Bellissime Stelle ^^

Appreciating the Smallest Imagination

SUPLAI NITROGEN PADA TUMBUHAN Juni 28, 2010

Filed under: Uncategorized — arcturusarancione @ 8:00 PM
  1. Tujuan
  2. Mengamati cirri-ciri tanaman yang mengalami defisiensi nitrogen
  3. Mengamati pengaruh nitrogen yang diberikan terhadap kandungan nitrat di dalam tumbuhan.
  1. Pendahuluan

Nitrogen merupakan salah satu unsur yang paling luas penyebarannya di alam. Sekitar 3,8×1015 ton N2-molekuler terdapat di atmosfer, sedangkan pada litosfer terdapat sekitar 4,74 kalinya. Diperkirakan, setiap tahun biosfer menerima tambahan N netto sebesar 9 juta metrik ton, dari selisih total tambahan melelui fiksasi biologis dengan total kehilangan akibat denitrifikasi.

Siklus nitrogen dari fiksasi N2-atmosfer secara fisik/kimiawi yang menyuplai tanah bersama presipitasi, dan oleh mikroorganisme baik secara simbiotik maupun nonsimbiotik yang menyuplai tanah baik melaliu inangnya maupun setelah mati. Sel-sel mati ini bersama dengan sisa tanaman/hewan akan menjadi bahan organic yang siap didekomposisikan dan melalui serangkaian proses mineralisasi (aminisasi, amonifikasi, dan nitrifikasi) akan melepaskan N-mineral (NH4+ dan NO3) yang kemudian di immobilisasi oleh tanaman atau mikrobia.

Gas amoniak hasil proses aminisasi apabila tidak segera mengalami amonifikasi akan segera tervolatilisasi ke udara, begitu pula dengan gas N2 hasil denitrifikasi nitrat, keduanya merupakan sumber utama N2-atmosfer. Kehilangan nitrat dan ammonium melalui mekanisme pelindingan (leaching) merupakan salah satu penyebab penurunan kadar N di dalam tanah.

Unsur nitrogen di dalam tanaman dijumpai dalam bentuk anorganik atau organik yang bergabung denagn C, H, O dan kadangkala dengan S untuk membentuk asam amino , asam nukleat, klorofil, alkanoid, dan basa purin. Unsur N tersebut berkorelasi sangat erat dengan perkembangan jaringan meristem, sehingga sangat menentukan pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Hanafiah, 2007).

III. Hasil Pengamatan

Perlakuan Hasil Uji Terhadap Nitrat dari (+++ sampai -)
Sesudah 7 Hari
Tanaman 1  (+NO3) +++
Tanaman 2  (+NH4) +
Tanaman 3  (-NO3)
Sesudah 14 Hari
Tanaman 1  (+NO3) +++
Tanaman 2  (+NH4) +
Tanaman 3  (-NO3)

IV. Pembahasan

Nitrogen adalah unsur yang diperlukan untuk membentuk senyawa penting di dalam sel, termasuk protein, DNA dan RNA.  Setiap makhluk hidup memerlukan nitrogen sebagai komponen penyusun tubuhnya, tak terkecuali tanaman. Nitrogen di dalam tanah terdapat dalam tiga bentuk, yaitu: senyawa nitrogen organic, ammonium, dan nitrat. Nitrogen organic meliputi hasil deposisi hewan maupun tumbuhan yang sebagian besar tidak tersedia bagi tanaman. Sedangan sebagaian kecil yang tersedia telah berubah bentuk menjadi urea. Bentuk nitrogen yang tersedia bagi tanaman didominasi oleh mineral anorganik, baik pada kompleks pertukaran ion maupun larutan tanah. Selain itu, tanaman juga memperoleh nitrogen sebagai bentuk dari hasil fiksasi bakteri penambat nitrogen yang hidup di daerah rhizosfer (Campbell, 2003).

Praktikum ini membahas mengenai pengaruh defisiensi nitrogen pada tanaman tomat.  Selama 2 minggu tanaman tomat diberikan perlakuan dengan penyiraman larutan Hoagland ( ¼) yang bebas nitrogen selama 2 minggu. Setelah 2 minggu, batang tanaman diambil untuk diuji dengan difenilamin sulfat. Praktikan menemukan bahwa setelah 2 minggu tanaman tersebut belum terbebas dari nitrat. Hal ini  ditunjukkan oleh masih adanya warna biru pada sample batang tanaman tomat. Perlakuan penyiraman dengan hoagland dilanjutkan hingga minggu berikutnya atau sampai indikator difenilamin sulfat tetap berwarna kuning kehijauan.

Setelah tanaman bebas nitrat, teramati bahwa tanaman menunjukkan gejala defisiansi nitrogen; daun yang menguning dan cenderung untuk kering dan layu. Percobaan selanjutnya adalah memberikan sample tanaman tomat bebas nitrat tersebut dengan tiga jenis larutan yang berbeda, yakni : Ca(NO3)2 0,01 M, (NH4)2 SO4 0,01 M, dan larutan hoagland (1/4) bebas nitrogen. Setelah satu minggu disiram dan di uji dengan indikator kembali, tanaman tomat yang diberikan larutan Ca(NO3)2 menunjukkan warna biru yang lebih pekat karena akumulasi nitrat yang lebih banyak. Larutan Ca(NO3)2 merupakan bentuk nitrat terlarut yang mampu digunakan dan tersedia bagi tanaman. Sedangkan pada penyiraman dengan larutan (NH4)2SO4 tidak  terjadi akumulasi nitrat yang terlalu besar untuk diserap oleh tanaman. Tanaman akan lebih mudah menyerap nitrogen tersedian dalam bentuk nitrat langsung. Lain halnya denagn ammonium, tumbuhan memerlukan mekanisme khusus untuk menyerapnya, terutama apabila ammonium tersebut terikat pada struktur mineral tanah. Nitrat yang mayoritas terdapat dalam larutan tanah, akan lebih mudah diambil oleh perakaran. Selain itu, ammonium harus segera digunakan oleh tanaman dalam sintesis protein karena berpotensi untuk menghambat produksi ATP dan dinitrogenase. Oleh sebab itu, akumulasinya harus dibatasi. Tanaman yang tetap diberikan perlakuan Hoagland tidak menunjukkan warna biru. Hal ini menandakan bahwa tidak terjadi akumulasi nitrat pada tanaman tomat. Tanaman dengan perlakuan ini juga mengalami defisiensi nitrogen yang parah, dengan sebagian besar daunnya layu serta menguning dan pertumbuhan akar yang terbatas (Miftahudin, 2008).

  1. Kesimpulan

Nitrogen merupakan salah satu unsure makro esensial yang dibutuhkan oleh tanaman. Tanaman menggunakan nitrogen dalam proses pembentukan DNA, RNA, maupun protein sebagai pembangun jaringan tubuh tumbuhan. Nitrogen dapat diserap tanaman dalam bentuk nitrat dan ammonium. Amonium adalah salah satu bentuk senyawa nitrogen yang tidak dapat diakumulasikan dalam jaringan tumbuhan dalam jangka waktu yang lama Senyawa ini dapat menghambat produksi ATP. Gejala defisiensi nitrogen adalah tanaman tumbuh kerdil dan daunnya menjadi kekuningan (klorosis).

VI.  Daftar Pustaka

Campbell, N.A, J.B Reece, L.G.Mitchell. 2003. Biologi Edisi Kelima jilid II. Jakarta:Erlangga.

Hanafiah, Kemas Ali. 2007. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Jakarta: Rajawali Press.

Miftahudin, et.al. 2008. Fisiologi Tumbuhan Dasar. Bogor: Departemen Biologi FMIPA IPB.

  1. Jawaban Pertanyaan

1.  Pada tanaman yang memperoleh sumber N dari larutan Ca(NO3)2 0,01 M mendapatkan suplai nitrat yang cukup banyak bagi pertumbuhan tanaman tersebut, sedangkan pada tanaman yang memperoleh sumber nitrat dari larutan (NH4)2 SO4 0,01 M nitrat yang diperoleh sedikit, karena harus segera diubah ke dalam bentuk lain. Tanaman yang diberi larutan hoagland tidak memperoleh nitrat sehingga mengalami defisiensi. Gejala tanaman yang kekurangan N adalah tanaman kerdil, pertumbuhan akar terbatas, dan tanaman mengalami klorosis yaitu daun-daunnya menjadi berwarna kuning serta gugur.

2. Reduksi nitrat menjadi nitrit terjadi di dalam sitosol. Sel tumbuhan lalu mentranspor nitrit dari sitosol ke kloroplas dan plastida akar, agar direduksi menjadi amonium. Nitrat direduksi di akar namun bila suplai nitrat meningkat, nitrat ditranslokasikan ke pucuk untuk segera diasimilasikan.

3.      NO3+ NAD(P)H           NAD(P) + NO2 + H2O                                   ……………..(1)

NO2 + 6é + 8H+ NH4+ + 2H2O                                                   ……………..(2)

L.Glutamant + NH3 + ATP     Mg2+ 1 Glutamine + ADP + Pi

reduced feredoxin   oxidized ferredoxin

L.Glutamate + 2.oxoglutarate              2 L.Glutamate

NH3 + CO2 + ATP                   NH2COO(P) + ADP

Asam amino arginine

Reduksi nitrat menjadi bentuk amino adalah suatu proses enzimatik dari nitrogen yang dikandung oleh tumbuhan. Nitrogen tersebut berbentuk protein dalam grup amino yang tereduksi.

4. Sumber energi bagi reduksi nitrat adalah NADH dan NADPH, sebagai hasil dari proses respirasi. Cahaya matahari meningkatkan karbohidrat dari NADH yang dibutuhkan dalam reduksi nitrat. Reduksi ini juga dibantu oleh katalisator berupa enzim nitrat reduktase dan beberapa enzim flavoprotein. Aktivitas nitrat reduktase berkurang bila terjadi defisiensi Mo.

5. Nitrogen amonium. Karena nitrogen amonium menghambat produksi ATP dan menghambat dinitrogenase (Nitrogen amonium harus cepat digunakan dalam sintesis protein).

 

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s