AHAN AJAR NUTRISI-PERTEMUAN 8-10Posted on Desember 21, 2009 | 23 Komentar PENGAMBILAN UNSUR HARA DAN ASSIMILASIStandar kompetensi : Memahami tanah sebagai media nutrisi tanaman.Kompetensi dasar : Dapat mendeskripsikan unsur-unsur fisika kimia tanah dan pengaruhnya dalam ketersediaan unsur hara.Indikator Hasil Pembelajaran dapat menjelaskan proses pengambilan ion dan status ion tanaman. dapat menjelaskan proses fotosintesis dan assimilasi karbon dioksida dalam hubungannya dengan pengambilan hara dapat menjelaskan assimilasi nitrogen dan sulfur 3.1. Pengambilan ion dan statusnya di tanaman3. 1. 1. Sel TumbuhanSebelum menjelaskan berbagai macam proses pengambilan dan asimilasi, perlu diulas kembali gambaran singkat mengenai sel tanaman. Untuk kedua bab yang telah dibicarakan sebelumnya banyak membahas tentang bahan anorganik. Pengambilan ion adalah sebuah proses yang terbatas dan didominasi oleh ion anorganik. Proses kehidupan terkecil adalah sel. Gambar 3.1. Menunjukkan diagram ringkasan sebuah mesofil sel.Struktur dinding sel terbuat dari substansi pektin dan selulosa, selulosa adalah agregat untuk membentuk rantai yang dikenal sebagai microfibrils. Bagian intermicrofibril dapat dimasuki udara, air dan partikel cair kedalam dinding sel. Membran plasma atau plasmalema adalah membran pembatas antara sitoplasma dan dinding sel; tonoplast adalah membran yang membagi sitoplasma dan vakuola. Membran dan strukturnya akan dijelaskan lebih mendetail lagi. Letak sitoplasma sangat penting di dalam organela sel termasuk didalamnya nukleus, k1oroplas, dan mitokondria.Kloroplas adalah organela yang memberikan energi pengganti dan tempat assimilat dihasilkan dengan bantuan C02. Pada mitokondria enzym diperlukan untuk mengontrol berbagai macam langkah dari asam trikarboxyl, respirasi dan metobolisme asam lemak. Ribosom adalah supramolecular yang disusun oleh ribosom asam nukleat dan protein yang mampu mensintesis polipeptida dari asam amino bebas. Kebanyakan dari ribosom di tahan pada retikulum endoplasma (RE). Hal ini merupakan lapisan seperti struktur yang dapat memberikan rangsangan untuk sel membran permeating dari sitoplasma dan mengantar dari satu sel ke sel yang lain.Fungsi penting dari retikulum endoplasma tidak jelas tetapi berperanan dalam sintesis dan transportasi protein ke sitoplasm, Selsel tersebut dihubungkan bersamasama oleh plasmodesmata dan plasma secara berkesinambungan yang muncul di dalam sel pada jaringan yang disebut simplas.Vakuola mengandung cairan, terutama terdiri ion anorganik, dan beberapa molekul yang mempunyai berat molekul rendah seperti asam organik, asam animo dan gula. Pelepasan. 02, C02, dan pigmen-pigmen juga dapat terjadi. Vakuola mempunyai fungsi yang sangat penting didalam sel seperti menyiapkan tempat untuk segregasi air dan hasil akhiir dari metabolisme.Ukuran dari sel hidup berbeda tergantung dari jaringan dan spesies tanaman. Sel mesofil dan sel pada. jaringan korteks panjangnya kirakira, sekitar 20100 micron (m). Diameter dari kloroplas dan plastida. sekitar 8 m, mitokondria. ukurannya. sekitar 1 m dan ribosom 23 nm (1 m = 10 nm). Jika dibandingkan dengan organela tersebut ukuran daripada substansi, berat molekul rendah. Diameter dari molekul sukrosa adalah I nm, molekul glukosa. 0,6 nm, dan beberapa. ion anorganik di dalam bentuk hidrat mempunyai diameter 0,5 1,0 nm. Gambaran tersebut diberikan untuk memberikan ringkasan dalam menunjukan ukuran ion anorganik untuk membandingkan dengan beberapa organel sel.Organel sel seperti nukleus, kloroplas, plastida, dan mitokondria, vokuola dikelilingi oleh membran yang dipisahkan oleh sel. Ini esensial untuk fungsi yang normal daripada sel sejak proses biokimia muncul diantara organela yang berbeda (Oaks and Bidwell, 1970).Seperti yang kita lihat membran biologi adalah barrier untuk air dan substansi yang dapat larut.. Transpor dari partikel organik dan anorganik ke dalam dan luar bagian-bagian sel dan mekanisme tentang apa yang ditransportasikan adalah hal yang sangat penting.Untuk bahasan ini juga, transport hara tanaman dari luar medium larutan tanah, kesitoplasma sel, perlu dipikirkan. Membran yang mengelilingi dinding sel pada dinding luar disebut plasmalema. Itu adalah membran dan bukan dinding sel. Proses terpenting daripada pengambilan ion haruslah disadari sebagai transportasi ion melalui plasmalema. atau merupakan bagian terbesar dari fenomena transportasi ion melalui membran biologi.3.1.2. MembranUntuk pengertian yang lebih dalam daripada proses pengambilan ion maka beberapa. pengetahuan mengenai stuktur dan membran perlu di ulas kembali. Kegunaan dari pandangan tersebut ditulis oleh Hartono dkk. ( 2006), Branton dan Dreamer, (1972), Clarkson (1974) dan Walker (1976). Secara. biologi membran terdiri dari protein dan molekul lipid dengan ukuran kirakira sekitar 710 nm.Selama beberapa dekade struktur protein lipid bentuknya seperti sandwich telah dikemukakan oleh Danelli dan Davson (1935) yang diakui secara universal sebagai model struktur biologi. Hal ini. ditunjukan pada Gambar 3.2Modelnya terdiri dari dua lapisan molekul lipid , yang bagian ujung adalah hidrophobic , asam lemak yang saling berhadapan satu dengan lainnya. Kedua lapisan luar daripada lapisan lipid dibungkus dengan lapisan protein (Gambar 3.2a). Secara umum diketahui bahwa tipe dari struktur ini dapat sebagai barrier karena lapisan proteinnya dapat menahan kejenuhan dan fraksi lipidnya dapat melindungi dari masuknya partikel yang mengandung air termasuk didalamnya ion anorganik.Secara umum sekarang telah diakui bahwa struktur membran lebih berbelitbelit dibandingkan dengan yang telah dijelaskan. Menurut Singer (1972), membran biologi mengandung bagian yang terbesar dari dua lapis amphiphilic dan protein amphiphilic. Istilah amphiphilic mengindikasikan adanya kedua hydropholik (group OH, group NH2, group posfat, group karboksil) dan daerah hidrophobik (rantai hidrokarbon) di dalam membran.Lipid dan protein kemungkinan keduanya dibatasi oleh batas elektrostatik ikatan H dan ikatan hidropholik. Seperti pada. model Singer, tidak sama dengan model Danielli-Davson, karena tidak dibungkus lapisan protein di bagian sebelah luar membran. Seperti yang terlihat pada. Gambar 3.2b, protein globular disimpan dalam dua lapisan. lipid. Beberapa. dari proteinprotein tersebut kemungkinan melewati membran, Yang membentuk protein channels yaitu dari satu sisi membran ke membran yang lain. Channel tersebut menjadi penting karena dapat dilewati oleh partikel hidrophibic yang kecil. Beberapa selsel protein adalah sangat penting didalani partikel hidropolik kecil seperti molekul air dan ion ion (Wakler, 1976).Sebagai tambahan daripada molekul protein disimpan didalam dua lapisan lipid (intrinksik protein), molekul protein dapat dapat diadsorbsi dengan baik terutama interaksi elektrostatik kebagian luar. membran (gambar 321). Proteinprotein ini adalah protein intrinsik. Kegunaan secara fisiologi belumlah jelas. Intrinsik protein sebagian besar adalah enzym protein. Pada membran biologi diatur jelas bahwa merupakan enzym protein yang memegang peranan penting dalam proses physiologi seperti pada proses fotosintesis dan respirasi.Ratio protein lipid dalam membran biologi tidaklah konstan. VanDerkooi (1974), yang menyatakan bahwa membran terdiri dari susunan protein yang didampingi oleh lipid, sedangkan menurut Singer dan Nicolson (1972), memperkirakan lipid adalah fase yang berkesinambungan yang diisolasi dan terbungkus oleh molekul protein.Hal terpenting dari lipid pada membran biologi adalah pospolipid, glikolipid dan steroid. Spingolipid merupakan komponen terpenting pada membran hewan tetapi tidak merupakan suatu unsur terpenting bagi komponen tumbuhan (Morre ,1975) . Menurut Van Deenen ,1972) , ukuran permeabilitas dari membran terhadap ion hidropolik dan molekulmolekul, banyak tergantung pada komponen asam lemak. Golongan pospolipida NH3+ pada protein yaitu melalui ikatan elektrostatik. Sebagai tambahan, golongan posfat dapat dijembatani oleh Ca 2+ pada golongan karboksilik protein .Pada medium asam, Ca2+ dibentuk oleh NH4+, dan ikatan tersebut akan berkurang dengan drastis oleh permeabilitas membran. Akibatnya sangatlah penting bagi membran seperti telah diterangkan secara mendetail pada halaman sebelumnya.Untuk pengertian yang lebih jauh mengenai hal tersebut yaitu berdasarkan pengambilan ion dan transportasi sangatlah penting untuk dipelajari. Pengambilan ion dan transportasi dapat menyebabkan tejadinya difusi ion hidropolik dan molekul, tingkat permeabilitas tergantung pada komponenkomponen yang berhubungan dengan membran. Sebagai tambahannya bahwa didalam membran biologi terdapat enzym yang kemungkinan secara langsung atau tidak langsungmerangsang terjadinya transportasi ion dan molekul melewati membran1.1.3. Ion dan Carriers.Membran-membran biologis mengandung molekul-molekul yang disebut ionopors, yang bertanggung jawab membawa ion-ion untuk melintasi membran. Kehadiran ion-ion tersebut dimembran tanaman telah lama diketahui., namun masih pada membran buatan. Ionopores adalah molekul organik dengan berat antara 200 sampai 2000 yang cukup untuk membentuk kompleks lipid yang dapat larut dengan polar kation. ( Presman, 1976). Pada kompleks ini kation diikat dibagian dalam dari molekul organik dengan ikatan majemuk dengan atom-O karbonil, karboksil, alkohol dan grup eter. Ikatan ini mirip dengan ikatan kation pada air, atom-O dari molekul air dapat terjadi penguraian kation di air, atom O, dari molekul air diserap dengan kation yang analogi ke atom oksigen dengan kompleks kation ionopor. Struktur ini terjadi dengan baik pada ionopor valinomycin yang dihasilkan dari Streptomyces sp. 1.1.4. Prinsip Serapan HaraSerapan ion dikendalikan oleh membran ( misalnya membran sel endodermis). Sehubungan dengan hal tersebut, maka ada 4 prinsip penyerapan ion, yakni: Jika sel tidak melangsungkan metabolisme atau mati, maka membrannya akan lebih muda dilalui oleh bahan-bahan yang terlarut (solute) Molekul air dan gas-gas yang terlarut didalamnya seperti N2.O2, dan CO2 dapat melalui membran dengan mudah. Bahan terlarut yang bersifat hidrofobik menembus membran dengan kemudahan sebanding dengan tingkat kelarutannya dalam lemak. Ion-ion atau molekul- molekul yang bersifat hidrofilik dengan tingkat kelarutan dalam lemak yang sama akan menembus membran dengan tingkat kemudahannya berbanding terbalik dengan ukurannya ( berat molekulnya).Bahan terlarut yang bersifat hidrofobik menembus membran lebih mudah dibandingkan senyawa yang lebih bersifat hidrofilik. Sebagai contoh, metilalkohol (CH3OH) dapat larut dalam lemak 30x lebih cepat dibandingkan urea. Contoh lain adalah ion baik kation maupun anion yang bervalensi 2 akan lebih banyak mengikat air dibandingkan ion bervalensi 1, sebagai contoh Ca + dapat mengikat 12 molekul air, maka ion bervalensi dua akan lebih sulit menembus membran dibandingkan ion bervalensi 1. Selanjutnya ion bervalensi 3 akan lebih sulit dibandingkan ion bervalensi 2.3.1.5. Pengambilan hara dan status hara di tanaman.Perlu pendekatan secara fisika dan kimia ke akar agar dapat dilakukan pengambilan unsur hara. Akar dan ion hara saling berinteraksi untuk pengambilan hara melalui beberapa cara: Pertukaran kontak Pertukaran ion tanah dengan H dalam mucigel. Difusi ion sebagai respon terhadap potensial kimia Aliran massa ion kedalam akar sebagai respon terhadap perubahan kelembaban Pemanjangan akar ke sumber ion.Pemanjangan akar menempatkan jaringan yang baru terbentuk terutama daerah rambut akar, kedalam medium yang tidak tereksploitasi, meningkatkan kemampuan menyerap ion. Hoagland ( 1948), melakukan penelitian tentang proses pengambilan ion oleh tanaman. Dalam percobaan dengan alga air segar nitella dan alga laut valonia, mereka menemukan konsentrasi ion dalam vakuola pada kedua alga. Vakuola nitella terdapat beberapa jenis ion terutama K+ dan Cl pada konsentrasi yang tinggi, demikian juga pada valonia, namun pada valonia karena alga laut maka banyak juga terdapat Na+.Dari penelitian tersebut disimpulkan bahwa,1. Tanaman dapat mengambil ion secara selektif. Karena K berada pada konsentrasi yang paling rendah dari antara semua kation yang berada pada air kolam, juga merupakan kation yang paling banyak terakumulasi di vakuola Nitella. Di lain pihak konsentrasi dari Na di vakuola Valonia secara relatif rendah walaupun konsentrasi Na di air laut tinggi. Fenomena ini mendukung konsep bahwa sel tanaman mengambil ion tertentu dari lingkungannya dan mentranspornya ke sel interior sedangkan ion-ion species yang lain dengan jalan yang sama tidak dapat masuk ke sel. Fenomena ini disebut pengambilan ion secara selektif.2. Kesimpulan yang lain adalah kosentrasi beberapa ion spesies juga dijumpai didalam vakuola dalam konsentrasi tinggi dibandingkaan di medium luar. Hal ini mengindikasikan bahwa akumulasi memegang peranan penting dan berlawanan dengan gradient konsentrasi.3. Hal lain yang penting yang perlu dipertimbangkan dari fenomena ini adalah kenyataan bahwa proses pengambilan itu sendiri memerlukan energi. Energi ini dihasilkan dari metabolisme selRespirasi aerobik dari organisme berhubungan langsung dengan pengambilan ion. Fig. 3.8. dari hasil kerja Hopkins mendemonstrsikan bahwa pasokan O2 sangat essensial untuk pengambilan P dari akar barley. Hal tersebut juga sama untuk semua jenis tanaman. Pengambilan unsur hara juga ditemukan dapat meningkatkan secara bersamaan dengan peningkatan karbohidrat di akar sejak karbohidrat berperan sebagai sumber energi untuk pengambilan ion selama respirasi. Sangat menarik untuk dicatat bahwa tegangan O2 pada pengambilan pospat maksimum, dicapai pada kandungan O2 yang agak rendah (( 2-3 %).Fungsi fisiologis utama dari respirasi adalah mensintesis ATP, dari ADP dan pospat anorganik. Semua proses biokimia yang memerlukan energi termasuk sintesis molekul dan pengambilan dan juga transpot beberapa species ion bergantung pada suplai ATP atau persenyawaan yang serupa. ATP mengandung adenin ( N-base), ribosa ( pentosa) dan 3 grup pospat.Grup pospat terikat satu dengan yang lain dengan suatu energi yang disimbolkan dengan () . Ini adalah ikatan energi yang tinggi dan selama hidrolisis dilepaskan sebesar 32 KJ permol ATP.GAMBAR HAL 124, BUKU Mengel and KirkbyATP tidak hanya disintesis selama respirasi ( oksidasi posporilation) tetapi juga pada proses glikolisis ( posphorilasi anaerob) dan pada fotosintesis (Perlu diingat bahwa ATP yang diatas tampaknya menyediakan energi untuk proses pengambilan ion. Jadi apabila pembentukan ATP dicegah misalnya oleh inhibitor atau uncouplers seperti CO, CN-2,4- Dinitrifenol (DNP) atau arsenat, pengambilan ion terhambat. Respirasi akar memberikan/ menyediakan sumber utama ATP, tetapi pada posporilasi jaringan tanaman yang hijau( lih. Hal. 155). Ini adalah sebab utama kenapa cahaya secara langsung berpengaruh pada pengambilan ion melalui jaringan yang aktif melakukan fotosintesis. Hal ini ditunjukkan oleh beberapa pengarang.( Jeschke, 1967 dan Nobel , 1970). Sekarang sudah diterima secara umum bahwa pengambilan ion berhubungan langsung dengan aktifitas ATP-ase. ATPase adalah enzim di membran yang menguraikan ADP + P, Jadi menyediakan energi untuk proses pengambilan. Beberapa hal yang perlu dipertimbangkan adalah sebagai berikut.Ada dua yang utama walaupun tidak keseluruhan tidak bergantung atau mengarahkan pengambilan ion. Suatu hal yang penting bahwa metabolisme mengatur pengambilan ion. Pendapat lain menunjukan bahwa ini adalah pengambilan secara carrier dan dikenal dengan teori carrier. Yang lain yang juga penting adalah pompa ion melewati membran, Kedua konsep ini akan dibicarakan dibawah ini.ADPadenosin difosfat.Pi fosfat organik3.1.6. Pompa ion dan ATPaseMekanisme pompa ion diduga menentukan jumlah energi yang tergantung dari transport ion melalui membran makhluk hidup. Sel binatang biasanya mengandung konsentrasi K dan Cl yang tinggi, yang mana pada larutan luar mengandung Na yang tinggi. Suatu contoh yang mirip adalah distribusi ion di darah.Sel darah putih mengandung banyak K dan konsentrasi Na yang rendah, yang mana pada plasma adalah kebalikannya. Distribusi secara asimetris dari Na dan K berhubungan dengan aktifitas enzim ATPase. ATPase adalah group dari enzim yang berperan untuk menguraikan ATP menjadi ADP dan pospat anorganik dan melepaskan energi untuk transpor ion.Pada sel hewan, pompa ion diketahui untuk mengikat protein di membran yang mengandung ATPase dan glikoprotein. Juga diduga bahwa hidrolisis ATP menyebabkan perubahan konformasi dari protein yang membawa transpor kation melewati membran. ATPase plasma membran dari tanaman, fungi dan bacteria distimulasi oleh Fusicocin, diterpene glukosida dihasilkan oleh Fungi Fusicocum amygdali del (Marre, 1979). Diduga aktifitas Fuccocins ATPase diinduce oleh perubahan konfirmasi enzim. Membran ATPase mempunyai pH optimum 6,0 dan distimulasi oleh K. ( Briskin dan Poole, 1984) dan dihambat oleh Vanadin ( Gallagher dan Leonard, 1982).Secara umum sekarang telah diterima bahwa plasma membran sel tanaman mengikat ATPase dan, khususnya ATPase plasmalema, keadaan ini yang menyebabkan sel bernilai negatif. Nilai negatif ini gambaran umum untuk semua sel tanaman dan dapat dibandingakan dengan ATP yang menjadi sumber utama energi disel. ( Mitchell, 1978). Hipotesis tersebut ditunjukan oleh skema dibawah, yang menunjukkan mekanisme yang paling mumgkin dari ATP ase,Enzim merangsang gradient pH untuk melewati membran dengan memompa H keluar dari sel. Dengan proses ini sel menjadi lebih negatif dan lebih alkalin dibandingkan larutan diluar medium. Potensial yang dihasilkan dan komponen kimia dan elektrik dapat dijabarkan dengan persamaan berikut.Pmf = pH + dimana:pmf = tenaga untuk menggerakan proton atau gradien elektrokimia dari ion H+ untuk melintasi membran.pH = perbedaan dari konsentrasi H+ dari sisi yang lain dari membran. = perbedaan potensial elektrik untuk melintasi membranTenaga penggerak proton ( = pmf ) adalah tenaga yang mendorong transpor proton melawan gradient elektrokimia melintasi membran. Proses transpor seluruh karakteristiknya adalah aktif transpor, akan dibahas kemudian. Energi yang dibutuhkan berasal dari dari ATP, dan telah ditunjukkan bahwa potensial pompa proton ( H+) sangat bergantung dengan suplai dari ATP. Diduga keluarnya 2 molekul H+ menggunakan 1 molekul ATP.Dasarnya, pompa proton menyebabkan gradient pH melintasi membran dan proses ini adalah kebalikan dari yang sebelumnya dan menghasilkan 1 ATP di membran tilakoid dari kloroplas atau dibagian dari membran mitocondria.Prinsip dari pompa proton ditunjukkan dalam skema pada Fig. 3.9., yang berhubungan erat dengan proses kemoosmotik posporilasi dari Mitchell ( 1966), yaitu:Langkah pertama menunjukkan reaksi hipotetikal, membran menggerakkan molekul Xdan JOdengan 2 H+ dari sitoplasma. Reaksi tsb menghasilkan HX dan JOH yang menyebabkan hidrolisis ATP (reaksi 2) melalui pembentukan kompleks X-J. Kompleks ini mengalami hidrolisis (reaksi 3) menjadi 2 senyawa HX dan JOH, yang deprotonated dibagian luar dari membran( reaksi 4 ). X dan JOdibentuk kembali dan siklus baru dimulai kembali. Hasil bersih dari reaksi ini adalah ditransfernya 2 molekul H+ melewati membran yang menghubungkan dengan hidrolisis dari satu molekul ATP.Melalui proses ini potensial kimia elektro dibutuhkan untuk melintasi membran, bagian dalam dari membran menjadi lebih negatif dibandingkan dengan membran luar. Pengambilan kation ini sangat bergantung kepada permeabilitas membran yang sangat berbeda untuk setiap species yang berbeda. Untuk mengingatkan kembali bahwa ionopors mempunyai kemampuan seperti valinomycin yang dapat melewatkan kation secara selektif difusi, sistem pergerakan ATPase yang berhubungan dengan ionopores dapat menginduce pengambilan kation secara selektif. Proses difusi selektif tipe seperti ini disebut dengan proses difussi yang difasilitasi.Beberapa hasil percobaan oleh Ratner dan Yacoby (1976), ditemukan bahwa ada hasil yang konsisten, pengambilan yang tinggi dari K+ oleh sel tanaman dapat menjelaskan fenomena bahwa ATPase mengfasilitasi difusi K+. Mekanisme pengambilan ini dikenal dengan proses downhill . Namun K+ juga dapat diambil secara aktif ( uphill). Pengambilan anion tidak dapat dijelaskan sebagai proses downhill, untuk kasus ini muatan negatif dapat bergerak memasuki sel dan menyebabakan sel bermuatan negatif. Juga diduga walaupun anion dimedium luar dapat diambil keatas dan dapat ditukar untuk OH atau HCO3-.Hodges (1973), mengajukan suatu model hipotetis untuk menghitung kation maupun anion yang diabsorbsi oleh sel tanaman. Model tersebut, dapat dilihat pada Fig. 3.10. pergerakan ATPase dan anion carrier. ATPase menyebabkan sitoplasma menjadi lebih alkalin, dan OH di sitoplasma menuntun ke anion carrier. Ion-ion hidroksil jadi keluar dan anion seperti SO4 diabsorsi oleh sel. Apakah ATPase secara langsung merangsang pengambilan ion secara aktif belum sepenuhnya dimengerti.Menurut Thibaud dan Grignon (1981), yang meneliti pada akar jagung, ditemukan bahwa pengambilan NO3 menghasilkan suatu polarisasi di plasma membran dan sehubungan dengan hal tersebut dapat dihitung, pengambilan NO3 adalah dua kali lebih tinggi dari OH yang dilepaskan. Dengan penambahan fusicoccin yang diketahui untuk mengstimulasi ATPase ( Marre, 1979), ditemukan dapat merangsang pengambilan NO3, peneliti tersebut menyimpulkan bahwa pengambilan NO3 dapat secara langsung atau tidak langsung berhubungan dengan aktivias ATPase. Pengambilan nitrat tampaknya mempunyai hubungan dengan sistem yang inducible sejak akar tanaman tidak mempunyai kontak dengan NO3 membutuhkan lag period sebelum pengambilan NO3 dimulai. (Thibaut dan Grignon, 1981). Diduga lagi period tsb dibutuhkan untuk sintesis protein membran yang turut terlibat dalam pengambilan NO3.3.1.7. Penyerapan Unsur Hara Dari TanahAir dan unsur hara dapat kontak dengan permukaan akar melalui 3 cara, yaitu; secara difusi dalam larutan tanah ; secara pasif terbawa oleh oleh aliran air tanah ; karena akar tumbuh kearah posisi hara tersebut dalam matriks tanah.Setelah akar berada pada permukaan akar (kontak dengan akar), barulah unsur hara tersebut dapat diserap tanaman.Air masuk kedalam tanah sebagai air murni tanpa memperhatikan setiap bahan yang terlarut didalamnya. Masuknya sebuah unsur hara merupakan suatu proses yang terpisah. Oleh karena itu, bila air bergerak kearah akar untuk menggantikan apa yang telah diambil oleh tanaman, suatu pertambahan unsur hara dipindahkan kedekat akar. Meskipun kegiatan ini terjadi hanya pada jarak pendek, hasilnya adalah unsur hara masuk kedalam tanaman.Terdapat dua hal penting yang harus diingat untuk mengetahui bagaimana tanaman menggunakan unsur hara dalam tanah dengan begitu efektif. Pertama, perluasan akar menembus tanah secara kesinambungan menunjukkan akar-akar sampai pada persediaan unsur hara baru. Kedua, setelah akar menembus tanah, aliran massa dan difusi berperan dalam gerakan unsur hara dalam jarak pendek kepermukaan akar. Selama air diabsorbsi, gradient potensial air dan air bergerak lambat kepermukaan akar. Unsur-unsur hara terurai dalam air dibawa bersamanya oleh aliran massa. Sejumlah unsur hara bergerak ke akar melalui aliran masa tergantung pada jumlah air yang bergerak ke akar dan konsentrasi unsur hara dalam air.Dalam beberapa situasi unsur hara masuk ke tanaman tidak melalui aliran massa tetapi dengan difusi. Difusi termasuk pergerakan ion hara menembus air. Bila pergerakan unsur hara ke akar melalui aliran massa tidak cukup, difusi akan berperan penting. Dalam hal ini , pengambilan ion mengurangi konsentrasi ion pada permukaan akar, memantapkan suatu gradien difusi keluar dari permukaan akar dan menyebabkan difusi ion-ion ke arah akar.Menurut Baker (1978), lintasan apoplas dan simplas sangat berpengaruh dalam pengangkutan ion ke xylem.Menurut Henry dan Foth (1982), pada beberapa hasil penelitian tentang unsur hara, diketahui bahwa : Aliran massa biasanya berperan dan dominan dalam gerakan kalsium dan sulfur ke permukaan akar dan Difusi berperan dominan dalam gerakan pospor kepermukaan akar.Unsur- unsur hara lain seperti K, Mg, dan Nitrogen, dapat melalui aliran massa ataupun difusi, tergantung kepada konsentrasi larutan tanah dan ratio transpirasi. Pada tempat- tempat tertentu sepanjang permukaan, terjadi suatu kontak yang erat dengan permukaan tanah sehingga ion-ion ditukar langsung dari partikel tanah ke permukaan akar oleh proses yang disebut contact exchange.Ketersediaan unsur hara dalam tanah sangat menentukan status nutrisi dalam tanaman. pH tanah merupakan faktor utama yang mempengaruhi ketersediaan nutrisi. Kebanyakan unsur hara tersedia pada pH tanah antara 6,0 sampai 7,0. Ca dan Mg, K dan Mo lebih banyak tersedia dalam tanah yang basa, sedangkan Zn, Mn, dan B kurang tersedia. Besi, Mn, Al dapat larut sampai ketingkat yang sangat tinggi dan beracun dalam tanah yang sangat asam.Serapan hara menurut Baker (1974), adalah bersifat akumulatif, selektif, satu arah, dan tidak dapat jenuh. Akumulatif. artinya konsentrasi hara essensial dalam sel dapat menjadi jauh lebih tinggi dibandingkan konsentrasi pada larutan diluar sel. Penyerapan hara yang lama menyebabkan konsentrasi hara dalan sel jauh lebih tinggi, ini dikenal dengan akumulasi hara. Namun secara alamiah tumbuhan mempunyai mekanisme sendiri untuk menghambat terjadinya akumulasi unsur hara, dengan cara memompakan hara tersebut keluar dari sitosol, yakni keluar dari sel atau dipompa masuk ke vakuola sel. Proses pemompaan ini memerlukan energi metabolik ( ATP).Absorbsi unsur hara oleh tanaman menurut Mengel dan Kirkby ( 1987), ditentukan oleh dua hal utama yaitu:1. energi metabolik, hal ini sangat berhubungan dengan respirasi akar. Dan2 . selektif, semua proses pengambilan unsur hara adalah selektif.Artinya tanaman mempunyai kemampuan untuk menyeleksi ion-ion tertentu pada kisaran yang luas. Sebagai contoh serapan ion K+ tidak dipengaruhi oleh kehadiran ion lain dengan muatan yang sama, seperti ion Na+, apalagi ion-ion yang berbeda valensinya seperti Ca+ atau Mg+. Hal yang sama juga dibuktikan bahwa serapan ion Cl tidak dipengaruhi oleh NO, H2PO4, dan SO4.Sifat selektifitas ini juga berlaku untuk senyawa organik seperti asam amino dan gula. Sifat selektifitas ini terlihat pada semua bagian tanaman. Fakta ini mendukung teori bahwa protein pembawa pada membran mengangkut ion kedalam sel, karena enzim yang juga adalah protein dapat mengenal secara selektif dan diaktifkan atau dihambat oleh ion atau senyawa tertentu, tidak sembarangan.Akar-akar tanaman dikelilingi oleh larutan tanah dan kontak erat dengan partikel-partikel tanah pada berbagai tempat sel-sel akar dan mempunyai suatu ruang disebelah luar dimana ion-ion dari larutan tanah maupun dari tempat pertukaran ion dari dinding tanah dapat berdifusi. Difusi ion dalam ruang ini dapat bolak-balik. Keadaan ini terjadi tanpa memperhatikan proses metabolik tanaman. Aktifitas ini pasif. Keadaan ini merupakan awal sampai pengangkutan ion yang sifatnya bolak-balik melintasi suatu membran yang tidak dapat ditembus dan memerlukan penggunaan energi.Faktor-faktor yang mempengaruhi metabolisme, dan karena itu penggunaaan energi respirasi akan langsung mempengaruhi pengambilan unsur hara. Penyerapan unsur hara yang memerlukan energi biasanya berhubungan dengan penyerapan aktif. Dalam penyerapan ini ion melintasi membran sitoplasma, plasmalema dengan menggunakan energi dari ATP yang dihasilkan dalam respirasi ( pompa ion). Perpindahan aktif antar sel terjadi melalui plasmodesmata. Vakuola disini bertindak sebagai reservoar cadangan didalam sel untuk air dan ion-ionPenyerapan pasif merupakan proses fisika yang dapat dilukiskan seperti penyerapan air oleh sepon ( bunga karang) . Ion berpindah bersama air tanpa menggunakan/ melibatkan proses metabolik.Mineral dengan konsentrasi tinggi cenderung bergerak dengan cepat dalam ruang bebas (apoplasma), melewati endodermis dan memasuki aliran transpirasi xilem. Endodermis merupakan penghalang penyerapan pasif didalam apoplasma karena adanya casparianstrip, yaitu timbunan suberin dalam endodermis yang menyebabkan endodermis tidak permeabel terhadap perpidahan air secara bebas. Perpindahan melalui endodermis tampaknya aktif didalam simplasma, seperti yang dilukiskan oleh Haynes( 1980).CEC akar mempengaruhi pengambilan hara bervariasi tergantung species, varitas dan umur.Secara umum dikenal 2 teori mengenai perpindahan ion-ion hidrofilik melintasi membran lipoprotein yaitu1. Teori carrier yaitu molekul di dalam plasmalema mempunyai sisi pengikat yang khusus untuk ion-ion tertentu, yang menyebabkan terjadinya seleksi. Kompleks ion carier terbentuk pada perbatasan membran, membawa ion-ion melintasi membran dan kemudian melepaskannya kedalam sel. Proses ini dikendalikan oleh ATP dan enzim kinase. Dalam sistem carrier ini diperlukan beberapa syarat yaitu : 1. Membran sel tidak permeabel terhadap ion-ion bebas, 2. Perlu adanya transpor elektron, 3. respirasi akar harus berjalan lancar. Dengan demikian pengambilan ion-ion, tidaklah dengan mudah masuk kedalam sel, tetapai berhubungan dengan metabolisme tanaman.2. .Teori pompa ion yaitu energi yang dilepaskan karena konversi ATP menjadi ADP oleh ATPase membawa ion-ion kedalam sebuah sel sebagai reaksi terhadap perubahan keseimbangan yang tercipta pada saat ion-ion lain meninggalkan sel. Pompa Na-K merupakan contoh yang umum. Ion-ion lain memasuki sel karena adanya perubahan kimiawi. Laju penyerapan ion ternyata berkorelasi tinggi dengan aktifitas ATP.3.1.8. Mekanisme Serapan HaraUnsur hara akan diserap secara difusi jika konsentrasi diluar sitosol ( pada dinding sel) lebih tinggi daripada konsentrasi didalam sitosol. Proses difusi ini dapat berlangsung karena konsentrasi beberapa ion didalam sitosol dipertahankan untuk tetap rendah, karena begitu ion-ion tersebut masuk kedalam sitosol akan segera dikonversi kebentuk lain, misalnya NO3 segera direduksi menjadi NH4, yang selanjutnya digunakan dalam sintesis asam amino dan protein. Sedangkan H2PO4, dikonversi menjadi gula fosfat, nukleotida, RNA, atau DNA. Dengan demikian, konsentrasi ketiga anion ini didalam sitosol cenderung untuk tetap rendah dan menyebabkan proses difusi dapat berlangsung.Ion menembus membran secar difusi melalui protein integral pada membran, dimana protein ini mempercepat laju difusi tersebut. Beberapa antibiotik polipetida (protein berukuran kecil), telah terbukti dapat mempercepat pengangkutan kation. Senyawa antibiotik ini disebut ionophor karena kemampuannya untuk mengangkut kation menembus membran.Beberapa ion tidak segera atau tidak sama sekali dikonversi kebentuk lain setelah masuk dalam sitosol, misalnya ion K+, Na+, Cl, H2BO3. Kation- kation bervalensi 2 seperti kalsium. Mg, Fe, Mn, dan Cu dapat segera terikat pada gugus bermuatan negatif dari molekul protein, sehingga mengurangi jumlah kation-kation tersebut yang dalam bentuk bebas pada sitosol.Jika konsentrasi ion didalam sitosol lebih tinggi dari diluar, maka proses difusi tidak dapat berlangsung. Pada kenyataannya, walaupun konsentrasi didalam sitosol lebih tinggi, proses serapan ion masih terus berlangsung. Pada kondisi seperti ini serapan ion akan tergantung pada ketersediaan ATP, berarti pula tergantung pada kemapuan sel untuk melangsungkan respirasi agar menghasilkan ATP.ATP terhidrolisis untuk menghasilkan energi (sebesar 7,6 kcal per molekul). Proses hidrolisis ini akan menguntungkan dalam pengangkutan ion. Pertama, akan menyebabkan sitosol lebih bermuatan negatif, sedangkan diluar sitosol akan lebih bermuatan positif; dan kedua, akan menyebabkan pH sitosol meningkat, sedangkan diluar pHsitosol akan menurun. Muatan lebih negatif akan merangsang kation masuk kedalam sitosol.Perubahan muatan dan pH sitosol diluar sitosol sebagai akibat dari hidrolisis ATP. Hal dikarenakan molekul air yang digunakan tersebut terbentuk dari OH dari luar sitosol, sedangkan H + beasal dari dalam sitosol. Perbedaan muatan akibat hidrolisis ATP memacu masuknya kation kedalam sitosol, tetapi tidak memacu masuknya anion.Masuknya anion kedalam sitosol dapat berlangsung melalui beberapa cara yaitu, Berlangsung secara difusi, telah dijelaskan terdahulu, yaitu karena konsentrasi didalam sitosol dijaga tetap rendah. Dapat berlangsung secara symport atau co-transport yaitu diangkut oleh protein pembawa bersamaan dengan masuknya ion H+. Ion hidrogen ini diangkut untuk menjaga stabilitas sitosol. Pergerakan ion H+ dari konsentrasi tinggi ( luar sitosol) ketempat dengan konsentrasi rendah ( sitosol) , akan menghasilkan energi dan energi ini akan digunakan untuk mengangkut ion lain misalnya anion melawan arus perbedaan konsentrasi ( dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi).Pengangkutan ion H+ kedalam sitosol oleh protein pembawa dapat juga secara bersama dengan pengangkutan kation lainnya( misalnya Na+) keluar sitosol. Proses ini disebut sebagai antiport atau countertransport.3.1.9. Bentuk Unsur Hara Yang Diabsorsi Tanaman Nitrogen, Fosfor Dan BelerangNitrogen umumnya diserap oleh tanaman dalam bentuk NH4 atau NO3, tergantung dari keadaan tanah, jenis tanaman dan stadia tumbuh. Tetapi bentuk urea ( H2NCONH2) dapat juga dimanfaatkan tanaman, karena urea secara cepat dapat diserap melalui epidermis daun. Bentuk NO2 terdapat dalam jumlah yang sedikit dan aerasi baik, mudah dioksidasikan menjadi nitrat.Tanaman biasanya mengabsorbsi P dalam bentuk ion orthofosfst primer H2PO4 dan sebagian kecil bentuk sekunder HPO4. Absorbsi kedua ion tersebut oleh tanaman sangat dipengaruhi oleh pH tanah sekitar akar. Pada pH rendah diabsobsi bentuk H2PO4 yang lebih dominan. Selain kedua bentuk tersebut mungkin juga bentuk pirofosfat dan metafosfat dapat diambil oleh tanaman.Belerang diserap tanaman dalam bentuk sulfat ion ( SO4). Sebagian kecil diambil dalam bentuk SO2 melalui daun. SO2 adalah sangat beracun bagi tanaman walaupun dalam jumlah yang sangat rendah. Bentuk SO3 akan segera dioksidasikan menjadi bentuk sulfat. Unsur Hara LainUnsur K, Ca, Mg, Zn, B,dan Cl diserap dalam bentuk kation, tetapi besi, mangan , tembaga berbeda, Keadaan redoks tanah mempengaruhi bentuk unsur yang diambil. Jika tanah beraerasi baik maka ion yang bervalensi tinggi akan dominan, tetapi dalam keadaan yang anerobik, ion bervalensi rendah yang akan dominanan.3.2. Fotosintesis dan Assimilasi CO23.2.1. Pandangan UmumNutrisi telah didefinisikan sebagai pasokan makanan yang essensial untuk organisme. Untuk semua binatang dan kebanyakan mikroorgnisme makanan ini, tidak hanya mengandunh elemen kimia yang esesensial tetapi juga sumber energi kimia untuk memenuhi kebutuhan energi kimia tanaman. Untuk tanaman hijau situasinya sedikit berbeda, karena sumber nutrientnya yang berbeda. CO2, H2O dan ion-ion anorganik, yang status energinya rendah dan oleh karena itu tidak dapat memenuhi kebutuhan energi tanaman. Proses assimilasi yang dilakukan dari hara anorganik, padaa kenyataannya memerlukan energi. Pada tanaman hijau kebutuhan energi dapat terpenuhi dengan adanya penyerapan cahaya. Kemampuan yang unik dari sel tanaman hijau untuk mengabsorbsi cahaya dan mengkonversikan menjadi energi kimia adalah proses biologi yang terpenting. Semua organisme dengan pengecualian beberapa organisme sangat tergantung kepada energi konversi ini.Konversi dari energi cahaya ke energi kimia sangat berhubungan erat dengan konversi CO2 menjadi ikatan majemuk. Untuk beberapa dekade kedua reaksi yaitu konversi energi dan fiksasi CO2, dikenal dengan dengan satu reaksi sesuai dengan persamaan:6CO2 + 6H2O light energi C6H12O6 + 6 O2Sekarang sudah dapat dibedakan dengan jelas antara konversi enegi dan assimilasi CO2.Pada terminologi modern, istilah fotosintesis telah digunakan untuk suatu proses dimana sistem pigment menyerap radiasieletromagnetik dan mengubahnya menjadi suatu bentuk energi kimia yang dapat digunakan untuk pertumbuhan di dalam suatu lingkungan tumbuh..3.3. Asimilasi Nitrogen dan Belerang3.3. 1. Umum Perolehan C02 tidak hanya berasal dari asimilasi yang dilakukan oleh tumbuhtumbuhan yang mampu mensintesis C02 dalam bentuk organik dari bahan anorganik. Hal ini sama dengan asimilasi unsur N dan S yang merupakan unsur esensial bagi semua organisme. Nitrogen ada dalam bentuk asamasam amino, protein, koenzim; belerang terdapat dalam beberapa protein asam amino dan koenzim. Prosesproses yang dilakukan tersebut oleh tumbuhan yaitu perubahan dari bahan anorganik N (N03, NH4+, N2) dan bahan anorganik S (S022 ) menjadi bentuk organik yang sangat penting dalam kehidupan. Pada hewan, kebutuhan unsurunsur organik N dan S berasal dari bahan makanan berupa trumbuhtumbuhan dan mikroorganisme.3.3.2. Reduksi NitratNitrat merupakan sumber terbesar N bagi tumbuhan. Sebelumnya N bisa berperan dalam metabolisme, harus di reduksi pada N03. Proses ini disebut reduksi nitrat yang pada dasarnya terjadi dalam dua tahap; reduksi dari N03 menjadi N02, dan dilanjutkan dengan reduksi N02 menjadi NO3. Pada umumnya mekanisme dasar dari asimilasi N03 pada jaringan tumbuhan hijau terjadi pada siang hari. Terdapat dua enzim yang terlibat dalam proses tersebut adalah enzim nitrat dan nitrit reduktase (Hewitt, 1975 , Beevers, 1976).Menurut Beevers (1976), dalam beberapa kasus katalisis nitrat reduktase adalah langkah pertama perubahan NO3- menjadi NO2-, yang terjadi disiplasma. Reduksi kemudian dari NO2- ke NH3 terjadi di kloroplas. Kedua enzym, nitrat reduktase dan nitrit reduktase, fungsinya dapat terjadi dengan baik dan tidak terjadi akumulasi.Enzim nitrat reduktase merupakan enzim yang mudah larut, berat molekulnya kirakira 500.000 600.000 (Beevers, 1976). Enzim ini diyakini mengandung kombinasi 2 sub unit; suatu komponen yang mentransfer elektron dan NADH ke flavin yang berada dalam protein dan sub unit yang lain mentransfer elektron melalui Mo ke nitrat. Enzim ini tidak memungkinkan terjadi pemisahan secara fisis dari kedua komponen tersebut. Meskipun ketika Mo mengalami pengurangan atau tidak aktif lagi namun enzim tersebut masih dapat: mentransfer elektron dari NADH untuk mengurangi sitokrom c, walaupun enzim tersebut t1dak mampu mereduksi nitrat. Hal ini menunjukkan tidak adanya peranan secara. aktif clarl flavin. Ada suatu hal yang luar biasa dari enzim nitrat reduktase adalah pada kenyataanya adalah enzim ini merupakan enzim yang Ichusus dan hanya dapat di sintesis ketika nitrat sudah berada dalam sitoplasma. Sifat ini yang digunakan oleh BarAkiva (1970) sebagai metode dasar dalam menilai status nitrisi N pada tumbuhanAktifitas nitrat reduktase telah dideteksi terdapat didalam beberapa organisme tanaman termasuk bakteria, alga biru-hijau, alga hijau, fungi dan tanaman tingkat tinggi (Guerrero et al.1981), walaupun begitu berat molekul berbeda tergantung kepada tipe tanaman. Nitrat reduktase yang terdapat di bayam mempunyai berat molekul sekitar 200k dalton. Terdapat tiga grup prostetik; FAD, cythocrom b dan Mo yang fungsinya berturut-turut tertera pada gambar 3.28. Pengurangan power terjadi pada NADH yang berasal dari glikolisis. NADH dapat juga secara tidak langsung dapat disuplai dari kloroplas melalui oxsaloacetat-malat ( gambar 4.9) Okssaloacetat diambil dari kloroplas dan mengalami pengurangan oleh proses fotosintesis pada pensuplaian NADPH ke malat. Ini selanjutnya di ekspor ke dalam sitoplasma dan disisni dioksidasi ke oxsaloacetat melalui proses reduksi NAD+ ke NADH. Mekanisme Shuttle ini terutama terjadi dan menjadi hal yang penting pada tanaman C-4, yang merupakan rantai aktivitas fotosintesis dengan reduksi nitrat.Pada bakteri, beberapa alga dan fungi NADPH seperti juga NADH dapat berfungsi sebagai sumber untuk mengurangi power dari enzim. Walaupun begitu juga dilaporkan pada beberapa species dari tanaman tingkat tinggi NADPH juga tergantung pada nitrat reduktase.Nitrat reduktase dari alga biru-hijau terikat sangat kuat pada klorofil yang mengandung fraksi membran dan penggunaan elektron secara langsung di suplai melalui ferredoksin pada reduksi nitrat. Oleh karena itu disini terdapat hubungan yang sangat erat antara fotosintesis dan reduksi nitrat pada organisme ini. Enzim nitrat reduktase secara terus menerus tersedia dari aktivitas NADH (Gambar 3.24). Ini dihasilkan dalam sitoplasma dimana tempat reduks] N03 oleh oksidasi dari gliseraldehid3 phospat menjadi asam 3 phospogliseral dalam proses glikolisis atau oleh oksidasi malat menjadi oksaloasetat. Substrat untuk proses glikolisis adalah gula pospat yang disintesis sewaktu teradi fotosintesis dan ditranslokasikan ke dalam sitoplasma yang kekurangan gula pospat. DI sini ada suatu keterkaitan yang erat antara reduksi N03 dengan asimilasi C02 (aktivitas fotosintesis) dalam sel tumbuhan hijau.Tahap kedua dari prosesproses asimilasi nitrat adalah reduksi N02 menjadi NO3.N02 + 6H+ + 6e ion NH3 + H20 + OHHal ini terjadi di dalam kloroplas dan dikatalisis oleh adanya enzim nitrat reduktase, reaksi ini berlangsung pada bagian luar membran tilakoid. Pada tahap ini hasil reduksi sangat sempurna, dan dalam sel tumbuhan hijau yang dilengkapi dengan molekul berat, Fe yang rendah yang berisi campuran bahan ferredoksin. Ferredoksin menerima elektron secara langsung dalam rangkaian transpor elektron dalam proses fotosintesis. Enzim nitrat reduktase pada saat im diyakini berupa, suatu protein tunggal dalam kelompok Fe porpirin prostetik oleh fungsifungsi enzim dalam transfer 6 elektron sekaligus secara langsung (Murphy et al. 1974). Hal ini bertentangan dengan laporan penemuan terdahulu dimana hiponitrit dan hidroksilamin dibuktikan sebagai intermediet dalam perubahan N02 menjadi NH3-Reduksi nitrat dapat terjadi dalam akar tumbuhan. NADH tersedia dalam tahapan reduksi pada N02 akibat adanya respirasi oleh akar. Reduksi N02 terjadi dalam proplastid (Dalling et al, 1972), walaupun mekanisme reduksi belum jelas. Dimana ferredoksin belum dildentifikasidalam akar dan pemberi elektron untuk enzim nitrat reduktase belum diketahui. Dalam reduksi ini menunjukkan adanya keterlibatan NADH dan juga rangkalan ATP (Hewitt, 1975). Ini merupakan hasil pengamatan observasi yang menunjukkan bahwa proplastid sangat berpotensial sebagai sumber yang baik untuk NADPH , dapat mengindikasikan adanya enzim pada pentosa pospat (Beevers, 1976). Selanjutnya ditambahkan pula bahwa NADPH mungkin di produksl di dalam akar oleh transhidrogenase ( NADH NADPH ), yang dihubungkan dengan fiksasi C02 pada waktu gelap dan dekarboksilase (Ting dan Dugger, 1965).Hasil kombinasi antara nitrat dan nitrit reduktase dapat ditulis sebagai berikut:N03 + 8H+ + 8e NH3 + 2H20 + OH-Setiap reduksi NO3- dapat mengurangi 8 H- dan 8 e- untuk menghasilkan 1 NH3 dan 1 OH-. Seperti yang telah dijelaskan diatas ini dapat merangsang akumulasi anion organik.Cahaya sangat berperan dalam asimilasi NO3, sewaktu tumbuhan hijau mentransfer elektron dari waktu terang ke gelap, aktifitas enzim nitrat reduktase ditekan, bahkan sewaktu nitrat dalam jumlah yang sama juga ada (Beevers dan Hugeman, 1972 ; Hugeman dan Fleser, 1960). Dengan adanya akumulasi NO3- di jaringan tanaman tidak mengindikasikan adanya kekurangan atau tidak hadirnya enzym protein tetapi mungkin bergantung kepada lack dari pengurangan power.Pada tanaman barley mutan, yang mempunyai aktifitas nitrat reduktase yang sangat rendah juga dapat mengurangi NO3- dalam jumlah yang cukup agar dapat tumbuh normal Warner dan Kleihofs, 1981).Selanjutnya Aslam dan Huffaker 1984), menemukan tanaman barley yang mendapat cahaya yang penuh dan permanen dapat mengurangi hampir seluruh cahaya yang diterimanya.Walaupun dalam jumlah intensitas cahaya yang rendah, hanya 25%, NO3- yang diabsorbsi juga dapat berkurang. Contoh ini mengindikasikan bahwa reduksi NO3- lebih sensitif kepada intensitas cahaya yang rendah daripada pengambilan nitrat.Penambahan gula dan malat mempromote reduksi NO3-. Sumber energi untuk reduksi NO3- adalah dari NADH. Ini juga dihasilkan dari reduksi glyceraldeyde phospat atau dari malat.Glyceraldehida phospat + NAD+ Phosphoglycerate + NADH + H+Malat + NAD Oxaloacetat + NADH + HPada tanaman C4, malat adalah sumber utama untuk pengurangan power, sedangkan pada tanaman C3 adalah pospat glycerat. Pada tanaman C3, pada kondisi ada cahaya kloroplas menghasilkan dihydroxyaceton pospat dan pada keadaan gelap menghasilkan pospogliserat. ( Fig. 3.30). Kecepatan reduksi NO3- jadi rendah dan NO3- dapat terakumulasi. Ini didemonstrasikan pada Tabel 3.8. yang menunjukkan pengaruh dari waktu / hari pada kandungan NO3-dari bayam.Tabel 3.8. Pengaruh waktu penyinaran terhadap kandungan NO3- dari bayamWaktu/ HariBatangDaun, Mg NO3-N Kg FMPetiole

8.30372228830

13.30207101546

17.3018991504

Asimilasi nitrat oleh tanaman dipengaruhi oleh nutrisi, mineral dan secara fakta dipengaruhi oleh Mo. Apabila kekurangan Mo, akumulasi nitrat yang terjadi dan kandungan amino yang dapat larut tertekan ( Possingham, 1956), karena lack dari Nh3 yang tersedia untuk asam amino. Mangan dapat mempengaruhi secara tidak langsung assimilasi nitrat. Ini sangat essensial pada fotosistem II dan karena itu juga pada aliran eletron dari air via ferredoksin ke NO2- reduktase.NER ( nitrat reduktase), terdapat terutama terdapat didalam sitoplasma dari sel merismatik. Daun muda dan ujung akar oleh karenanya kaya akan enzim. selanjutnya dilaporkan bahwa aktifitas nitrat reduktase terjadi begitu sempurna pada daun bit yang muda dimana kirakira 10 kall lebih tinggi daripada daun-daun tua. Menurut Hewitt (1970), dan beberapa peneliti melaporkan enzim NER cenderung untuk meningkat dan mencapai maksimum pada daun yang muda sampai sedang. Di akar, aktifitas maksimum terjadi pada jaringan muda dan menurun dengan tajam pada bagian yang tua. (Hewitt, 1970). Siklus perputaran enzim sangat cepat (Oaks et al., 1972).Menurut Schrader et al. (1968), sebagian siklus hidup enzim lebih dari 4 jam. Tempat terjadinya reduksi N03- berbeda antara spesies tanaman. Pada tomat antara 80 90 % dari N yang terdapat dalam cairan xilem berbentuk N03 N (Lorens, 1976), oleh karena itu reduksi NO3, pertama harus terjadi pada bagian hijau tanaman. Hal yang sama dilaporkan oleh Wallace dan Pate (1967), pada Xanthium pensylvaticum, pada spesies ini aktifitas enzim nitrat reduktasenya tidak terdapat pada akar. Meskipun banyak spesies tanaman mampu mengurangi N03pada akar tanaman dan bagian atas tanaman. Menurut Pate (1971), reduksi NOA dalam suatu spesies tanaman pangan, seberapa besar pengurangan N03 sesuai urutan berikutGandum > jagung > bunga matahari > jelai > lobakPada daun dan ranting tanaman tidak terdapat nitrat dan menurut Sanderson dan Cocking, (1964) reduksi nitrat terjadi dengan sangat banyak di akar tanaman. Namun beberapa peneliti juga dapat mendeteksi NER pada pohon apel yang diberi dosis pupuk nitrat yang tinggi. Beberapa peneliti juga mendeteksi adanya akumulasi nitrat didalam buah yang tanaman anggurnya diberi nitrat dalam jumlah yang banyak.Aktifitas NER sangat potensial untuk mempengaruhi hasil tanaman. Elrich dan Hageman ( 1973), melaporkan bahwa aktifitas NERdi daun bendera dari gandum sangat tergantung pada level pasokan nitrat. Peningkatan aktifitas enzym berhubungan dengan kandungan protein biji yang tinggi. Dilain pihak Croy dan Hageman ( 1970), menemukan aktifitas NER didaun dari 32 kultivar gandum tidak mempunyai hubungan antara aktifitas enzym dan kandungan protein biji. Peneliti ini menduga disamping aktifitas NER di daun bendera, kecepatan translokasi asam amino ke biji adalah faktor utama yang mempengaruhi kandungan protein di biji.3.3.3. Fiksasi Nitrogen... ambil bahan dari buku Principles of plant nutrien, Mengel and Kirkby3.3.4 . Asimilasi amoniaBaik assimilasi dari nitrat dan fiksasi N2 meningkatkan ammonia. Untuk assimilasi ini terdapat 3 enzim yang penting;* Glutamat dehydrogenase* Glutamin synthetase* Glutamat synthaseGlutamat dehydrogenase akan mengkatalisis reaksi antara NH3 dan aoksoglukterat. Enzim ini telah ditunjukkan sebelumnya bahwa ada dibanyak tanaman tingkat tinggi dan mengandung Zn (Vallee dan Wacker, 1970). Diduga pada reaksi ini substrat berkombinasi untuk menghasilkan a- asam imino yang kemudian berkurang dan menjadi glutamat, yang dalam reaksi ini membutuhkan NAD(P)H.Glutamine synthetase digunakan pada reaksi dimana glutamate berfungsi sebagai penerima NH3 untuk menghasilkan glutamine. Reaksi ini disebut proses endergonic memerlukan ATP dan juga 2+Mg . ATP dilengkapi dengan photosynthetis phosphorylation. Dalam kehadirannya akan mengurangi sumber dari glutamine berpindah ketengah kelompok a ozoglutarela. Enzim yang tergolong dalam reaksi ini ialah glutamate synthesa (glutamine[amidel2oxoglutarate aminotransferase).Pada tanaman yang tinggi akan menghasilkan ferredoxin pengurang kekuatan (elektron) Yang diperlukan pada reaksi ini.Dua reaksi dapat ditulis;Glutamat + NH2 + ATP 0 + ADP + P4Glutamat + aoxogulate + 2e p, 2 GlutamatNH3 + (xoxo oxogulate + 2e Glutamate +About these ads Memuat...Tulisan ini dipublikasikan di Uncategorized. Tandai permalink. 23 responses to BAHAN AJAR NUTRISI-PERTEMUAN 8-10 1. titi saftiyah | Desember 22, 2009 pukul 4:11 am | Balas selamat pagi bu..baiklah saya akan mencoba mengomentari mengenai bahan ajar ibu yang Pengambilan unsur hara dan assimilasi jawab :menurut saya, didalam bahan ajar yng ada di blok ibu telah lengkap. jadi saya menjadi tahu dan bertambah wawasan mengenai unsur hara dan asimilasi itu sendiri. memang benar,Proses kehidupan terkecil adalah sel.dimana didalam sel itu terdapat vpula dinding sel, dimana dinding sel itu terdiri dari substansi pektin dan selulosa, selulosa adalah agregat untuk membentuk rantai yang dikenal sebagai microfibrils dan terdiri dari beberapa macam substansi lainnya yang menyusun sel didalam tanaman itu sendiri.dan perlu diketahui bahwa Organel sel seperti nukleus, kloroplas, plastida, dan mitokondria, vokuola dikelilingi oleh membran yang dipisahkan oleh sel. Ini esensial untuk fungsi yang normal daripada sel sejak proses biokimia muncul diantara organela yang berbedatransportasi ion dan molekul melewati membran dapat dirangsang baik secara langsung maupun tidak langsung oleh enzim yang merupakan membran dari biologi.ion mempunyai peran didalam melintasi membran dan dapat pula dikatakan sebagai carier ( pembawa ). Didalam penyerapan ion, ia memiliki prisip-prinsip didalam penyerapannya,baik itu dalam bentuki serapan hara,pengambilan hara dan status hara tanaman ,dsb..sedangkan untuk pertanyaan yang ibu berikan mengenai :1. hubungan antara asimilasi N dan Fiksasi Njawab :sebelumnya AsimilasiTumbuhan mengkonversi NO3- ke campuran N organik, mencakup asam amino, purin, dan pyrimidin. NO3- (kebanyakan bentuk oksidasi +5) direduksi menjadi N (bentuk oxidation organik -3). Tumbuhan dapat juga menggunakan NH3 dan organik N. Keseluruhan 8-elektron reduksi diuraikan oleh persamaan berikut :Tahap asimilasi pertama adalah reduksi NO3- ke NO2-, yang mana dikatalisasi oleh enzim NO3- reductase. Reduski yang berikut NO2- ke NH4+ dikatalisasi oleh nitrite reductase. Proses dimana NH4+ disatukan ke dalam asam amino yang disebut aminasi.sedangkan fiksasi N itu sendiriFiksasi N adalah proses dimana N2 di atmosfir dikonversi ke campuran yang dapat digunakan oleh tananam. Itu adalah suatu proses alami yang difasilitasi oleh jasad renik tertentu dan proses industri yang memerlukan sejumlah energi yang besar. Walaupun semua organisme memerlukan campuran N, sangat sedikit yang bisa menggunakan N2, yang paling melimpah bentuk unsur yang siap dimanfaatkan. Kebanyakan organisme memerlukan bentuk N yang difiksasi dalam wujud NH3, NO3-, NO2-, atau N organik. Jumlah N yang difiksasi mungkin adalah faktor kunci yang membatasi didalam kemampuan bumi untuk mendukung kehidupan.Molekul N2 secara relatif tidak reaktif dan lemah. Itu berkombinasi dengan unsur-unsur lain hanya pada temperatur dan tekanan tinggi atau dihadapan suatu katalisator. N dapat difiksasi dalam wujud beberapa oksida. Dua sumber N oksida adalah mesin pembakaran internal dan pencahayaan. Mesin pembakaran internal menghasilkan NO dan NO2 sebab temperatur internal yang tinggi dan disebabkan tekanan N2 di atmosfir dan O2 untuk bereaksi. Lucutan elektris tegangan tinggi, seperti petir, dapat mengoxidasi N2. Cyanobacteria (Blue-Green algae) dan bakteri berhubungan dengan kacang-kacangan dapat memperbaiki N2 dengan menguranginya ke ammoniacal (seperti amoniak) N, kebanyakan dalam wujud asam amino. N2 direduksi menjadi NH3 yang secara industri menggunakan temperatur tinggi, tekanan, dan suatu katalisator. Produksi NH3 industri bahan kimia kedua terbesar di Amerika Serikat, dengan produksi tahunan 17.2 juta metric ton (14.2 juta metric ton N).Pada waktu sebelum industrial, fiksasi alami dari gas N2 di atmosfir diperkirakan mencapai 40 sampai 200 juta metric ton N/Tahun oleh ekositem laut dan 90 sampai 130 juta metric ton N/Tahun oleh ekosistem daratan/terestrial (Galloway, 1998). Petir menghasilkan kira-kira 9.4 juta metric ton N oksida setiap tahun. Perkiraan[dari fiksasi N2 yang global anthropogenik meliputi 80 juta metrik tons/tahun bahan kimia pupuk N, 20 juta metric ton N/Tahun yang dilepaskan oleh pembakaran, 25 juta metric ton N/Tahun yang difiksasi oleh tananaman pertanian penfiksasian N kacang-kacangan, dan 25 juta ton N yang didaur ulang dengan kurang baik menggambarkan limbah anthropogenik (Kinzig dan Socolow, 1994; Galloway et al., 1995; Galloway, 1998; Smil, 1999). Produksi USA pada Tahun 1999 mencakup kira-kira 17 juta metric ton dari NH3 anhydous, 7 juta metric ton ammonium nitrat, 3 juta metric ton ammonium sulfat, dan 8 juta metric ton asam nitrit (Anon, 2000). Perkiraan pembakaran meliputi oksidasi organik-N pada batubara dan minyak untuk NO. Walaupun ini bukan fiksasi N2, beberapa peneliti merasakan itu adalah setara dengan fiksasi N2 sebab organik N akan tidak tersedia untuk siklus di biosphere (Vitousek et al., 1997).Adalah menarik untuk dicatat bahwa jumlah N2 yang dilepaskan oleh pembakaran dan produksi pupuk menjadi sama besarnya sebagai yang diperkirakan biologi terestrial dari fiksasi N.berdasarkan keterangan diatas, dapat saya simpulkan bahwa terdapat hubungan timbal balik antara fiksasi N dan asimilasi N dimana pada keduanya memerlukan bahan yang sama didalam menjalankan fungsinya seperti No2- dan No3- didalam menjalankanfungsinya pada tumbuhan.sedangkan2. hubungan antara asimilasi N dan Asimilasi Lainnya yaitu :didalam Karbon diperoleh dalam bentuk senyawa CO2 dari atmosfir dan bisa juga dari senyawa HC3 dalam larutan tanah. Senyawa ini diasimilasikan oleh karboksilase membentuk gugusan karboksilase baru. Proses asimilisasi C secara simultan juga diikuti oleh proses asimilasi O, jadi tidak hanya C sendiri tetapi juga CO2 atau HCO3. Hidrogen diambil dari air pada larutan tanah atau di bawah kondisi atmosfir yang humid. Dalam proses fotosintetis H2O direduksi menjadi H (fotolisis). Proses tansfer ini melalui beberapa proses dan menggunakan senyawa organik yang menghasilkan reduksi nikotinamida adenin dinukleotida (NAD +) yang kemudian direduksi menjadi senyawa NADPH. Ini merupakan koenzim yang sangat penting dalam proses reduksi-oksidasi, seperti NADPH dapat ditansfer dalam bentuk H menjadi sejumlah senyawa yang berbeda-beda. Nitrogen diperlukan tanaman dalam bentuk nitrat atau ion amonium dari larutan atau gas N2 dari atmosfir. Proses yang terakhir disebut Fiksasi molekular N2 dan melalui beberapa organisme (Rhizobium, Actinomyces alni) yang bersimbiosis pada tumbuhan tingkat tinggi. Asimilasi N menjadi NO3- terjadi akibat proses reduksi dan proses persenyawaan. Amonium -N dalam proses asimilasi juga melibatkan proses persenyawaan. Proses Persenyawaan N dari molekul N2 tergantung pada proses awal dari N2 menjadi NH3 yang selanjutnya dimetabolisme oleh proses persenyawaan. Asimilasi sulfat (S) menjadi NO3 -N seperti pada reduksi SO42- menjadi gugus -SH. Sulfur tidak saja diperoleh dari larutan tanah dalam bentuk SO42- tetapi juga diabsorpsi dari SO2 dari atmosfir. Reaksi C,H,O,N,dan S menjadi molekul merupakan proses metabolisme fisiologis yang sangat penting bagi tumbuhan. Hal ini akan diuraikan secara mendalam.Namun pada bagian ini hanya disebutkan beberapa unsur pokok dari material organik tumbuhan yang diasimilasi dalam reduksi fisiologis yang kompleks.Dan brdasarkan keterangan diatas, terdapatlah hubungan antara bentuk asimilasi N dengan asimilasi lainnya.2. DIKI KURNIAWAN | Desember 22, 2009 pukul 10:14 am | Balas Selamat sore bu!!!setelah sya membaca semua bahan ajar yang ada diatas,, telah membantu menambah pengetahuan saya,,oleh karena itu saya akan kembali membahas mengenai bahan ajar tersebutA.Bagaimana Pengambilan ion dan statusnya di tanamandalam hal ini sel tanaman sangat berpengaruh,dimana Pengambilan ion adalah sebuah proses yang terbatas dan didominasi oleh ion anorganik. Proses kehidupan terkecil adalah sel,Organel sel seperti nukleus, kloroplas, plastida, dan mitokondria, vokuola dikelilingi oleh membran yang dipisahkan oleh sel. Ini esensial untuk fungsi yang normal daripada sel sejak proses biokimia muncul diantara organela yang berbeda .Sementara Prinsip Serapan HaraSerapan ion dikendalikan oleh membran ( misalnya membran sel endodermis). Sehubungan dengan hal tersebut, maka ada 4 prinsip penyerapan ion, yakni:* Jika sel tidak melangsungkan metabolisme atau mati, maka membrannya akan lebih muda dilalui oleh bahan-bahan yang terlarut (solute)* Molekul air dan gas-gas yang terlarut didalamnya seperti N2.O2, dan CO2 dapat melalui membran dengan mudah.* Bahan terlarut yang bersifat hidrofobik menembus membran dengan kemudahan sebanding dengan tingkat kelarutannya dalam lemak.* Ion-ion atau molekul- molekul yang bersifat hidrofilik dengan tingkat kelarutan dalam lemak yang sama akan menembus membran dengan tingkat kemudahannya berbanding terbalik dengan ukurannya ( berat molekulnya).Pengambilan hara dan status hara di tanaman.Perlu pendekatan secara fisika dan kimia ke akar agar dapat dilakukan pengambilan unsur hara. Akar dan ion hara saling berinteraksi untuk pengambilan hara melalui beberapa cara:* Pertukaran kontak* Pertukaran ion tanah dengan H dalam mucigel.* Difusi ion sebagai respon terhadap potensial kimia* Aliran massa ion kedalam akar sebagai respon terhadap perubahan kelembaban* Pemanjangan akar ke sumber ion.Secara umum dikenal 2 teori mengenai perpindahan ion-ion hidrofilik melintasi membran lipoprotein yaitu1. Teori carrier yaitu molekul di dalam plasmalema mempunyai sisi pengikat yang khusus untuk ion-ion tertentu, yang menyebabkan terjadinya seleksi. Kompleks ion carier terbentuk pada perbatasan membran, membawa ion-ion melintasi membran dan kemudian melepaskannya kedalam sel. Proses ini dikendalikan oleh ATP dan enzim kinase. Dalam sistem carrier ini diperlukan beberapa syarat yaitu : 1. Membran sel tidak permeabel terhadap ion-ion bebas, 2. Perlu adanya transpor elektron, 3. respirasi akar harus berjalan lancar. Dengan demikian pengambilan ion-ion, tidaklah dengan mudah masuk kedalam sel, tetapai berhubungan dengan metabolisme tanaman.2. .Teori pompa ion yaitu energi yang dilepaskan karena konversi ATP menjadi ADP oleh ATPase membawa ion-ion kedalam sebuah sel sebagai reaksi terhadap perubahan keseimbangan yang tercipta pada saat ion-ion lain meninggalkan sel. Pompa Na-K merupakan contoh yang umum. Ion-ion lain memasuki sel karena adanya perubahan kimiawi. Laju penyerapan ion ternyata berkorelasi tinggi dengan aktifitas ATP.Sementara Bentuk Unsur Hara Yang Diabsorsi Tanaman Nitrogen, Fosfor Dan Belerang.Unsur Hara Lain Unsur K, Ca, Mg, Zn, B,dan Cl diserap dalam bentuk kation, tetapi besi, mangan , tembaga berbeda, Keadaan redoks tanah mempengaruhi bentuk unsur yang diambil. Jika tanah beraerasi baik maka ion yang bervalensi tinggi akan dominan, tetapi dalam keadaan yang anerobik, ion bervalensi rendah yang akan dominanan.B.fotosintesi dan asimilasi umumProses assimilasi yang dilakukan dari hara anorganik, padaa kenyataannya memerlukan energi. Pada tanaman hijau kebutuhan energi dapat terpenuhi dengan adanya penyerapan cahaya. Kemampuan yang unik dari sel tanaman hijau untuk mengabsorbsi cahaya dan mengkonversikan menjadi energi kimia adalah proses biologi yang terpenting,Konversi dari energi cahaya ke energi kimia sangat berhubungan erat dengan konversi CO2 menjadi ikatan majemuk.C. Asimilasi Nitrogen dan BelerangNitrogen merupakan komponen utama protein dan asam nukleat, yaitu sebesar lebih kurang 10 persen dari berat kering sel bakteri. Nitrogen mungkin disuplai dalam bentuk yang berbeda, dan mikroorganisme beragam kemampuannya untuk mengasimilasi nitrogen. Hasil akhir dari seluruh jenis asimilasi nitrogen adalah bentuk paling tereduksi yaitu ion ammonium (NH4+).belerang adalah komponen dari banyak substansi organik sel. Belerang membentuk bagian struktur beberapa koenzim dan ditemukan dalam rantai samping cisteinil dan merionil protein. Belerang dalam bentuk asalnya tidak dapat digunakan oleh tumbuhan atau hewan. Namun, beberapa bakteri autotropik dapat mengoksidasinya menjadi sulfat (SO42-). Kebanyakan mikroorganisme dapat menggunakan sulfat sebagai sumber belerang, mereduksi sulfat menjadi hidrogen sulfida (H2S). Beberapa mikroorganisme dapat mengasimilasi H2S secara langsung dari medium pertumbuhan tetapi senyawa ini dapat menjadi racun bagi banyak organisme.Berikut Ini adalah jawaban dari tugas yang telah ibu berikan1. hubungan antara asimilasi N dan Fiksasi Njawab :Di alam, Nitrogen terdapat dalam bentuk senyawa organik seperti urea, protein, dan asam nukleat atau sebagai senyawa anorganik seperti ammonia, nitrit, dan nitrat.Daur nitrogen adalah transfer nitrogen dari atmosfir ke dalam tanah. Selain air hujan yang membawa sejumlah nitrogen, penambahan nitrogen ke dalam tanah terjadi melalui proses fiksasi nitrogen. Fiksasi nitrogen secara biologis dapat dilakukan oleh bakteri Rhizobium yang bersimbiosis dengan polong-polongan, bakteri Azotobacter dan Clostridium. Selain itu ganggang hijau biru dalam air juga memiliki kemampuan memfiksasi nitrogen.Nitrat yang di hasilkan oleh fiksasi biologis digunakan oleh produsen (tumbuhan) diubah menjadi molekul protein.Selanjutnya jika tumbuhan atau hewan mati, mahluk pengurai merombaknya menjadi gas amoniak (NH3) dan garam ammonium yang larut dalam air (NH4+). Proses ini disebut dengan amonifikasi. Bakteri Nitrosomonas mengubah amoniak dan senyawa ammonium menjadi nitrat oleh Nitrobacter. Apabila oksigen dalam tanah terbatas, nitrat dengan cepat ditransformasikan menjadi gas nitrogen atau oksida nitrogen oleh proses yang disebut denitrifikasi.Semua mikroorganisme mampu melakukan fiksasi nitrogen, danberasosiasi dengan N-bebas yang berasal dari tumbuhan. Nitrogen dari proses fiksasi merupakan sesuatu yang penting dan ekonomis .2. hubungan antara asimilasi N dan Asimilasi Lainnya?jawab:Proses asimilisasi C secara simultan juga diikuti oleh proses asimilasi O, jadi tidak hanya C sendiri tetapi juga CO2 atau HCO3. Hidrogen diambil dari air pada larutan tanah atau di bawah kondisi atmosfir yang humid. Dalam proses fotosintetis H2O direduksi menjadi H (fotolisis). Proses tansfer ini melalui beberapa proses dan menggunakan senyawa organik yang menghasilkan reduksi nikotinamida adenin dinukleotida (NAD +) yang kemudian direduksi menjadi senyawa NADPH. Ini merupakan koenzim yang sangat penting dalam proses reduksi-oksidasi, seperti NADPH dapat ditansfer dalam bentuk H menjadi sejumlah senyawa yang berbeda-beda. Nitrogen diperlukan tanaman dalam bentuk nitrat atau ion amonium dari larutan atau gas N2 dari atmosfir. Proses yang terakhir disebut Fiksasi molekular N2 dan melalui beberapa organisme (Rhizobium, Actinomyces alni) yang bersimbiosis pada tumbuhan tingkat tinggi. Asimilasi N menjadi NO3- terjadi akibat proses reduksi dan proses persenyawaan. Amonium -N dalam proses asimilasi juga melibatkan proses persenyawaan. Proses Persenyawaan N dari molekul N2 tergantung pada proses awal dari N2 menjadi NH3 yang selanjutnya dimetabolisme oleh proses persenyawaan. Asimilasi sulfat (S) menjadi NO3 -N seperti pada reduksi SO42- menjadi gugus -SH. Sulfur tidak saja diperoleh dari larutan tanah dalam bentuk SO42- tetapi juga diabsorpsi dari SO2 dari atmosfir. Reaksi C,H,O,N,dan S menjadi molekul merupakan proses metabolisme fisiologis yang sangat penting bagi tumbuhan. Hal ini akan diuraikan secara mendalam. Dalam bagian ini hanya disebutkan beberapa unsur pokok dari material organik tumbuhan yang diasimilasi dalam reduksi fisiologis yang kompleks.3. Rajjitha Handayani | Desember 22, 2009 pukul 11:00 am | Balas Selamat sore ibuIni jawaban saya dari tugas yang ibu berikan, semoga bermanfaatSebelumnya saya akan mengomentari bahan kuliah yang ada diblog ibuMenurut saya bahan kuliah yang ada diblog ibu mengenai pengambilan unsur hara dan assimilasi sudah baik, dengan membaca bahan yang ibu berikan maka dapat memahami tanah sebagai media nutrisi tanaman, dapat mendeskripsikan unsur-unsur fisika kimia tanah dan pengaruhnya dalam ketersediaan unsur hara, dapat menjelaskan proses pengambilan ion dan status ion tanaman, dapat menjelaskan proses fotosintesis dan assimilasi karbon dioksida dalam hubungannya dengan pengambilan hara, serta dapat menjelaskan assimilasi nitrogen dan sulfur, mengetahui teori carier dan pompa ion, dan sebagainya.Akan tetapi lebih baik lagi kalau ada ringkasannya, dengan demikian akan mengetahui isi tulisan secara garis besar. Sehingga lebih memudahkan bagi pengunjung di blog ibu.1. Hubungkan bentuk asimilasi N dengan asimilasi lainnyaNitrogen adalah unsur yang diperlukan untuk membentuk senyawa penting didalam sel, termasuk protein, DNA dan RNA. Tanaman harus mengekstraksikebutuhan nitrogennya dari dalam tanah. Sumber nitrogen yang terdapat dalamtanah, makin lama makin tidak mencukupi kebutuhan tanaman, sehingga perludiberikan pupuk sintetik yang merupakan sumber nitrogen untuk mempertinggiproduksi. Keinginan menaikkan produksi tanaman untuk mencukupi kebutuhanpangan, berakibat diperlukannya pupuk dalam jumlah yang banyak. Industri pupukyang ada belum dapat memenuhi kebutuhan pupuk yang semakin meningkat. Untukitu perlu dicari pupuk nitrogen alternatif dan rekayasa gen hijau kelihatannya dapatmemberikan harapan untuk memenuhi kebutuhan pupuk di masa yang akan datang.Udara yang menyelubungi bumi mengandung gas nitrogen sebanyak 80 %,sebahagian besar dalam bentuk N2 yang tidak dapat dimanfaatkan. Tanaman dankebanyakan mikroba tidak mempunyai cara untuk mengikat nitrogen menjadisenyawa dalam selnya. Tanaman dan mikroba umumnya mendapatkan nitrogen darisenyawa seperti ammonium (NH4+) dan nitrat (NO3-). Untuk memanfaatkan nitrogendalam bentuk gas, pakar bioteknologi memusatkan perhatiannya pada hubunganantara tanaman dengan jenis mikroba tertentu yang dapat menambat nitrogen dariudara dan menyusun atom nitrogen kedalam molekul ammonium, nitrat, atausenyawa lain yang dapat digunakan oleh tumbuhan (Prentis, 1984).Pada umumnya mekanisme dasar dari asimilasi N03 pada jaringan tumbuhan hijau terjadi pada siang hari. Terdapat dua enzim yang terlibat dalam proses tersebut adalah enzim nitrat dan nitrit reduktase (Hewitt, 1975 , Beevers, 1976).Perolehan C02 tidak hanya berasal dari asimilasi yang dilakukan oleh tumbuh tumbuhan yang mampu mensintesis C02 dalam bentuk organik dari bahan anorganik. Hal ini sama dengan asimilasi unsur N dan S yang merupakan unsur esensial bagi semua organisme. Nitrogen ada dalam bentuk asam asam amino, protein, koenzim; belerang terdapat dalam beberapa protein asam amino dan koenzim. Proses proses yang dilakukan tersebut oleh tumbuhan yaitu perubahan dari bahan anorganik N (N03 , NH4+, N2) dan bahan anorganik S (S02 2 ) menjadi bentuk organik yang sangat penting dalam kehidupan. Pada hewan, kebutuhan unsur unsur organik N dan S berasal dari bahan makanan berupa trumbuh tumbuhan dan mikroorganisme.Asimilasi nitrogenSumber: NN22, NH, NH33, n, nitratitrat((NNOO33))= Organisme : Fotoautotrof, , khemoautotrof, , khemolitotrof..= Terdiridari2 tahap: : Fiksasi N2, , AminasiAminasiOrganismeOrganisme: : bakteribakteri, blue green algae., algae.PerluPerluenzimenzimnitrogenasenitrogenase=======>=======>intiintiMolybdenMolybden(Mo)(Mo)ProsesProses: : NN22diaktivasidiaktivasioleholehenzenz. . Nitrogenase, , kemudianddireduksi oleh NADPH2 2 melalui fferedoksin.Jadi, asimilasi N berhubungan dengan asimilasi lainnya, seperti asimilasi S, C2. Hubungan asimilasi N dengan fiksasi NAsimilasi nitrogen terselenggara oleh 2 sistem. Pertama fiksasi N. N2 diabsorbsi dari atmosfer tanah dan direduksi dalam bintil menggunakan energi pemecahan hasil fotosintesis yang ditransport dari daun. N reduksi ditransditransport ke sink (tempat penyimpanan). Sehubungan dengan itu maka tidak banyak menggunakan N yang diberikan setelah tanaman berumur 3-4 minggu. Fiksasi N maksimum terjadi selama perkembangan awal biji atau polong (Brun, 1978 cit. Whigham, 1983). Kedua, nitrat reduktase. Di luar asimilasi N sebagai kacang-kacangan, sistem nitrat reduktase diberikansama seperti pada tanaman yang lain. N diserap akar dan ditransport ke daun, yang kemudian direduksi menjadi N amino. N Amino dikombinasi menjadi berbagai bentuk asam amino. Bahan tersebut kemudian dikombinasikan menjadi protein dalam daun atau tempat penyimpanan yang lain (Brun, 1978 cit. Whigham, 1983 ). Asimilasi N oleh system nitrat reduktase berkembang hingga maksimum saat pembungaan penuh dan menurun setelah penuaan. Sistem asimilasi N saling melengkapi karena pada saat yang berbeda selama perkembangan tanaman. Pada awal siklus hidup kedelai, sistem nitratreduktase penting untuk memberikan N pada awal perkembangan yang baik, namun terlalu banyak N dari sistem nitrat reduktase atau pupuk N tidak baik bagi fiksasi nitrogen.Fiksasi N adalah proses dimana N2 di atmosfir dikonversi ke campuran yang dapat digunakan oleh tananam. Itu adalah suatu proses alami yang difasilitasi oleh jasad renik tertentu dan proses industri yang memerlukan sejumlah energi yang besar. Walaupun semua organisme memerlukan campuran N, sangat sedikit yang bisa menggunakan N2, yang paling melimpah bentuk unsur yang siap dimanfaatkan. Kebanyakan organisme memerlukan bentuk N yang difiksasi dalam wujud NH3, NO3-, NO2-, atau N organik. Jumlah N yang difiksasi mungkin adalah faktor kunci yang membatasi didalam kemampuan bumi untuk mendukung kehidupan. Molekul N2 secara relatif tidak reaktif dan lemah. Itu berkombinasi dengan unsur-unsur lain hanya pada temperatur dan tekanan tinggi atau dihadapan suatu katalisator. N dapat difiksasi dalam wujud beberapa oksida. Dua sumber N oksida adalah mesin pembakaran internal dan pencahayaan. Mesin pembakaran internal menghasilkan NO dan NO2 sebab temperatur internal yang tinggi dan disebabkan tekanan N2 di atmosfir dan O2 untuk bereaksi. Lucutan elektris tegangan tinggi, seperti petir, dapat mengoxidasi N2. Cyanobacteria (Blue-Green algae) dan bakteri berhubungan dengan kacang-kacangan dapat memperbaiki N2 dengan menguranginya ke ammoniacal (seperti amoniak) N, kebanyakan dalam wujud asam amino. N2 direduksi menjadi NH3 yang secara industri menggunakan temperatur tinggi, tekanan, dan suatu katalisator. Produksi NH3 industri bahan kimia kedua terbesar di Amerika Serikat, dengan produksi tahunan 17.2 juta metric ton (14.2 juta metric ton N). Pada waktu sebelum industrial, fiksasi alami dari gas N2 di atmosfir diperkirakan mencapai 40 sampai 200 juta metric ton N/Tahun oleh ekositem laut dan 90 sampai 130 juta metric ton N/Tahun oleh ekosistem daratan/terestrial (Galloway, 1998). Petir menghasilkan kira-kira 9.4 juta metric ton N oksida setiap tahun. Perkiraan[dari fiksasi N2 yang global anthropogenik meliputi 80 juta metrik tons/tahun bahan kimia pupuk N, 20 juta metric ton N/Tahun yang dilepaskan oleh pembakaran, 25 juta metric ton N/Tahun yang difiksasi oleh tananaman pertanian penfiksasian N kacang-kacangan, dan 25 juta ton N yang didaur ulang dengan kurang baik menggambarkan limbah anthropogenik (Kinzig dan Socolow, 1994; Galloway et al., 1995; Galloway, 1998; Smil, 1999). Produksi USA pada Tahun 1999 mencakup kira-kira 17 juta metric ton dari NH3 anhydous, 7 juta metric ton ammonium nitrat, 3 juta metric ton ammonium sulfat, dan 8 juta metric ton asam nitrit (Anon, 2000). Perkiraan pembakaran meliputi oksidasi organik-N pada batubara dan minyak untuk NO. Walaupun ini bukan fiksasi N2, beberapa peneliti merasakan itu adalah setara dengan fiksasi N2 sebab organik N akan tidak tersedia untuk siklus di biosphere (Vitousek et al., 1997).Asimilasi N dan fiksasi N saling berhubungan.4. Rajjitha Handayani | Desember 22, 2009 pukul 11:02 am | Balas Selamat sore ibuIni jawaban saya dari tugas yang ibu berikan,Sebelumnya saya akan mengomentari bahan kuliah yang ada diblog ibuMenurut saya bahan kuliah yang ada diblog ibu mengenai pengambilan unsur hara dan assimilasi sudah baik, dengan membaca bahan yang ibu berikan maka dapat memahami tanah sebagai media nutrisi tanaman, dapat mendeskripsikan unsur-unsur fisika kimia tanah dan pengaruhnya dalam ketersediaan unsur hara, dapat menjelaskan proses pengambilan ion dan status ion tanaman, dapat menjelaskan proses fotosintesis dan assimilasi karbon dioksida dalam hubungannya dengan pengambilan hara, serta dapat menjelaskan assimilasi nitrogen dan sulfur, mengetahui teori carier dan pompa ion, dan sebagainya.Akan tetapi lebih baik lagi kalau ada ringkasannya, dengan demikian akan mengetahui isi tulisan secara garis besar. Sehingga lebih memudahkan bagi pengunjung di blog ibu.1. Hubungkan bentuk asimilasi N dengan asimilasi lainnyaNitrogen adalah unsur yang diperlukan untuk membentuk senyawa penting didalam sel, termasuk protein, DNA dan RNA. Tanaman harus mengekstraksikebutuhan nitrogennya dari dalam tanah. Sumber nitrogen yang terdapat dalamtanah, makin lama makin tidak mencukupi kebutuhan tanaman, sehingga perludiberikan pupuk sintetik yang merupakan sumber nitrogen untuk mempertinggiproduksi. Keinginan menaikkan produksi tanaman untuk mencukupi kebutuhanpangan, berakibat diperlukannya pupuk dalam jumlah yang banyak. Industri pupukyang ada belum dapat memenuhi kebutuhan pupuk yang semakin meningkat. Untukitu perlu dicari pupuk nitrogen alternatif dan rekayasa gen hijau kelihatannya dapatmemberikan harapan untuk memenuhi kebutuhan pupuk di masa yang akan datang.Udara yang menyelubungi bumi mengandung gas nitrogen sebanyak 80 %,sebahagian besar dalam bentuk N2 yang tidak dapat dimanfaatkan. Tanaman dankebanyakan mikroba tidak mempunyai cara untuk mengikat nitrogen menjadisenyawa dalam selnya. Tanaman dan mikroba umumnya mendapatkan nitrogen darisenyawa seperti ammonium (NH4+) dan nitrat (NO3-). Untuk memanfaatkan nitrogendalam bentuk gas, pakar bioteknologi memusatkan perhatiannya pada hubunganantara tanaman dengan jenis mikroba tertentu yang dapat menambat nitrogen dariudara dan menyusun atom nitrogen kedalam molekul ammonium, nitrat, atausenyawa lain yang dapat digunakan oleh tumbuhan (Prentis, 1984).Pada umumnya mekanisme dasar dari asimilasi N03 pada jaringan tumbuhan hijau terjadi pada siang hari. Terdapat dua enzim yang terlibat dalam proses tersebut adalah enzim nitrat dan nitrit reduktase (Hewitt, 1975 , Beevers, 1976).Perolehan C02 tidak hanya berasal dari asimilasi yang dilakukan oleh tumbuh tumbuhan yang mampu mensintesis C02 dalam bentuk organik dari bahan anorganik. Hal ini sama dengan asimilasi unsur N dan S yang merupakan unsur esensial bagi semua organisme. Nitrogen ada dalam bentuk asam asam amino, protein, koenzim; belerang terdapat dalam beberapa protein asam amino dan koenzim. Proses proses yang dilakukan tersebut oleh tumbuhan yaitu perubahan dari bahan anorganik N (N03 , NH4+, N2) dan bahan anorganik S (S02 2 ) menjadi bentuk organik yang sangat penting dalam kehidupan. Pada hewan, kebutuhan unsur unsur organik N dan S berasal dari bahan makanan berupa trumbuh tumbuhan dan mikroorganisme.Asimilasi nitrogenSumber: NN22, NH, NH33, n, nitratitrat((NNOO33))= Organisme : Fotoautotrof, , khemoautotrof, , khemolitotrof..= Terdiridari2 tahap: : Fiksasi N2, , AminasiAminasiOrganismeOrganisme: : bakteribakteri, blue green algae., algae.PerluPerluenzimenzimnitrogenasenitrogenase=======>=======>intiintiMolybdenMolybden(Mo)(Mo)ProsesProses: : NN22diaktivasidiaktivasioleholehenzenz. . Nitrogenase, , kemudianddireduksi oleh NADPH2 2 melalui fferedoksin.Jadi, asimilasi N berhubungan dengan asimilasi lainnya, seperti asimilasi S, C2. Hubungan asimilasi N dengan fiksasi NAsimilasi nitrogen terselenggara oleh 2 sistem. Pertama fiksasi N. N2 diabsorbsi dari atmosfer tanah dan direduksi dalam bintil menggunakan energi pemecahan hasil fotosintesis yang ditransport dari daun. N reduksi ditransditransport ke sink (tempat penyimpanan). Sehubungan dengan itu maka tidak banyak menggunakan N yang diberikan setelah tanaman berumur 3-4 minggu. Fiksasi N maksimum terjadi selama perkembangan awal biji atau polong (Brun, 1978 cit. Whigham, 1983). Kedua, nitrat reduktase. Di luar asimilasi N sebagai kacang-kacangan, sistem nitrat reduktase diberikansama seperti pada tanaman yang lain. N diserap akar dan ditransport ke daun, yang kemudian direduksi menjadi N amino. N Amino dikombinasi menjadi berbagai bentuk asam amino. Bahan tersebut kemudian dikombinasikan menjadi protein dalam daun atau tempat penyimpanan yang lain (Brun, 1978 cit. Whigham, 1983 ). Asimilasi N oleh system nitrat reduktase berkembang hingga maksimum saat pembungaan penuh dan menurun setelah penuaan. Sistem asimilasi N saling melengkapi karena pada saat yang berbeda selama perkembangan tanaman. Pada awal siklus hidup kedelai, sistem nitratreduktase penting untuk memberikan N pada awal perkembangan yang baik, namun terlalu banyak N dari sistem nitrat reduktase atau pupuk N tidak baik bagi fiksasi nitrogen.Fiksasi N adalah proses dimana N2 di atmosfir dikonversi ke campuran yang dapat digunakan oleh tananam. Itu adalah suatu proses alami yang difasilitasi oleh jasad renik tertentu dan proses industri yang memerlukan sejumlah energi yang besar. Walaupun semua organisme memerlukan campuran N, sangat sedikit yang bisa menggunakan N2, yang paling melimpah bentuk unsur yang siap dimanfaatkan. Kebanyakan organisme memerlukan bentuk N yang difiksasi dalam wujud NH3, NO3-, NO2-, atau N organik. Jumlah N yang difiksasi mungkin adalah faktor kunci yang membatasi didalam kemampuan bumi untuk mendukung kehidupan. Molekul N2 secara relatif tidak reaktif dan lemah. Itu berkombinasi dengan unsur-unsur lain hanya pada temperatur dan tekanan tinggi atau dihadapan suatu katalisator. N dapat difiksasi dalam wujud beberapa oksida. Dua sumber N oksida adalah mesin pembakaran internal dan pencahayaan. Mesin pembakaran internal menghasilkan NO dan NO2 sebab temperatur internal yang tinggi dan disebabkan tekanan N2 di atmosfir dan O2 untuk bereaksi. Lucutan elektris tegangan tinggi, seperti petir, dapat mengoxidasi N2. Cyanobacteria (Blue-Green algae) dan bakteri berhubungan dengan kacang-kacangan dapat memperbaiki N2 dengan menguranginya ke ammoniacal (seperti amoniak) N, kebanyakan dalam wujud asam amino. N2 direduksi menjadi NH3 yang secara industri menggunakan temperatur tinggi, tekanan, dan suatu katalisator. Produksi NH3 industri bahan kimia kedua terbesar di Amerika Serikat, dengan produksi tahunan 17.2 juta metric ton (14.2 juta metric ton N). Pada waktu sebelum industrial, fiksasi alami dari gas N2 di atmosfir diperkirakan mencapai 40 sampai 200 juta metric ton N/Tahun oleh ekositem laut dan 90 sampai 130 juta metric ton N/Tahun oleh ekosistem daratan/terestrial (Galloway, 1998). Petir menghasilkan kira-kira 9.4 juta metric ton N oksida setiap tahun. Perkiraan[dari fiksasi N2 yang global anthropogenik meliputi 80 juta metrik tons/tahun bahan kimia pupuk N, 20 juta metric ton N/Tahun yang dilepaskan oleh pembakaran, 25 juta metric ton N/Tahun yang difiksasi oleh tananaman pertanian penfiksasian N kacang-kacangan, dan 25 juta ton N yang didaur ulang dengan kurang baik menggambarkan limbah anthropogenik (Kinzig dan Socolow, 1994; Galloway et al., 1995; Galloway, 1998; Smil, 1999). Produksi USA pada Tahun 1999 mencakup kira-kira 17 juta metric ton dari NH3 anhydous, 7 juta metric ton ammonium nitrat, 3 juta metric ton ammonium sulfat, dan 8 juta metric ton asam nitrit (Anon, 2000). Perkiraan pembakaran meliputi oksidasi organik-N pada batubara dan minyak untuk NO. Walaupun ini bukan fiksasi N2, beberapa peneliti merasakan itu adalah setara dengan fiksasi N2 sebab organik N akan tidak tersedia untuk siklus di biosphere (Vitousek et al., 1997).5. Jayantri Marselia | Desember 22, 2009 pukul 1:58 pm | Balas selamat malam buk madeSaya jayantri , akan menjawab pertanyaan dari ibuk, namun sebelumnya saya mau mengomentari bahan ajar pengambilan unsur hara dan asimilasi menurut say ablog yang ibuk buwat sudah sangat baik, Dalam hal ini baik dalam pemaparannya, singkat dengan bahasa yang tidak terlalui rumit untuk dipahami, singkat tetapi mencakup secara umum, spesific tapi tidak berbelit. Namun akan lebih mudah dimenertoi lagi bila ibuk menampilkan gambar dalam blog ibuk.sekian komentar saya terima kasih.selanjutnya saya akan menjawab pertanyaan ibuk :1. Hubungkan bentuk asimilasi N dengan asimilasi lainnyadalam menjawab pertanyaan ibuk saya akan mencabo memaparkannya dalam bnetuk contoh pada tanaman kacang kacangan. :Asimilasi nitrogen terselenggara oleh 2 sistem.Pertama fiksasi N. Perbedaan kacang-kacanganadalah karena dapat mengasimilasi N dalambintil akar akibat bersimbiosis antara sel-selakar kedelai dengan Rhizobium japonicum. N2diabsorbsi dari atmosfer tanah dan direduksi dalambintil menggunakan energi pemecahan hasil fotosintesisyang ditransport dari daun. N reduksi ditransportke sink (tempat penyimpanan). Sehubungandengan itu maka tidak banyak menggunakan Nyang diberikan setelah tanaman berumur 3-4 minggu.Fiksasi N maksimum terjadi selama perkembanganawal biji atau polong (Brun, 1978 cit.Whigham, 1983). Kontribusi sistem fiksasi N padatotal N yang digunakan kedelai antara 25-75%.Kedua, nitrat reduktase. Di luar asimilasi N sebagaikacang-kacangan, sistem nitrat reduktase diberikansama seperti pada tanaman yang lain. N diserapakar dan ditransport ke daun, yang kemudiandireduksi menjadi N amino. N Amino dikombinasimenjadi berbagai bentuk asam amino. Bahan tersebutkemudian dikombinasikan menjadi protein dalamdaun atau tempat penyimpanan yang lain (Brun,1978 cit. Whigham, 1983 ). Asimilasi N oleh sistemnitrat reduktase berkembang hingga maksimumsaat pembungaan penuh dan menurun setelahpenuaan.Sistem asimilasi N saling melengkapi karenapada saat yang berbeda selama perkembangan tanaman.Pada awal siklus hidup kedelai, sistem nitratreduktase penting untuk memberikan N pada awalperkembangan yang baik, namun terlalu banyakN dari sistem nitrat reduktase atau pupuk N tidakbaik bagi fiksasi nitrogen. Produksi kedelai lebihmurah dengan hanya menggunakan satu sistem asimilasiN, dibanding bila kedua sistem diaktifkan(Deibert et al., 1979 cit. Whigham, 1983).6. jayantri marselia | Desember 22, 2009 pukul 2:04 pm | Balas Selamat buk madeSaya jayantri marselia akan menjawab pertanyaan yang ibuk berikan, sebelumnya saya akan mengomentari sedikit bahan ajar pengambilan unsur hara dan asimilasiMenurut saya, bahan ajar ibuk mengulas dengan singkat dan baik, Dalam hal ini pengurain bahsan di dalamnya walau pun singkat namun mencakup garis besar dari pokok pembahasan tentang pengambilan unsur hara dan asimilasi, tulisan ibuk memaparkan hal yang tidaj terlalu rumit untuk dicerna khusus untuk bahan pembahsan yang rumit seperti ini. Singkat, tepat, lebih mudah dipahami, namun tidak menyeluruh. Akan lebih gamapang lagi untuk dicerna bila ibuk menghadirkan gambar dalam blog ibuk, Demikian komentar tentang blog .selajutnya saya akan menjawab pertanyaan ibuk :1. Hubungan asimilasi N dengan fiksasi NDalam hal ini saya akan menjelaskan keterkaitan asimilasi N dan Fiksasi N terhadap Tanaman kacang kacangan, Agar terlihat dengan jelas hubungannya.Asimilasi nitrogen terselenggara oleh 2 sistem.Pertama fiksasi N. Perbedaan kacang-kacanganadalah karena dapat mengasimilasi N dalambintil akar akibat bersimbiosis antara sel-selakar kedelai dengan Rhizobium japonicum. N2diabsorbsi dari atmosfer tanah dan direduksi dalambintil menggunakan energi pemecahan hasil fotosintesisyang ditransport dari daun. N reduksi ditransportke sink (tempat penyimpanan). Sehubungandengan itu maka tidak banyak menggunakan Nyang diberikan setelah tanaman berumur 3-4 minggu.Fiksasi N maksimum terjadi selama perkembanganawal biji atau polong (Brun, 1978 cit.Whigham, 1983). Kontribusi sistem fiksasi N padatotal N yang digunakan kedelai antara 25-75%.Kedua, nitrat reduktase. Di luar asimilasi N sebagaikacang-kacangan, sistem nitrat reduktase diberikansama seperti pada tanaman yang lain. N diserapakar dan ditransport ke daun, yang kemudiandireduksi menjadi N amino. N Amino dikombinasimenjadi berbagai bentuk asam amino. Bahan tersebutkemudian dikombinasikan menjadi protein dalamdaun atau tempat penyimpanan yang lain (Brun,1978 cit. Whigham, 1983 ). Asimilasi N oleh sistemnitrat reduktase berkembang hingga maksimumsaat pembungaan penuh dan menurun setelahpenuaan.Sistem asimilasi N saling melengkapi karenapada saat yang berbeda selama perkembangan tanaman.Pada awal siklus hidup kedelai, sistem nitratreduktase penting untuk memberikan N pada awalperkembangan yang baik, namun terlalu banyakN dari sistem nitrat reduktase atau pupuk N tidakbaik bagi fiksasi nitrogen. Produksi kedelai lebihmurah dengan hanya menggunakan satu sistem asimilasiN, dibanding bila kedua sistem diaktifkan(Deibert et al., 1979 cit. Whigham, 1983).2. Hubungkan bentuk asimilasi N dengan asimilasi lainnyaNitrogen adalah unsur yang diperlukan untuk membentuk senyawa penting didalam sel, termasuk protein, DNA dan RNAAsimilasi N menjadi NO3- terjadi akibat proses reduksi dan proses persenyawaan. Amonium -N dalam proses asimilasi juga melibatkan proses persenyawaan. Proses Persenyawaan N dari molekul N2 tergantung pada proses awal dari N2 menjadi NH3 yang selanjutnya dimetabolisme oleh proses persenyawaan. Asimilasi sulfat (S) menjadi NO3 -N seperti pada reduksi SO42- menjadi gugus -SH. Sulfur tidak saja diperoleh dari larutan tanah dalam bentuk SO42- tetapi juga diabsorpsi dari SO2 dari atmosfir. Reaksi C,H,O,N,dan S menjadi molekul merupakan proses metabolisme fisiologis yang sangat penting bagi tumbuhan.terima kasih.selamat malamenjoyed your night,,,7. Suci Ratna Puri | Desember 26, 2009 pukul 3:22 am | Balas Selamat pagi bu, ini Tugas nutrisi tanaman SuciTolong di baca ya bu!!!Bahan yang ibu berikan di blog ini sangat menguntungkan bagi saya dan menambah wawasan saya akan nutrisi tanaman, dari bahan yang ibu berikan ini dapat di simpulkan.Tanaman mengabsorbsi hara dari dalam tanah dalam bentuk ion, baik ion dalam bentuk kation maupun anion yang terdapat disekitar akar dan berada dalam bentuk yang tersedia bagi tanaman. Didalam tanah terdapat dua bentuk hara tanaman yang tersedia yaitu (a) hara yang diabsorbsi pada permukaan koloid dan (b) garam yang larut dalam larutan tanah.Didalam tanah juga terdapat bentuk lain yang tidak tersedia bagi tanaman yaitu bentuk kompleks dan bentuk organik. Melalui proses dekomposisi dan juga proses pelapukan, bentuk ini akan menjadi lebih sederhana dan tersedia bagi tanaman.Berdasarkan kebutuhannya bagi tanaman maka unsur hara dapat digolongkan menjadi unsur hara makro dan unsur hara mikro. Hingga sekarang telah dikenal 6 jenis unsur hara makro yang berasal dari tanah yaitu N, P, K, Ca, Mg, dan S: sedangkan unsur mikro adalah Mn, Cu, Zn, Mo, B, Cl dan Fe. Unsur hara makro sering terdapat dalam kondisi kritis dalam tanaman, karena samping dibutuhkan dalam jumlah yang banyak oleh tanaman juga banyak hilang melalui pencucian, erosi dan penguapan.. Unsur hara mikro juga sering kritis dalam tanah. Hal ini disebabkan ole beberapa faktor yaitu ( 1) tanah berpasir, ( 2) tanah organik (3) tanah sangat alkalis.Setiap unsur hara mempunyai peranan yang tertentu terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Dengan demikian bila terdapat kekurangan salah satu unsur tersebut maka akan menyebabkan timbulnya kelainan- kelainan tanaman.Tanaman dapat mengabsorbsi unsur hara baik melalui akar, batang dan daun. Serapan hara melalui akar akan berlangsung bila hara tersebut berada pada permukaan akar. Pergerakan hara ke permukaan akar terjadi melalui tiga cara yaitu: (1) intersepsi akar, (2) aliran massa dan (3) difusi.Dalam proses serapan hara oleh akar diperlukan adanya suatu carierr, yaitu suatu usaha untuk membawa ion dari luar sel kedalam sel tanaman. Dalam proses tersebut ada beberapa syarat yaitu (1) tidak permeabel terhadap ion bebas ( 2) perlu adanya transport elektron (3) metabolisme harus berjalan lancarDidalam tanah terdapat dua bentuk hara tanaman yang tersedia yaitu :( 1) unsur hara yang diadsorpsikan pada permukaan koloid dan (2) garam yang larut dalam larutan tanah. Sehubungan kedua hal ini unsur hara berada dalam bentuk ion seperti K+, Cl, dan SO4. Ion yang bermuatan negatif dan sebagian kecil kation berada dalam bentuk larutan . Proses assimilasi yang dilakukan dari hara anorganik, padaa kenyataannya memerlukan energi. Pada tanaman hijau kebutuhan energi dapat terpenuhi dengan adanya penyerapan cahaya. Kemampuan yang unik dari sel tanaman hijau untuk mengabsorbsi cahaya dan mengkonversikan menjadi energi kimia adalah proses biologi yang terpenting. Semua organisme dengan pengecualian beberapa organisme sangat tergantung kepada energi konversi ini.Adanya hubungan antara asimilasi nitrogen dengan asimilasi lainnya, seperti asimilasi sulfur, di mana Nitrogen ada dalam bentuk asam asam amino, protein, koenzim sedangkan belerang terdapat dalam beberapa protein asam amino dan koenzim. Proses proses yang dilakukan tersebut oleh tumbuhan yaitu perubahan dari bahan anorganik N (N03 , NH4+, N2) dan bahan anorganik S (S02 2 ) menjadi bentuk organik yang sangat penting dal