BAB. 3 UNSUR YANG DIPERLUKAN PADA NUTRISI TANAMAN

BAB. 3

UNSUR YANG DIPERLUKAN PADA NUTRISI TANAMAN

Esensialitas Unsur dalam Nutrisi Tanaman .

Meskipun kriteria Arnon tentang esensialitas unsur untuk pertumbuhan tanaman mungkin Iebih tepat, definisi hakikat yang diusulkan oleh DJ Nicholas dari Long Aston Research Iebih praktis dan dengan demikian digunakan dalam teks ini. lstilah Nicholas selanjutnya "nutrisi fungsional atau metabolik" untuk memasukkan setiap elemen mineral yang herfungsi dalam metabolisme tanaman, ada atau tidaknya aksi yang spesifik. Definisi ini menghindari kebingungan yang kadang-kadang terjadi ketika kriteria yang lebih kaku esensialitas dikenakan, dibutuhkan misalnya, perlunya menetapkan bahwa gejala defisiensi dapat dicegah atau diperbaiki dengan menyediakan elemen tertentu. Unsur-unsur seperti klorin, silikon, natrium, dan vanadium diklasilikasikan sebagai esensial ketika definisi kurang ketat dari esensialitas digunakan.

Beberapa istilah yang umum digunakan untuk menggambarkan tingkat unsur hara pada tanaman adalah: kékurangan, tidak cukup, beracun, dan berlebihan. Definisi mereka ikut. Kekurangan : ketika elemen  panting pada konsentrasi rendah yang sangat membatasi hasil dan menghasilkan gejala defisiensi Iebih atau jelas. Kekurangan yang ekstrim akan menyebabkan kematian tanaman.

Kekurangan: ketika tingkat nutrisi tanaman penting di bawah yang diperlukan untuk hasil yang optimal atau ketika ada ketidakseimbangan dengan nutrisi lain. Gejala kondisi ini jarang terlihat. Beracun: ketika konsentrasi elemen penting baik atau cukup tinggi untuk mengurangi pertumbuhan tanaman parah. Toksisitas yang berat akan mengakibatkan kematian tanaman. Berlebihan: ketika konsentrasi nutrisi tanaman penting cukup tinggi untuk menghasilkan kekurangan nutrisi lain yang sesuatu.

Elemen yang diperlukan pada Nutrisi Tanaman

Karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, fosfor, dan sulfur adalah unsur-

unsur yang protein, maka protoplasma, terdiri. Selain keenam, ada 14 elemen lain yang sangat penting untuk pertumbuhan beberapa tanaman atau tanaman: kalsium, magnesium, potasium, zat besi, mangan, molibdenum, tembaga, boron, klorin, natrium, kobalt, vanadium, dan silikon. Tidak semua yang diperlukan untuk semua tanaman, tetapi semua telah ditemukan untuk menjadi penting untuk beberapa. Unsur-unsur mineral, selain fosfor dan belerang, biasanya merupakan apa yang dikenal sebagai abu tanaman, atau mineral yang tersisa setelah "membakar ‘karbon,, oksigen nitrogen, dan hidrogen. Setiap 20 memainkan peran dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman, dan ketika hadir dalam jumlah cukup dapat mengurangi pertumbuhan dan hasil karbon dioksida dan air. Mereka akan dikonversi ke karbohidrat sederhana oleh fotosintesis dan akhirnya diuraikan menjadi asam amino, karotein, dan protoplasma Unsur-unsur ini tidak dianggap Sebagai nutrisi mineral, dan, dengan pengecualian dari exerts kontrol manusia atas air dan, nada tingkat Iebih rendah, karbon dioksida, ada sedikit kepentingan praktis

yang dapat dilakukan untuk mengubah pasokan ke tanaman.

lsi Tanaman dari elemen mineral dipengaruhi oleh sejumlah faktor. Persentase komposisi mereka pada tanaman sehingga bervariasi dan harus disimpan dalam belakangnya saat konsultasi tabel data yang menunjukkan komposisi tanaman dari berbagai elemen. Beberapa data yang Iebih tua masih digunakan mungkin daftar angka yang terlalu rendah karena tidak memadainya metode analisis sebelumnya. Sebuah contoh adalah belerang. studi terbaru menunjukkan bahwa beberapa angka persentase sebelumnya untuk maksud tanaman elemen ini terlalu rendah. Seperti yang ditunjukkan oleh Venema, nilai dari 2 sampai 00-kali lipat Iebih tinggi untuk belerang yang ditemukan hari ini dengan metode analisis modern. Juga, analisis kimia sebelumnya mungkin rendah karena mereka ditentukan pada tanaman tangkas jauh di bawah tingkat yang diperlukan dalam pertanian modern.

Data komposisi Tanaman dalam beberapa kasus telah keliru digunakan Sebagai satu-satunya dasar untuk merumuskan program pupuk, gagasan bahwa jumlah unsur dihapus oleh tanaman harus diganti dengan jumlah pupuk. Pendekatan ini mengabaikan faktor-faktor penting seperti kerugian pencucian, fiksasi oleh dia tanah dalam bentuk tersedia dari unsur terus tertentu, efisiensi berbagai tanaman dalam menyerap unsur-unsur dan sebagainya Bila diperhatikan dengan faktor faktor bagaimanapun data tersebut dapat menjadi panduan berguna untuk perumusan program kesuburan tanah.

Di tunjukan pada Tabel 13.1 kemudian dalam teks adalah isi dari beberapa elemen mineral dalam pemilihan tanaman umum meskipun data terbaru yang tersedia telah digunakan angka harus dianggapanya sebagai rata rata Tanah,iklim,berbagai penurunan dan managemen daftar memberlkan pengaruh yang cukup besar pada komposisi tanaman dan dalam kasus kasus lndividu dapat menyebabkan variasi yang cukup dari nilai tabel. Peran berbagai elemen dalam pertumbuhan tanaman

dilindungi sebentar bagian berikut.

Nitrogen. merupakan hara sangat penting pasokan yang dapat dikendalikan oleh manusia.Tanaman biasanya berisi antara 1 dan 5 % berat dan nutrisi ini. Hal ini diserap oleh tanaman dalam bentuk nitrat dan ion amonium dan sebagai urea. Dalam kondisi, Iembab, hangat, tanah juga diaerasi dengan N03 bentuk dominan.

Begitu berada di dalam pabrik nitrat direduksi menjadi NH4^- N menggunakan energi yang disediakan oleh fotosintetis. Berdasarkan pada metabolisme gelap konsumsi glukosa untuk produksi protein adalah Sekitar 50% lebih tinggi bila N disediakan Sebagai N03^- ketimbang sebagai NH4⁺. Beberapa pengurangan terjadi pada akar, jumlah tergantung pada spesies, adalah sebagian besar berkurang dalam menembak. NH4^-N sehingga hasilkan menggabungkan dengan berbagai senyawa organik, termasuk glutomat, glutamin dengan amida Sebagai produk. Produk lain yang mungkin dari reaksi awal, sekali lagi berbeda dengan spesies, adalah asparagines, dan asam amino aspartat dan asam giutamat.

Nitrogen dalam produk awal asimilasi dapat ditransfer Sebagai NH, untuk substrat lain, dan dengan demikian masing-masing dari 100 atau Iebih janis asam amino pada tanaman disintesis. Hanya sebagian kecil dari mereka, sekitar 20 yang digunakan dalam sintesis protein. Urutan di mana mereka terhubung dalam protein berada di bawah kontrol genetik.

Protein terbentuk dalam sel tanaman sebagian besar fungsional daripada struktural, yaitu mereka adalah enzim. Dengan demikian, mereka mengontrol proses metabolisme yang terjadi pada tanaman, termasuk mereka yang teriibat dalam pengurangan NO3^- dan sintesis protein. Protein fungsional tidak entitas stabil, tentu saja, karena mereka terus-menerus rnenjadi terdegradasi dan resynthesized.

Sebuah kelompok protein kompleks yang dikenal Sebagai nucleoproteins teriibat dalam pengendalian proses perkembangan dan turun-temurun. Salah satu protein, asam deoksiribonukleat (DNA), hadir dalam nukleus dan mitokondria sel. Selama duplikat DNA pertumbuhan meristematik semua informasi genetik yang memiliki sel dan melewati informasi ini melalui kromosom untuk setiap sel anak. Asam ribonukleat (RNA) juga hadir dalam inti, tetapi Iebih dari itu ditemukan dalam isi sel sekitarnya, sitoplasma. Peran penting dari RNA adalah untuk mengeksekusi instruksi dikodekan dalam molekul DNA.

Selain perannya dalam pembentukan protein, nitrogen merupakan bagian integral dari klorofil, yang merupakan penyerap utama energi cahaya yang diperlukan untuk fotosintesis. Unit dasar struktur klorofil adalah sistem cicncin profirin, terdiri dari empat cincin pirol, masing-masing nitrogen yang mengandung dan empat atom karbon. Sebuah atom magnesium tunggal terikat di pusat masing-masing cincin porfirin.

Pasokan yang cukup dari nitrogen dikaitkan dengan pertumbuhan vegetatif kuat dan warna hijau tua. Ketidakseimbangan nitrogen atau kelebihan nutrisi ini dalam kaitannya dengan nutrisi Iainnya, seperti fosfor, natrium, dan sulfur, dapat memperpanjang masa pertumbuhan dan mematangan keterlambatan panen. Stimulasi pertumbuhan vegetatif yang berat di awal musim tanam bisa menjadi kelemahan yang serius di daerah dimana tanah pasokan kelembaban sering rendah. Awal musim depresi kelembaban tanah tanpa pengisian yang memadai sebelum periode butir mengisi dapat menekan hasil.

Pengaruh nitrogen pada saat jatuh tempo penundaan ini tidak sepenting itu pernah dianggap. Bahkan, jika nitrogen digunakan dengan benar dalam hubungannya dengan masukan tanah diperlukan kesuburan, bisa seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3-1, mempercepat kematangan tanaman seperti jagung dan biji-bijian kecil Aplikasi hingga 300 Ib nitrogen per hektar menurunkan persentase air dalam biji jagung saat panen. Lni berpengaruh menguntungkan menghemat energi yang dibutuhkan untuk mengeringkan biji-bijian menjadi 15,5% dan / atau izin panen sebelumnya. pasokan nitrogen berhubungan dengan pemanfaatan karbohidrat. Ketika pasokan nitrogen tidak cukup, karbohidrat akan disimpan dalam sel vegetatif, yang akan menyebabkan mereka menebal. Ketika pasokan nitrogen yang memadai,  dan kondisi yang menguntungkan untuk pertumbuhan, protein berbentuk dari karbohidrat diproduksi. Karbohidrat Kurang demikian disimpan dibagian vegetatif, protoplasma Iebih terbentuk, dan karena protoplasma sangat terhidrasi, hasil tanaman lebih segar.

Kelembapan yang berlebihan di beberapa tanaman mungkin ,memiliki efek yang merugikan. Dengan tanaman seperti kapas, melemahnya serat dapat menyebabkan. Dengan tanaman biji-bijian, penginapan mungkin terjadi, terutama ketika pasokan kalium tidak memadai atau ketika varietas tidak disesuaikan dengan tingkat tinggi pemupukan nitrogen yang digunakan. Pemupukan nitrogen yang berlebihan juga akan mengurangi kadar gula. Dalam beberapa kasus kelembapan yang berlebihan dapat membuat lebih subsceptible terhadap penyakit atau serangan serangga. Hal ini tidak dimaksudkan untuk menyiratkan bahwa pemupukan nitrogen

merugikan. Justru sebaliknya. Tambahan nitrogen telah terbukti bermanfaat bagi pertumbuhan tanaman seperti padi, rapeseed, dan barley. Kadar protein kasar dalam biji-bijian kecil, rumput hijauan, dan tanaman iainnya sering diangkat Secara substansiai oleh nutrisi nitrogen yang memadai. Kualitas protein adalah penting dan pengaruh pemupukan nitrogen pada komposisi asam amino dari biji-bijian gandum telah diteliti oleh banyak peneliti. Dubetz dan rekan kerja di Stasiun Penelitian Lethbridge di Kanada melaporkan bahwa pemupukan nitrogen meningkatkan proporsi asam glutomat, prolin, fenilaianin, sistin, metionin, dan tirosin dalam biji-bijian, sedangkan lisin, histidin, arginin, asam aspartat, treonin, glisin , valin, leusin menenurun. Hai ini muncul karena tingkat nitrogen yang berbeda tercermin dalam proporsi berbagai jenis protein yang disintesis, bukan karena bahan dalam susunan asam amino dari protein individu. Rendig dan Broadbent di University of California telah menemukan tanggapan serupa tanggapan terhadap pemupukan nitrogen.

Seperti yang ditunjukkan sebelumnya dalam bagian ini, hanya di pawah kondisi yang tidak biasa dari aplikasi berlebihan nitrogen dikombinasikan dengan pasokan yang tidak memadai dari unsur-unsur lain atau penggunaan varietas unadapted bahwa efek berbahaya yang diamati. Salah satu anugerah terbesar bagi pengembangan pertanian yang kuat dan efesien telah menjadi produksi dan pengg unaan pupuk nitrogen komersial. ketika digunakan bersama dengan nutrisi tanaman Iainnya dalam program tanaman manajemen yang baik, pupuk nitrogen sangat meningkatkan hasil panen dan pendapatan bersih petani.

 Bila tanaman kekurangan nitrogen, mereka menjadi terhambat dan kuning dalam penampilan. ini, menguning atau klorosis, biasanya muncul pertama kali pada daun yang Iebih rendah, daun bagian atas tetap hijau. dalam kasus kekurangan nitrogen yang parah daun akan berwarna coklat dan mati. Dalam rumput daun yang Iebih rendah biasanya, “api“ atau berubah menjadi cokelat, dimulai di ujung daun dan maju bersama pelepah sampai daun keseluruhan sudah mati. Munculnya tanaman jagung normal dan nitrogen kekurangan yang ditunjukkan pada Gambar 3-1.

Kecenderungan daun atas muda untuk tetap hijau seperti daun bawah kuning atau mati merupakan indikasi mobilitas nitrogen di pabrik. Bila akar tidak dapat menyerap jumlah yang cukup dari elemen ini untuk memenuhi persyaratan tumbuh, nitrogen senyawa dalam bagian tanaman yang lebih tua akan mengalami lisis. Nitrogen protein sehingga dikonversi menjadi bentuk yang Iarut, translokasi ke daerah meristematik yang aktif, dan digunakan kembali dalam sintesis protoplasma baru.

Fosfor, seperti nitrogen, kalium, kalsium, magnesium? Dan sulfur, digolongkan Sebagai makronutrien. lni terjadi pada tanaman yang paling di konsentrasikan antara 0,1 dan 0,4%, rentang jauh Iebih rendah yang biasanya ditemukan nitrogen dan kalium. Tanaman dapat menyerap fosfor baik sebagai jumlah, H2P04 ion atau lebih kecil utama ion HPO4 –orto fosfat sekunder. Karena mantan yang paling melimpah selama rentang pH tanah yang berlaku untuk sebagian besar tanaman, biasanya bentuk utama diserap. Studi dengan beberapa tanaman telah menunjukkan bahwa ada Sekitar 10 kali Iebih banyak pada situs penyerapan akar tanaman untuk H2PO4 karena ada HPO4 Penyerapan speaies HZPO4 yang terbesar pada pH rendah, sedangkan serapan dari HPO42 ion terbesar pada mil yang Iebih tinggi dari pH tanah.

Bentuk lain dari fosfor, termasuk pirofosfat dan metaphosphat, yang merupakan komponen pupuk komersial tertentu, yang cocok untuk tanaman. karena dalam larutan air kedua bentuk menghidrolisis ke ortofosfat, penyerapan mereka mungkin terjadi terutama setelah konversi ke ortofosfat.

Tanaman juga dapat menyerap fosfat tertentu organik larut. Asam nukleat dan phytin yang diambil oleh tanaman dari pasir steril atau budaya solusi. Kedua senyawa dapat terjadi Sebagai produk degradasi dekomposisi bahan organik tanah dan dengan demikian bisa dimanfaatkan langsung oleh tanaman yang tumbuh. DNA asam nukleat dan fosfat monopotassium ditemukan untuk menjadi sumber fosfat sama efektif untuk barley ditanam pada tanah fosfor kekurangan. Fosfatidilkolin, suatu fosfolipid tanah, lebih rendah daripada dua zat. Karena ketidakstabilan dari banyak senyawa fosfor organik dengan adanya populasi mikroba aktif, pentingnya mereka sebagai sumber fosfor seperti untuk tanaman tinggi di bawah kondisi lapangan terbatas.

Dari beberapa fungsi penting bahwa fosfor memiliki dalam kehidupan tanaman, perannya dalam penyimpanan energi dan transfer tunggal yang paling penting. Senyawa fosfat bertindak sebagal "mata uang energi" dalam tanaman. Energi yang diperoleh dari fotosintesis dan metabolism karbohidrat disimpan dalam senyawa fosfat untuk penggunaan selanjutnya dalam proses pertumbuhan dan reproduksi.

Pada umumya fosfor energi yang paling umum yang ditemukan di adenosine di trifosfat (ATP ADP ). Hal ini terjadi dalam bentuk ikatan energi tinggi pirofosfat antara molekul fosfat terletak pada posisi terminal pada ADP dan struktur ATP, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3-2. ATP memiliki ikatan pirofosfat dua antara tiga molekul fosfat, dan karenanya mengandung energi yang paling. Ketika fosfat terminal molekul baik dari ATP atau ADP adalah memisahkan diri, jumlah yang relatif besar energy dibebaskan, 12.000 kal / mol.

Adenosln trifosfat adalah Sumber energi yang kekuatan hampir setiap proses yang membutuhkan energi biologis pada tumbuhan. Hampir setiap reaksi metabolisme dari setiap hasil signifikan melalui derivatif fosfat. Tabel 3-2 berisi beberapa proses metabolisme lebih penting yang melibatkan ATP atau setara.

Donasi atau pengalihan kaya energi molekul fosfat dari ATP untuk energy membutuhkan zat di pabrik dikenal sebagai fosforilasi. Dalam reaksi ini ATP dikonversi kembali ke ADP, atau kembali ke ADP asam adenylic, molekul fosfat yang dibiarkan melekat pada senyawa terfosforilasi. ADP senyawa dan ATP terbentuk dan regenerasi dihadapan fosfor yang cukup di lokasi produksi energi, seperti reaksi oksidatif respirasi. selain peran metabolisme penting, fosfor merupakan komponen struktural penting dari berbagai biokimia, termasuk asam nukleat, koenzim, nukleotida, phosproteins, fosfolipid, dan fosfat gula. Arti penting dari dua asam   DNA dan RNA, dalam pengendalian proses perkembangan dan turun temurun telah ditinjau secara singkat dalam pembahasan sebelumnya & nitrogen. pasokan karena memadai fosfor awal dalam kehidupan tanaman penting dalam meletakan primordia untuk bagian-bagian reproduksi. Jumlah besar fosfor ditemukan dalam biji dan buah dan dianggap penting untuk pembentukan biji. Phytin, terdiri dari kalsium dan garam magnesium dari asam fitat, adalah bentuk penyimpanan utama fosfor dalam biji. Fosfolipid seperti lecithin dan cephalin tampaknya terlibat dalam kerangka struktural dari protoplasma tersebut. Jadi fosfolipid terjadi sebagai bagian dari struktur kloroplas.

Sebuah penawaran yang baik dari fosfor telah dikaitkan dengan pertumbuhan akar historis meningkat. Ohlrogge dan rekan-rekannya di Universitas Purdue telah menunjukkan bahwa ketika senyawa fosfat larut dan nitrogen   anonium diterapkan bersama-sama dalam sebuah band, akar tanaman berkembang biak secara luas di daerah tanah diobati. Ada juga serapan sangat meningkat fosfor, yang tidak diamati jika nitrogen nitrat sebagai pengganti bentuk amonium. ini pengaruh amonium tidak sepenuhnya dipahami, namun ada kemungkinan bahwa konsentrasi tinggi kation ini adalah instrumental da|am pembentukan produk fosfor Iebih mudah larut dan tersedia reaksi. Juga, eksudasi bersih ion hidrogen yang terjadi ketika tanaman menyerap amonium diharapkan dapat meningkatkan kelarutan fosfor dalam tanah pH gampingan dan tinggi.

Menarik dari Laboratorium Letcombe di lnggris telah melaporkan tentang efek dari pasokan Iokal fosfat, nitrat, amonium, dan kalium pada bentuk akar. Solusi nutrisi yang digunakan da|am kultur pasir, yang dengan demikian menghindari komplikasi yang timbul dari reaksi kimia tanah. gambar 3-3 menunjukkan bagaimana paparan dari bagian akar mani utama gandum ke zona konsentrasi fosfor tinggi menyebabkan inisiasi dan pengembangan produktif dari kedua lateral pertama dan kedua.

Hal ini mengakibatkan modifikasi yang cukup untuk bentuk akar, tetapi memiliki sedikit pengaruh pada perluasan respon akar utama mani serupa dengan yang ditampilkan untuk fosfor juga terjadi dengan variasi konsentrasi nitrat dan amonium bentuk nitrogen. Hasil ini membantu menjelaskan beberapa efek yang banding pupuk nitrogen dan fosfat bersama-sama terhadap perkembangan akar. Proliferasi akar sangat meningkat harus mendorong eksploitasi luas wilayah tanah dirawat karena zat hara dan kelembababan.

Beberapa lainnya efek kuantitatif bruto pada pertumbuhan tanaman yang dikaitkan dengan pemupukan fosfat. Fosfor telah lama dikaitkan dengan jatuh tempo awal tanaman, terutama pada tanaman biji-bijian. Pengaruh nutrisi fosfor yang cukup untuk mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk pematangan gabah diilustrasikan pada Gambar 3-4.

Pasokan yang cukup fosfor dikaitkan dengan kekuatan yang Iebih besar dari jerami sereal.  Kualitas buah tertentu, makanan ternak, sayur, dan tanaman biji-bijian dikatakan ditingkatkan dan ketahanan terhadap penyakit meningkat ketika tanaman ini memiliki gizi fosfor memuaskan. Efek yang memiliki fosfor pada peningkatan toleransi butiran kecil ke akar membusuk penyakit ini sangat penting. Selain itu, risiko kerusakan musim dingin dengan hasil buruk yang dihasilkan dari butiran kecil dapat Secara substansial diturunkan dengan aplikasi fosfor, terutama pada tanah fosfor kekurangan dan ketika kondisi pertumbuhan yang menguntungkan.

Fosfor ini mudah dimobilisasi dalam tanaman, dan ketika kekurangan terjadi,                              unsur yang terkandung dalam jaringan tua ditransfer ke daerah meristematik yang aktif. Namun, karena efek yang ditandai bahwa kekurangan unsur ini terhadap perlambatan pertumbuhan Secara keseluruhan, gejala foliar mencolok yang merupakan bukti dari kekurangannutrisi tertentu lainnya, seperti nitrogen atau kalium, jarang diamati

kalium The makronutrien ketiga diperlukan untuk pertumbuhan adalah kalium. Konsentrasi ini nutrisi pada tanaman biasanya berkisar antara 1 dan 4 sampai 5%, tapi bisa agak lebih tinggi. Hal ini diserap dari larutan  tanah Sebagai Kalium ion kalium K. ada dalam beberapa bentuk dalam tanah, dan fraksi yang tersedia bagi tanaman biasanya merupakan proporsi yang sangat kecil dari total tanah kalium. Sebuah diskusi tentang keseimbangan kalium dalam tanah muncul pada bab berikutnya.

Tanaman persyaratan untuk elemen ini cukup tinggi. Ketika kalium hadir dalam pasokan pendek, gejala defisiensi karakteristik muncul di pabrik. gejala defisiensi kalium yang khas dari alfalfa yang ditunjukkan pada Gambar. 3-5

Kalium adalah elemen seluler yang translokasi kejaringan merisistematik muda jika terjadi kekurangan. Akibatnya, gejala defisiensi biasanya muncul pertama kali pada daun yang Iebih rendah dari tanaman tahunan, maju menuju puncak sebagai keparahan meningkat kekurangan. tidak seperti nitrogen, sulfunfosfor, dan beberapa nutrisi tanaman lainnya, kalium tidak menggabungkan dengan unsur-unsur lain untuk membentuk komponen tanaman seperti protoplasma, lemak, dan selulosa. Sebaliknya, itu ada dalam bentuk ion mobile dan fungsinya tampaknya terutama kataristik di alam. Fungsi kalium dalam tanaman jatuh ke dalam enam bidang berikut:

1.    Enzim aktivasi. Lebih dari 60 enzim telah diidentifikasi yang memerlukan  potasium untuk aktivasi mereka. Enzim-enzim yang terlibat dalam begitu banyak proses fisiologis tanaman penting bahwa aktivasi enzim dianggap sebagai fungsi tunggal kalium yang paling penting. Aktivasi terjadi ketika  Satu atau Iebih ion kalium menempel pada permukaan molekul enzim, mengubah bentuk molekul dan mengekspos situsnaktif enzim itu. Enzim ini cenderung paling melimpah di jaringan meristematik pada titik-titik tumbuh, baik di atas dan di bawah permukaan tanah, di mana pembelahan sel berlangsung cepat dan di mana jaringan primer terbentuk.

2.    air hubungan. Dominasi kalium atas kation lainnya pada tanaman membuat perannya dalam regulasi osmotik sangat penting. Kalium menyediakan beberapa osmotik “menarik” yang menarik air ke akar tanaman. Tanaman yang kekurangan potasium kurang mampu menahan makanan air, sebagian karena ketidakmampuan mereka untuk membuat penuh penggunaan air yang tersedia . Pemeliharaan tanaman turgor adalah penting untuk berfungsinya proses fotosintesis dan metabolisme. Pembukaan stomata terjadi bila ada peningkatan tekanan turgor dari sel penjaga sekitarnya setiap stomata, yang disebabkan oleh masuknya kalium. Gangguan fungsi stomata karena kekurangan nutrisi ini telah terkait dengan tingkat yang Iebih rendah dari fotosintesis dan kurang efisien penggunaan air. Tanspirasi adalah hiiangnya air melalui stomata, dan account untuk

sebagian besar dari penggunaan air tanaman. Kalium dapat mempengaruhi tingkat penyerapan transpirasi dan air melalui peraturan pembukaan stomata. Sebuah contoh bagaimana perbaikan gizi kalium mengurangi tingkat transpirasi kacang polong oleh penutupan Iebih lengkap stomata diberikan pada Gambar 3-6.

3.    Energi hubungan. Tanaman memerlukan potasium untuk produksi energi tinggi molekul fosfat (ATP), yang diproduksi di kedua fotosintesis dan respirasi. Jumlah karbon dioksida yang berasimilasi menjadi gula selama fotosintesis menurun tajam dengan kalium cukup. Dalam jagung, tingkat fotosintesis dari daun yang Iebih rendah adalah yang pertama akan terpengaruh. Potasium memainkan peran penting dalam fotosintesis, dan sampai 50% dari jumlah total elemen ini dalam daun terkonsentrasi di kloroplas. Efek yang menguntungkan dari peningkatan tingkat kalium dalam jagung daun pada tingkat photosintesis, yang diukur dengan tingkat fiksasi karbon dioksida, yang rendah terlihat pada Gambar 3-7.

4.    Transiokasi asimilasi Setelah karbon dioksida berasimilasi menjadi gula selama fotosintesis, gula harus diangkut ke organ tanaman dimana mereka akan disimpan atau digunakan untuk pertumbuhan. Sistém transportasi tanaman menggunakan energi dalam bentuk ATP yang memerlukan potasium untuk sintesis nya. Translokasi gula dari daun tebu sangat berkurang dalam potassium kekurangan tanaman. Ditemukan, misalny a bahwa pada tanaman tebu normal gerakan ke bawah gula dari daun berlangsung pada tingkat sekitar 2,5 cm / min. Dalam kalium kekurangan tanaman tingkat translokasi berkurang menjadi kurang dari setengah bahwa dalam tanaman menerima kalium yang cukup.

5.    Nitrogen serapan dan sintesis protein. Kalium diperlukan untuk penyerapan nitrogen dan sintesis protein dalam tanamnan. Total nitrogen diambil biasanya Iebih rendah dan sintesis protein berkurang dalam tanaman kekurangan kalium, seperti yang ditunjukkan oleh penumpukan asam amino. Sekali lagi, keterlibatan kalium adalah melalui kebutuhan ATP untuk kedua proses.  studi dengan tebu telah menunjukkan bahwa nitrogen nonprotein terakumulasi dalam daun kalium-kekurangan tanaman. Dalam penyelidikan lain, asam amino bebas yang ditemukan menumpuk di daun kalium kekurangan tanaman barley, dan tanaman yang sangat kekurangan konsentrasi asam bebas menurun dengan peningkatan konsentrasi amida. Sebuah penumpukan nitrogen amida dan penurunan konversi untuk protein telah diamati pada rumput tertentu yang tumbuh dengan kalium tidak  memadai. Ketika gizi kalium membaik, namun, ada peningkatan nitrogen protein dan penurunan yang sesuai dalam nitrogen amida.

6.    Sintetis pati merupakan enzim kunci mengendalikan laju penggabungan    glukosa menjadi molekul rantai panjang pati. Kalium untuk aktivasi sintetis    pati. Konversi gula larut menjadi tapioka merupakan langkah penting dalam

proses butir mengisi. Uji yang berat dari kernel merupakan faktor penting alam menentukan hasil gabah.

Tingkat tinggi nutrisi kalium telah ditunjukkan oleh Forster di Jerman barat menjadi sangat penting untuk gandum mengisi di musim semi dan gandum musim dlngin. Seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3-3, efek menguntungkan kalium pada hasil peningkatan gandum musim dingin terutama disebabkan beban kernel yang lebih tinggi. Ini efek yang mencolok kalium yang memadai tentang mengangkat kedua hasil biji - bijian gandum musim dlngin dan berat kernel uji dihasllkan dari perpanjangan periode fisiologis aktif daun bendera selama tahap akhir dari pengisian biji-bijian. Meningkatkan kapasitas baik fotosintesis atau usia produktif dari daun bendera adalah sangat penting karena mereka sering mencapai hingga 130% dari pengisian biji-bijian.

Kalium dilaporkan memiliki efek menguntungkan pada fiksasi N2 simbiosis dengan kacang-kacangan seperti alfalfa, fababeans, dan vetch berbulu. Pasokan kalium yang tinggi telah meningkatkan massa nodul tingkat N2 fiksasi, aktivitas nitrogenase, dan pertumbuhan tanaman. Nitrogenase adalah enzim yang bertanggung jawab untuk mengurangi N2 atmosfer untuk NH3 dalam sel bakteri Rhizobium. NH3 yang dilepaskan ke dalam sel tanaman legum inang, di mana ia gunakan untuk sintesis asam amino. Intensitas ini proses reduksi N2 tergantung pada pasokan karbohidrat. Tampaknya kalium yang meningkatkan karbohidrat mengasimilasi transportasi ke nodul dan pemanfaatan untuk sintesis asam amino. 

Dampak kotor dari berbagai fungsi kalium pada produksi tanaman Enzim dalam beberapa cara. Mungkin teriihat indikasi pertama dari kecurangan kalium adalah pengembangan dari gejala karakteristik pada daun seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3-5 untuk alfalfa.

Gejala lain kalium cukup melemah jerami pada tanaman biji-bijian, yang menghasilkan biji-bijian penginapan kecil dan tangkai kerusakan nada tanaman seperti jagung (Gambar 3-8) dan sorgum. Hasil pada Tabel 3-4 adalah indikasi dari seberapa serius tangkai kerusakan dapat mempengaruhi produksi melalui hasil gangguan dan kerugian panen.

Kekurangan kalium sangai mengurangi hasil panen. Bahkan penurunan yield yang serius dapat terjadi tanpa munculnya gejala defisiensi. Fenomena ini telah disebut "hidden hunger" dan belum tentu terbatas pada elemen kalium. Tanaman mungkin menunjukkan hidden hunger untuk elemen lain juga, titik yang akan dibahas Iebih lanjut dalam Bab 12.

resistensi menurun menjadi penyakit tanaman tertentu dikaitkan dengan kekurangan potasium. Sebuah kajian mendalam oleh S. perrenoud literatur tentang hubungan antara penggunaan pupuk kalium tanaman memimpin penyakit ke sejumlah kesimpulan penting :

1.    Kalium meningkatkan kesehatan  tanaman di 65% dari Studi dan merusak 23% dari waktu.

2.     Kalium mengurangi penyakit bakteri dan jamur 70% dari waktu, serangga dan tungau 60% dari waktu, dan nematoda dan pengaruh virus dalam sebagian besar kasus. Seperti telah dibahas sebelumnya, nutrisi yang tidak memadai kalium sering mengakibatkan penumpukan gula larut dan asam amino. Senyawa berat molekul rendah mendorong aktivitas pathogen tanaman..

Kedelai sangat rentan terhadap hawar polong dan batang disebabkan oleh jamur Diaporthe sojae L. benih, abu-abu berjamur akibat infeksi oleh : patogen ini berarti bukan hanya hasil yang Iebih rendah, tetapi juga kualitas benih rendah. Hubungan antara persen benih kedelai terinfeksi oleh D. sojae L. dan pengobatan kalium diilustrasikan pada Tabel 3-5. tingkat yang Iebih tinggi kalium baik sebagai kalium klorida ataq sulfat kalium nyata menurunkan kejadian penyakit pada masing-masing varietas.

kualitas dari beberapa tanaman, khususnya buah-buahan dan menurun dengan kalium cukup. Gambar 3-9 menunjukkan pengarus mencolok kalium yang memadai terhadap kualitas kedelai. ilustrasi Kalsium merupakan makronutrien yang dibutuhkan oleh semua tanaman yang lebih tinggi, diserap Sebagai + Ca2 ion, itu melimpah di daun. Konsentrasi normal berkisar 0,2-1,0%. Sementara kalsium sering terjadi sebagai Ca2 bebas hidroksil dalam sel getah, itu juga dapat dikaitkan dengan seperti bergerak, ion organik sebagai karboksil, fosforil, dan hidroksil fenolik. Hal ini juga mungkin ada Sebagai simpanan kalsium oksalat, karbonat, dan fosfat dalam vakuola sel. The phytin dalam biji banyak mungkin menjadi kalsium asam garam magnesium dari asam phyty. Pektat Kalsium merupakan salah satu komponen dari  lamella dengah sel.

Kekurangan kalsium memanifestasikan dlrinya dalam kegagalan tunas terminal tanaman untuk berkembang. Hal yang sama berlaku untuk jagung apical akar. Karena penghentian aktivitas meristematik pada titik untuk tumbuh, pertumbuhan tanaman berhenti tanpa adanya pasokan yang cukup dari elemen ini. Dalam jagung, kekurangan kalsium mencegah kemunculan dan terungkapnya daun baru, ujung yang hampir tidak berwarna dan ditutupi dengan bahan agar-agar lengket yang menyebabkan mereka untuk mematuhi satu sama lain. lndikator yang paling sering pasokan Kalsium cukup tampaknya mengambil bentuk gangguan dalam jaringan penyimpanan buah dan contoh kalsium yang berhubungan dengan gangguan yang mekar dan membusuk di tomat dan  pit pahit apel. Kondisi memuaskan apel dipengaruhi oleh pit pahit jelas pada Gambar 3-10. seperti yang ditunjukkan sebelumnya, kalsium memiliki peran penting dalam pemanjangan dan pembelahan sel. Namun, fungsi yang tepat dalam proses ini tidak sepenuhnya dipahami. Kalsium terakumulasi selama respirasi oleh mitokondria dan meningkatkan kandungan protein mereka. Dalam pandangan dari peran yang dimainkan oleh mitokondria dalam respirasi aerobik, maka serapan garam, tampaknya ada hubungan langsung antara kalsium dan penyerapan ion pada umumnya.

Kalsium telah lama diketahui memiliki peran penting dalam struktur dan permeabilitas membran sel. Kekurangan kalsium menghasilkan gangguan umum struktur membran, dengan kerugian yang dihasilkan dalam retensi senyawa diffusible selular. Kalsium meningkatkan serapan nitrogen nitrat dan karena itu terkait dengan metabolisme nitrogen.

Tidak seperti kation lain, kalsium tidak memiliki peran utama dalam aktivasi enzim. Sejumlah kecil kalsium diperlukan untuk menghasilkan mitosis normal, dan telah menyarankan bahwa unsur ini memiliki fungsi khusus dalam organisasi kromatin atau gelendong mitosis. Ada indikasi bahwa kalsium Secara langsung terlibat dalam stabilitas kromosom dan bahwa itu adalah konstituen struktur kromosom. Kalsium telah terbukti memiliki efek pada translokasi karbohidrat dalam tanaman.

Akhimya, kalsium umumnya dianggap menjadi elemen bergerak. Ada translokasi sangat sedikit kalsium dalam floem, dan untuk alasan ini sering ada pasokan miskin kalsium untuk buah-buahan dan organ penyimpanan. Translokasi Downward dari Ca2 + juga terbatas dalam akar. yang biasanya mencegah mereka memasuki tanah tidak baik sertakan dengan kalsium.

Magnesium adalah elemen kelima dalam kelompok enam makro-nutrisi. Hal ini diserap dalam bentuk ion, Mg2 + dan konsentrasi yang biasa dalam tanaman benvariasi antara 0,1 dan 0,4%. Magnesium adalah mineral konstituen satunya dari molekul klorofil, dan terletak di pusat, seperti yang dijelaskan dalam pembahasan sebelumnya kami pada nitrogen. Pentingnya magnesium jelas, karena tanpa klorofil tanaman hijau autotrophic akan gagal untuk melakukan fotosintesis. Pembentukan klorofii biasanya menyumbang sekitar 15 sampai 20% dari kandungan magnesium total tanaman.

Magnesium juga berfungsi sebagai komponen struktural dalam ribosom. Tampaknya untuk menstabilkan partikel ribosom dalam konfigurasi yang diperlukan untuk sintesis protein. Juga, magnesium mungkin mengaktitkan pembentukan rantai polipeptida dari asam amino. Sebagai konsekuensi dari kekurangan magnesium, proporsi nitrogen protein menurun dan nitrogen nonprotein umumnya meningkat.

Magnesium adalah elemen seluler dan mudah translokasi dari tua ke  bagian tanaman yang Iebih muda dalam hal kekurangan. Sebanyak 70% dari total magnesium jaringan tanaman diffusible dan terkait dengan an anorganik dan anion organik seperti malat dan sitrat. Namun, juga menggabungkan dengan anion diffusible rokok, termasuk oksalat dan demi. Benih tanaman seperti biji-bijian kecil mengandung magnesium sebagai garam asam asitat.

Magnesium teriibat da|am sejumlah fungsi fisiologis dan biokimia. Hal terkait dengan reaksi transfer yang melibatkan kelompok-kelompok reaksi fosfat. Magnesium diperlukan untuk aktivitas maksimal dari hamper setiap enzim fosforilasi dalam metabolisme karbohidrat. Sebagian besar reaksi yang melibatkan transfer fosfat dari adenosin trifosfat (ATP) membutuhkan elemen ini. ia telah mengemukakan bahwa magnesium membentuk struktur chelated dengan gugus fosfat, membentuk konfigurasi yang memungkinkan aktivitas maksimal dalam reaksi transfer. Karena proses dasar perpindahan energi terjadi dalam fotosintesis, gliko lisis, siklus asam trikarboksilat (asam sitrat atau siklus Krebs), dan respirasi, magnesium memiliki keterlibatan penting sepanjang metaboiisme tanaman.

Beberapa enzim selain mereka yang teriibat dalam transfer fosfat mmbutuhkan Mg2 + sebagai kofaktor. Magnesium cukup untuk enzim ini dapat membatasi asimilasi karbon dioksida dan pada gilirannya fotosintesis. Ia memiliki peran penting da|am aktivasi enzim karboksilase RuDP. yang ditemukan dalam kloroplas. Afinitas enzim untuk karbon dioksida ditingkatkan dengan magnesium.

Magnesium berkaitan dengan sintesis minyak pada tanaman. Dengan belerang, ia membawa Sekitar peningkatan yang signifikan dalam kadar minyak dari beberapa tanaman. Karena mobilitas Sebagian besar magnesium tanaman dan translokasi siap dari tua ke bagian yang Iebih muda, gejala defisiensi sering muncul pertama pada daun yang Iebih rendah. Dalam kekurangan banyak spesies hasil magnesium dalam klorosis interveinal daun, di mana hanya pembuluh darah tetap hijau. Dalam tahap yang Iebih maju jaringan daun menjadi seragam kuning pucat, kemudian coklat dan nekrotik. Dalam spesies lain, terutama kapas, daun yang lebih rendah dapat mengembangkan cor kemerahan-ungu, yang secara bertahap berubah warna menjadi coklat dan akhirnya nekrosis. Magnesium kekurangan jagung diilustrasikan pada Gambar 3-11.

Sulfur, elemen keenam dalam kategori makronutrien, diserap oleh akar tanaman hampir secara eksklusif sebagai ion sulfat SO2 ^-, Rendahnya tingkat SO2 dapat diserap melalui daun tanaman dan dalam tanaman, sedangkan konsentrasi tinggi dari bentuk gas belerang yang beracun. Unsur sulfur ditaburi pada daun pohon buah menemukan  jalan dalam jumlah kecil untuk sistem pembangkit internal yang relatif segera setelah aplikasi mekanisme yang ini sumber air tidak larut belerang menembus tanaman tidak diketahui.

Konsentrasi Khas sulfur dalam tanaman berkisar antara 0,1 dan 0.4 % Seperti nitrogen, banyak dari SO2 ^- berkurang di pabrik, dan belerang yang ditemukan dalam SS dan SH bentuk, Sulfat sulfur dalam besar juga bisa terjadi pada jaringan tanaman dan getah sel. Sulfur hadir dalam jumlah yang sama atau Iebih rendah daripada fosfor dia tanaman seperti gandum, jagung, kacang-kacangan, dan kentang di dalam jumlah yang lebih besar dalam alfalfa, kubis, dan lobak. Kekurangan belerang, yang memiliki efek perlambatan diucapkan pada pertumbuhan tanaman, ditandai dengan seragam klorosis tanaman terhambat, tipis bertangkai, dan kurus. Dalam banyak tanaman gejala- gejala mirip dengan nitrogen dan tidak diragukan lagi menyebabkan kesimpulan yang salah banyak mengenai penyebab masalah. Tidak seperti nitrogen, bagaimanapun, sulfur tampaknya tidak mudah translokasi dari tua ke bagian tanaman yang Iebih muda di bawah tekanan yang disebabkan oleh kekurangannya.

Sulfur kekurangan silangan tanaman seperti kubis dan kanola / rapeseed awalnya akan mengembangkan warna kemerahan di bagian bawah daun. Dalam kanola rapeseed daun juga menangkap ke dalam. kekurangan berlangsungg dalam kubis, ada kemerahan dan purpling dari kedua atas dan bawah permukaan daun, daun menangkupkan kembali pada diri mereka sendiri, menghadirkan untuk cekung permukaan pada sisi atas. Penampilan karakteristik sulfur kekurangan rapeseed dltunjukkan pada Gambar 3-12.

Tanaman kekurangan belerang telah lama dikenal gli daerah lokal diseluruh dunia. Laporan kekurangan belerang telah menjadi jauh lebih sering dan luas karena faktor-faktor berikut:

1.    Peningkatan penggunaan pupuk analisis tinggi mengandung belerang sedikit atau tidak ada.

2.    Lebih tinggi-menghasilkan tanaman dan polikultur menghilangkan sejumlah besar belerang dari tanah.

3.    Lebih besar kontrol emisi industri penggunaan sulfur dan penurunan bahan   bakar sulfur tinggi.

4.    Penurunan penggunaan sulfur dalam insektisida dan herbisida

5.    Penurunan cadangan sulfur di permukaan tanah yang disebabkan oleh

kerugian dalam hal organik melalui erosi dan mineralisasi.

Fungsi sulfur dalam pertumbuhan tanaman dan metabolisme sangat banyak dan penting. Ringkasannya sebagai berikut:

1.    Hal ini diperlukan untuk sintesis asam sistin amino yang mengandung sulfur, sistein, dan metionin, yang merupakan komponen penting dari protein. Sekitar 90% dari sulfur pada tanaman yang ditemukan dalam asam amino. Bagi sebagian besar protein sistein dan metionin akan selama 3 sampai 7% dari asam amino ini, tetapi proporsi dapat sangat bervariasi.

Salah satu fungsi utama dari sulfur dalam protein atau polipeptida adalah pembentukan ikatan disulfida antara rantai polipeptida. ini menjembatani dicapai melalui reaksi dari dua molekul sistein membentuk sistin. Menghubungkan dua unit sistein dalam protein oleh ikatan disulfida (-S-S -) akan menyebabkan protein untuk melipat. Hubungan disulfida karena itu penting dalam menstabilkan dan menentukan konfigurasi protein. Hal ini, pada gilirannya, Secara langsung relevan dengan sifat katalitik atau struktural dari protein. Kelompok sulfhidril (-SH) dari sistein yang terlibat dalam fungsi katalitik enzim. Dalam beberapa kasus jumlah ini bentuk sulfur dalam tanaman telah dikaitkan dengan resistensi dingin meningkat.

2.    Hal ini diperlukan untuk sintesis metabolit lainnya, termasuk Koenzim A, biotin, thiamin atau vitamin B1, dan glutathione. Koenzim A mungkin yang paling penting dari zat ini karena terlibat dalam proses dasar, seperti oksidasi dan sintesis asam lemak, sintesis asam amino, dan oksidasi intermediet tertentu dari asam trikarboksilat atau siklus asam sitrat. Biotin berfungsi sebagai kofaktor untuk reaksi carboxylation berbagai, dan pirofosfat tiamin merupakan kofaktor untuk dekarboksilasi dari oxoacids dan reaksi transketolase. Glutathione adalah agen mengurangi yang memiliki peran yang sangat penting dalam detoksifikasi metabolit tertentu berbahaya bagi sel.

3.    Ini adalah komponen lain yang mengandung zat sulfur , termasuk Sadenosylmethionine, formilmetionin, Lipoic, dan sulfolipid. Reaksi metilasi tergantung pada Sadenosylmethionine, yang merupakan donor metil. Formilmetionin adalah asam amino pada ujung terminal dari protein selama sintesis dan sering dibelah kemudian. Lipoic adalah kofaktor yang diperlukan untuk oksidasi oxoacids dalam siklus asam trikarboksilat. Suifolipid merupakan bahan structural penting dari membran kloroplas.

4.     Ini adalah bagian penting dari ferredoxins, sejenis protein sulfur zat besi nonheme terjadi di kloroplas. Ferredoxin berpartisipasi dalam proses oxidoreduction dengan memindahkan elektron. Bentuk teroksidasi ferrefioxin adalah penerima elektron dikeluarkan dari klorofil selama fotooksidasi klorofil dalam reaksi terang fotosintesis. Ferredoxin berkurang mungkin merupakan sumber akhirnya menurangi daya untuk pengurangan karbon dioksida dalam reaksi gelap fotosintesis. Selain proses fotosintesis, ferredoxin memiliki peran penting dalam pengurangan nitrit, reduksi sulfat, asimilasi N2 oleh bakteri bintil akar dan hidup bebas bakteri pengikat nitrogen tanah, dan transpor elektron mitokondria.

5.    Meskipun bukan konstituen, sulfur diperlukan untuk slntesis klorofil. Tabel 3-6 menunjukkan pentingnya gizi belerang yang cukup dalam terjadinya klorofil di semanggi merah.

6.    lni terjadi pada senyawa volatil bertanggung jawab atas rasa dan bau karakteristik tanaman dalam keluarga mustard dan bawang. Sulfur meningkatkan pembentukan minyak di tanaman seperti rami dan kedelai. Sejumlah enzim proteolitik, seperti papainases, diaktifkan oleh belerang.

Data pada Tabel 3-7 menunjukkan bahwa, dalam batas-batas, yang mengandung sulfur kandungan asam amino tanaman dapat diubah oleh pemupukan belerang. Peningkatan tingkat nutrisi belerang dalam media kultur mengangkat metionin, Cystine, dan total belerang konten dalam kedua strain eksperimental dari alfalfa. Ada perbedaan yang besar, namun dalam kemampuan dari dua strain untuk mensintesis metionin dan cistin.

Dari sudut pandang hewan dan nutrisi manusia, kemampuan kultivar yang berbeda untuk memanfaatkan secara efektif pasokan nutrisi mineral dalam sintesis senyawa nutrisi penting adalah properti yang sangat diinginkan. Peningkatan potensi nilai nutrisi tanaman dengan meningkatkan kadar protein dan memodifikasi distribusi asam amino melalui fortifikasi genetik sebagaimana dimaksud dalam Bab 2.

Sementara nitrogen kekurangan tanaman biasanya mengandung sejumlah kecil bentuk larut nitrogen dan jumlah normal sulfat, tanaman menderita defisiensi sulfur menumpuk nitrogen nonprotein dalam bentuk amida dan nitrat, berbeda dengan tingkat mereka sangat rendah sulfat. Akumulasi nitrat dapat mudah dijelaskan dengan efek yang dikenal kekurangan belerang pada aktivitas nitrat reduktase menurun. Bekerja dengan belerang bibit jagung kekurangan, para peneliti di Wisconsin menemukan penurunan yang cukup besar dalam konsentrasi protein larut ditambah dengan peningkatan konsentrasi nitrat sebelum gejala detisiensi muncul.

Hasil pada Tabel 3-8 dari studi yang dilakukan di Washington State jelas menunjukkan pengaruh nutrisi belerang yang memadai pada pengendalian konsentrasi nonprotein dan nitrat di orchardgrass. Hal ini juga jelas bahwa pemupukan belerang meningkatkan kualitas hijauan ini dengan mempersempit nitrogen rasio belerang. Sebuah nitrogen untuk sulfur (N I S) rasio 15:01 telah di masa lalu telah dianggap memadai untuk ternak ruminansia. Hal ini sekarang dikenal, bagaimanapun, bahwa rasio 9:01 – 00:01 dibutuhkan untuk penggunaan yang efektif nitrogen daur ulang oleh mikroorganisme rumen. Ini efek menguntungkan dari pemupukan belerang pada peningkatan kualitas tanaman melalui penurunan rasio N /S sering diabaikan.

Sulfur juga terlibat dalam pembentukan minyak di tanaman seperti rami, kedelai, kacang tanah, dan lobak. Efek ini tidak diakui secara luas. telah ditemukan bahwa penambahan magnesium sulfur Iebih meningkatkan produksi minyak. Pengaruh sulfur dan magnesium dalam kombinasi dengan kalium pada kandungan minyak kedelai digambarkan oleh data pada Tabel 3-9.

Pengaruh nutrisi belerang pada kandungan minyak tanaman telah menerima perhatian Iebih di Eropa dari pada di Amerika Serikat, dimana para ilmuwan telah difokuskan pada peningkatan kandungan minyak tanaman dengan pemuliaan dan seleksi bukan dengan peningkatan gizi.

Boron merupakan yang pertama dari mikronutrien yang akan dibahas secara singkat dalam bab ini. Konsentrasi dalam monokotil dan dicotyledons umumnya bervariasi antara 6 dan 18 ppm dan 20 ppm dan 60, masing-masing. Tingkat boron dalam jaringan daun tanaman dewasa yang paling biasanya memadai jika iebih dari 20 ppm. Sebagian besar boron dalam tanah terjadi sebagai asam borat terdisosiasi

(H3B03, pK 9,2) dan dengan demikian diserap oleh tanaman. Jumlah yang jauh lebih kecil dari bentuk-bentuk lain, seperti B407^2-, H2B03^-, HB03²-, dan B03^3- mungkin ada, tapi mereka umumnya tidak memberikan kontribusi yang signifikan untuk kebutuhan tanaman untuk elemen ini. Mekanisme yang terlibat dalam penyerapan boron tidak sepenuhnya dipahami, tetapi tidak muncul bahwa proses penyerapan terutama pasif melalui aliran air ke akar.

Kekurangan boron adalah yang paling luas dari semua mikronutrien. Telah ditemukan kurang dalam setidaknya 43 negara bagian di Amerika Serikat dan di hampir semua dari 10 provinsi di Kanada. Sejumlah besar lapangan buah, dan sayuran tanaman menderita kekurangan boron, dengan masalah gizi sering terjadi dalam alfalfa. Contoh lain dari tanaman dengan persyaratan boron tinggi termasuk asparagus, wortel, seledri, selada, bawang, gula bit, bunga matahari, dan berbagai brassica. Boron pupuk kapasitas yang digunakan untuk tanaman yang membutuhkan tinggi dapat menyebabkan cgdera yang memerlukan rendah, seperti butiran kecil, kacang polong, dan kacang-kacangan.

Boron memainkan peran penting dalam pengembangan dan pertumbuhan sel-sel baru dalam meristem tanaman. Karena tidak mudah translokasi dari tua ke jaringan aktif tumbuh, gejala defisiensi pertama visual adalah berhentinya pertumbuhan tunas terminal, diikuti lama kemudian oleh kematian Daun muda. Pembungaan dan pengembangan buah juga dibatasi oleh kekurangan nutrisi ini.

Dalam tanaman boron kekurangan daun termuda menjadi hijau pucat kehilangan warna Iebih di dasar daripada di ujung. Jaringan basah memecah, dan, jika pertumbuhan terus, daun memiliki penampilan satu sisi atau memutar. Biasanya, daun mati dan pertumbuhan terminal berhenti. Simptons kekurangan Boron akan sering muncul dalam bentuk daun menebal, layu, atau meringkuk, sebuah kondisi basah menebal, retak, atau air petioles dan batang, dan perubahan warna yang, retak, atau busuk buah, umbi, atau akar. Gabus Internal apel disebabkan oleh kekurangan unsur ini dan kurangnya boron dalam hasil jeruk ketebalan yang tidak merata dari kulit, buah kental, dan deposito bergetah dalam Albedo buah. Rincian dari jaringan internal dalam akar tanaman menimbulkan area gelap disebut sebagai jantung cokelat atau hitam. Boron gula bit kekurangan yang ditunjukan pada Gambar 3-13.

Tanaman membutuhkan boron untuk sejumlah proses pertumbuhan, terutama sebagai berikut:

·         Sel baru pembangunan di jaringan meristematik.

·         Tepat penyerbukan dan set buah atau biji.

·         traslokasi gula, pati, nitrogen, dan fosfor. Sintesis asam amino dan

·         nodul formasi di kacang-kacangan.

·         regulasi metabolisme karbohidrat.

Boron tidak tergabung dalam enzim atau makromolekul structural   tidak seperti Mn2 +, Zn2 +, dan M92 +, itu tidak rnernbawa reaksi dengan chelation enzim dan substrat. Ini tidak mengalami perubahan valensi dalam peran fisiologisnya seperti halnya besi, mangan, dan molibdenum. ion borat cenderung menyerupai fosfat dalam reaksi dengan kelompok OW  dari gula, alkohol, dan asam organik untuk membentuk ester asam borat.

Sebuah keragaman fungsi untuk boron dalam tanaman telah didalilkan, banyak yang terkait dengan afinitas biasa ion borat untuk senyawa polyhydroxyl dengan konfigurasi orto. Beberapa di antaranya adalah:

1.    Stabilitas dan denda struktur dinding sel meningkat oleh senyawa polyhydroxyl dibentuk oleh reaksi boron dengan komponen dinding sel. Dalam hal ini peran boron mempengaruhi jaringan meristematik cepat tumbuh, stabilitas tabung serbuk sari, dan perkecambahan ‘dan pertumbuhan serbuk sari.

2.    Polyhydroxyl kompleks bahwa bentuk asam borat dengan alkohol dan gula memfasilitasi translokasi gula melalui Qanaman.

3.    Penciptaan muatan positif stabil atau "Iubang" di membran plasma, sehingga mempercepat gerakan zat pertumbuhan bermuatan negatif dan metabolit ke dalam sel reseptor.

4.    Metabolisme karbohidrat dengan kecenderungan, di mana nutrisi boron tidak memadai untuk jalur fosfat pentosa, untuk menggantikan glikolisis normal. Seperti pergeseran mengarah ke tingkat yang lebih tinggi dari senyawa fenolik, yang diperparah oleh penurunan kapasitas mekanisme detoksifikasi. Telah diusulkan bahwa gizi yang cukup boron cenderung menghambat sintesis pati, sehingga mempertahankan gula dalam bentuk terlarut mudah translokasi, dan meningkatkan sintesis sukrosa, yang merupakan senyawa utama translokasi oleh tanaman.

5.    RNA metabolisme dipengaruhi melalui peran yang boron memiliki dalam metabolisme nitrogen dasar dan da|am mengendalikan Iaju pendirian phosporus menjadi nukleotida.

6.    Kegiatan Phytohormonal diubah oleh boron, dengan akumulasi auksin pada tanaman kekurangan nutrisi ini. Boron rupanya terlibat dalam melindungi sistem asam oksidase indoleacetic.

Terlepas dari ketidakmampuan kita untuk menjelaskan peran yang tepat dari boron pada tanaman, adalah penting dalam berbagai, tetapi jumlah biasanya kecil untuk pertumbuhan berbagai tanaman pertanian penting. Meskipun diperlukan untuk tanaman yang lebih tinggi dan oeberapa ganggang dan diatom, boron tidak diperlukan oleh hewan, jamur, dan mikroorganisme.

Besi. Kisaran kecukupan zat besi pada tanaman biasanya antara 50 dan 250 ppm. Secara umum, ketika nilai besi 50 ppm atau kurang dalam bahan kering, kekurangan yang mungkin terjadi. lni berfungsi baik sebagai komponen struktural dan sebagai kofaktor untuk reaksi enzimatik. Besi dapat mencapai akar tanaman sebagai Fe2 +, Fe3 + besi, dan sebagai organik dikomplekskan atau chelated. lon yang dibutuhkan dalam metabolisme adalah Fe2 +, dan diserap dalam bentuk ini oleh tanaman. Dalam bentuk Fe2 +, besi |ebih mobile dan tersedia untuk dimasukkan ke dalam struktur biomolekuler. Beberapa jaringan tanaman yang mengandung sejumlah basar Fe3 + mungkin menunjukkan gejala kekurangan zat besi.

Kekurangan zat besi telah diamati pada banyak spesies. Hal ini paling sering terlihat pada tanaman yang tumbuh pada tanah berkapur atau alkali, meskipun kehadiran kadar fosfat tinggi juga dapat menyebabkan kondisi ini di tanah masam pada beberapa spesies. Jeruk dan buah gugur sering menunjukkan klorosis besi. Hal ini juga cukup umum dalam blueberry (yang ditanam di tanah yang sangat asam) dan sorgum, ditanam di tanah netral sampai basa. Tanaman lain yang dikenal

untuk menampilkan kekurangan unsur ini adalah kedelai, kacang, kacang- kacangan, jagung, stroberi, alpukat, tanaman sayuran, dan tanaman hias sanyak. Kekurangan zat besi kedelai telah menjadi sangat umum di sabuk  agung barat di Amerika Serikat.

Kekurangan zat besi muncul pertama di daun muda tanaman. Ini tampaknya tidak akan ditranslokasikan dari jaringan tua ke meristem ujung, dan sebagai hasilnya, pertumbuhan berhenti. Daun muda mengembangkan klorosis interveinal, yang berlangsung dengan cepat atas daun keseluruhan. Dalam kasus yang parah daun gilirannya putih seluruhnya. Kekurangan zat besi gejala pada sorgum diilustrasikan pada Gambar 3-14.

Sifat-sifat kimia dari besi membuat bagian penting dari reaksi oksidasi-reduksi. Ini adalah Iogam transisi yang mampu yang ada di lebih dari satu bilangan oksidasi, dimana dapat menerima atau menyumbangkan elektron sesuai dengan potensi oksidasi reaktan. Besi juga dapat menggabungkan dengan donor elektron atau ligan kompleks bentuk. Hasil Cheiation ketika ligan dapat menyumbangkan lebih dari satu elektron. Besi akan membentuk stabil chelates dengan molekul yang mengandung oksigen, sulfur, atau nitrogen. Gerakan elektron antara molekul organik dan besi memberikan potensi untuk banyak transformasi enzimatik di mana zat besi sangat penting. Peran fungsional utama dari besi dalam nutrisi tanaman tercantum di bawah ini. Ada hubungan yang sangat erat antara fungsi struktural dan enzimatik.

1.    struktural komponen molekul porfirin: sitokrom, hemes, hematin, ferrichrome, dan ieghemogiobin. Zat-zat yang teriibat da|am reaksi oksidasi reduksi dalam respirasi dan fotosintesis. Sebanyak 75% dari total sel besi dikaitkan dengan kloroplas dan sampai 90% dari besi dalam daun terjadi dengan lipoprotein dari kloroplas dan membrane mitokondria. Lokalisasi besi dalam kloroplas mencerminkan adanya Sitokrom untuk melakukan proses fotosintesis pengurangan berbagai dari

ferredoxin sebagai akseptor elektron awal. Pengurangan oksigen ke air selama respirasi adalah fungsi yang paling umum dikenal dari senyawa yang mengandung zat besi.

2.    Komponen struktur molekul nonheme: ferredoxins yang stabil Fe-Sprotein. Ferredoxin adalah senyawa redoks stabil pertama dari rantai

transpor elektron fotosintesis.

3. Sistem Enzim

a. Sitokrom oksidase.

b. Katalase.

c. Peroksidase.

d. Akonitase.

e. Klorofil sintesis,

f. peptidylproline hidrolase.

g. Nitrogenase. Enzim ini adalah pusat dari proses fiksasi N2 dalam

    mikroorganisme pengikat nitrogen.

Besi juga mungkin mampu mensubtitusi molibdenum sebagai kofaktor Iogam yang diperlukan untuk fungsi reduktase nitrat dalam kedelai.

Mangan lain dari Iogam transisi diperlukan sebagai mikronutrien. Konsentrasi normal ini elemen dalam tanaman biasanya 20-500 ppm. Kekurangan mangan biasanya terkait dengan tingkat antara 15 dan 25 ppm pada bagian tanaman atas.

Hal ini diserap oleh tanaman sebagai ion manganous Mn2 +, dan an molekul tertentu agen pengompleks alami dan sintetis. Aplikasi daun bentuk bisa diambil Secara langsung melalui daun.

Seperti besi, mangan adalah elemen yang relatif bergerak. Gejala defisiensi biasanya muncul pertama di daun muda. Dalam tanaman broadleaved kondisi muncul sebagai klorosis interveinal, yang juga terjadi pada anggota keluarga rumput, tapi kurang mencolok. Daun dari tanaman kedelai kekurangan mangan yang ditunjukkan pada Gambar 3-15 kekurangan mangan dari beberapa tanaman telah digambarkan oleh istiiah-istilah seperti setitik abu-abu gandum, tempat rawa kacang polong, dan kuning berbintik dari gula bit.

Keterlibatan mangan dalam fotosintesis, khususnya dalam evolusi oksigen, dikenal. Hal ini juga mengambil bagian dalam proses oksidasi reduksi dan reaksi dekarboksiiasi dan hidrolisis. Mangan dapat menggantikan magnesium dalam banyak phosphorylating dan reaksi kelompok transfer.

Meskipun belum tentu khusus diperlukan, mangan dibutuhkan untuk aktivitas maksimal reaksi enzim banyak dalam siklus asam sitrat. Dalam sebagian besar sistem enzim, magnesium seefektif mangan dalam mempromosikan transformasi enzim. Pengaruh mangan pemberian auksin pada tanaman tingkat dan tampaknya bahwa konsentrasi tinggi ini mendukung mikronutrien pemecahan asam indoleacetic.

Ringkasan peran fungsional mangan berikut:

1. Transpor elektron di fotosistem II.

2. Pemeliharaan struktur membran kloroplas.

3. Manganin.

4. Sistem Enzim, termasuk

a. Kromatin-bound RNA polimerase.

b. Sintesis tRNA-prima oligoadenyiate.

c. Sintesis phosphatidylinosltol.

d. lnaktivasi pellndung asam indoleacatir;

e. NAD malic enzim jenis aspartat C4 tanaman.

Tanaman yang terluka oleh jumlah berlebihan mangan. Kerut daun kapas adalah toksisitas mangan yang kadang-kadang diamati pada zat asam yang tinggi merah dan tanah kuning dari daerah Kapas tua di Amerika Serlkat bagian selatan. Toksisitas mangan juga telah ditemukan dalam tembakau, kedelai, buah pohon, dan kanola / rapeseed tumbuh dl tanah yang sangat asam. Penyesuaian kenaikan pH tanah dengan pengapuran mudah akan memperbaiki masalah ini.

Tembaga. Sifat tembaga yang membuatnya penting untuk nutrisi tanaman yang agak mirip dengan besi. Konsentrasi normal dalam jaringan tanaman berkisar dari 5 sampai 20 ppm. Kekurangan yang kemungkinan ketika tembaga tingkat pada tanaman jatuh di bawah 4 ppm dalam bahan kering.

Tembaga diserap oleh tanaman sebagai ion tembaga, Cu2 +, dan dapat diserap sebagai komponen baik kompleks organik alami atau sintetis. Tembaga garam dan kompleks juga diserap melalui daun. Kekurangan tembaga telah dilaporkan dalam berbagai tanaman, meskipun lebih umum di kalangan tanaman yang tumbuh di gambut dan tanah kotoran. Tanaman yang paling kekurangan tembaga termasuk alfalfa, gandum, barley, gandum, selada, bawang, wortel bayam dan bit meja. Tanaman lain menanggapi pemupukan tembaga termasuk semanggi jagung dan pohon buah buahan

Gejala defesiensi tembaga berbeda dengan tanaman. Dalam jagung daun termuda menjadi kuning dan kerdil dan sebagai kekurangan menjadi Iebih parah daun muda pucat dan daun tua mati kembali. Dalam tahap lanjutan jaringan mati muncul sepanjang tepi daun dalam pola yang mirip dengan kekurangan kalium. Kekurangan tembaga tanaman kehilangan biji warna pada daun yang lebih muda yang akhirnya pecah dan tepi mati. Dalam tanaman sayuran daun banyak kekurangan turgor. Mereka mengembangkan cor hijau kebiruan rnenjadi klorotik dan curl dan produksi bunga gagal untuk mengambil tempat Kekurangan zat besi menyebabkan tembaga terakumulasi pada tanaman jagung terutama di node.

Tembaga menyediakan tanaman dengan logam yang dalam bentuk pengurangan yang mudah mengukat dan mengurangi 02.  Dalam bentuk teroksidasi Iogam yang mudah berkurang dan tembaga protein kompleks memiliki potensi redoks tinggi. Properti tembaga adalah mantan ploited oleh enzim yang dapat hydroxylate monophenols. mengoksidasi mereka untuk membuat polimer kompleks seperti lignin dan melanin menghentikan rantal transfer elektron detoksikasi superoxudes, mengoksidasi amina dan bertindak Secara umum sebagai oksidase sutoplasma. Tembaga adalah untuk dalam keterlibatannya dalam enzim dan tidak dapat digantikan oleh ion Iogam lainnya.

Peran fungsional diakui tembaga dalam nutrisi tanaman berikut:

1.    Oksidase enzim, termasuk tirosinase, Iakase, dan oksidase asam askorbat.

2.    Terminal oksidasi dengan sitokrom oksidase.

3.    Transpor elektron fotosintesis dimediasi oleh plastocyanin.

4.    Tidak langsung berpengaruh pada pembentukan nodul.

Zinc adalah elemen terakhir dalam seri transisi pertama yang dibutuhkan oleh tanaman. Rentang konsentrasi normal adalah 25 sampai 150 ppm seng dalam bahan kering tanaman. Kekurangan unsure ini biasanya dikaitkan dengan konsentrasi kurang dari 20 ppm, dan toksisitas akan terjadi ketika kadar seng daun melebihi 400 ppm.

Akar tanaman menyerap seng sebagai ion Zn2 + dan sebagai komponen kompleks molekul sintetis dan alami. Garam seng larut dan kompleks seng juga dapat memasukkan sistem tanaman Iangsung melalui daun.

Jagung dan kacang-kacangan sangat sensitif terhadap defisiensi zinc. Pohon buah-buahan jeruk dan gugur seperti peach juga sangat sensitif terhadap gizi seng tidak memadai. Tanaman lainnya yang diklasifikasikan sebagai sangat sensitif terhadap seng tidak mencukupi rami, anggur, hop, bawang, kemiri, pinus, dan kedelai. Beberapa tanaman agak sensitif alfalfa, semanggi, kapas, kentang, sorgum,

Sudan rumput, gula bit, dan tomat.

Kekurangan zinc sering dapat diidentifikasi dengan gejala visual yang khas yang terjadi paling sering pada daun. Kadang-kadang gejala kekurangan juga akan muncul dalam buah atau cabang atau yang jelas dalam pengembangan keseluruhan tanaman. Gejala umum untuk tanaman banyak termasuk:

Terjadinya lampu hijau, kuning, atau putih antara urat daun, khususnya, tua daun yang lebih rendah. Kematian jaringan dalam, daerah daun berubah warna klorosis. Memperpendek dari ruas batang atau tangkai, sehingga penampilan, lebat rosetted dari daun. Kecil, sempit, daun menebal. Seringkali daun cacat oleh pertumbuhan terus hanya bagian dari jaringan daun. Awal kehilangan dedaunan Terhambat pertumbuhan Malformasi buah, seringkali dengan hasil sedikit atau tidak ada.

Kekurangan zinc menyebabkan daun kecil karakteristik dan rosetting atau pengelompokan daun di bagian atas cabang-cabang pohon buah yang telah menjadi Sebagian telanjang. Dalam jagung dan sorgum, kekurangan seng disebut "white bud" dan kapas ini di kenal sebagai "daun kecil." Kekurangan ini disebut sebagai "daun belang” atau "Penggalian" pada tanaman jeruk dan digambarkan sebagai "daun pakis" di Burbank kentang Russet. Kentang kekurangan zinc ditunjukkan pada Gambar 3-16.

Zinc memenuhi kebutuhan dalam sel tanaman untuk kompleks metalloenzyme yang stabil di mana koordinasi pada dasarnya tetrahedral. Hal ini dapat membentuk ikatan yang stabil karakter kovalen dengan nitrogen dan sulfur ligan, dan seng tidak tunduk pada oksidasi reduksi dalam sistem biologl. Seng terlibat dalam keragaman aktivitas enzimatik, tetapi tidak jelas diketahui apakah tlndakan zinc sebagai kofaktor fungsional, struktural, atau peraturan.

Peran fungsional dikaitkan dengan seng meliputi:

1.    Auksin metabolisme.

a.  Triptofan sintetase

b.  Tryptamrne metabolisme

2.  Dehrdrogenase enzim piridin nukleotida alkohol glukosa 6 fosfat dan fosfat

     triose

3. Phosphodlesterase

4. Karbonat anhldrase (terlokalisasl pada kloroplas)

5. Superoksida dismutase

6. Meningkatkan sintesis sitokrom c

7. Menstabllkan fraksl rrbosom

Molibdenum. Molybdenum, dengan sifat-sifat yang bukan Iogam, adalah periode 5 satunya elemen transisi yang dibutuhkan oleh tanaman. Hal ini tersedia bagi tanaman dalam bentuk Mo04^2-. Molibdat adalah asam lemah dan dapat membentuk polyanions kompleks seperti fosfomolibdat oleh enam koordinasi. Eksekusi molibdenum dalam bentuk ini mungkin menjelaskan mengapa hal itu bisa diambil dalam jumlah yang relatif besar tanpa toksisitas jelas.

Isi molibdenum bahan tanaman kurang dari 1 ppm dalam bahan kering. Tanaman kekurangan nutrisi ini biasanya mengandung kurang dari 0,2 ppm dalam bahan kering. Molibdenum konsentrasi pada tanaman sering rendah karena jumlah yang sangat kecil dari Mo04^2- dalam larutan tanah. Dalam beberapa kasus Namun,

molibdenum pada tanaman tingkat dapat melebihi kisaran 1000 sampai 2000 ppm.

Molibdenum merupakan komponen penting dari enzim nitrat reduktase utama dalam tanaman. Sebagian besar molibdenum pada tanaman terkonsentrasi di enzim ini, yang merupakan molybdoflavoprotein larut terjadi dalam amplop kloroplas pada daun. La juga telah diisolasi dari akar. Kebutuhan molibdenum tanaman di pengaruhi oleh bentuk nitrogen anorganik yang dipasok ke pabrik, baik dengan nitrit atau amonium efektif menurunkan kebutuhannya. Ini juga merupakan komponen Struktural dari nitrogenase, enzim aktif terlibat dalam fiksasi nitrogen oleh bakteri bintil akar tanaman kacang- kacangan, oleh beberapa ganggang dan actinomyctes, dan dengan bebas organisme hidup penambat nitrogen seperti Azotobacter. Molibdenum konsentrasi dalam nodul tanaman kacang-kacangan hingga 10 kali Iebih tinggi dibandingkan dengan daun telah diamati. Molibdenum juga dilaporkan memiiiki peran penting dalam penyerapan zat besi dan transiokasi pada tanaman.

Chlorine. itu tidak sampai pertengahan 1950-an :bahwa unsur ini terbukti penting untuk pertumbuhan tanaman. Tanaman persyaratan untuk klorin umumnya dianggap hampir sama besar untuk belerang. Klorin diserap oleh tanaman sebagai ion C¹⁺ baik melalui akar dan bagian udara.

Meskipun batas normal pada akumulasi klorin pada tanaman adalah dari Sekitar 0,2 sampai 2,0% dalam bahan kering, tingkat setinggi 10% yang tidak biasa. Semua niiai-nilai ini jauh lebih besar dari kebutuhan fisiologis tanaman; yang paling. Konsentrasi dari 0,5 sampai 2,0% dalam jaringan tanaman sensitif dapat menurunkan hasil dan kuaiitas. Pengurangan serupa dalam hasil dan kualitas dapat terjadi ketika tingkat klorin mendekati 4% pada tanaman toleran seperti gula bit, gandum, jagung, bayam, dan tomat.

Klorin belum ditemukan di metabolit benar dalam tanaman tingkat tinggi. Peran penting dari klorin tampaknya terletak pada inertness biokimia, yang memungkinkan untuk mengisi peran netralisasi osmotic sekuensi biokimia dan

biotisik penting. Klorin dapat dengan mudah diangkut dalam jaringan tanaman. Sebuah fungsi yang berguna untuk klorin adalah sebagai ion Iawan selama fluks kalium yang cepat, sehingga memberikan kontribusi untuk turgor daun dan bagian tanaman lainnya.

Pengamatan yang layu parsial dan hilangnya turgor daun merupakan gejala defisiensi klorida memberikan dukungan kepada konsep bahwa klorida adalah agen osmotik aktif. investigasi sedang berjalan di Oregon State University menunjukkan bahwa tingkat tinggi nutrisi klorida akan meningkatkan potensiai air daun total dan sel potensial osmotik dalam getah tanaman gandum. Mendampingi perubahan yang menguntungkan dalam kondisi kelembaban internal

adalah kecenderungan untuk bendera daun menjadi lebih tegak dan

untuk dipertahankan lagi.

Klorin tidak muncul untuk memiliki peran yang pasti dalam evolusi oksigen dalam fotosistem dalam fotosintesis. Konsentrasi klorida sangat tinggi hampir 11% telah terdeteksi di kloroplas.

Serapan dari kedua NO^3'dan 504^2' dapat dikurangi dengan efek klorin kompetitif. Konsentrasi protein lebih rendah dalam gandum musim dingin yang dihasilkan dari tingkat tinggi nutrisi klorida yang dikaitkan oleh V. Haby dari Montana State University untuk hubungan kompetitif  yang kuat antara klorida dan nitrat.

Penyakit Pengendalian. Telah ditemukan di Oregon dan Washington yang mengandung klorida pupuk sangat menekan mengambil semua akar membusuk infeksi da|am gandum musim dingin. Beberapa efek penghambatan klorida tampaknya terkait dengan penyerapan terbatas nitrat dan pH rizosfer kurang menguntungkan bagi aktivitas patogen ketika tanaman memperoleh banyak kebutuhan N dalam bentuk NH4⁺. Pengaruh Cl pada komponen air potensial dalam tanaman juga dapat menjadi faktor pengendali dalam mengambil semua karena jamur patogen yang bertanggung jawab untuk penyakit ini tumbuh terbaik pada potensi air yang tinggi atau da|am kondisi lembab. Peningkatan potensi osmotik getah sel, sehingga status energi yang Iebih rendah dari air, tampaknya terlibat dalam perlawanan yang lebih besar untuk mengambil semua.

Sebuah efek yang menekan penyakit lebih lanjut dari perawatan klorida diamati di oregon. Tanaman gandum musim dingin menerima amonium klorida kurang kena infeksi karat stripe daripada mereka di mana amonium sulfat digunakan. Jackson dan Christensen dan rekan kerja di Oregon State University juga menemukan bahwa Septoria, penyakit daun yang menginfeksi kepala gandum, ditekan oleh penambahan klorida yang mengandung bahan.

Fusarium kering akar membusuk infeksi pada gandum musim semi ditemukan oleh V. Haby dari Montana State University stasiun di Huntley harus dikurangi |ebih banyak kalium klorida dibandingkan dengan tingkat sebanding K+ disediakan sebagai kalium sulfat. Tingkat keparahan dari batang membusuk di jagung telah dikurangi dengan aplikasi kalium klorida. Efek supresif bisa menjadi hasil dari CI ketimbang K+, karena penambahan kalium sulfat  tidak memiliki pengaruh terhadap penyakit. Menurut Von Uexkull dari Potash dan Phosphate institute, curbs klorida daun tertentu dan penyakit busuk akar kelapa sawit dan kelapa.

 Efek osmotik. Peneliti di Oregon State University mengamati bahwa daun tanaman gandum musim dingin dipupuk dengan ammonium klorida Iebih tegak dan retaine lebih lama dibandingkan tanaman menerima jumlah yang sama nitrogen sebagai amonium sulfat. perbedaan dalam kebiasaan daun yang paling menonjol pada tengah hari saat cuaca cerah. C1-ion ditemukan untuk mempengaruhi tanaman air melalui penyesuaian osmotik, seperti tekanan potensi turgor, air daun, dan potensi osmotik. Pengaruh yang kurang dikenal klorin pada pertumbuhan tanaman adalah mempercepat kematangan biji-bijian kecii, yang telah diamati di Montana dan Washington.

Klorosis pada daun muda dan layu keseluruhan tanaman adalah dua gejala yang paling umum dari kekurangan klorin. Nekrosis di beberapa bagian tanaman dan daun bronzing juga dapat dilihat dalam klorinn kekurangan tanaman. Pengurangan ditandai pertumbuhan akar juga telah diamati kekurangan klorin pada tanaman. Tissue konsentrasi bawah 70-700 ppm biasanya menunjukkan kekurangan Klorin.

Ekses klorin bisa berbahaya dan tanaman bervariasi dalam toleransinya terhadap kondisi ini. Tembakau, peaoh, alpukat, dan salah salah satu tanaman yang paling dan cenderung beberapa kacang-kacangan sensitif. Daun tembakau dan kentang menjadi menebal untuk roll ketika tanaman mengakumulasi jumlah yang berlebihan dari klorin. Kualitas penyimpanan umbi kentang dan kualitas merokok tembakau cenderung dipengaruhi oleh penyerapan surplus klorin. Tanggapan terhadap klorin telah diamati di lapangan untuk sejumlah besar tanaman, termasuk tembakau, tomat, gandum, kacang polong, selada, kubis, wortel, bit gula, barley, gandum, jagung, kentang, kapas, kelapa, dan kelapa sawit. Dua yang terakhir tanaman tropis sangat responsif terhadap klorin. Kebutuhan Klorin dari hasil yang tinggi dari sebagian besar tanaman daerah beriklim sedang biasanya puas dengan

hanya 4 sampai 10 kg / ha.

Cobalt Telah menunjukkan bahwa kobalt sangat penting bagi mikroorganisme memperbaiki nitrogen atmosfer. Cobalt demikian diperlukan dalam nodul kedua kacang-kacangan dan alder, serta dalarn nitrogen-fixing ganggang. Konsentrasi kobal normal dalam bahan kering tanaman berkisar 0,02-0,5 ppm. Hanya 10 ppb kobait da|am Iarutan nutrisi ditemukan akan cukup untuk fiksasi nitrogen oleh alfalfa. Esensial dari kobalt untuk pertumbuhan mikroorganisme simbiosis seperti rhizobia, hidup bebas bakteri pengikat nitrogen, dan ganggang biru-hijau adalah perannya dalam pembentukan vitamin B12. Cobalt membentuk kompleks dengan atom nitrogen dalam struktur cincin porfirin yang menyediakan kelompok palsu untuk hubungan dengan nukieotida di koenzim B12. Kompleks kobalt disebut koenzim cobamide.

Fungsi lain disebabkan kobalt termasuk metabolism ieghemogiobin dan reduktase ribonucleotide di Rhizobium. Telah dilaporkan menjadi salah satu beberapa Iogam yang mengaktifkan enolase dan kinase suksinat.

Pekerja Soviet telah melaporkan tanggapan oleh kapas, kacang- kacangan, dan mustard ke aplikasi kobalt. Dikatakan bahwa hai itu meningkatkan pertumbuhan, transpirasi, dan fotosintesis dan bahwa dalam kacang-kacangan dan mustard mengurangi aktivitas dan kandungan klorofil dari daun dibesarkan. Dalam kapas peningkatan jumlah boil dan penurunan jumlah kotak jatuh dikaitkan dengan penambahan kobalt. Lebih ianjut dinyatakan bahwa kadar air dan aktivitas katalase dalam daun meningkat dan bahwa penurunan konsentrasi sei getah yang dihasilkan dari perawatan kobalt. Meningkat sebesar 9 menjadi 21% pada hasil kapas yang dihasilkan dari penambahan kobalt.

Vanadium. Konsentrasi rendah vanadium dilaporkan bermanfaat bagi pertumbuhan mikroorganisme, hewan, dan tumbuhan tingkat tinggi. Meskipun sudah pasti dianggap penting untuk Scenedesmus alga hijau, tidak ada bukti yang menentukan bahwa belum” vanadium sangat penting untuk tanaman yang |ebih tinggi. Beberapa pekerja menunjukkan bahwa vanadium sebagian dapat menggantikan molibdenum dalam tiksasi nitrogen atmosfer oleh mikroorganisme

seperti rhizobia tersebut. lni juga telah berspekulasi bahwa mungkin berfungsi dalam biologi reaksi oksidasi-reduksi. Peningkatan pertumbuhan disebabkan vanadium telah dilaporkan untuk asparagus, beras, selada, barley, dan jagung. Kebutuhan vanadium tanaman dikatakan kurang dari 2 ppb berat kering, sedangkan konsentrasi normal dalam bahan tanaman akan rata-rata sekitar 1 ppm.

Natrium, elemen ini penting untuk spesies tanaman salinitas yang menumpuk cukup garam dalam vakuola untuk mempertahankan turgor dan pertumbuhan. kelembabpan tanaman tersebut kadang-kadang meningkat natrium. Tanaman yang membutuhkan natrium untuk pertumbuhan optimal termasuk seledri, mangold, bayam, bit gula, Swiss Chard, bit meja, dan lobak. Efek menguntungkan dari natrium juga dilaporkan terjadi dengan kubis, kale, kohlrabi, mustard, lobak, dan lobak. Pertumbuhan meningkat diproduksi oleh garam dalam halophytes diyakini karena turgor meningkat.

Sodium diserap oleh tanaman aebagai ion Na+. Konsentrasinya bervariasi dari 0,01 sampai sekitar 10% dalam hal jaringan daun kering. Gula Bit petoles sering mengandung kadar di ujung atas kisaran ini. Banyak tanaman yang memiliki jalur fotosintesis C4 dikarboksilat membutuhkan natrium sebagai nutrisi penting ini juga memiliki peran dalam mendorong crassulacean metabolisme asam yang dianggap sebagai bagian dan respon umum terhadap stres alr Hal ini tldak jelas diketahui bagaimana natrium mempengaruhi metabolisme asam C4 dan crassulacean. Ada beberapa bukti bagaimanapun natrium yang meningkatkan aktivitas karboksilase phosphoenolpyruvate, enzim carboxylating utama dalam fotosintesis C4 Kurangnya natrium akan menyebabkan spesies tanaman tertentu untuk menggeser karbon duoksida mereka fiksasi jalur dan C4 ke C3 Penyediaan natrium yang memadai  dapat memulihkan tanaman ini untuk fiksasi karbon C4 normal mereka.

Air ekonomi tanaman tampaknya terkait dengan jalur fotosintesis C4 dikarboksilat tanaman. Banyak spesies tanaman yang memiliki C4 karbon dioksida sangat efesien sistem penetapan terjadi secara alami dalam kondisi kering semi kering dan tropis dimana penutupan stomata untuk mencegah kehilangan air boros sangat penting untuk pertumbuhan dan kelangsungan hidup. Karbon dioksida masuk juga harus dibatasi ketika Stomata cenderung tetap tertutup. Rasio berat karbon dioksida berasimilasi ke air terjadi oleh C4 tanaman sering dua kali lipat dari tanaman C3. Hal ini juga dicatat bahwa C4 tanaman sering ditemukan di habitat saline.

Fungsi lain dari natrium dalam pertumbuhan tanaman meliputi:

1. Asam oksalat akumulasi.

2. Hemat kalium tindakan.

3. Stomata pembukaan.

4. Peraturan reduktase nitrat.

Gula bit tampaknya sangat responsif terhadap natrium. Ini mempengaruhi hubungan air di tanaman ini dan meningkatkan ketahanan terhadap kekeringan gula bit. Dalam rendah sodium tanah daun bit yang hijau tua, tipis, dan kusam di rona.  layu tanaman |ebih cepat dan dapat tumbuh Secara horizontal dari mahkota. Ada juga dapat menjadi nekrosis interveinal mirip dengan yang diamati dalam kekurangan kalium dalam bit gula. Beberapa efek berasal dari natrium  juga mungkin karena klorin sejak sumber biasa natrium telah natrium klorida. Kebalikannya juga berlaku untuk klorin.

Silikon merupakan salah satu unsur yang paling melimpah di litosfer dan hadir dalam banyak jenis tanaman. Elemen ini dikenal menumpuk di akar tanaman dan telah dikaitkan di masa lalu dengan resistensi kekeringan dan penguatan mekanik tanaman. Sereal dan rumput mengandung 0,2-2,0% silikon dalam bahan kering, sementara dicotyledons dapat menumpuk hanya sepersepuluh dari konsentrasi atau kurang. Konsentrasi hingga 10% terjadi pada tanaman silikon kaya.

Keterlibatan silika dalam fungsi akar diyakini untuk berkontribusi pada toleransi kekeringan tanaman seperti sorgum.

Silicon tampaknya menjadi penting untuk tanaman seperti padi, rumput, tebu, dan ekor kuda, yang mengandung jumlah besar itu. Pertumbuhan tanaman lainnya, termasuk barley, mentimun, desmodium semanggi, gherkins, dan selada, telah diperbaiki dengan silikon.

Silika Soluble ada terutama sebagai asam monosilicic, Si (OH), dan tanaman diyakini menyerapnya dalam bentuk ini dari larutan tanah. l\/lasuknya silika menjadi tanaman tampaknya memerlukan pengeluaran energi metabolik, karena proses ini sensitif terhadap inhibitor metabolisme dan variasi suhu. Asam Monosilicic dapat membentuk kompleks dengan senyawa polyhydroxyl seperti asam borat .

Silicon rupanya memberikan kontribusi dengan struktur dinding sel. Rumput, daun, jelatang, dan horsetails menumpuk 2 sampai 20% dari berat dedaunan kering sebagai polimer terhidrasi atau silica gel. Silika ini terutama menghamili dinding jaringan epidermal dan pembuluh darah, di mana tampaknya memperkuat jaringan, mengurangi kehilangan air, dan infeksi jamur menghambat. Di mana sejumlah besar

silika diakumulasi, di-tracellular deposito dikenal, sebagai opal tanaman dapat terjadi.

Meskipun tidak ada peran biokimia untuk silikon dalam pengembangan tanaman telah diidentifikasi positif, telah diusulkan bahwa enzim silikon kompleks terbentuk pada tebu yang bertindak sebagai pelindung atau regulator fotosintesis dan aktivitas enzim. Silikon dapat menekan aktivitas invertase, peroksidase, polifenol oksidase, fosfatase, dan adenosinetriphosphatase di tebu. Penekanan hasil aktivitas invertase dalam produksi sukrosa lebih besar. Sebuah bisa memberikan pasokan lebih penurunan aktivitas fosfatase diyakini besar dari penting energi tinggi prekursor yang diperlukan untuk pertumbuhan tebu optimal dan produksi gula.

Penambahan silikon telah meningkatkan pertumbuhan tanaman tebu di Florida, Hawaii, Mauritius, Puerto Rico, dan Saipan. Efek menguntungkan dari silikon telah dikaitkan dengan koreksi toksisitas tanah yang timbul dari tingkat tinggi mangan yang tersedia, besi besi, dan aluminium aktif, pencegahan akumulasi lokal dari mangan di daun tebu, ketahanan penyakit tanaman, kekuatan tangkai yang lebih besar dan ketahanan terhadap penginapan, meningkatkan ketersediaan, fosfor, transpirasi berkurang, dan fungsi tisiologis tidak diketahui. Flek-flek, kondisi daun nekrotik tempat, adalah gejala dari silicon rendah di bawah sinar matahari langsung menerima tebu. Radiasi ultraviolet tampaknya menjadi agen penyebab di bawah sinar matahari karena tanaman disimpan di bawah plexiglass atau kaca tidak bintik. Ada saran bahwa silika dalam filter tanaman tebu keluar radiasi ultraviolet yang berbahaya.

Peran lanjut dari silika dalam hubungan cahaya, dalam sel daun tebu ditunjukkan oleh penelitian di University of Michigan. Silika sel, diisi dengan silika gel, ternyata memberikan "jendela" dalam sistem epidermis, memungkinkan lebih banyak cahaya untuk ditransmisikan ke mesofil fotosintesis dan jaringan kortikal di bawah epidermis daun dan batang, masing-masing, daripada akan terjadi jika sel-sel silika tidak hadir. lni belum terbukti namun jika kehadiran kelimpahan sel silica pada ruas atau hasil permukaan daun di |ebih besar, fiksasi CC), pertumbuhan yang lebih, dan produksi gula meningkat.

Unsur ini juga memiliki pengaruh positif pada produksi beras di Ceylon, India, jepang dan Taiwan. Pekerja Jepang telah mengamati bahwa silikon cenderung untuk mempertahankan ketegakan daun padi, meningkatkan fotosintesis karena intersepsi cahaya yang lebih baik, dan hasil dalam perlawanan yang lebih besar terhadap penyakit dan hama serangga. Kekuatan oksidasi akar padi dan toleransi atas tingkat tinggi besi dan mangan yang ditemukan sangat tergantung pada nutrisi silikon. Tambahan silikon menguntungkan ketika konsentrasi silica dalam jerami padi turun di bawah 11%.

Dari diskusi sebelumnya dalam bab ini, pembaca akan melihat bahwa banyak efek menguntungkan dari silikon pada pertumbuhan tanaman, seperti ketahanan terhadap penyakit, kekuatan tangkai, dan pengurangan di penginapan, juga bJen dikaitkan dengan kalium. Karena kalium klorida adalah pupuk kalium yang paling umum digunakan, muncul pertanyaan mengenai kemungkinan bahwa salah satu atau kedua komponen ini garam pupuk meningkatkan penyerapan silikon dan metabolisme.

Ringkasan

1.    Semua elemen diserap oleh tanaman tidak selalu penting untuk pertumbuhan tanaman. Gizi fungsional atau metabolism panjangnya adalah intro-diproduksi untuk memasukkan setiap elemen yang berfungsi dalarn nutrisi tanaman, terlepas dari apakah aksinya adalah spesifik. Disarankan bahwa istilah ini mungkin menghindari kebingungan yang kadang-kadang terjadi dalam detinisi nutrisi tanaman penting.

2.    Dua puluh unsur telah ditemukan yang penting untuk pertumbuhan tanaman. Tidak semua dibutuhkan oleh semua tanaman, tetapi semua yang diperlukan untuk beberapa tanaman.

3.    Unsur-unsur yang dibutuhkan oleh tanaman adalah karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, fosfor, kalium, kalsium, magnesium, belerang, boron, besi, mangan, tembaga, seng, molibdenum, klorin,kobalt, vanadium, natrium, dan silikon. Yang pertama tiga, dengan nitrogen, fosfor, dan belerang, merupakan materi hidup atau protoplasma. Unsur selain karbon, hidrogen, dan oksigen yang disebut nutrisi mineral. Nitrogen unsur, fosfor, kalium, kalsium,magnesium, dan sulfur digolongkan sebagai macronutrients, dan unsur-unsur mineral yang tersisa sebagai mikronutrien.

4.    Nitrogen digunakan terutama dalam sintesis protein, tetapi secara struktural juga merupakan bagian dari molekul klorofil. Banyak protein adalah enzim, dan peran nitrogen dapat dianggap sebagai baik struktural dan metabolik.

5.    Fosfor sangat penting dalam memasok fosfat, yang bertindak sebagai unit linkage atau situs mengikat. Stabilitas fosfat memungkinkan untuk berpartisipasi dalam menangkap energy banyak, mentransfer, dan reaksi pemulihan yang sangat penting untuk pertumbuhan tanaman.

6.    Kalium diperlukan untuk fungsi tanaman, termasuk metabolism karbohidrat, aktivasi enzim, regulasi osmotik dan efisiensi penggunaan air, serapan nitrogen dan sintesis proteini dan translokasi asimilasi. lni juga memiliki peran dalam penurunan penyakit tanaman tertentu dan dalam meningkatkan kualitas.

7.    Sulfur memainkan peran penting dalam sintesis protein dan fungsi sistem enzim beberapa. Sintesis klorofil dan aktivitas nitrat reduktase sangat tergantung pada belerang.

8.    Unsur-unsur mineral yang tersisa umumnya terlibat dalam aktivasi sistem enzim yang berbeda. Magnesium, di samping itu, merupakan komponen penting dari molekul kiorofil.

9.    Natrium dan klorin adalah elektrolit yang diperlukan untuk tekanan osmotik dan keseimbangan asam basa. Klorin mengaktifkan oksigen memproduksi enzim fotosintesis.

10.  Silicon berkontribusi terhadap struktur dinding sel, sehingga menanamkan tahan penyakit lebih besar, tangkai, dan ketahanan pada tumpangan.