BAB
I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Tanah dan air serta udara merupakan
sumberdaya kehidupan. Tanah yang subur merupakan tempat hidup mikroorganisme
yang baik. Selain itu, tanah yang merupakan sumber kehidupan yang baik adalah
tanah yang subur, yaitu kemampuan atau kualitas suatu tanah dalam menyediakan
unsur-unsur hara tumbuhan dalam jumlah yang mencukupi kebutuhan tumbuhan, dalam
bentuk senyawa yang dapat dimanfaatkan tumbuhan, dan dalam perbandingan yang
sesuai untuk pertumbuhan tumbuhan tertentu apabila suhu dan faktor-faktor
pertumbuhan lainnya mendukung pertumbuhan normal tumbuhan. Dalam
mempelajari ilmu fisiologi terutama fisiologi tumbuhan kita harus mengetahui
apa saja yang diperlukan tumbuhan untuk kelangsungan hidupnya. Juga bagaimana
bahan-bahan yang dibutuhkan tumbuhan tersebut dapat masuk dan terserap dengan
baik kedalam tubuh tumbuhan.
Tanah dan nutrien adalah dua hal yang sangat essensial
diperlukan tumbuhan selain faktor-faktor lain. Tanah dan nutrien adalah dua hal
yang saling berkaitan satu sama lain. Tanah diperlukan tumbuhan sebagai tempat
hidup (habitat) dimana tumbuhan tersebut ditanam. Namun yang tak kalah penting
adalah unsur hara yang terkandung dalam tanah yang diperlukan tumbuhan sebagai
nutrien untuk pertumbuhannya. Untuk memenuhi kebutuhan nutriennya, tumbuhan
menyerap tanah yang mengandung unsur hara dengan berbagai proses. Unsur hara
yang diserap juga dengan berbagai bentuk baik ion maupun molekul. Seperti
manusia, tumbuhan memerlukan makanan yang sering disebut hara tumbuhan. Berbeda
dengan manusia yang menggunakan bahan organik, tumbuhan menggunakan bahan
anorganik untuk mendapatkan energi dan pertumbuhannya.
Setiap tumbuhan sedikitnya
membutuhkan 16 unsur hara agar pertumbuhannya normal.
Hara tersebut dapat berasal dari tanah maupun udara.
Salah satu hara yang berperan penting bagi pertumbuhan dan perkembangan
tumbuhan adalah fosfor karena termasuk hara makroesensial. Konsentrasi fosfor dalam tumbuhan umumnya antara 0,1% sampai 0,4%. Unsur
fosfor terdapat di seluruh sel hidup tumbuhan yang menyusun
jaringan tumbuhan seperti asam nukleat, fosfolipida dan fitin.
Asimilasi fosfor adalah salah satu
proses yang sangat berperan pada metabolisme tumbuhan. Maka dari itu, penulis
ingin mengetahui bagaimana asimilasi fosfor dan bagaimana manfaatnya terhadap tumbuhan.
B. Rumusan Masalah
Asimilasi fosfor merupakan proses yang
sangat berpengaruh bagi metabolisme tumbuhan. Maka, bagaimana proses asimilasi
fosfor pada tumbuhan ? Apa manfaat asimilasi fosfor bagi tumbuhan ?
BAB
II
ISI
A. Fosfor
Fosfor
merupakan salah satu nutrisi utama yang sangat penting
dalam pertumbuhan tumbuhan. Fosfor tidak terdapat secara bebas di alam. Fosfor
ditemukan sebagai fosfat dalam beberapa mineral, tumbuhan dan merupakan unsur
pokok dari protoplasma. Fosfor terdapat dalam air sebagai ortofosfat. Sumber
fosfor alami dalam air berasal dari pelepasan mineral-meneral dan biji-bijian.
Fosfor adalah hara makro esensial yang
memegang peranan penting dalam berbagai proses, seperti fotosintesis,
asimilasi, dan respirasi. Fosfor merupakan komponen struktural dari sejumlah
senyawa molekul pentransfer energi ADP, ATP, NAD, NADH, serta senyawa sistem
informasi genetik DNA dan RNA (Gardner et al. 1985). Embleton et al. (1973)
menyatakan bahwa P berperan dalam pertumbuhan tumbuhan (batang, akar, ranting,
dan daun). Fosfat dibutuhkan oleh tumbuhan untuk pembentukan sel pada jaringan
akar dan tunas yang sedang tumbuh serta memperkuat batang, sehingga tidak mudah
rebah pada ekosistem alami (Thompson dan Troeh 1978, dan Aleel 2008).
Unsur fosfor diperlukan dalam
pembentukan primordial bunga serta organ reproduksi, dalam pemasakan buah,
pembentukan biji terutama pada tumbuhan serealia. Pada proses fisiologis tumbuhan,
fosfat berperan sebagai sumber energi utama reaksi metabolisme dan biosintesis.
Dalam proses glikolisis, pernafasan atau fotosintesis, energi ini dilepaskan dan
digunakan untuk menyusun ikatan pirofosfat yang kaya energi. Fosfat berfungsi
sebagai aktifator enzim yang mengatur proses-proses enzimatik dalam tumbuhan.
Fosfat berperan dalam pembentukan asam nukleat (RNA dan DNA), menyimpan serta
memindahkan energi ATP dan ADP, merangsang pembelahan sel dan membantu proses
asimilasi dan respirasi (Poerwowidodo, 2000).
Unsur ini
diserap oleh tumbuhan dalam
bentuk ion H2PO4, HPO4 dan PO4.
Diantara ke-3 ion ini yang lebih mudah diserap adalah ion H2PO4 karena bermuatan satu (valensi satu) sehingga tumbuhan hanya
membutuhkan sedikit energi untuk menyerapnya esensialitas dari unsur ini
adalah:
1. Membentuk dalam penyusunan senyawa ATP yaitu senyawa berenergi tinggi yang
dihasilkan dalam proses respirasi siklus kreb sehingga tumbuhan dapat melakukan
semua aktifitas biokimianya seperti pembungaan, pembentukan sel, transpirasi,
transportasi dan fotosintesus secara absorbsi.
2. Membentuk senyawa fitin ( Ca-Mg-inositol-6P) yang terdapat dalam biji
tepatnya dalam endosperm untuk proses perkecambahan.
3. Membentuk DNA dan RNA untuk pembentukan inti sel
DNA Nukleotida.
DNA Nukleotida.
4. Membentuk senyawa fosfolipid yang berfungsi dalam mengatur masuk keluarnya
(permeabilitas) zat-zat makanan didalam sel dan merupakan bahan dasar dari
bagian sel.
Kekurangan fosfat dapat mengganggu
sistem fisiologis tumbuhan seperti pertumbuhan akar. Terhambatnya pertumbuhan
akar turut mengganggu absorpsi unsur hara lain sehingga pertumbuhan tumbuhan
menjadi terhambat. Namun kelebihan fosfat juga akan memberi dampak negatif
karena membuat umur tumbuhan terlihat lebih pendek dibanding tumbuhan dengan
kadar fosfat normal (Rosmarkam dan Yuwono, 2002).
B. Asimilasi Fosfor dan Peranannya
pada Tumbuhan
Fosfat yang diserap tanaman tidak
direduksi, melainkan berada di dalam senyawa-senyawa organik dan anorganik
dalam bentuk teroksidasi. Fosfor anorganik banyak terdapat di dalam cairan sel
sebgai komponen sistem penyangga tanaman. Dalam bentuk organik, fosfor terdapat
sebagai: (1) Fosfolipid, yang merupakan komponen membran sitoplasma dan
kloroplas; (2) Fitin, yang merupakan simpanan fosfat dalam biji; (3) gula
fosfat, yang merupakan senyawa antara dalma berbagai proses metabolisme
tanaman; (4) Nukleoprotein, komponen utama DNA dan RNA inti sel; (5) ATP, ADP,
AMP,dan senyawa sejenis, sebagai senyawa berenergi tinggi untuk metabolisme;
(6) NAD dan NADP, merupakan koenzim penting dalam proses reduksi dan oksidasi;
dan (7) FAD dan senyawa lain, yang berfungsi sebagi pelengkap enzim tanaman
(Salisbury and Ross, 1995).
Adenosin trifosfat (ATP) terbentuk
melalui proses fosforilasi oksidatif pada asimilasi fosfat oleh tumbuhan.
Fosfor yang di asimilasi menjadi ATP dengan cepat segera ditransfer melalui
reaksi metabolik berikutnya menjadi berbagai macam bentuk fosfat dalam tanaman,
diantaranya gula fosfat, fosfolipid, dan nukleotida.
Asam deksiribonukleat (DNA) yang tersusun
dari basa purin dan pirimidin, gula pentosa, dan fosfat berfungsi sebagai
pembawa informasi genetik, sedangkan RNA sebagai penerjemah informasi dan
keterlibatan lain dalam sintesis protein. NAD, NADP, dan FAD berlaku sebagai
reduktan dalam sintesis senyawa-senyawa organik tumbuhan. Fosfor juga merupakan
unsur penyusun fitin, yaitu bentuk utama fosfor yang tersimpan dalam biji.
Substansi ini merupakan garam kalsium dan magnesium inositol asam heksafosfat,
sedangkan fosfolipid merupakan bahan yang berperanan penting dalam mengatur
permeabilitas membran sel dan pengangkutan ion (Salisbury and Ross, 1995).
Soepardi (1983) mengemukakan peranan
fosfor antara lain penting untuk pertumbuhan sel, pembentukan akar halus, dan
rambut akar, memperkuat jerami agar tanaman tidak mudah rebah, memperbaiki
kualitas tanaman, pembentukan bunga, buah dan biji serta memperkuat daya tahan
terhadap penyakit.
Melihat uraian di atas, makan kekurangan
P pada tanaman akkan mengakibatkan berbagai hambtaan metabolisme, diantaranya
dalam proses sintesis protein, yang menyebabkan terjadinya akumulasi
karbohidrat dan ikatan-ikatan nitrogen. Kekurangan Fosfor pada tanaman dapat
diamati secara visual, yaitu daun-daun yang tua akan mengalami kunguan atau
kemerahan karena terbentuknya pigmen antosianin. Pigmen ini terbentuk karena
akumulasi gula di dalam daun sebagai akibat terhambatnya sintesis protein.
Gejala lain adalah nekrosis (kematian jaringan) pada pinggir atau helai dan
tangkai daun, diikuti melemahnya batang dan akar tanaman.
Proses asimilasi mencakup tiga hal
yaitu, (1) fosfat anorganik diserap dan bergabung dengan molekul-molekul
organik; (2) transfosforilasi; (3) fosfat atau pirofsofat dipecah lagi melaui
proses hidrolisa maupun substitusi radikal organik.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Dari
hasil-hasil yang di atas, dapat diambil suatu kesimpulan bahwa proses asimilasi
mencakup tiga hal yaitu, (1) fosfat anorganik diserap dan bergabung dengan
molekul-molekul organik; (2) transfosforilasi; (3) fosfat atau pirofsofat
dipecah lagi melaui proses hidrolisa maupun substitusi radikal organik.
3.2 Saran
Untuk lebih memahami semua materi
tentang pengaruh unsur P (organik) terhadap tanaman padi, disarankan
para pembaca mencari referensi lain yang berkaitan dengan materi pada makalah
ini.
DAFTAR PUSTAKA
Aleel, K.G. 2008. Phosphate
Accumulation in Plant: Signaling. Plant. Physiol. 148:3-5
Embleton, T.W., W.W. Jones, C.K. Lebanauskas, and W. Reuther. 1973. Leaf Analysis as a
Diagnostic Tool and Guide to Fertilization. In W. Reather
(Ed.). The
Citrus Industry. Rev. Ed. Univ. Calif .Agr.
Sci. Barkely. 3:183- 210
Gardner, F.P., R.B. Pearce, and R.L. Mitchell. 1985. Physiology of Crop Plant. Alih bahasa.
Susilo, H. 1991. UI Press.
Jakarta. P. 455
Poerwowidodo. 2000. Telaah
Kesuburan Tanah. Angkasa, Bandung
Rosmarkam, A. dan N. W. Yuwono. 2002.
Ilmu Kesuburan Tanah. Kanisius, Yogyakarta.
Salisbury, F. B. dan C. W. Ross.
1995. Fisiologi Tumbuhan. Terjemahan
D. R. Lukman dan
Sumaryono.
Penerbit ITB. Bandung.
Soepardi, G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. IPB. Bogor
Thompson, L.M. and F.R. Troeh. 1978. Soil
and Fertility. New York, Mc Graw-Hill Book
