KESUBURAN TANAH

Mekanisme penyerapan hara oleh akar

Kebanyakan unsur diserap akar tanaman dalam bentuk an organik. Setelah mencapai akar, ion hara diangkut sampai ke bagian daun melalui serangkaian tahapan, yaitu penyerapan pasif (passive root uptake), penyerapan aktif (active root uptake), alih tempat (translocation).

Struktur akar

Ion harus bergerak melewati atau mengelilingi sejumlah lapisan jaringan akar.

• epidermis = lapisan terluar dari sel
• korteks = sel besar ukuran tidak beraturan dengan ruang antara sel diantara mereka
• endodermis = lapisan sel dengan suberin band, casparian strip, menjadi penghalang gerakan ion masuk ke stele.
• stele = mengandung pembuluh xylem yang mengangkut air dan ion menuju batang.

Gerakan pasif

• Difusi dan pertukaran ion
• epidermis –> menembus kortek –> ke endodermis
• Apoplast (apparent free space)
• ruang di antara sel (extracellular within and between cell walls)
• KPK akar ada pada dinding sel

Gerakan aktif

• Harus menembus membran sel
• Symplast: Intracellular interconnected cytoplasmic pathway between cells
• pengangkutan aktif melewati membran
• pengambilan unsur hara secara selektif

Pengambilan ion secara aktif

• diperlukan energi untuk melewati membran sel
• konsentrasi di dalam sel lebih besar dibanding di luar sel
• gerakan untuk mengatasi gradien elektrokimia
• energi berasal dari metabolisme sel

Ion carriers

• pengangkutan melewati membran dijembatani oleh karier
• karier berada di dalam membran
• mengikat ion di bagian luar dari batas –> bergerak melewati membran –> melepas ion ke dalam sitoplasma
• karier bersifat selektif, masing-masing ion punya karier tersendiri

Pengangkutan aktif (active transport)

Memungkinkan tanaman memilih hara yang masuk ke akar, menjaga netralitas muatan di dalam sel akar, akar melepas H⁺ and OH^- . Pengambilan kation: melepas H⁺, pengambilan anion: melepas OH^- . Pengambilan kation umumnya >> dibanding pengambilan anion sehingga pH risosfer turun.

Memungkinkan tanaman menimbun hara esensial, tanaman memiliki kemampuan yang berbeda dalam menimbun hara pada tanah yang memilik kadar hara yang rendah. Sifat genetik mempengaruhi pengambilan hara, alih tempat, pertumbuhan akar, metabolisme akar, lingkungan risosofer.

Rhizosphere (rhizo = akar)

Wilayah tanah yang bersinggungan langsung dengan akar, jaraknya 1-4 mm. Tempat kegiatan mikrobia: eksudat organik dari akar merupakan cadangan makanan. Suasana pH risosfer dan aktivitas mikrobia mempengaruhi ketersediaan hara melalui proses pelarutan dan khelasi, pH lebih rendah dan adanya asam organik meningkatkan kelarutan. Akar dan mikrobia di risosfer dapat menghasilkan khelat, akar dan aktivitas mikrobia juga mampu menurunkan redoks potensial sehingga meningkatkan ketersediaan hara.

Akar tanaman tidak terlihat karena tersembunyi dalam tanah dan sukar untuk diteliti, sehingga sering diabaikan. Sifatnya tidaklah pasif, tetapi aktif mengangkut hara dan mengambil secara selektif dengan mengubah suasana tanah di sekitarnya sehingga meningkatkan ketersediaan hara tersebut.