. Pada hewan, kebutuhan unsur‑unsur organik N dan S berasal dari bahan makanan berupa trumbuh‑tumbuhan dan mikroorganisme.

3.3.2. Reduksi Nitrat

Nitrat merupakan sumber terbesar N bagi tumbuhan. Sebelumnya N bisa berperan dalam metabolisme, harus di reduksi pada N03. Proses ini disebut reduksi nitrat yang pada dasarnya terjadi dalam dua tahap; reduksi dari N03 menjadi N02, dan dilanjutkan dengan reduksi N02‑ menjadi NO3. Pada umumnya mekanisme dasar dari asimilasi N03 pada jaringan tumbuhan hijau terjadi pada siang hari. Terdapat dua enzim yang terlibat dalam proses tersebut adalah enzim nitrat dan nitrit reduktase (Hewitt, 1975 , Beevers, 1976).

Menurut Beevers (1976), dalam beberapa kasus katalisis nitrat reduktase adalah langkah pertama perubahan NO3- menjadi NO2-, yang terjadi disiplasma. Reduksi kemudian dari NO2- ke NH3 terjadi di kloroplas. Kedua enzym, nitrat reduktase dan nitrit reduktase, fungsinya dapat terjadi dengan baik dan tidak terjadi akumulasi.

Enzim nitrat reduktase merupakan enzim yang mudah larut, berat molekulnya kira‑kira 500.000 ‑ 600.000 (Beevers, 1976). Enzim ini diyakini mengandung kombinasi 2 sub unit; suatu komponen yang mentransfer elektron dan’ NADH ke flavin yang berada dalam protein dan sub unit yang lain mentransfer elektron melalui Mo ke nitrat. Enzim ini tidak memungkinkan terjadi pemisahan secara fisis dari kedua komponen tersebut. Meskipun ketika Mo mengalami pengurangan atau tidak aktif lagi namun enzim tersebut masih dapat: mentransfer elektron dari NADH untuk mengurangi sitokrom c, walaupun enzim tersebut t1dak mampu mereduksi nitrat. Hal ini menunjukkan tidak adanya peranan secara. aktif clarl flavin. Ada suatu hal yang luar biasa dari enzim nitrat reduktase adalah pada kenyataanya adalah enzim ini merupakan enzim yang Ichusus dan hanya dapat di sintesis ketika nitrat sudah berada dalam sitoplasma. Sifat ini yang digunakan oleh Bar‑Akiva (1970) sebagai metode dasar dalam menilai status nitrisi N pada tumbuhan

Aktifitas nitrat reduktase telah dideteksi terdapat didalam beberapa organisme tanaman termasuk bakteria, alga biru-hijau, alga hijau, fungi dan tanaman tingkat tinggi (Guerrero et al.1981), walaupun begitu berat molekul berbeda tergantung kepada tipe tanaman. Nitrat reduktase yang terdapat di bayam mempunyai berat molekul sekitar 200k dalton. Terdapat tiga grup prostetik; FAD, cythocrom b dan Mo yang fungsinya berturut-turut tertera pada gambar 3.28. Pengurangan power terjadi pada NADH yang berasal dari glikolisis. NADH dapat juga secara tidak langsung dapat disuplai dari kloroplas melalui oxsaloacetat-malat ( gambar 4.9) Okssaloacetat diambil dari kloroplas dan  mengalami pengurangan oleh proses fotosintesis pada pensuplaian NADPH ke malat. Ini selanjutnya di ekspor ke  dalam sitoplasma dan disisni dioksidasi ke oxsaloacetat melalui proses reduksi NAD+  ke NADH. Mekanisme Shuttle ini terutama terjadi dan menjadi hal yang penting pada tanaman C-4, yang merupakan rantai aktivitas fotosintesis dengan reduksi nitrat.

Pada bakteri, beberapa alga dan fungi NADPH seperti juga NADH dapat berfungsi sebagai sumber untuk mengurangi power dari enzim. Walaupun begitu  juga dilaporkan  pada beberapa species dari tanaman tingkat tinggi NADPH juga tergantung pada nitrat reduktase.

Nitrat reduktase dari alga biru-hijau terikat sangat kuat pada klorofil yang mengandung fraksi membran dan penggunaan elektron secara langsung di suplai melalui ferredoksin pada reduksi nitrat. Oleh karena itu disini terdapat hubungan yang sangat erat antara fotosintesis dan reduksi nitrat pada organisme ini.

Enzim nitrat reduktase secara terus menerus tersedia dari aktivitas NADH (Gambar 3.24). Ini dihasilkan dalam sitoplasma dimana tempat reduks] N03‑ oleh oksidasi dari gliseraldehid‑3‑ phospat menjadi asam 3 ‑ phospogliseral dalam proses glikolisis atau oleh oksidasi malat menjadi oksaloasetat. Substrat untuk proses glikolisis adalah gula pospat yang disintesis sewaktu teradi fotosintesis dan ditranslokasikan ke dalam sitoplasma yang kekurangan gula pospat. DI sini ada suatu keterkaitan yang erat antara reduksi N03‑ dengan asimilasi C02 (aktivitas fotosintesis) dalam sel tumbuhan hijau.

Tahap kedua dari proses‑proses asimilasi nitrat adalah reduksi N02‑ menjadi NO3.

N02‑ + 6H+ + 6e‑ →  ion NH3 + H20 + OH‑

Hal ini terjadi di dalam kloroplas dan dikatalisis oleh adanya enzim nitrat reduktase, reaksi ini berlangsung pada bagian luar membran tilakoid. Pada tahap ini hasil reduksi sangat sempurna, dan dalam sel tumbuhan hijau yang dilengkapi dengan molekul berat, Fe yang rendah yang berisi campuran bahan ferredoksin. Ferredoksin menerima elektron secara langsung dalam  rangkaian transpor elektron dalam proses fotosintesis. Enzim nitrat reduktase pada saat im diyakini berupa, suatu protein tunggal dalam kelompok Fe porpirin prostetik oleh fungsi‑fungsi enzim dalam transfer 6 elektron sekaligus secara langsung (Murphy et al. 1974). Hal ini bertentangan dengan laporan penemuan terdahulu dimana hiponitrit dan hidroksilamin dibuktikan sebagai intermediet dalam perubahan N02 menjadi NH3-

Reduksi nitrat dapat terjadi dalam akar tumbuhan. NADH tersedia dalam tahapan reduksi pada N02‑  akibat  adanya  respirasi oleh akar. Reduksi N02ˉ terjadi dalam proplastid (Dalling et al, 1972), walaupun mekanisme reduksi belum jelas. Dimana ferredoksin belum dildentifikasidalam akar dan pemberi elektron untuk enzim nitrat reduktase belum diketahui. Dalam reduksi ini menunjukkan adanya keterlibatan NADH dan juga rangkalan ATP (Hewitt, 1975). Ini merupakan hasil pengamatan observasi yang menunjukkan bahwa proplastid sangat berpotensial sebagai sumber yang baik untuk NADPH , dapat mengindikasikan adanya enzim pada pentosa pospat (Beevers, 1976). Selanjutnya ditambahkan pula bahwa NADPH mungkin di produksl di dalam akar oleh transhidrogenase ( NADH ®  NADPH ), yang dihubungkan dengan fiksasi C02 pada waktu gelap dan dekarboksilase (Ting dan Dugger, 1965).

Hasil kombinasi antara nitrat dan nitrit reduktase dapat ditulis sebagai berikut:

N03 + 8H+ + 8e →  NH3 + 2H20 + OH-

Setiap reduksi NO3- dapat mengurangi 8 H- dan 8 e- untuk menghasilkan 1 NH3 dan 1 OH-. Seperti yang telah dijelaskan diatas ini dapat merangsang akumulasi anion organik.

Cahaya sangat berperan dalam asimilasi NO3‑, sewaktu tumbuhan hijau mentransfer elektron dari waktu terang ke gelap, aktifitas enzim nitrat reduktase ditekan, bahkan sewaktu nitrat dalam jumlah yang sama juga ada (Beevers dan Hugeman, 1972 ; Hugeman dan Fleser, 1960). Dengan adanya akumulasi NO3- di jaringan tanaman tidak mengindikasikan adanya kekurangan atau tidak hadirnya enzym protein tetapi mungkin bergantung kepada lack dari pengurangan power.

Pada tanaman barley mutan,  yang mempunyai aktifitas  nitrat reduktase yang sangat rendah juga dapat mengurangi NO3- dalam jumlah yang cukup agar dapat tumbuh normal  Warner dan Kleihofs, 1981).

Selanjutnya Aslam dan Huffaker  1984), menemukan tanaman barley yang mendapat cahaya yang penuh dan permanen dapat mengurangi hampir seluruh cahaya yang diterimanya.

Walaupun dalam jumlah intensitas cahaya yang rendah, hanya 25%, NO3- yang diabsorbsi juga dapat berkurang. Contoh ini mengindikasikan bahwa reduksi NO3- lebih sensitif kepada intensitas cahaya yang rendah daripada pengambilan nitrat.

Penambahan gula dan malat mempromote  reduksi NO3-. Sumber energi untuk reduksi NO3- adalah dari NADH. Ini juga dihasilkan dari reduksi glyceraldeyde phospat atau dari malat.

Glyceraldehida phospat  +  NAD+   ®   Phosphoglycerate  +   NADH   +  H+

Malat   +   NAD         ®    Oxaloacetat   + NADH  +  H

Pada tanaman C4, malat adalah sumber utama untuk pengurangan power, sedangkan pada tanaman C3 adalah pospat glycerat. Pada tanaman C3, pada kondisi ada cahaya kloroplas menghasilkan dihydroxyaceton pospat dan pada keadaan gelap menghasilkan pospogliserat. ( Fig. 3.30).  Kecepatan reduksi  NO3-   jadi rendah dan NO3-  dapat  terakumulasi. Ini didemonstrasikan pada Tabel 3.8. yang menunjukkan pengaruh dari waktu / hari pada kandungan NO3-dari bayam.

Tabel 3.8. Pengaruh waktu  penyinaran  terhadap kandungan NO3- dari bayam

Waktu/ Hari Batang Daun, Mg NO3-N Kg FM Petiole
8.30 372 228 830
13.30 207 101 546
17.30 189 91 504

Asimilasi  nitrat oleh tanaman dipengaruhi  oleh  nutrisi, mineral dan secara fakta dipengaruhi oleh Mo.  Apabila  kekurangan Mo, akumulasi nitrat yang terjadi dan kandungan amino yang dapat larut tertekan ( Possingham, 1956), karena lack dari Nh3 yang tersedia untuk asam amino. Mangan dapat mempengaruhi secara tidak langsung assimilasi nitrat. Ini sangat essensial pada fotosistem II dan  karena itu juga pada aliran eletron dari air via ferredoksin ke NO2- reduktase.

NER ( nitrat reduktase), terdapat terutama  terdapat didalam sitoplasma dari sel merismatik. Daun muda dan ujung akar oleh karenanya kaya akan enzim. selanjutnya dilaporkan bahwa aktifitas nitrat reduktase terjadi begitu sempurna pada daun bit yang muda dimana kira‑kira 10 kall lebih tinggi daripada  daun-daun tua. Menurut Hewitt (1970), dan beberapa peneliti melaporkan  enzim NER cenderung untuk meningkat dan mencapai maksimum pada daun yang muda sampai sedang. Di akar, aktifitas maksimum terjadi pada jaringan muda dan menurun dengan tajam pada bagian yang tua. (Hewitt, 1970). Siklus perputaran enzim sangat cepat (Oaks et al., 1972).

Menurut Schrader et al. (1968), sebagian siklus hidup enzim lebih dari 4 jam. Tempat terjadinya reduksi  N03- berbeda antara  spesies tanaman. Pada tomat antara 80 ‑ 90 % dari N yang terdapat dalam cairan xilem berbentuk N03 – N (Lorens, 1976), oleh karena itu reduksi NO3, pertama harus terjadi pada bagian hijau  tanaman. Hal yang sama dilaporkan oleh Wallace dan Pate (1967), pada Xanthium pensylvaticum, pada spesies ini aktifitas enzim nitrat reduktasenya tidak terdapat pada akar. Meskipun banyak spesies tanaman mampu mengurangi N03‑pada akar tanaman dan bagian atas tanaman. Menurut Pate (1971), reduksi NO‑A dalam suatu spesies tanaman pangan, seberapa besar pengurangan N03‑ sesuai urutan berikut

Gandum > jagung > bunga matahari > jelai > lobak

Pada daun dan ranting tanaman tidak terdapat nitrat dan menurut Sanderson dan Cocking, (1964) reduksi nitrat terjadi  dengan sangat banyak di akar tanaman. Namun beberapa peneliti juga dapat mendeteksi NER pada pohon apel yang diberi dosis pupuk nitrat yang tinggi. Beberapa peneliti juga mendeteksi adanya akumulasi nitrat didalam buah yang tanaman anggurnya diberi nitrat dalam jumlah yang banyak.

Aktifitas NER sangat potensial untuk mempengaruhi hasil tanaman. Elrich dan Hageman ( 1973), melaporkan bahwa aktifitas NERdi daun bendera dari gandum sangat tergantung pada level pasokan nitrat. Peningkatan aktifitas enzym berhubungan dengan kandungan protein biji yang tinggi. Dilain pihak Croy dan Hageman ( 1970), menemukan aktifitas NER didaun dari 32 kultivar gandum tidak mempunyai hubungan antara aktifitas enzym dan kandungan protein biji. Peneliti ini  menduga disamping aktifitas  NER di daun bendera,  kecepatan translokasi asam amino ke biji adalah faktor utama yang mempengaruhi kandungan protein di biji.

3.3.3.  Fiksasi Nitrogen.

………………………….. ambil bahan dari buku Principles of plant nutrien, Mengel and Kirkby

3.3.4 . Asimilasi amonia

Baik assimilasi dari nitrat dan fiksasi N2 meningkatkan ammonia. Untuk assimilasi ini terdapat  3 enzim yang penting;

* Glutamat dehydrogenase

* Glutamin synthetase

* Glutamat synthase

Glutamat dehydrogenase akan mengkatalisis reaksi antara NH3 dan  aoksoglukterat. Enzim ini telah ditunjukkan sebelumnya bahwa ada dibanyak tanaman tingkat tinggi dan  mengandung Zn (Vallee dan Wacker, 1970). Diduga pada reaksi ini substrat berkombinasi untuk menghasilkan a- asam imino yang kemudian berkurang dan menjadi glutamat, yang dalam reaksi ini membutuhkan NAD(P)H.

Glutamine synthetase digunakan pada  reaksi dimana glutamate berfungsi sebagai penerima NH3 untuk menghasilkan glutamine. Reaksi ini disebut proses endergonic memerlukan ATP dan juga  2+Mg . ATP dilengkapi dengan  photosynthetis phosphorylation.  Dalam kehadirannya akan mengurangi sumber dari glutamine berpindah ketengah kelompok a‑ ozoglutarela. Enzim yang tergolong dalam reaksi ini ialah glutamate synthesa (glutamine[amidel‑2‑oxoglutarate aminotransferase).Pada tanaman yang  tinggi akan menghasilkan ferredoxin pengurang kekuatan  (elektron) Yang diperlukan  pada reaksi ini.

Dua reaksi  dapat ditulis;

Glutamat + NH2 + ATP→  0 + ADP + P‑4

Glutamat + a‑oxogulate + 2e→   p, 2 Glutamat

NH3 + (x‑oxo oxogulate + 2e  → Glutamate +

bahan ajar pembiakan vegetatif ( pertemuan III & IV)

2.6.1. Pemilihan bahan stek.

Pemilihan bahan stek sangat tergantung dari kondisi fisiologis dari tanaman stock dan  faktor fisiologi tanaman . Terdapat banyak bukti bahwa nutrisi dari tanaman stock memberikan pengaruh yang besar pada perkembangan perakaran dan tunas pada stek

Bahan stek dapat berupa:

  • Stek batang
  • Stek akar:

v      Meristem primer :  Bahan untuk stek diambil dari akar yang memanjang kesamping, khususnya dari meristem primer laten, yaitu sel-sel yang belum mencapai  puncak differesiasi.

v       Meristem sekunder : bahan untuk stek diambil dari sel dewasa yaitu bagian akar yang sudah menghasilkan anak-anak akar.

  • Stek daun:

v      Meristem primer :  kelompok sel-sel yang merupakan turunan langsung dari sel-sel embryonik yang masih melakukan proses pembelahan dan terlibat langsung dalam proses metabolik.

v      Meristem sekunder:  kelompok sel-sel yang telah berdifferensiasi dan telah berfungsi pada beberapa sistem jaringan dewasa dan masih melakukan aktifitas merismatik. Contoh pada tanaman Begonia rex. , primordia baru berasal dari meristem sekunder yang berasal dari sel dewasa yang berada pada dasar helai daung dan tangkai daun.

  • Stek  mata tunas
  • Stek pucuk
  • Stek  umbi

v     Umbi palsu

v     Umbi lapis

v     Umbi batang

v     Umbi akar

v     Akar batang

  1. Stek Batang.

Disebut stek batang karena bahan tanamnya diambil dari batang atau cabang pohon induk. Beberapa tanaman yang dapat diperbanyak dengan stek batang adalah kedongdong, jambu air, markisa, delima, jeruk, advokad, dan anggur, serta tanaman hias seperti bogenvil, kembang sepatu, mawar, dan melati.

Stock untuk stek batang harus berasal dari pohon induk yang sehat. Pilih cabang yang telah berumur satu tahun, berdaun hijau tua, berkulit coklat  muda, dan jika kulit arinya dikelupas masih terlihat berwarna kehijauan. Cabang seperti ini memiliki kandungan hormon pertumbuhan  seperti auxin yang tinggi, juga nitrogen dan karbohidrat yang tinggi. Keadaan ini akan mempercepat tumbuhnya akar.

Cabang yang terlalu tua tidak baik  untuk bahan stek karena sangat sulit untuk menumbuhkan akar  karena alasan fisiologis, yaitu regenerasi dari sel yang lambat. Sementara itu cabang yang terlalu muda akan cepat layu dan mati kekeringan karena penguapannya barlangsung cepat.

  1. Cara
  • Ø Cabang stek minimal berdiameter sekitar 1 cm, di ambil dari bagian tengah cabang, kira-kira 0,5 cm dibawah mata tunas yang paling bawah dan 1 cm dari mata tunas paling atas.
  • Kemudian cabang dipotong-dipotong sepanjang 15-20 cm, dengan 3-4 mata tunas disetiap potongan.
  • Pemotongan cabang dilakukan pada pagi hari dengan menggunakan gunting setek atau pisau yang tajam. Jika pisau tidak tajam, permukaan potongan menjadi kasar, memar, dan rusak sehingga sulit membentuk kalus, untuk menutup luka.

Gambar  3. Batang stek  yang lurus yang harus diambil dari pohon induk, setiap bagian dengan 3-4 tunas.

Gambar 4. Stek bertumit, perlu diratakan agar kalus cepat terbentuk.

Gambar 5. Stek bermartil, dengan mengikutkan sebagian batang tanaman induk.

  1. C. Faktor penghambat pada pertumbuhan stek batang

Kadang-kadang setek batang yang ditanam sulit membentuk akar, sehingga perlu diberikan perlakuan khusus, misalnya

  • Mengerat batang.

Pengeratan dilakukan agar cabang yang disetek memiliki kandungan karbohidrat dan auksin yang cukup untuk membentuk akar. Penegeratan dilakukan 1-2 bulan sebalum cabang dipotong. Caranya : buat keratan melingkar selebar 2-3 cm pada jarak 30-40 cm dari ujung cabang. Kulit cabang pada batang keratan dibuang, lalu dibiarkan selam 1-2 bulan sampai muncul tonjolon yang menandakan telah terjadi penumpukan karbohidrat dan auksin.

  • Mengetiolasi batang.

Etiolasi dilakukan dengan membungkus bagian cabang setek dengan kertas, plastik atau kain. Warna pembungkus sebaiknya hitam agar cahaya matahari tidak dapat menembus kulit cabang yang dibungkus sehingga zat klorofil hilang dan zat auksin berkumpul. Perlakuan ini membuat cabang cepat menumbuhkan akar setelah ditanam.

  • Menggunakan  Hormon tumbuh

Secara alami tanaman menghasilakn hormon tumbuh sendiri, yaitu auksin. Namun kadang-kadang jumlahnya tidak mencukupi untuk membantu pembentukan akar. Oleh karena itu, perlu tambahan auksin dari luar untuk memacunya. Hormon auksin yang digunakan dapat berupa IBA, IAA, atau NAA. Hormon-hormon ini berbentuk kristal sehingga harus dilarutkan terlebih dahulu kedalam larutan alkohol.

Pemberiannya bisa dilakukan dengan cara :

  • Celup cepat

Bahan pelarut yang digunakan adalah alkohol 50% dengan konsentrasi tergantung jenis hormon yang digunakan. Jika hormon yang digunakan IAA, konsentrasinya 500-1000 ppm atau 500-1000mg IAA/ liter pelarut. Jika yang digunakan NAA, sentrasinya 5000 ppm atau 5 g/l pelarut. Sementara itu, jika hormon yang digunakan IBA, konsentrasinya 5000-10000 ppm atau 5-10 g/l pelarut. Setelah itu batang-batang setek disatukan dan 2 cm bagian pangkalnya dicelupkan selam 5-10 detik kedalam larutan hormon.

  • Perendaman

Hormon auksin dilarutkan terlebih dahulu kedalam alkohol 95%, lalu ditambahkan air sesuai konsentrasinya yang dibutuhkan. Umumnya untuk setek batang tanaman buah, konsentrasinya 100 ppm dengan lama perendaman 1-2 jam. Sementara itu, untuk tanaman yang gampang berakar seperti beberapa jenis tanaman hias, konsentrasinya hanya 5 ppm dengan lama perendaman 1- 5 menit.

  • Bentuk Tepung ( penepungan)

Tepung dibuat dengan melarutkan hormon auksin kedalam alkohol 95% dengan konsentrasi 1000-5000 ppm, lalu dimasukkan 1 kg tepung bedak dan diaduk. Campuran tersebut dikering-anginkan sampai seluruh alkohol menguap. Jika tak ingin repot membuatnya, kita dapat menggunakan hormon tumbuh bebrbentuk tepung siap pakai seperti Rhizopon A yang mengandung NAA, Rhizopon B yang mengandung IAA, atau Rootone- F yang mengandung empat jenis tersebut.

  • ØCaranya , bagian pangkal setek dibasahi dengan air, lalu disentuhkan kedalam tepung dan diketuk-ketuk agar tepung  yang melekat tidak berlebihan. Cara lain, Rootone-F yang berbentuk tepung dicampur dulu sedikit dengan air sampai mencapai pasta, lalu pangkal setek dicelupkan kedalam pasta tersebut.
  • ØSetelah di beri hormon tumbuh, setek batang siap disemai didalam kotak kayu, pot atau bedengan. Media semai yang digunakan dapat berupa pasir atau campuran pasir dan sekam padi dengan perbandingan 2: 1 atau 3: 1 atau campuran pasir, lumut, dan tanah gembur denga perbandingan 2 : 1:1. Ketebalan media pada wadah semai dan bedengan 25-30 cm dan dilapisi pasir setebal 5 cm. Stek ditanam dengan menancapkan bagian pangkal setek kedalam media sampai hanya tersisa dua mata tunas di permukaan tanah. Posisi setek sebaiknya agak miring sekitar  45%. Jika setek masih memiliki daun, posisinya daunnya harus berada diatas permukaan media. Setelah itu media disiram kembali.
  • ØUntuk menjaga kelembaban agar tetap tinggi, permukaan media persemaian ditutup dengan plastik transparan. Jika penyemaian dilakukan dikotak akyu atau pot, wadah cukup ditutup dengan lembar plastik bening. Sementara itu, jika penyemaian dilakukan dibedengan, buatkan sungkup dari plastik transparan yang menutupi seluruh permukaan bedengan, lalu bedengan disiram dengan air setiap hari. Biasanya setek batang mulai berakar setelah 2-3 bulan disemai. Batang setek yang tidak tumbuh sebaiknya dibuang. Setelah akarnya terlihat berwarna coklat dan cukup banyak, setek dapat dipindah ke polibag untuk dibesarkan.
    • Ø.

Gambar 6. Stek batang (  Agung, 2007)

Gambar  7 .Stek batang pada aglaonema. ( Zainal, 2007)  .

Gambar 8.  Teknis pelaksanaan stek batang pada  Adenium ( Syah, 2005).

Gambar 9.   Stek  batang pada Anthurium

Gambar 10. Pepaya hasil perbanyakan dengan stek

Gambar 11. Teknis pelaksanaan  stek pada pepaya

. .

Gambar 12. Stek  batang  pada  Pachypodium (tanaman yang berbatang lunak)        (Raharjo, 1999).

Gambar 13. Perbanyakan Ara dengan stek ( Rosy, 2006).

.

Gambar 14. Perbanyakan tanaman dengan stek batang pada Nephentes sp

( Hanni, 2006).

Gambar 15 .Perbanyakan tanaman dengan stek batang pada daun jahit.

( Maudy, 1990).

B. Stek  Akar

Untuk perbanyakan dengan akar, potongan akar sebaiknya diambil dari tanaman stock yang masih muda, dan dari tumbuhan yang sehat.  Hal ini disebabkan pada tanaman yang masih muda , masih pada fase juvenil adalah tanaman tersebut masih dalam proses pertumbuhan aktif, regenerasi dari sel masih tinggi sehingga regenerasi dari sel akar  ba ru juga akan tinggi.

Regenerasi tanaman baru dari stek akar sangat tergantung dari tanaman, juga dengan faktor lingkungan. Walaupun tidak memiliki mata tunas, akar dapat memunculkan tunas,   tunas dapat muncul di dinding atau dibekas potongannya yang telah muncul kalus.

Menurut  Taylor (  1976), akar yang terluka akan merangsang terbentuknya kalus, pada waktu yang hampir bersamaan juga merangsang terbentuknya akar adventif,   dan selanjutnya baru muncul pucuk pertama. Pada beberapa kasus akar adventif berkembang tidak berasal dari akar yang mengalami pelukaan tetapi dari bagian akar yang lain. Tunas baru juga akan berkembang dari akar  yang lain, yang telah ada sejak akar tersebut di stek.

Pada stek akar sangat perlu diperhatikan polaritas yang benar waktu penanaman, untuk menghindari penanaman terbalik. Ujung proximal ( paling dekat dengan mahkota tanaman), dapat dibuat dengan potongan tegak lurus dan ujung distal ( yang jauh dari mahkota) dengan potongan miring. Ujung proximal dari stek akar harus selalu berada diatas.  Pada waktu penanaman, tancapkan stek secara vertikal sehingga bagian atas berada pada level permukaan tanah. ( secara horizontal).

Tanaman yang dapat diperbanyak dengan cara ini cukup banyak, misalnya tanaman yang berbentuk semak, tanaman yang merambat, tanaman tahunan, sampai tanaman dataran tinggi. Misalnya, cemara, jambu biji, jeruk keprok, sukun dsb.

Bahan stek akar harus berupa akar lateral, yaitu akar yang tumbuh kearah samping sejajar dengan permukaan tanah. Sebaiknya pilih akar muda yang berukuran 1 cm atau sebesar pensil karena lebih cepat memunculkan akar dibandingkan dengan akar tua.

Untuk tanaman besar berbentuk semak atau pohon, pengambilan akar dilakukan dengan melubangi tanah sampai ke akar-akarnya kelihatan. Kemudian ambil akar yang diperlukan, lalu lubang ditutup kembali dengan tanah. Sementara itu, untuk tanaman kecil, pengambilan akar dilakukan dengan mencabut tanaman tersebut, lalu memotong akar yang diperlukan. Setelah itu, tanaman ditanam kembali.

Untuk mendapatkan bahan stek akar dalam jumlah banyak adalah sulit dan memerlukan biaya yang besar, sehingga pada beberapa tanaman dapat  direncanakan dan dilakukan ketika masih dipembibitan yaitu ketika tanaman digali, dapat dilakukan trimming ( memotong akar) , pada proses pemindahan tanaman.

Teknik stek akar dilakukan untuk memperoleh bibit dalam jumlah yang besar karena bahan yang digunakan dapat diperoleh dalam jumlah banyak serta pelaksanaannya cukup mudah dan biayanya relatif murah.Pohon induk sebaiknya berumur sekitar 20 tahun biasanya lebih berhasil dibanding pohon yang muda. Pengambilan akar dilakukan dengan menggali akar kemudian dipotong sepanjang 0,5 – 1 m.

Caranya:

- Akar yang telah diambil kemudian dipotong-potong sepanjang 5-10 cm,   menggunakan silet atau pisau tajam agar menghasilkan potongan yang bersih dan rata. –

- Bagian akar yang dekat dengan pangkal batang dipotong secara serong, sementara itu, bagian ujungnya dipotong datar, lalu taburi dengan fungisida untuk mencegah serangan jamur.

- Stek akar disemai dalam media pasir setebal 7-10cm.

–  Posisinya dapat tegak atau dibaringkan. Jika disemai tegak, bagian pangkal     dibenamkan kedalam media sedalm 3-5 cm atau setengah dari panjang stek, dengan jarak 4-5 cm.

-  Apabila disemai dengan cara dibaringkan, setek cukup disusun dalam barisan berjarak 5 cm, lalu ditutupi pasir setebal 2-3 cm.

– Media semai harus selalu lembab agar setek menghasilkan tuunas akar yang banyak. Oleh karena itu, media disiram 2X sehari, pagi dan sore.

-  Pesemaian harus disungkup plastik agar kelembabannya tetap tinggi sehingga pertumbuhan akar dan tunas menjadi lebih cepat.

-   Stek dapat dipindahkan ke polibag pembesaran jika akarnya telah tumbuh banyak.

Bahan Ajar Nutrisi ( Pertemuan I & II)

  1. I. NUTRISI  TANAMAN  SUATU  TINJAUAN  UMUM.

Tujuan Instruksional Khusus

  • Dapat menjelaskan definisi dan klasifikasi unsur hara tanaman.
  • Dapat menjelaskan fungsi setiap unsur hara tanaman.
  • Dapat menjelaskan kandungan mineral tanaman.

1.1. Definisi dan Klasifikasi.

Suatu ciri khas dari mahluk hidup adalah kemampuan atau kapabilitas sel – sel untuk mengambil zat-zat makanan dari komponen sel itu sendiri sebagai sumber energi. Suplai dan absorpsi dari senyawa-senyawa kimia yang diperlukan untuk proses pertumbuhan dan metabolisme disebut nutrisi. Dan senyawa kimia yang diperlukan oleh organisme disebut  nutrien (unsur hara). Mekanisme bagaimana unsur hara  dikonversi menjadi material selular atau digunakan sebagai sumber energi  dikenal dengan proses metabolisme. Istilah metabolisme mencakup berbagai reaksi yang terjadi pada sel hidup untuk mempertahankan hidup dan untuk pertumbuhan. Dengan demikian nutrisi dan metabolisme mempunyai hubungan  timbal balik.

Pada dasarnya tumbuhan-tumbuhan hijau sangat berbeda dengan manusia, binatang dan mikroorganisme lainnya yang membutuhkan senyawa organik dari luar. Elemen esensial adalah elemen yang harus ada agar siklus hidup yang normal dari organisme  bisa terjadi dan fungsinya tidak bisa diganti oleh senyawa kimia lainnya. Tambahan pula unsur-unsur itu harus mencakup nutrisi sebagai bahan pokok untuk proses metabolisme yang diperlukan dalam aktivitas enzim.

Suatu elemen  dapat dikatakan sebagai hara essensial jika memenuhi kriteria berikut,

  1. Jika tanaman kekurangan suatu unsur hara , tanaman tersebut tidak dapat menyelesaikan seluruh siklus hidupnya.
  2. Defisiensi dari unsur hara tersebut sangat specifik dan tidak digantikan oleh unsur hara lain.
  3. Elemen tersebut terlibat secara langsung dalam nutrisi tanaman, sebagai contoh terlibat langsung dalam proses metabolisme dan sangat esensial,  dan atau juga terlibat dan dibutuhkan untuk proses enzimatik.

Bertolak dari pengertian yang dikemukakan oleh Arnon dan Stout (1939), berikut ini adalah beberapa unsur kimia yang diperlukan oleh tumbuhan tingkat tinggi yakni  :

Karbon                       C          Potassium                     K                     Zink                          Zn

Hidrogen          H         Calsium                        Ca                    Molibdenum               Mo

Oksigen            O         Magnesium                   Mg                   Boron                         B

Nitrogen           N         Iron                              Fe                    Clorin                         Cl

Posphor           P          Mangan                        Mn                   Sodium            Na

Sulfur               S          Cuprum                        Cu                    Silikon                         Si

Cobalt                         Co

Na merupakan unsur dasar untuk tumbuhan tingkat tinggi. Karena itu pada daftar unsur yang diperlukan untuk tanaman tingkat tinggi diberi tanda kurung. Dalam hal ini Na untuk beberapa spesies tanaman, khususnya Chenopodia dan adaptasi spesies terhadap kondisi saling mengambil unsur ini dalam jumlah yang relatif tinggi. Na mempunyai manfaat dan sangat esensial. Hal yang sama juga pada Si, yang dari beberapa penelitian tampak merupakan nutrisi pokok untuk tanaman padi ( Broyer, dkk. 1954) dalam penemuannya yang baru menyatakan bahwa Klorin juga merupakan unsur pokok untuk pertumbuhan tanaman tingkat tinggi. Hal ini sangat diperlukan pada proses fotosintetis ( Arnon,1959). Dari daftar unsur pokok lainnya yang belum terdaftar untuk tumbuhan tingkat tinggi, misalnya saja Vanadium juga merupakan elemen yang sangat penting ( Nicholas, 1961).

Nutrisi tanaman dibagi atas dua  yaitu makronutrien dan mikronutrien. Makronutrien dibutuhkan oleh tumbuh-tumbuhan dalam jumlah yang relatif tinggi ketimbang unsur hara mikronutrient. Kandungan unsur hara makro pada jariingan tanaman, seperrti N, 1000 kali lebih besar daripada kandungan unsur hara mikro Zn. Berikut ini adalah klasifikasi dari unsur hara makro yakni : C, H, O, N, P, S, Ca,  Mg,  (Na, Si). Sedangkan yang termasuk unsur-unsur hara mikro adalah : Fe,  Mn, Zn,  Mo, B, Cl. Pembagian nutrisi tanaman atas makro dan mikronutrient bersifat relatif dan kadang-kadang dalam kasus-kasus lainnya kandungan makronutrient dan mikronutrient ternyata lebih mudah daripada yang tercantum diatas. Misalnya saja kandungan nutrisi dari Fe atau Mn ternyata hampir sama atau sebanding dengan kandungan unsur hara dari S atau Mg. Kandungan unsur hara mikro sering melampui kebutuhan fisiologisnya. Hal ini juga terjadi pada Mn. Klorida juga dibutuhkan dalam jumlah yang cukup tinggi pada beberapa spesies tanaman yang dibutuhkan pada proses fotosintetis.

Contoh-contoh diatas menunjukkan bahwa adanya kandungan hara tanaman pada organ-organ tanaman seperti daun, batang, buah dan akar tidak mengindikasikan kuantitas yang efektif untuk proses fisiologis dan biokimia. Tanaman dalam situasi tertentu juga mengandung elemen yang sebenarnya bukan elemen yang dibutuhkan tumbuhan. Hal ini bisa merupakan toksik bagi tanaman itu sendiri, misalnya Alumunium (Al),  Nikel (Ni),  Selenium (Se) dan Florin (F).

Ditinjau dari segi fisiologis, sebetulnya cukup sulit untuk mengklasifikasikan nutrisi tanaman dalam makronutrien dan mikronutrien, apabila dilihat dari konsentrasi jaringan tanaman itu sendiri. Klasifikasi berdasarkan tingkah laku biokimia dan fungsi fisiologis lebih sesuai. Ditinjau dari segi fisiologis nutrisi tanaman dapat dibagi atas empat  kelompok (lihat Tabel 1.1).

  1. Kelompok pertama, mencakup unsur-unsur pokok dari bahan organik tanaman yakni : C, H, O, N, dan S.  Karbon diperoleh dalam bentuk senyawa CO2 dari atmosfir dan bisa juga dari senyawa HC3 dalam larutan tanah. Senyawa ini diasimilasikan oleh karboksilase membentuk gugusan karboksilase baru. Proses asimilisasi C secara simultan juga diikuti oleh proses asimilasi O, jadi tidak hanya C sendiri tetapi juga CO2 atau HCO3.  Hidrogen diambil dari air pada larutan tanah atau di bawah kondisi atmosfir yang humid. Dalam proses fotosintetis H2O direduksi menjadi H (fotolisis). Proses tansfer ini melalui beberapa proses dan menggunakan senyawa organik yang menghasilkan reduksi nikotinamida adenin dinukleotida (NAD +) yang kemudian direduksi menjadi senyawa NADPH. Ini merupakan koenzim yang sangat penting dalam proses reduksi-oksidasi, seperti NADPH dapat ditansfer dalam bentuk H menjadi sejumlah senyawa yang berbeda-beda. Nitrogen diperlukan tanaman dalam bentuk nitrat atau ion amonium dari larutan atau gas N2 dari atmosfir. Proses yang terakhir disebut Fiksasi molekular N2 dan melalui beberapa organisme (Rhizobium, Actinomyces alni) yang bersimbiosis pada tumbuhan tingkat tinggi. Asimilasi N menjadi NO3- terjadi akibat proses reduksi dan proses persenyawaan. Amonium -N dalam proses asimilasi juga melibatkan proses persenyawaan. Proses Persenyawaan N dari molekul N2 tergantung pada proses awal dari N2 menjadi NH3 yang selanjutnya dimetabolisme oleh proses persenyawaan. Asimilasi sulfat (S) menjadi NO3 -N seperti pada reduksi SO42- menjadi gugus -SH. Sulfur tidak saja diperoleh dari larutan tanah dalam bentuk SO42- tetapi juga diabsorpsi dari SO2 dari atmosfir. Reaksi C,H,O,N,dan S menjadi molekul merupakan proses metabolisme fisiologis yang sangat penting bagi tumbuhan. Hal ini akan diuraikan secara mendalam. Dalam bagian ini hanya disebutkan beberapa unsur pokok dari material organik tumbuhan yang diasimilasi dalam reduksi fisiologis yang kompleks.
  2. Kelompok kedua, adalah gugusan P, B, dan Si serta gugusan lainnya, menunjukkan kesamaan tingkah laku biokimia, semuanya mengabsorbsi anion organik atau zat asam.

Dalam sel tumbuhan unsur-unsur ini dalam bentuk bebas  atau diabsorbsi tidak dalam bentuk difusi anion organik. Misalnya absorbsi Ca2+ oleh gugusan pepsin karboksilik.

3.    Kelompok ketiga, adalah K, Na,  Mg,  Mn,  Cl. Kelompok ini diambil dari larutan  tanah dalam bentuk ion. Dalam sel tanaman ion-ion ini dalam bentuk ion bebas atau dapat diadsorbsi  dan menjadi ion tidak bebas yaitu dalam bentuk anion organik, sebagai contoh penyerapan Ca2+ oleh group karboksil dari pektin. Magnesium juga terikat dengan kuat dalam molekul klorofil. Di sini Mg2+ adalah dalam bentuk chelat yang diikat oleh ikatan kovalen maupun ikatan koordinat ( akan diuraikan lebih lanjut pada hal  selanjutnya). Dalam hubungannya dengan Mg2+, elemen ini sangat erat dan mirip dengan kriteria pada group keempat:  Zn, Fe, Cu,Mo. Elemen  ini secara umum berada dalam bentuk chelat dalam tanaman. Pembagian antara group ketiga dan keempat tidak secara jelas dapat dibagi-bagi untuk Mg2+, elemen Mn dan Ca2+ didalam tanaman juga berada dalam bentuk chelat.

Menurut Nurhayati dkk., ( 1986), unsur- unsur yang dibutuhkan tanaman secara umum dibagi kedalam 2 kelompok, yaitu unsur hara makro dan mikro. Menurut Marschner (1986), selain  unsur hara makro dan mikro juga terdapat unsur hara yang tidak essensial menurut definisi essensial tetapi dapat menstimulasi pertumbuhan atau dapat juga essensial hanya pada beberapa tanaman atau menjadi essensial pada beberapa kondisi. Marschner menyebut dengan beneficial  element. Sebagai contoh adalah Na, Si, Co, Ni, Se, Al.

Tabel 1.1          Klasifikasi Nutrisi Tanaman

Unsur Hara Penyerapan Fungsi Biokimia
Kelompok IC,H,O,N,S Dalam bentuk CO2, HCO3, H2O,H2, NO3-,NH4-,N2,SO42-,SO2.Ion dalam larutan tanah, gas-gas dari atmosfir Sumbangan utama dari bahan organik.Unsur-unsur esensial dari kelompok-kelompok atomik dalam proses enzimatik.Asimilasi oleh reaksi melalui reaksi – reaksi oksidasi – reduksi
Kelompok  IIP ,  B,  Si Dalam bentuk fosfat ,asam Borik/Borat, Silikat berasal dari larutan tanah Esterifikasi dengan kelompok alkohol dalam tanaman. Ester – ester Fosfat terlibat dalam reaksi transport energi
Kelompok IIIK,Na, Mg, Mn, Cl Dalam bentuk ion – ion dari larutan tanah. Fungsi ion spesifik membentuk potensial osmotik.Reaksi reaksi yang lebih spesifik melalui konfirmasi protein enzim menjadi siklus optimum (aktifitasi enzim).Membatasi reaksi -reaksi berpasangan.Menyeimbangkan anion – anion yang dapat larut dan yang tidak dapat larut.
Kelompok IVZn, Fe, Cu,Mo Dalam bentuk ion chelate berasal dari larutan tanah Sebagian besar berada dalam chelate tergabung dalam kelompok prostetik. Memungkinkan transport elektron melalui pertukaran valensi.

.

Unsur hara makro, biasanya diatas 500 ppm dalam tanaman. Untuk hara mikro diperlukan hanya dalam jumlah sedikit, biasanya kurang dari 50 ppm dalam tanaman.

Menurut Epstein ( 1972), unsur- unsur yang diklasifikasikan essensial ada 16 untuk seluruh tanaman budidaya.  Khusus Na, Si, dan kobalt hanya  essensial untuk beberapa tanaman, Klorin adalah unsur yang paling akhir dinyatakan esensial.

Tabel 1.4. Beberapa unsur hara esensial dan peranannya dalam tanaman.

Unsur Peranan dalam tanaman
Nitrogen (N) Penyusun semua protein. Klorofil, dan peranan koenzim, dan asam- asam nukleat.
Phospor (P) Transfer energi, bgn dari ADP, ATP, penyusun beberapa protein, koenzim, asam nukleat, dan substrat metabolisme
Kalium (K) Sedikit peranannya sebagai penyusun komponen tanaman. Berfungsi dalam pengaturan metabolisme sprt fotosintesis, translokasi karbohidrat, sintesis protein dll.
Kalsium (Ca) Komponen dinding sel. Berperan dalam struktur dan permeabilitas membran.
Magnesium (Mg) Penyusun klorofil dan enzim aktivator.
Belerang (S) Bagian penting dari protein tanaman.
Boron ( Bo) Tidak pasti, tetapi dipercaya penting dalam translokasi gula dan metabolisme kabohidrat.
Besi (Fe) Sintesis klorofil dan enzim- enzim untuk transfer elektron.
Mangan ( Mn) Pengendali beberapa sistem oksidasi- reduksi, pembentukan O2 dalam fotosintesis.
Tembaga ( Cu) Katalisator untuk respirasi, penyusun enzim.
Seng ( Zn) Dalam sistem enzim, yang mengatur bermacam- macam aktv. metabolik.
Molibdenum (Mo) Dalam nitrogenase dibutuhkan untuk fiksasi nitrogen.
Kobalt (C)* Penting untuk fiksasi N secara simbiotik oleh rhizobium.* tidak penting untuk semua tanaman berpembuluh menurut  batasan suatu unsur penting oleh  Arnon.
Klorin (Cl) Aktivator sistem untuk menghasilkan O2 dalam fotositesis.

1.2. Fungsi umum unsur hara.

Seperti telah disebutkan diatas C, H, O, N dan S adalah bagian dari bahan organik tumbuhan. Selain hal tersebut unsur- unsur tersebut juga terlibat  dalam proses enzimatik,  C dan O adalah komponen utama group karboksil, H dan O pada proses oksidasi – reduksi,  N  pada pembentukan NH2- , NH =,  dan juga  – N±  dan S dalam pembentukan  group SH. Unsur tersebut juga adalah pereaksi dari berbagai proses biokimia. Beberapa contoh umum dari reaksi tersebut akan dijelaskan dibawah ini.

Karbon diassimilasi oleh tanaman sebagai CO2. Proses ini disebut karboksilasi dan merupakan proses dasar dimana CO2 berperan dalam proses fotosintesis. Proses kebalikannya dimana CO2. dibebaskan juga sudah sangat umum dan dikenal dengan dekarbosilasi. Sebagai  contoh dekarboksilasi adalah pelepasan CO2 dari asam malat ke bentuk asam piruvat. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim malat, coenzim A, nikotin adenin dinukleotida pospat ( NADP) juga dibutuhkan dan mengalami pengurangan selama proses reaksi.

Gambar hal 15,  bk ungu.

Keseimbangan dalam reaksi ini sangat dipengaruhi oleh asam piruvat yang terbentuk. Dua atom H dari asam malat ditransfer  pada reaksi ini. Satu dilepaskan pada proses reduksi coenzim NADP+ dan yang satunya lagi tampak sebagai proton    ( H+). Komponen yang aktif dari coenzim adalah nicotinamida. Oksidasi dan reduksi bentuknya adalah seperti dibawah ini:

GAMBAR  HAL 15

Contoh dari dekarboksilasi juga menunjukan keterlibatan atom N disetiap proses enzim. Semua enzim dan coenzim mengandung N.

Group- SH dapat juga terlibat dalam proses oksidasi – reduksi. Persamaan berikut menunjukkan reaksi dari dua group – SH dari dua molekul systin yang dihasilkan pada proses sintesis satu molekul systin, karakteristik yang majemuk karena adanya jembatan . S –S-. Pada reaksi ini molekul systin dioksidasi  dan dua atom H hilang. S-S group  sangat dikenal di protein, biasanya berfungsi sebagai rantai antara pada rantai polipeptida

GAMBAR……. HAL 15, 17, 18, 21, 22

Group ke tiga dan keempat dari nutrisi tanaman ( Tabel 1.1. ), tidak mempunyai fungsi khusus di sel, hanya menentukan potensial osmotik di sel organel atau dalam keseimbangan ion. Juga dijelaskan unsur hara ini dapat mempengaruhi fungsi khusus. Pada suatu review paper Clarkson dan Hanson ( 1980), menunjukan group ketiga dan keempat dari  group unsur hara yang telah dijelaskan didepan , dibagi lagi menjadi empat kategori. Yaitu:

  1. Merangsang dan mengontrol mekanisme ( Na+, K+, Ca++, Cl-), dengan mengontrol potensial osmotik, permeabilitas membran, elektro potensial dan  ketahanannya.
  2. Mempengaruhi struktur sel ( K+, Ca ²+, Mg²+, Mn²+) dengan mengikat  (binding) dengan molekul organik terutama molekul enzim dan ikut dalam proses pembentukan.
  3. Membentuk asam Lewis ( Mg ²+, Ca²+, Mn²+, Fe²+, Cu²+, Zn²+ ). Ion- ion ini dapat menerima pasangan elektron oleh karena itu dapat mengkatalisis atau merangsang suatu reaksi.
  4. Reaksi redoks ( Cu²+, Fe²+, Co²+, Mn²+). Ion- ion ini adalah komponen essensial dari group prostetik yang bertanggung jawab terhadap transport elektron.

Ca dan Mg mempunyai affinitas yang tinggi untuk group karboksil dan group fosfat, dimana unsur metal seperti Fe, Mn , Cu dan Zn  lebih  cepat ditarik dan specifik dibandingkan N dan S.  Ca oleh karena itu pada umumnya terikat di dinding sel dan membran dan konsentrasinya di sitoplasma relatif rendah dibandingkan  Mg ²+.   Apabila terikat dengan molekul organik ,  bentuk   Mg²+, mengikuti kelompok pyropospat dari coenzym ATP, untuk membentuk kompleks Mg ATP²-,  yang kemudian terikat dengan  enzim protein.  Mg ²+, dapat juga membentuk kompleks dengan koenzim ADP walaupun affinitas ATP untuk Mg lebih besar. Pada beberapa reaksi  kompleks Mn ATP²-,   lebih aktif dibandingkan Mg ATP²-. Pada beberapa reaksi enzimatik dimana ATP adalah penyumbang atau donor pospat, Mg ATP²-. Tampak lebih aktif dari koenzim ( FIG 1.1).

Group terakhir dari unsur hara tanaman ( Tabel 1.1) adalah logam berat. Unsur-unsur ini paling sering tampak dalam bentuk chelat didalam tanaman. Atom dari  logam chelat adalah salah satu yang terikat dalam bentuk ikatan majemuk organik ( ligand) dengan dua atau lebih ikatan.  Contoh bentuk ikatan adalah seperti tampak pada FIG. 1.2.

Ca²+, terikat dengan ethylene diamine tetraacetate ( EDTA), dengan cara ini dua group karboksil dari asam terikat dengan Ca²+, melalui ikatan elektrostatis, sedangkan dua koordinat terikat dalam bentuk antara Ca²+, dan dua atom N. Kompleks yang sangat stabil yang terbentuk, yang  kelarutannya sangat tinggi dalam air dan relatif stabil untuk berubah dalam  ph.

Yang terpenting  dan terjadi ikatan chelate secara alamiah dalam tanaman adalah dari group haem dan chlorophyl. Group haem adalah Fe porphyrin. Besi diikat dengan N-atom dari dua ikatan phyrol dengan ikatan koordinat . Group haem dalam bentuk group prostetik beberpa enzym ( katalase, peroksidase, cytochrome, cythocrome oksidase).  Kehadiran besi ( Fe) dalam ikatan  haem valensi  dapat berubah i dari Fe²+, menjadi Fe3+.

Fe²+ ® Fe³+  +  e¯

Ini memungkinkan transfer elektron, fungsi prinsip dari group prostetik ini. Bentuk yang tereduksi ( Fe”) kelompoknya disebut haem dan didalam bentuk oksidasi ( Fe”’) disebut haemin . Atom logam yang lain seperti Cu, Co dan Mo juga berfungsi dalam sistem enzym analogi cara seperti yang disebutkan pada Fe.

Gambar 1.3 dan 1.4., hal.18, ungu.

Struktur klorophyl mirip dengan struktur haem. ( Fig 1.4.). Ikatan Mg bergabung dengan atom N pada  struktur porphyrin melalui dua ikatan kovalen dan dua ikatan koordinat. Klorofil mempunyai fungsi utama dan penting dalam metabolisme tanaman dimana kompleks logam berat dapat mengantar elektron apabila ada cahaya. Ini adalah proses dasar dari fotosintesis.

Ini seperti  logam berat yang terutama diserap dari tanah dalam bentuk chelat. Proses chelatisasi disekitar akar atau dipermukaan akar, adalah merupakan hal utama yang memungkinkan ketersediaannya.

1.3. Kandungan Mineral .

Material atau bahan tumbuhan hidup terdiri dari bahan organik, air dan mineral. Jumlah relatif dari ketiga komponen tersebut dapat bervariasi, tetapi untuk material tumbuhan hijau, air selalu ada dalam proporsi tertinggi dan mineral dalam proporsi terendah. Distribusi prosentasi dari tiga komponen ini berdasarkan besarnya adalah  ;

Air                               70 %

Bahan Organik 27 %

Mineral             3 %

data yang lebih rinci yang menunjukkan kandungan tingkat mineral tumbuhan dapat dilihat dalam Tabel  1.2 dan 1.3 .

Namun, air mempunyai peranan yang sangat penting karena memampukan tanaman membuat bahan organik hasil fotosintetis. Dengan adanya air, kandungan mineral pada tumbuhan dan organ tumbuhan  menjadi sangat penting secara fisiologis dan praktis.

Tabel 1.2. Kandungan air  dari beberapa jaringan tanaman dalam persen  berat basah.

No Jenis tanaman Persen
1 Bahan  tanaman muda 90 – 95
2 Akar muda 92 – 93
3 Daun tua 75 – 85
4 Jerami biji-bijian  tua 15 – 20
5 Batang 15
6 Biji cereal 10 – 16
7 Biji  masak 7 – 10
8 Buah tomat 92 – 93
9 Jeruk 86 – 90
10 Apel 74 – 81
11 Buah pisang 73 – 78
12 Umbi kentang 75 – 80
13 Akar bit gula 75 – 80

.

Faktor utama yang mengendalikan kandungan mineral tumbuhan adalah potensial pengambilan hara yang tetap secara genetis dan spesifik, bagi hara mineral yang berbeda. Hal ini menjadi dasar   kandungan N dan K pada bahan tumbuhan hijau yang 10 kali lebih tinggi dari P dan Mg, dan pada dasarnya 100-1000 kali lebih tinggi dari kandungan mikronutrient. Pola umum terjadi pada semua spesies tumbuhan tinggi. Namun demikian dalam satu spesies pun terdapat perbedaan yang nyata dalam kandungan  mineral, yang juga ditentukan secara genetis. Hal ini dipelajari Collander  (1941), yang menumbuhkan 20 spesies tanaman yang berbeda-beda dalam larutan hara yang sama dan menentukan komposisi mineral dari tanaman yang tumbuh. Ditemukan bahwa kandungan K tidak banyak berbeda antar spesies tapi  perbedaan nyata dalam kandungan Ca,   Mg dan Si,  dan yang tertinggi ditemukan adalah spesies tanaman yang memiliki potensial pengambilan tinggi terhadap mineral-mineral ini (Atripleks hortense dan Vicia untuk Na, Latuca dan Pisum untuk Mn ) pada kasus – kasus ekstrim mengandung Na atau Mn 60 kali lebih banyak dibanding spesies tumbuhan lain yang memiliki potensial pengambilan hara yang rendah  (Fagopyrum dan Zea untuk Na, Salicornia dan Nicotiana untuk Mg ).

Telah sering diamati bahwa tumbuhan dikotil umumnya mengandung proporsi kation divalen dan monovalen yang lebih besar daripada monokotil. Ca²+, terdapat dalam jumlah yang besar di dinding sel bahan tanaman ( apoplast) dengan jumlah yang sangat sedikit di sitoplasma. Sejak kapasitas pertukaran kation materi dinding sel dari dikotil juga selalu lebih tinggi dibandingkan monokotil, dapat diduga bahwa tingginya pengambilan Ca untuk dikotil berhubungan dengan tingginya kapasitas pertukaran kation. Ini menunjukkan indikasi yang jelas bahwa paling sedikit kontrol dari transport ion divalen antar tanaman adalah tergantung kepada berapa luasnya kapasitas pertukaran kation dari jaringan tanaman ( van de Geijn dan Petit, 1979).

Dalam literatur lama  dikatakan bahwa dalam hubungan sebab akibat antar KTK dan pengambilan kation divalen dan monovalen yang berbeda ( McLean et al., ( 1956 ), Drake and White (1961) ), diketahui bahwa efek pertukaran kation diakar menyebabkan akar menjadi sangat penting dalam mengatur pengambilan kation dan juga komposisi kation tumbuhan ( Mengel, 1961, Cunningham dan Nielsen, 1963 ).

Faktor kedua yang mengontrol kandungan mineral adalah ketersediaan hara tanaman dalam medium hara. Konsentrasi dari mineral tertentu  dalam tanaman meningkatkan bentuk kurva kejenuhan seiring dengan meningkatnya ketersediaannya dalam medium hara. Hubungan digambarkan dalam Gambar 2.25., di hal.106.

Garis bertitik dari kurva dalam kisaran rendah ketersediaan hara menunjukkan bahwa di sini kandungan mineral tumbuhan tetap konstan. Hal ini menunjukkan konsentrasi terendah yang dibutuhkan untuk mempertahankan metabolisme dan kehidupan tanaman. Pertumbuhan dalam keadaan ketersediaan hara yang rendah  sangat terhambat dan bila ada peningkatan dalam suplai hara akan mendorong pertumbuhan. Dengan demikian walaupun ada peningkatan pengambilan hara sebagai hasil dari bertambah banyaknya hara yang tersedia, konsentrasi hara dalam tanaman tetap konstan.

GAMBAR   1.5.

Fig. 1.5. Pengaruh peningkatan pemberian Mg terhadap kandungan Mg pada batang biji-bijian dan biji .( Screiber, 1949).

Hubungan antara ketersediaan hara dalam medium pertumbuhan dan kandungan hara tanaman digunakan dalam metode analisis daun dan tanaman untuk mendiagnosis ketersediaan hara  dalam tanah. Hal ini didiskusikan secara lebih rinci nanti (hal.88). Tumbuhan memerlukan tingkat tertentu dari tiap hara dalam jaringannya, dan jika tidak tersedia akan menggangu pertumbuhan tanaman.  Tingkat kritis kebutuhan hara  berbeda untuk tiap  tanaman. Sangat jelas bahwa hara makro biasanya hadir dalam konsentrasi yang lebih tinggi dibanding hara mikro.

Kandungan mineral berbeda secara nyata antara organ – organ tumbuhan. Umumnya bagian vegetatif tumbuhan seperti daun, batang, dan akar bervariasi sangat tinggi dalam komposisi mineral  dibandingkan buah, umbi dan biji. Tanaman memasok hara dan mineral serta bahan organik dari bagian – bagian lain tumbuhan dan hal ini umumnya menyebabkan terjadinya variasi yang hanya sedikit dalam kandungan antar organ reproduktif dan organ penyimpan. Hubungan ini untuk  Mg dapat dilihat dalam Gambar 1.5.. Hal ini menunjukkan bahwa dengan meningkatnya ketersediaan Mg  dalam tanah, kandungan Mg dalam batang jerami lebih terpengaruh dibanding kandungan Mg biji  (Schreiber, 1949 ). Hubungan yang sama juga terjadi pada hara tanaman lain seperti   N, P , K, Fe dan Ca.

Kandungan hara tanaman juga sangat tergantung dari umur. Tumbuhan muda dan jaringan tumbuhan muda mempunyai kandungan N, P, K yang tinggi. Sementara dibagian tanaman yang lebih tua dan lebih masak, kandungan Ca²+, Mn²+, Fe dan B lebih tinggi lagi

( Smith, 1962 ), asalkan kandungan hara didasarkan pada  bahan kering. Variasi tripikal dalam kandungan N, P, K  selama periode pertumbuhan sereal ditunjukkan dalam Gambar 1.6. pada minggu I musim tumbuh, kandungan hara meningkat. Karena pengambilan hara yang relatif tinggi dibanding laju pertumbuhan. Segera setelah fase pertunasan berakhir laju pertumbuhan sangat tinggi dari perpanjangan batang dimulai. Pertumbuhan yang aktif menyebabkan reduksi dramatis dalam kandungan mineral tanaman karena pengenceran. Bila tanda-tanda bunga telah berkembang sempurna, hanya sedikit perubahan dalam kandungan N, P dan K dalam semua jaringan tumbuhan. Jumlah  tersebut dalam tumbuhan itu sendiri  terjadi perubahan yang  cukup berarti  antara jaringan, karena selama periode pemasakan ini sejumlah besar N dan P ditranslokasikan dari daun dan batang ke biji.

GAMBAR 1.6.

Fig. 1.6. Kandungan N, P, K,  pada tanaman Oats selama satu periode tumbuh. ( Schriber dan Mengel, 1960).

Kandungan mineral tumbuhan biasanya dinyatakan dengan dasar berat kering, dimana bahan tumbuhan segar dikeringkan pada suhu 105° C sampai semua air keluar hingga tersisa   4% K dalam bahan kering atau 3 mg P per gram bahan kering atau 27 ppm Mn dalam bahan kering. Istilah ppm berarti part permillion, 27 bagian Mn ( berat ) per 1.000.000 bagian (berat) bahan kering. Kadang – kadang ug/g atau mg/kg lebih digunakan dibanding ppm. Istilah ini berlaku bila kuantitas kecil dihitung seperti dalam kasus hara mikro. Untuk hara makro kandungan mineral biasanya dinyatakan dalam % atau mg/gram bahan tanaman. Tabel 1.3. menyajikan hasil survei dari kandungan mineral dari berbagai tumbuhan dan organ tumbuhan. Angka – angka yang disajikan hanyalah petunjuk. Kandungan mineral bisa bervariasi secara nyata tergantung dari kondisi pengambilan dan faktor lain termasuk yang disebut diatas.

Untuk tujuan praktis seperti perkiraan pengambilan hara total tanaman atau penggunaan analisis tumbuhan sebagai alat mendiagnosis  ketersediaan hara dalam tanah, kandungan mineral berdasarakan dasar bahan kering adalah paling cocok untuk pertimbangan fisiologis, lebih tepat  untuk menyatakan konsentrasi hara pada tanaman dengan dasar bahan segar dalam bentuk million (mm) atau mili ekuivalen (me), 2,5 me Ca/100g bahan segar. Hal ini akan memberi kesan yang lebih realistik dari konsentrasi mineral aktual dalam sel tanaman. Juga penting kalau menyatakan konsentrasi atau molekul organik seperti asam amino bebas, asam organik  dan gula. Sebagai tanaman, dengan mendasarkan konsentrasi atas bahan segar dan menyatakan nilainya dalam mm atau me, sering lebih muda untuk mengenal hubungan fisiologis. Satu contoh adalah pengaruh umur terhadap kandungan mineral jaringan tumbuhan

Umumnya kandungan air pada bahan tanaman lebih tinggi pada jaringan yang lebih muda sehingga jaringan tumbuhan muda tidak terlalu kaya akan N, P dan K seperti diketahui dari analisis bahan kering. Jungk  (1970),  menunjukkan bahwa dalam kasus Sinapsis alba kandungan K+ dan NO3ˉ yang didasarkan pada berat segar tetap konstan pada seluruh musim tumbuh, asalkan tumbuhan cukup tersuplai kedua hara ini. Buah berdaging dan organ penyimpanan juga mempunyai kandungan air yang tinggi dibandingkan  buah-buahan dan biji-bijian. Dengan demikian perbandingan komposisi mineral dari bahan  kering diperoleh dari sampel bahan segar dengan kandungan air yang sangat berbeda harus dilakukan dengan lebih teliti.

Tabel 1.3. Kandungan mineral pada beberapa bahan tanaman.

Elemen Gandum pada fase akhir pembentukan bulir Biji gandum Jerami gandum Batang pada fase vegetatif
N 39 17 4.5 56
P 4.4 4.3 1.2 4.9
S 3.2 2.8 3.3 9.3
Cl 15 2.7 14 12
K 43 6.4 14 46
Na 5.3 0.2 3 1.3
Ca 9.4 2.2 9.0 29
Mg 2.1 1.2 1.0 2.0
Si 3.5 1.8 3.3 3.4
Fe 74 53 85 550
Mn 130 80 50 250
Cu 7 3 2.3 7
B 6 1.1 7 35
Mo 2 1.6 1.0 -

BAHAN AJAR PEMBIAKAN VEGETATIF

II. STEK

Standar kompetensi : Memahami semua aspek  stek  pada tanaman.

Kompetensi dasar    : Dapat mendeskripsikan peranan anatomi dan  fisiologi dari setiap bagian tanaman yang distek dalam proses pembentukan akar dan daun.

Mengidentifikasi  dan mendeskripsikan macam-macam stek  pada tanaman dan teknik penyetekan

Indikator Hasil Pembelajaran.

dapat  menjelaskan apa itu stek

dapat menjelaskan  aspek anatomi  stek   dalam  pembentukan akar  dan daun .

dapat menjelaskan proses fisiologi stek  dalam pembentukan akar  dan daun .

dapat menyebutkan macam-macam stek  dan dapat menguasai teknis  penyetekan.

2.1. Pendahuluan

Perbanyakan secara vegetatif adalah cara perkembangbiakan tanaman dengan   menggunakan bagian-bagian tanaman seperti  batang, cabang, ranting, pucuk,  daun, umbi  dan akar, untuk menghasilkan tanaman yang baru, yang sama dengan induknya. Prinsipnya adalah merangsang tunas adventif yang ada dibagian-bagian tersebut agar berkembang menjadi tanaman sempurna yang memiliki akar, batang, dan daun sekaligus.

Keunggulan perbanyakan ini adalah menghasilkan tanaman yang memiliki sifat yang sama dengan induknya. Selain itu, tanaman yang berasal dari perbanyakan secara vegetatif lebih cepat berbunga dan berbuah.

Kelemahan dari perbanyakan dengan cara ini membutuhkan pohon induk yang lebih besar dan lebih banyak, sehingga membutuhkan biaya yang banyak.  Selain hal tersebut juga  tidak semua tanaman dapat diperbanyak dengan cara stek, dan tingkat keberhasilannya sangat rendah, terlebih jika dilakukan oleh hobiss atau penangkar pemula.

Perbanyakan dengan stek pada umumnya dilakukan pada tanaman dikotil, pada monokotil masih jarang , namun pada beberapa tanaman seperti asparagus dalam kondisi terkontrol dapat dilakukan.

Perbanyakan tanaman dengan stek meliputi stek batang, stek bertunas daun, stek daun, stek akar, stek mata, stek umbi ( meliputi umbi lapis, umbi palsu, umbi batang, umbi akar dan akar batang).

Stek berasal dari kata stuk ( bahasa Belanda) dan cuttage ( Bahasa Inggris) yang artinya potongan. Sesuai dengan namanya, perbanyakan ini dilakukan dengan menanam potongan tanaman induk kedalam media, agar tumbuh menjadi tanaman baru.

Perbanyakan dengan stek mudah dilakukan karena tidak memerlukan peralatan khusus dan teknis pelaksanaan tidak rumit. Keunggulan teknik ini adalah dapat meng hasilkan tanaman baru dalam jumlah banyak walaupun bahan tanaman yang tersedia sangat sedikit atau terbatas.  Namun  pada kenyataannya tidak semua tanaman dapat diperbanyak dengan stek. Hanya tanaman yang mampu bertahan hidup lama setelah terpisah dari induknya saja yang dapat diperbanyak dengan teknik ini, misalnya anggur, kedondong, sukun , jambu air dsb.

Kelemahan baik secara fisisologis maupun  morfologis adalah hasil perbanyakan dengan cara ini memiliki akar serabut sehingga   mudah roboh pada keadaan iklim kurang mendukung ( ekstrim) misalnya angin yang kencang, tanah selalu jenuh air, dsb.  Hal ini disebabkan  karena   hasil perbanyakan tanaman yang ditanam dengan stek  perakarannya dangkal..

2.2. Aspek Anatomi Stek.

Pengetahuan struktur internal dari batang perlu untuk  memahami proses terbentuknya akar adventif.

Proses pembentukan akar adventif dapat dibagi menjadi 3 fase yaitu:

  • Differensiasi seluler yang diikuti oleh inisiasi, yaitu permulaan pertumbuhan dari sekelompok sel-sel merismatik, keadaan ini biasanya disebut inisiasi akar,
  • Differensiasi dari kelompok sel-sel tersebut  diatas, menjadi primodia akar ( bakal akar) yang dapat dilihat ( recognizeable root primordia).
  • Pertumbuhan dan pemunculan akar-akar baru yang meliputi pelebaran dari jaringan lain dari batang, dan pembentukan  hubungan vaskular dengan jaringan penghubung  yang menghubungkan  bagian yang terluka pada batang yang  distek dengan jaringan vaskular.

Dimana akar mula-mula terbentuk adalah pertanyaan yang sangat menarik dan  hal inilah yang merangsang banyak peneliti untuk meneliti asal mula keluarnya akar pada berbagai tanaman.

Lokasi tepat dimana akar mula-mula terbentuk menurut Langster dan Willey           ( 1982), adalah pada batang yang mengalami pelukaan. Artinya dimana ada pelukaan akan merangsang atau menginduksi akar, yang biasanya didahului atau bersamaan dengan pembentukan kalus tergantung pada jenis tanamannya. Menurut Barney ( 1987), pada kebanyakan tanaman hortikultura buah-buahan biasanya kalus terbentuk dahulu baru diikuti oleh adventious root.

Menurut Winners ( 1975), akar adventif adalah akar yang muncul karena adanya pelukaan, akar ini pada stek batang berasal dari sekelompok sel yang yang berbeda-beda untuk setiap jenis tanaman, kelompok sel inilah yang  kemudian berkembang menjadi sel merismatik.

Pada tanaman tomat dan labu, asal akar adventif adalah didalam parenkhim floem. Sedangkan untuk tanaman   rumput-rumputan  dan kebanyakan familia Graminae asal akar adventif pada stek batang berasal dari adanya pembelahan dari sekelompok sel-sel yang kecil yang berada diantara berkas pembuluh vaskular. Sekelompok sel-sel tersebut terus membelah,  dan akhirnya membentuk primordia akar.  Setelah primordia akar terbentuk,  pembelahan sel terus berlanjut, dan selanjutnya sel tersebut menjadi kelompok sel yang tampak sebagai ujung akar ( root tip) .

Untuk tanaman berkayu, dimana terdapat satu atau lebih lapisan dari floem dan xylem sekunder, asal akar adventif biasanya dari floem sekunder muda.

Waktu untuk keluarnya akar adventif sangat bervariasi tergantung dari banyak faktor yaitu faktor endogenous, eksogenous dan   interaksi dengan lingkungan.

Gambar 2.1.   Fokus dari Gambar

Gambar 2.2     Perkembangan akar muda menjadi akar dewasa.

Gambar 2.3. Struktur anatomi batang tanaman monokotil(jagung) dan dikotil (bunga

matahari)

Gambar 2.4. Struktur anatomi akar tanaman monokotil dan dikotil.

Gambar 2.5. Perkembangan akar muda menjadi akar dewasa.

Beberapa penelitian pada tanaman hias,  menunjukkan bahwa akar akan muncul sekitar 7 sampai 10 hari misalnya pada mawar, soka, kenanga , melati, sedangkan pada aglaonema  dan beberapa varietas diffenbachia yang diberi perlakuan rootone-F sekitar 14-21 hari ( Deviani, 2005).

Penelitian pada stek jambu air varitas Citra yang diberi NAA,  tampak  waktu pengakaran  menunjukkan perbedaan yang sangat nyata dengan yang tidak diberi NAA.   Akar akan muncul sekitar 3 minggu pada tanaman yang diaplikasi NAA. Tanaman yang diaplikasi NAA juga lebih banyak mempunyai tunas dibanding dengan yang kontrol. ( Deviani, 2005).

Penelitian pada mawar juga memberikan respon yang sama dengan yang dijelaskan terdahulu. Stek mawar yang diaplikasi dengan IBA, menunjukkan persentase pertunasan lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol.  Pertumbuhan tanaman  terutama jumlah daun lebih seragam. ( Deviani, 2005).

Inisiasi akar berasal dari parenkim jaringan floem. Pada saat akar adventif terbentuk dan mengalami perkembangan yang pesat, biasanya sumber pati diambil dari jaringan sekitarnya yaitu endodermis, jari-jari floem dan xylem, empulur dan disekitar daerah primodia akar. ( Hartman dan Kester, 1976).

Pada kebanyakan tanaman, inisiasi dan akar adventif terjadi setelah stek dibuat, hal ini disebut dengan akar yang diinduksi, induced root atau akar yang muncul karena pelukaan. Sebagai contoh adalah pengeratan ( girdling) batang atau pada pencangkokan   ( air layering).  Akar adventif pada stek batang berasal dari sekelompok sel  tertentu yang menjadi sekelompok sel merismatik. Jaringan yang terlibat pada tempat asal sangat bervariasi, tergantung pada species tanaman, keadaan induk tanaman sebelum penyetekan dan faktor lingkungan. ( Baker, 1979).

Selanjutnya menurut Baker ( 1979),   faktor lingkungan yang sangat kondusif untuk merangsang keluarnya akar adventif adalah  air, irradiasi dan suhu, ketiganya saling berhubungan  dan berinteraksi dalam menentukan   keluarnya akar adventif.

Pada beberapa jenis tanaman, inisiasi akar adventif terbentuk selama fase-fase awal perkembangan   pada tanaman utuh, sehingga telah ada pada saat stek dibuat. Setelah stek batang dibuat dan ditempatkan pada tempat yang cocok bagi pembentukan akar, kalus akan terbentuk pada bagian ujung bawah dari stek tersebut. Kalus adalah massa yang tidak berbentuk  yang mengalami ligninfikasi dan terdiri  dari sel-sel parenkim pada berbagai tingkatan lignifikasi.

Pertumbuhan sel kalus berasal dari sel-sel muda pada daerah kambium pembuluh, walaupun ada juga beberapa kalus ini yang terbentuk dari sel-sel kortex dan empulur. Pada beberapa fenomena, pembentukan kalus dan pembentukan akar  adalah independen satu dengan lainnya, sehingga hal ini dapat terjadi secara  serempak tergantung dari kondisi lingkungan dan internal.

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa pH media perakaran mempengaruhi proses pembentukan kalus, yang pada akhirnya dapat mempengaruhi proses pembentukan akar adventif baru.

Pembentukan akar adventif dibatasi oleh faktor-faktor inherent ( faktor bawaan dari tanaman) yang  tidak ditranslokasikan didalam jaringan tanaman. Namun dari beberapa pustaka dikatakan bahwa interaksi antara faktor-faktor yang tidak bergerak (immobile) yang terletak didalam sel, mungkin berupa enzim-enzim tertentu dan nutrien serta faktor-faktor endogen yang mudah ditranslokasi saling berinteraksi untuk menciptakan kondisi yang favorable untuk perakaran.

Pada beberapa penelitian pada setek yang dilakukan diakar ( stek akar),inisiasi akar biasanya terjadi dengan didahului oleh inisiasi daun ( Taylor, 1982). Regenerasi dari akar sangat lambat, kecuali diinduksi oleh  zat pengatur tumbuh dari luar misalnya cytokinin, yang akan merangsang keluarnya akar ( Taylor, 1983). Menurut Lindsay   dan Amstrong ( 1983), akar baru yang terbentuk biasanya bukan merupakan akar adventif tetapi adalah akar yang  berkembang dari akar laten yang terkandung didalam cabang akar-akar tua yang mungkin terbawa ketika stek akar dilakukan. Akar-akar ini biasanya berkembang karena adanya perlakuan hara atau zat pengatur tumbuh. Akar-akar ini berasal dari sel-sel dewasa dari pericycle atau endodermis atau kedua-duanya.

Stek akar yang diambil dari tanaman yang muda atau yang telah memasuki fase juvenil,  lebih cepat  berakar dari yang tua. Secara  fisiologis hal ini menurut Baker          ( 1979), dapat disebabkan karena adanya faktor endogenus yaitu adanya auksin untuk merangsang perkembangan akar adventif dan masih tingginya cytokinin didalam tanaman yang dapat merangsang keluarnya akar  pada  bagian bawah tanaman ( akar asli), namun pada banyak kasus yang sering terjadi adalah akar keluar pertama kali dibawah pucuk adventif, dari akar selain akar yang mengalami pemotongan.

Pada beberapa penelitian pada tanaman hias biasanya tanaman yang pertumbuhan bagian atasnya baik (  bagian atas dari tanaman induk), akan diikuti dengan pertumbuhan akar yang juga baik apabila dilakukan penyetekan akar.

Pada beberapa tanaman  sering  menunjukkan fenotipe yang berbeda dengan induknya ,  misalnya sifat berduri dan tidak berduri, contohnya    pada waktu dilakukan stek  akar akan menghasilkan tanaman yang berduri, sedangkan dengan setek daun atau setek batang akan menghasilkan tanaman yang tidak berduri.  ( Barker, 1978).

Terdapat hubungan yang sangat erat antara sifat-sifat anatomi batang dengan faktor-faktor yang mempengaruhi proses pertumbuhan akar.

2. 3. Aspek Fisiologi Stek

Pada waktu akar adventif telah terbentuk maka akan terjadi perubahan yang sangat besar pada proses metabolik. Beberapa hasil penelitian pada potongan batang menunjukkan bahwa sintesis protein dan produksi RNA banyak terjadi. Hasil- hasil penelitian lain pada tanaman berkayu menunjukkan bahwa terjadi perubahan pola DNA  dan enzim ketika akar berkembang. Sintesis protein terjadi sebelum inisiasi akar, peranan protein adalah untuk menghambat inhibitor-inhibitor yang akan mempengaruhi proses metabolik dalam pembentukan akar. Sebagai contoh enzim peroksidase mendekstruksi inhibitor- inhibitor tertentu yang  akan menghambat proses metabolik dalam pembentukan akar adventif.

Beberapa penelitian pada stek advokat yang diberi perlakuan IBA, menggunakan CO2 radioaktif yang diaplikasi kedaun, menunjukkan bahwa setelah kalus dan akar mulai terbentuk terjadi peningkatan dalam jumlah besar dari gula dan terjadi kehilangan yang sangat tinggi dari pati  yang berlangsung dibagian bawah dari stek  Fenomena ini menunjukkan bahwa kalus dan akar yang sedang terbentuk  adalah  sink untuk terjadinya gerakan karbohidrat terlarut  dari bagian atas stek tersebut kearah bawah.

Dalam penelitian lain, pada stek tanaman kacang-kacangan, IAA yang ditambahkan meningkatkan akumulasi gula pada dasar stek, terjadi peningkatan asimilat kearah bawah , hal ini diketahui dari ‘C  berlabel radioisotop yang diberikan kedaun.

Pada telaah fisiologi perakaran stek juga dikenal adanya polaritas yaitu peng-kutuban kesuatu arah tertentu yang inheren pada pucuk dan akar. Stek batang yang diambil dari pucuk yang berada pada ujung distal yaitu bagian yang paling dekat dengan ujung pucuk, dan akar pada ujung proximal ( paling dekat dengan mahkota tanaman         ( crown =  pertemuan pucuk dengan akar). Stek akar membentuk akar pada ujung distal dan membentuk pucuk pada ujung proximal ( Hartman dan Kestler, 1976)

Pada beberapa pustaka menunjukan bahwa polaritas dari jaringan batang sangat kuat, sifat ini disebabkan oleh komponen selular individual, karena betapa kecilnyapun potongan stek, regenerasi secara konsisten terjadi secara polar. Pada waktu sepotong akar dipotong menjadi dua segmen, dua permukaan yang bersentuhan sebelum dipotong adalah serupa dalam segala hal, namun pada saat terjadi regenerasi dari pucuk dan akar, satu permukaan potongan menjadi akar dan permukaan potongan lainnya menjadi batang.

Pada beberapa kasus membuktikan bahwa polaritas regenerasi dari batang sangat kuat dan polaritas regenerasi dari akar lemah,  dan  sangat lemah pada daun. Pengamatan pada stek daun menunjukan bahwa akar dan pucuk muncul pada posisi yang sama, biasanya pada dasar dari stek.

Pada waktu segmen batang dipotong, kesatuan fisiologis terganggu, hal ini menyebabkan suatu redistribusi dari beberapa senyawa, yang terbesar adalah auksin. Gerakan polaritas dari auksin merupakan transpor aktif, dan ternyata merupakan aktivitas sekresi.

2. 4.  Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan stek.

Perbedaan besar terjadi dalam proses pengakaran antar spesies dan  kultivar. Meskipun hubungan botani dapat memprediksi tingkat keberhasilan perakaran yang sama, namun bukti empiris sering berbeda. Keadaan ini disebabkan karena pengaruh yang besar dari berbagai faktor yang saling berinteraksi yaitu antar faktor bahan stek itu sendiri dengan faktor fisiologi dan lingkungan .

Apabila akar telah terinisiasi biasanya proses metabolik akan berlangsung lebih cepat karena akar yang sedang tumbuh merupakan sink untuk translokasi pati atau karbohidrat.

Dari beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa inisiasi akar merangsang sintesis protein dan produksi RNA ( Barber, 1972).   Beberapa hasil penelitian pada tanaman hortikultura khususnya buah-buahan  diketahui bahwa selama  pembentukan akar adventif terdapat banyak enzim-enzim peroxidase, cytochorome oksidase, suksisnic dehidrogenase dan enzim-enzim penghidrolisis pati didalam sel pada jari-jari floem dan xylem dari berkas vaskular. Pada proses perkembangan yang lebih lanjut diketahui bahwa aktifitas dari enzim-enzim tersebut berpindah dari jari-jari floem ke bagian pinggir dari seludang pembuluh.

Selanjutnya Barber ( 1976), mengatakan bahwa   enzim peroksidase berfungsi untuk mendekstruksi inhitor-inhibitor tertentu yang dapat menghambat proses metabolik. Enzim suksinik dehidrogenase dan cythocrome oksidase terlibat dalam respirasi selular, sedangkan enzim amylase terlibat dalam proses perubahan gula dari zat pati sebagai substrat  untuk berbagai proses sintetik.

Pada beberapa penelitian pada stek tanaman anggur ditemukan bahwa stek yang   akar adventif telah keluar serta telah mempunyai kalus, terjadi peningkatan gula dalam jumlah besar , hal ini diduga karena  adanya sink strength dari akar yang telah terbentuk   yang sangat tinggi untuk menarik assimilat dari bagian atas stek ( Taylor, 1976). Hal ini dibuktikan oleh Williams ( 1978),  yang mengatakan bahwa  terjadi pengurasan  pati pada stek  bagian atas.

Beberapa peneliti berpendapat bahwa bagian yang terluka pada batang,  merangsang penarikan karbohidrat ke bagian bawah dari stek untuk proses penutupan luka dan  merangsang proses inisiasi akar.

Taylor ( 1976), menemukan pada suatu penelitian dengan sumber auksin pada kacang-kacangan ditemukan bahwa terjadi peningkatan akumulasi gula pada dasar stek.

Berdasarkan pernyataan diatas Williams ( 1990), mengatakan bahwa untuk mempercepat keluarnya  akar  adventif maka pada stek sebaiknya diambil dari tanaman induk yang sedang aktif tumbuh dan untuk mempercepat keluarnya akar adventif harus ada bud dan harus ditinggalkan 2 helai daun.  Hal ini   dijelaskan oleh Hartini ( 2001), bahwa untuk keluarnya akar adventif secara fisiologi adalah interaksi dari berbagai hormon . Akar juga adalah sink ,  dan akar yang sedang tumbuh mempunyai sink strength yang tinggi,  untuk  penarikan karbohidrat kebawah  dalam  proses penutupan luka dan inisiasi akar. Daun yang telah ada pada waktu penyetekan dapat merupakan tempat terjadinya  fotosintesis, sehingga adalah sumber fotosintat bagi akar..

sedangkan enzim amylase terlibat dalam proses perubahan gula dari zat pati sebagai substrat  untuk berbagai proses sintetik.

Pada beberapa penelitian pada stek tanaman anggur ditemukan bahwa stek yang   akar adventif telah keluar serta telah mempunyai kalus, terjadi peningkatan gula dalam jumlah besar , hal ini diduga karena  adanya sink strength dari akar yang telah terbentuk   yang sangat tinggi untuk menarik assimilat dari bagian atas stek ( Taylor, 1976). Hal ini dibuktikan oleh Williams ( 1978),  yang mengatakan bahwa  terjadi pengurasan  pati pada stek  bagian atas.

Beberapa peneliti berpendapat bahwa bagian yang terluka pada batang,  merangsang penarikan karbohidrat ke bagian bawah dari stek untuk proses penutupan luka dan  merangsang proses inisiasi akar.

Taylor ( 1976), menemukan pada suatu penelitian dengan sumber auksin pada kacang-kacangan ditemukan bahwa terjadi peningkatan akumulasi gula pada dasar stek.

Berdasarkan pernyataan diatas Williams ( 1990), mengatakan bahwa untuk mempercepat keluarnya  akar  adventif maka pada stek sebaiknya diambil dari tanaman induk yang sedang aktif tumbuh dan untuk mempercepat keluarnya akar adventif harus ada bud dan harus ditinggalkan 2 helai daun.  Hal ini   dijelaskan oleh Hartini ( 2001), bahwa untuk keluarnya akar adventif secara fisiologi adalah interaksi dari berbagai hormon . Akar juga adalah sink ,  dan akar yang sedang tumbuh mempunyai sink strength yang tinggi,  untuk  penarikan karbohidrat kebawah  dalam  proses penutupan luka dan inisiasi akar. Daun yang telah ada pada waktu penyetekan dapat merupakan tempat terjadinya  fotosintesis, sehingga adalah sumber fotosintat bagi akar..

2.4.1.      Tanaman  induk.

Tanaman induk yang dimaksud adalah bahan tanam yang akan digunakan untuk memperbanyak tanamam. Bahan tanam harus berasal  dari  pohon induk yang sehat dan telah diketahui asal-usulnya, mudah dibiakan,  tahan hama dan penyakit, produktivitas tinggi, bercabang kekar, tumbuh normal,serta memilliki perakaran yang kuat dan rimbun.

Untuk memperbanyak tanaman keras dan tanaman buah tahunan tanaman induk harus dipilih dari tanaman yang sudah berbuah sedikitnya lima kali agar diketahui secara pasti keunggulan sifat buahnya. Untuk tanaman sayuran dan buah-buahn berumur pendek, tanaman induk di pilih dari tanaman yang bersosok kekar, pertumbuhannya baik dan sehat.

Tanaman induk dapat berupa tanaman lokal atau tanaman yang diintroduksi yaitu tanaman unggulan dari dalam negeri ( lokal)  atau didatangkan dari luar negeri. Cara ini biasanya dilakukan oleh para hobiss yang ingin cepat mendapatkan pohon induk. Sebagai contoh adalah introduksi varietas unggul durian dari Thailand, misalnya si otong dan kani, dua jenis durian unggul dari thailand, yang sekarang telah menjadi durian unggul nasional.. Contoh lain adalah aglaonema dan adenium hibrida yang berasal dari  Thailand.

Selain dengan cara diatas dapat juga dilakukan dengan melakukan eksplorasi atau melacak keberbagai tempat yang diduga merupakan sentra atau banyak terdapat tanaman unggu atau tanaman unik.

Cara lain untuk mendapatkan tanaman induk adalah dengan melacak di arena kontes atau lomba.Biasanya tanaman yang menjadi pemenang  dikontes atau lomba pada ajang-ajang bergengsi akan disahkan dan dilepas pemerintah sebagai varietas unggul nasional. Contohnya adalah durian Petruk yang memenangkan lomba durian yang diadakan Dinas Pertanian Kabupaten Jepara dan belimbing Dewi yang memenangkan lomba buah unggul yang diadakan oleh Dinas Pertanian DKI.

2. 4.2. Faktor fisiologi tanaman:

Hormon dan Zat pengatur tumbuh tanaman

  • Auksin .
  • Cytokinin
  • Giberalin
  • Bahan-bahan yang terbentuk secara alami.

Efek dari daun dan tunas

Efek dari inhibitor.

2. 4. 2.1. Hormon dan  Zat tumbuh tanaman.

Hormon tanaman adalah senyawa organik yang disintesis disalahsatu bagian tanaman dan dipindahkan kebagian lain, dan pada konsentrasi yang sangat rendah mampu menimbulkan suatu respon fisiologis. Ini adalah batasan hormon yang diterima secara universal.

Zat pengatur tumbuh tanaman adalah zat organik yang dalam jumlah kecil  mempunyai aktifitas menstimulasi, menghambat, menekan ( retardasi) dan memodifikasi berbagai proses fisiologi.

Zat pengatur tumbuh tidak disintesis didalam tanaman. (Gardner et al., 1991), mendefinisikan zat pengatur tumbuh tanaman yang di sintesis didalam tanaman dengan sebutan hormon tanaman atau fitohormon. Istilah hormon berasal dari fisiologi hewan yang berarti suatu substansi yang disintesis dalam suatu organ yang akan merangsang terjadinya respon pada organ yang lain. Hormon tanaman tidaklah khusus seperti hormon hewan yang sangat spesifik  akan tempat sintesis ataupun organ tempat responnya, tetapi cenderung mengikuti pola tingkah laku yang umum.

Pada saat ini terdapat lima jenis zpt yaitu auksin, giberelin, sitokinin atau kinin, penghambat pertumbuhan dan etilen.

Sifat-sifat tertentu diperlukan bagi suatu senyawa agar dapat dikelompokkan sebagai fitohormon yaitu : (1) tempat sintesis berbeda dari tempat aktifitasnya, misalnya sintesis dipucuk dan  daun muda, tetapi responnya dibatang, akar atau organ-organ lain. ,(2) respon dihasilkan oleh sejumlah atau sangat kecil ( konsentrasi)., (3) tidak seperti pada vitamin dan enzim, respon mungkin berbentuk formatif dan plastik( tidak dapat pulih, misalnya respon tropi).

Gambar 1.     Beberapa Zat Pengatur Tumbuh  Tanaman yang biasa diaplikasikan, untuk     merangsang pertumbuhan akar dan berbagai proses fisiologis bahan stek.

Tabel 7.1. Aktifitas fitohormon dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Proses tanaman Auksin GA Sitokinin Penghambat pertumbuhan ( ABA) Etilen
Pembelahan sel X X
Pembesaran sel X X X
Inisiasi akar X X
Pembentukan kalus X X
Pembentukan xilem X X
Sintesis RNA dan protein X X X
Pemanjangan batang X X
Pertumbuhan tunas lateral X X X X
Perakaran X X X X

Sumber : Leopold dan Kriedaman ( 1975).

Auksin.

Auksi secara specifik aktivitasnya merangsang perpanjangan sel. Auksin merupakan hormon tanaman pertama yang diisolasi dari alam yang dikenal dengan Indole acetic acid ( IAA). Yang termasuk dalam IAA adalah IBA ,  sedangkan 2,4 D, NAA ( Naptaline acetic acid) dan MCPA ( Metil chloro phenoksi asetat = 2- metil-4 klorofeknoksi asetat), tidak disintesis di tanaman sehingga disebut zat pengatur tumbuh tanaman. Precursor IAA adalah asam amino triptopan.

Auksin dihasilkan pada jaringan meistem yang aktif seperti bud, kuncup, daun muda dan buah yang dimobilisasi oleh enzim IAA oksidase disamping enzim peroksidasi dan beberpa enzim oksidase lainnya. Auksin ditransportasi secara besipetal dan symplastic melalui pholoem. Ada beberpa karakteristik respon terhadap auksin yaitu;

  • Dipengaruhi konsentrasi, konsentrsi harus rendah sehingga akan mempengaruhi aktivitas merangsang perpanjangan sel, tetapi apabila dalam jumlah besar akan bersifat inhibitor.
  • Berhubungan dengan geotropisme dan fototropisme, gerakan yang dipengaruhi oleh rangsang cahaya berhubungan dengan redistibusi auksin sehingga mengalami kesetimbangan.
  • Auksin mengkoordinasi morfogenesis, pada akar dan pucuk bila tidak dalam kesetimbangan kemudian ditambah dari luar maka akan berfungsi menghamabat. Pada kalus, bila diberi dari maka akan berfungsi sebagi promotor dan merangsang  perakaran pada perpanjangan bagian vegetatif.

Auksin terlibat dalam berbagai aktivitas tanaman, seperti pertumbuhan batang, pembentukan akar, membantu untuk menginduksi tunas lateral, pengaktifan sel-sel kambium dsb.

Indole-3-acetic acid (IAA) diidentifikasi sebagai senyawa yang terbentuk secara alami, yang mempunyai kerja auksin yang sangat kuat dan dapat memacu pembentukan akar adventif.

Kadar auksin endogen dan aktivitasnya dalam jaringan berhubungan dengan keseimbangan antara sintesis dengan hilangnya auksin karena transpor dan metabolisme. Auksin diproduksi didalam jaringan merimatik yang aktif ( yaitu tunas, daun uda dan buah). Terjadi imobilisasi oleh fotoksidasi, dan oksidasi enzim ( IAA-oksidase) diseluruh bagian tanaman, terutama dalam jaringan tanaman yang lebih tua ( Wareing dan Philios, 1978).

Transpor auksin berlangsung secara besipetal, yaitu dari ujung ke basal. Pembalikan ujung batang tidak merubah polaritas ini. Walaupun demikian beberapa penelitian, beberapa penelitian dengan menggunakan radioisotop IAA menunujukkan gerakan akropetal ( dari basal ke ujung). ( Gardner et al., 1991).

Transpor auksin adalah simplatik ( dalam floem) dan adalah aktif. Sitokinin dan GA mempercepat transpor auksin, sedangkan penghambat pertumbuhan dalam konsentrasi yang sangat rendah sudah dapat menghambat transpor auksin.

Bahan lain yang dapat memacu pembentukan akar adventif tetapi tidak terbentuk secara alami dan pengaruhnya seperti auksin adalah Indolbutyricacid ( IBA) dan naphtaneaceticacid ( NAA). Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa kedua bahan ini dapat memacu pembentukan akar dibeberpa segmen batang dengan sangat effektif.

Beberapa hasil penelitian pada tanaman perkebunan maupun buah-buahan membuktikan bahwa inisiasi akar pada batang yang distek tergantung pada auksin asli ( native auxin) maupun auksin yang diaplikasi bersama-sama dengan sinergis auksin ((auxin synergis) dapat menginduksi RNA yang terlibat dalam primodia akar.

Tony, Hendro dan Baga ( 1980),  melakukan penelitian pengaruh IBA terhadap pertumbuhan mata tunas dari belahan bonggol pisang Ambon Putih dengan lama perendaman 30 menit, memberikan hasil terbaik terhadap munculnya tunas dibandingkan perlakuan lainnya.

Selanjutnya , Hennywati, Hendro dan Baga ( 1980), juga melakukan penelitian pada bonggol pisang ambon putih untuk melihat pertumbuhan tunas pada beberapa perbedaan konsentrasi, ternyata pada konsentrasi 70 ppm memberikan hasil terbaik dan tercepat keluarnya tunas dibandingkan dengan perlakuan lainnya.

Selanjutnya  penelitian pada nanas dengan menggunakan IBA, untuk melihat kecepatan keluarnya perakaran tunas, hasil terbaik adalah dengan merendam tunas selama 24 jam dengan konsentrasi IBA 50 ppm. (Budi, Siti dan Siswando ( 1981))

Cytokinin

Cytokinin dikenal sebagai zat pengatur tumbuh yang merangsang sitokinesis ( pembelahan sel). Zeatin diperoleh dari isolasi endosperm biji muda jagung, zeatin kaya akan kinin, tempat sintesiinya adalah akar  muda, buah muda dan jaringan endosperm muda. Cytokinin berasal dari adenin dengan rantai cabang yang berasal dari isoperne. Dialam kini terkonjugasi dengan gula dan pospat.

.

Cytokinin adalah hormon tanaman yang terlibat dalam pertumbuhan sel dan differensiasi. Bebagai bahan alami maupun sintetik seperti Zeatin, kinetin, dan 6-benzyl adenin memiliki aktifitas seperti cytokinin. Beberapa penelitian pada batang kapri, pada fase awal pertumbuhan menunjukkan bahwa pada konsentrasi rendah dapat memacu inisiasi akar tetapi pada konsentrasi tinggi justru menghambat inisiasi akar. Namun aplikasi pada fase lebih lanjut  pada konsentrasi tinggi tersebut tidak menghambat inisiasi akar.

Penelitian pada tembakau menunjukkan bahwa cytokinin dalam aksinya berhubungan dangan auksin. Stek daun adalah bahan yang sangat baik digunakan untuk menguji perilaku auksin dan cytokinin. Pada penelitian dengan stek begonia tampak bahwa pemberian cytokinin yang relatif tinggi ( 13ppm), merangsang pembentukan tunas dan menghambat pembentukan akar, auksin pada konsentrasi yang tinggi memberikan  efek yang berlawanan. Namun terdapat hubungan interaksi antar auksin dan cytokinin. Pada konsentrasi rendah ( sekitar 2 ppm),  IAA memacu pembentukan tunas, yang berarti memperkuat pengaruh cytokinin. Juga pada konsentrasi rendah ( sekitar 0,8ppm),  kinetin menstimulasi pengaruh IAA dalam memacu perakaran.

Faktor lingkungan seperti suhu dan panjang hari saling berhubungan dalam   kerja auksin dan cytokinin. Pada temperatur tinggi ( 27°C) menghambat pembentukan tunas dan melawan efek perangsangan dari cytokinin dalam proses pembentukan tunas maupun efek yang menekan dari cytokinin. Sebaliknya efek auksin distimulasi pada hari panjang dan pada temperatur rendah (15°C). Namun pada intensitas cahaya rendah, baik auksin maupun kemampuan regenerasi tidak dipengaruhi suhu.

Pada cocor bebek , tunas diinisiasi pada lekukan daun,  dan terjadi pada fase dini dalam pembentukan daun. Pucuk yang tumbuh kemudian menjadi  daun berasal dari tunas-tunas ini. Pada fase ini,  aplikasi cytokinin mempunyai efek perangsangan pada perkembangan tunas sedangkan aplikasi auksin menghambat perkembangan tunas tetapi menstimulasi pembentukan akar.

Gibberalin ( GA).

GA berbeda dengan auksin dalam aktivitas fisiologinya., GA sangat luas, walaupun secara khusus dan sangat spesifik adalah memperpanjang buku ( internode elongation). Pada beberapa penelitian tanaman yang cukup GA, apabila kekurangan akan memberikan pengaruh dwarfisme. GA dalam kondisi yang berlebih tidak langsung menyebabkan toksik dan pengaruh menghambat ( inhibitor).

Menurut Weaver (……),   GA  adalah suatu kelompok yang saling berkaitan dari  senyawa-senyawa yang terbentuk secara alami, dan dikenal terutama karena pengaruhnya dalam merangsang pemanjangan batang. Pada konsentrasi yang relatif  tinggi tampak  menghambat pembentukan akar adventif. Terdapat bukti bahwa penghambatan tersebut merupakan efek langsung yang mencegah pembentukan awal sel yang terlibat dalam transformasi dari jaringan batang dewasa kekondisi merismatik.

Banyak peneliti yang mengasumsikan GA, ditranslokasikan secara simplastik, tetapi kehadirsn GA, dalam jumlah tinggi padaa jaringan floem maupun xilem pada kondisi tertentu menunjukkan bahwa transpor mungkin berlangsung secara simplastik maupun apoplastik ( Krisnamoorthy, 1975),  laju transpor dalam floem menurut pengamatan sama dengan laju transpor karbohidrat. Kalau pergerakan auksin mungkin pasipetal atau akropetal maka GA  bebas besipetal dan akropetal.

Giberalin mempunyai fungsi regulasi sintesis asam nukleat dan kemungkinan  menekan inisiasi akar melalui interferensi dalam proses tersebut. Namun pada beberapa hasil penelitian pada tomat dan kapri menunjukkan bahwa pada konsentrasi rendah giberalin merangssang inisiasi akar . Penelitian yang lain pada daun begonia tampak giberalin menekan pembentukan tunas, namun merangsang pembentukan akar.

Hasil penelitian Asandhi ( 1987), menunjukkan bahwa pada konsentrasi yang rendah GA, merangsang keluarnya akar adventif pada kedondong, namun apabila konsentrasi dinaikkan akar menjadi terhambat namun tunas  yang telah ada sewaktu penyetekan akan lebih dahulu muncul.

Pernyataan diatas didukung oleh hasil penelitian pada stek daun Sansievera sp. menunjukkan pada konsentrasi yang rendah GA merangsang keluarnya root tip, namun peningkatan dosis akan lebih merangsang keluarnya tunas daripada munculnya root tip.   ( Baker dan Lindsay, 1989).

Giberalin adalah sejenis hormon tumbuh yang mula-mulla ditemukan di Jepang oleh Kurosowa pada tahun 1926. Kurosowa melakukan penelitian pada penyakit bakane yang menyerang padi. Penyakit ini disebabkan oleh jamur Giberella fujikoroi  Sampai saat ini telah ditemukan 10 jenis giberelecic acid yang disimbolkan GA ( 1 -10). Sebagai hormon, GA sangat berpengaruh terhadap sifat genetik dwarfsisme ( kerdil karena mutasi), pembungaan, partenokarpi, pemanjangan sel, merangsang keluarnya akar dan berbagai proses fisiologis lainnya. Yang terutama  fungsi GA dari seluruh proses fisiologi adalah pemanjangan sel dan meransang  aktivitas kambium.( Sujatmaka,……….)

Pada suatu penelitian pada tanaman anggur, jeruk , jambu, penggunaan GA merangsang pemanjangan akar.  Aplikasi pada bahan stek mempercepat keluarnya akar adventif pada dosis yang rendah, peningkatan dosis yang diberikan tidak menunjukkan hasil yang berbeda nyata. ( Lindsay dan Taylor, 1989).

Gambar  2.     Zat  pengatur tumbuh GA.

Bahan-bahan yang terbentuk secara alami

Banyak senyawa baik yang telah diidentifikasi yang berpengaruh dalam merangsang pembentukan akar adventif. Beberapa  diantaranya adalah semacam kofaktor pengakaran ( rooting cofactor). Meskipun dapat diekstrak dari tanaman namun secara normalnya tidak dimasukkan dalam proses fisiologi.

  • Ethylene (C2H4) dihasilkan  oleh tanaman dan mempunyai pengaruh hormonal meskipun tidak secara pasti memenuhi definisi hormonal. Penelitian terhadap ethylene pada beberapa tanaman sering memberikan hasil yang tidak konsisten. Namun Krisnamoorty ( 1999),  menemukan pada tanaman jambu air bahwa pemberian ethylene dalam bentuk Ethapon  bersama dengan IAA  akan merangsang pembentukan akar adventif.
  • Eth dalam aktivitasnya sangat luas, dapat meningkatkan kerja auksin, karena antara Eth dan auksin terdapat hubungan yang sangat erat.
  • Banyak bahan-bahan lain yang mempunyai fungsi seperti hormon namun belum dapat diidentifikasi.

Hello world!

Welcome to WordPress.com. This is your first post. Edit or delete it and start blogging!