Kamis, 27 November 2008

unsur mikronutrien

Seng

Seng merupakan unsur esensial untuk transformasi karbohidrat, mengatur pemakaian gula. Tanaman menggunakan seng dalam hubungannya dengan nutrisi lainnya untuk mengatur proses-proses termasuk membentuk klorofil.

Seng di alam bersumber pada beberapa mineral, seperti smithsonit (ZnCO3), zincit (ZnO) dan wilemit (Zn2SiO4). Zincit merupakan mineral kelompok oksida yang memiliki struktur kristal heksagonal, namun jarang dijumpai dalam bentuk kristal. Mineral ini mempunyai sifat _sik: warna merah atau oranyekuning; kilap subadamantin; cerat orange-kuning; dengan kekerasan 4 dan berat jenis 5,68.
Smithsonit merupakan mineral kelompok karbonat yang mempunyai struktur heksagonal. Sifat _sik mineral ini meliputi: warna coklat gelap atau kadang-kadang tidak berwarna, putih, hijau, biru atau pink; cerat berwarna putih; kekerasan 4 . 41/2 dan berat jenis 4,3 . 4,45. Mineral ini merupakan mineral supergen yang sering berasosiasi dengan endapan seng di dalam batu gamping


Molibdenum

Tanaman membutuhkan molibdenum untuk memproduksi protein esensial dan membantu dalam pemakaian nitrogen.

Molibdenum diambil tanaman dalam bentuk anion negatif molibdat. Tanpa molibdenum, tanaman tidak dapat mengolah nitrogen menjadi asam amino. Tumbuh-tumbuhan polong (legumes) dan tanaman yang membutuhkan nitrogen lainnya tidak dapat mengambil nitrogen dari atmosfer tanpa molibdenum (Trotter, 2001).

Tanah sangat jarang mengalami defisit akan molibdenum dan biasanya jika suplementasi dibutuhkan, hanya diperlukan satu ounce per acre (0,11 gram per m2). Sehingga, dapat dikatakan nutrisi penting ini hanya dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah yang sedikit. Molibdenum di alam bersumber pada dua mineral, yaitu molibdenit (MoS2) dan wulfenit (PbMoO4). Molibdenit mempunyai struktur kristal heksagonal, biasanya berbentuk kristal lembaran. Sifat _sik mineral ini meliputi: warna abu-abu timbal; kilap metalik; cerat hitam keabuan; kekerasan 1 . 11/2. Mineral ini merupakan mineral aksesor pada granit timah. Alterasi mineral ini dapat membentuk mineral ferimolibdit (Fe2(MoO4)3 _ 8H2O) yang berwarna kuning. Wulfenit mempunyai struktur kristal tetragonal, biasanya berbentuk bujur sangkar tabular. Mineral ini berwarna kuning, oranye, merah, abu-abu atau putih; kilap kaca atau adamantin; cerat putih; dengan kekerasan 3 dan berat jenis 6,8. Mineral ini ditemukan sebagai hasil oksidasi urat timbal bersamasama mineral timbal sekunder yang lainnya


Mangan

Mangan berfungsi mengatur sistem enzim, yang termasuk di dalam memecah karbohidrat dan metabolisme nitrogen. Selain itu mangan sangat penting untuk pembentukan kloro_l. Tanpa mangan, tanaman tidak dapat melakukan fungsi selnya (Anonim, 2004a).

mangan

GAMBAR 6.2: Halit dengan sistem kristal kubik

Mangan digunakan tanaman sebagai kation mangan. Ini merupakan akti vator untuk beberapa macam enzim di dalam proses pertumbuhan tanaman, dan membantu besi di dalam pembentukan kloro_l selama fotosintesis. Konsentrasi mangan yang tinggi barangkali dapat menahan penyerapan besi pada tanaman. Mangan biasanya digunakan bersama-sama seng dan dapat digunakan dalam larutan encer. Jeruk dan tanaman buah-buahan yang lain sering ditritmen dengan mangan suplemen dalam bentuk mangan sulfat. Penambahan mangan suplemen diperlukan jika tanaman mengalami kekurang akan unsur ini (Trotter, 2001).
Mangan dalam tanah dapat bersumber dari beberapa jenis mineral/batuan. Mangan merupakan salah satu dari duabelas unsur yang melimpah di kerak bumi. Batuan beku mengandung lebih kurang 0,124% mangan.
Saat ini dikenal lebih dari 300 jenis mineral yang mengandung mangan (Harben & Ku_vart, 1996). Dari sekian banyak mineral, yang paling banyak dijumpai di alam meliputi (Harben & Ku_vart, 1996; Klein & Hurlbut, 1993): braunit (2Mn2O3 _ MnSiO3), kriptomelan (KMn8O16), hausmanit (MnO _Mn2O3), jakobsit (MnO _ Fe2O3), manganit (MnO(OH)), psilomelan (BaMn2+Mn3+8O16(OH)4), pirolusit (_-MnO2), rodokrosit (MnCO3), rodonit (MnSiO3), dan todorokit ((Mn,Ca,Mg)Mn3O7 _H2O).
Manganit mempunyai struktur kristal monoklin, dengan kristal umumnya prismatik. Manganit dikenal berwarna hitam atau abu-abu baja dengan cerat berwarna coklat tua. Secara _sik, mineral ini mempunyai kekerasan 4 dan berat jenis 4,3. Mineral ini ditemukan berasosiasi dengan oksida mangan yang lain.

Rodokrosit merupakan mineral kelompok karbonat dan mempunyai struktur kristal heksagonal. Mineral ini mempunyai karakter _sik: warna merah rosa atau coklat tua; kilap kaca; cerat putih dengan kekerasan 31/2 . 4 dan berat jenis 3,5 . 3,7.

Klor

Klor berfungsi untuk menolong metabolisme tanaman. Klor sering tersedia lebih dari cukup untuk tanaman, sehingga suplementasi nutrisi ini tidak diperlukan lagi bagi tanah. Klor sangat penting bagi tanaman, karena dibutuhkan dalam reaksi fotosintesis dalam tanaman. Nutrisi ini diambil dalam bentuk anion klorida (Cl..).

Anion klorida terdapat dalam jumlah cukup baik pada air permukaan, air tanah dan tentu saja air laut. Namun demikian, sumber klor yang terkandung pada larutan ini dapat dari bermacam-macam mineral garam, seperti: halit (NaCl) dan silvit (KCl). Mineral halit mempunyai sistem kristal isometrik jenis kubik

klor

(Gambar 6.2). Sifat fisik mineral ini tidak berwarna atau berwarna putih, kilap kaca sampai translucen, mempunyai kekerasan 21/2 dan berat jenis 2,16. Mineral ini terjadi karena proses evaporasi larutan garam, dan biasanya berasosiasi dengan gipsum, silvit, anhidrit dan kalsit


Boron

Tanaman tidak membutuhkan boron dalam jumlah besar, tetapi boron dapat mengatur penyerapan makanan dan membantu tanaman untuk membuat jaringan baru. Boron telah dikenal sejak 1923 sebagai nutrisi mikro
yang penting untuk tanaman tingkat tinggi (Warington, 1923 dalam Blevins & Lukaszewski, 1994).

Boron memiliki beberapa kegunaan, antara lain:
_ Membantu penggunaan nutrisi dan mengatur nutrisi yang lainnya.
_ Menolong produksi gula dan karbohidrat.
_ Esensial untuk perkembangan tunas dan buah

Boron mengatur metabolisme karbohidrat di dalam tanaman. Seperti halnya kalsium, boron tidak mobil di dalam tanaman, sehingga pemberian secara menerus dibutuhkan pada pertumbuhan tanaman. Boron diambil oleh tanaman dalam bentuk anion borat. Boron juga dikenal sebagai pembantu dalam penurunan jaringan dahan tertentu, yang dikenal sebagai jaringan .meristem. (Trotter, 2001).

Sumberdaya Boron
Boron tersebar secara alamiah sekitar 0,1 ppm pada air permukaan, 3 ppm dalam kerak bumi, dan 4,6 ppm dalam air laut (Harben & Ku_vart, 1996). Tanaman biasanya menyerap boron dari material organik dan borak. Borak merupakan bagian dari mineral kelompok borat. Telah dikenal lebih dari 100 mineral borat, namun hanya empat mineral yang paling umum dijumpai, yaitu:
_ Kernit (Na2B4O6(OH)2 _3H2O)
_ Borak (Na2B4O5(OH)4 _8H2O)
_ Uleksit (NaCaB5O6(OH)6 _ 5H2O)
_ Kolemanit (CaB3O4(OH)3 _H2O)
Kernit pertama kali ditemukan di daerah Kern County, Kalifornia. Mineral ini secara _sik tidak berwarna, transparan sampai putih, dengan kilap kaca sampai mutiara. Mineral ini mempunyai struktur kristal monoklin, kekerasan 21/2 . 3 dan berat jenis 1,9. Ciri khas mineral ini adalah fragmen panjang, belahan splinteri, berat jenis rendah dan larut dengan lambat pada air dingin.
Mineral ini sering dijumpai berasosiasi dengan borak, uleksit dan kolemanit pada lapisan lempung yang berumur Tersier. Istilah borak diambil dari istilah burah (Persia) dan buraq (Arab).

Borak mempunyai struktur kristal monoklin (Gambar 6.1) dan biasanya dalam bentuk prismatik. Mineral ini secara _sik tidak berwarna atau putih, kilap kaca, dengan kekerasan 2 . 21/2 dan berat jenis 1,7.

boron

GAMBAR 6.1: Borak dengan sistem kristal monoklin
Nama uleksit diambil dari seorang ahli kimia Jerman, George Ludwig Ulex (1811-1893). Uleksit mempunyai sistem kristal triklinik, dan umumnya dijumpai dalam bentuk membundar yang tersusun oleh serat-serat halus. Secara _sik, mineral ini berwarna putih dengan kilap lemak. Mineral ini mempunyai kekerasan 21/2 dan berat jenis 1,96.
Kolemanit pertama kali ditemukan oleh seorang pengembang borak di San Francisco, William Tell Coleman (1824-1893). Mineral ini mempunyai struktur kristal monoklin, dan umumnya berbentuk kristal prismatik pendek. Secara _sik mineral ini berwarna putih sampai tidak berwarna, kilap kaca, kekerasan 4 . 41/2 dan berat jenis 2,42.


Belerang

Belerang adalah bahan galian non-logam yang banyak digunakan di berbagai sektor industri, baik dalam bentuk unsur maupun dalam bentuk senyawa. Meskipun belerang hanya sebagai bahan baku penolong, perannya sangat penting dalam menghasilkan berbagai produk industri, seperti: industri gula, kimia, pupuk, ban, karet, dan korek api (Suhala & Ari_n, 1997).

magnesit

GAMBAR 5.5: Magnesit berstruktur trigonal
Lebih kurang 40% dari produksi belerang dunia, dipakai untuk pembuatan superfosfat dan amonium sulfat, yang kedua-duanya merupakan pupuk yang penting. Semua jenis pemakaian belerang mencapai 60,7 juta ton pada periode 2002 (naik dari 58,8 juta ton pada periode 2001). Keberhasilan pemasaran belerang sangat tergantung kepada industri pupuk fosfat. Penggunaan belerang pada sektor industri pupuk (2/3 dari total kebutuhan fosfat) sangat bergantung kepada kebutuhan akan fosfat (Bain, 1997; 2003; Harben & Ku_vart, 1996).

Belerang pada tanaman dan dalam tanah
Belerang digunakan oleh tanaman untuk mengelola warna hijau tua pada tanaman atau untuk membentuk protein utama (esensial). Secara ringkas, fungsi belerang pada tanaman adalah sebagai berikut (Anonim, 2004c):
_ Bahan makanan utama untuk memproduksi protein
_ Membentuk enzim dan vitamin
_ Membantu pembentukan khlorofil
_ Memperbaiki pertumbuhan akar dan produksi bibit
_ Membantu pertumbuhan cepat tanaman dan tahan terhadap dingin

Belerang barangkali disuplai ke dalam tanah dari air hujan. Ini juga ditambahkan dari beberapa pupuk buatan sebagai pengotor, terutama pada pupuk level rendah. Penggunaan gipsum (CaSO4 _2H2O) juga dapat meningkatkan kadar belerang dalam tanah.

Mineralogi belerang
Belerang secara mineralogi dapat sebagai belerang murni (native sulfur), ataupun terikat dalam suatu senyawa, seperti mineral-mineral golongan sulfat (gipsum, anhidrit, dan barit) dan sul_da (pirit, pirotit, dan kalkopirit). Belerang murni (Gambar 5.6) mempunyai sistem kristal ortorombik, biasanya dijumpai dalam bentuk massa tak teratur dan kristal tak sempurna. Secara _sik, belerang murni memiliki berat jenis 2,05 . 2,09 gr/cm3 dan kekerasan 1,5 . 2,5 skala Mohs. Belerang merupakan konduktor panas yang jelek (Klein, 1993; 2004). Belerang jenis ini banyak dijumpai di sekitar aktivitas gunung api dan biasanya terbentuk oleh kegiatan solfatara yang melewati zona patahan atau rekahan (Suhala & Ari_n, 1997) dan air permukaan (bioreduksiion sulfat) (Hibbard, 1993).

belerang murni

GAMBAR 5.6: Belerang murni dalam bentuk kristal ortorombik
Sekitar 50% produksi belerang dunia merupakan belerang murni, sisanya berasal dari pemisahan belerang dari bijih sul_da. Belerang digunakan sebagian besar untuk industri kimia, seperti asam sulfat (H2SO4), dan H2S. Sebagian besar belerang murni digunakan untuk insektisida, pupuk buatan, dan vulkanisir ban/karet (Klein, 1993; Hibbard, 2002).
Selain belerang murni, pirit (FeS2) dari kelompok sul_da, merupakan mineral yang kaya akan belerang. Mineral ini mengandung 53,3 % belerang. Secara_sik mineral ini mempunyai sistem kristal kubik, berwarna kuning, kilap logam. Mineral yang mengandung belerang yang lain adalah dari kelompok sulfat, seperti anhidrit (CaSO4) dan gipsum (CaSO4 _ 2H2O, Gambar 5.7). Kedua mineral ini terbentuk pada lingkungan arid.
kristal gipsum

GAMBAR 5.7: Kristal gipsum dengan struktur kristal monoklin

Sumberdaya geologi
Hanya terdapat 2 sumber belerang murni yang penting. Yang pertama, terutama dieksploitasi di Jepang, yang berasal dari gunung-gunung berapi, yang mengeluarkan gas yang mengandung belerang dan yang mengkristal dalam jalur-jalur dekat permukaan. Sumber yang lain, yang secara kuantitatif lebih besar, berasal dari konsentrasi sekunder CaSO4.
Sumberdaya belerang pada endapan evaporit dan volkanik dan belerang yang berasosiasi dengan gas alam, minyak bumi, dan sul_da logam sekitar 5 milyar ton. Belerang pada gipsum dan anhidrit sangat terbatas. Sumberdaya belerang terbesar (600 milyar ton) terdapat pada batubara, serpih minyak, material organik yang kaya serpih. Namun belum ada teknologi yang ekonomis untuk memisahkan belerang dari material ini (Ober, 2003).


Magnesium

Meskipun magnesium merupakan pakan utama sekunder, Mg masih merupakan bahan pakan yang penting untuk pertumbuhan. Tanpa magnesium, tanaman tidak dapat menggunakan cahaya untuk membuat makanan. Tanaman juga membutuhkan magnesium untuk dapat mengatur bahan pakan yang lainnya dan untuk membentuk tunas. Sebagian besar magnesium dalam tanah hadir dalam bentuk yang secara langsung tidak dapat digunakan oleh tanaman. Lebih kurang 5% dari total magnesium hadir dalam bentuk yang dapat saling bertukar. Ini terdiri atas magnesium yang terkandung dalam lempung dan partikel organik dalam tanah, dan magnesium yang larut dalam air. Tanah yang rendah kalsium maupun magnesium cenderung asam (pH rendah).

Magnesium juga berpengaruh terhadap struktur tanah lempung. Jika persentase magnesium yang dapat saling tukar lebih dari 20%, maka tanah bertambah sulit untuk diolah, karena magnesium menyebabkan partikel lempung berpisah-pisah. Konsentrasi magnesium sering bertambah dengan bertambahnya kedalaman.

Kebutuhan tanaman akan magnesium
Magnesium diambil oleh tanaman sebagai ion magnesium (Mg2+). Ini berperan kunci di dalam proses fotosintesis, merupakan bahan yang penting untuk kloro_l, pewarna hijau pada daun dan dahan.
Kehadiran kation lain dalam tanah, atau penggunaan pupuk buatan dapat menyebabkan penurunan penyerapan magnesium oleh tanaman, misalnya kalsium (Ca2+), potasium (K+), soda (Na+) dan amonium (NH+4 ). Sebagai contoh, pemberian potasium secara menerus pada tanaman dengan tanah sedikit pasiran dapat menyebabkan penurunan magnesium.


FOSFOR

Fosfor merupakan bahan makanan utama yang digunakan oleh semua organisme untuk energi dan pertumbuhan. Secara geokimia, fosfor merupakan 11 unsur yang sangat melimpah di kerak bumi (Benitez-Nelson, 2000). Seperti halnya nitrogen, fosfor merupakan unsur utama di dalam proses fotosintesis.

Fosfor biasanya berasal dari pupuk buatan yang kandungannya berdasarkan rasio N-P-K. Sebagai contoh 15-30-15, mengindikasikan bahwa berat persen fostor dalam pupuk buatan adalah 30% fosfor oksida (P2O5).
Fosfor yang dapat dikonsumsi oleh tanaman adalah dalam bentuk fosfat, seperti diamonium fosfat ((NH4)2HPO4) atau kalsium fosfat dihidrogen (Ca(H2PO4)2).

Fosfat merupakan salah satu bahan galian yang sangat berguna untuk pembuatan pupuk. Sekitar 90% konsumsi fosfat dunia dipergunakan untuk pembuatan pupuk, sedangkan sisanya dipakai oleh industri ditergen dan makanan ternak (Suhala & Ari_n, 1997).

Mineral-mineral fosfat
Fosfat adalah batuan dengan kandungan fosfor yang ekonomis. Kandungan fosfor pada batuan dinyatakan dengan BPL (bone phosphate of lime) atau TPL (triphosphate of lime) yang didasarkan atas kandungan P2O5. Sebagian besar fosfat komersial yang berasal dari mineral apatit (Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)) adalah kalsium _uo-fosfat dan kloro-fosfat dan sebagian kecil wavelit (fosfat aluminium hidros). Sumber lainnya berasal dari jenis slag, guano, krandalit (CaAl3(PO4)2(OH)5 _H2O), dan milisit (Na,K)CaAl6(PO4)4(OH)9 _ 3H2O).
Apatit memiliki struktur kristal heksagonal (Gambar 5.2) dan biasanya dalam bentuk kristal panjang prismatik. Sifat _sik yang dimilikinya: warna putih atau putih kehijauan, hijau, kilap kaca sampai lemak, berat jenis 3,15 .
3,20, dan kekerasan 5. Apatit merupakan mineral asesori dari semua jenis batuan.beku, sedimen, dan metamorf. Ini juga ditemukan pada pegmatite dan urat-urat hidrotermal. Selain sebagai bahan pupuk, mineral apatit yang transparan dan berwarna bagus biasanya digunakan untuk batu permata.

Siklus fosfor

Siklus fosfor sangat mudah terganggu oleh kultivasi tanah yang intensif. Fosfor masuk ke laut melalui sungai (Gambar 5.3). Pelapukan kontinen dari materi kerak bumi, yang mengandung rata-rata 0,1% P2O4 merupakan sumber utama dari fosfor sungai.

APATIT KRISTAL HEKSAGONAL

GAMBAR 5.2: Apatit dengan sistem kristal heksagonal

Froelich et al. (1982, dalam Benitez-Nelson, 2000) menggunakan laju penurunan permukaan tahunan untuk menghitung masukan maksimum fosfor ke laut, yaitu sebesar 3,3 _ 1011 mol P th_1. Jika aktivitas manusia (anthropogenic), seperti perusakan hutan dan penggunaan pupuk dimasukkan, maka jumlah fosfor yang masuk ke laut akan meningkat sebesar 3 kali lipat, yaitu 7,4 . 15,6 _ 1011 mol P th_1 (Froelich et al., 1982; Howarth et al., 1995 dalam Benitez-Nelson, 2000).

Sumberdaya geologi
Reservoir fosfor berupa lapisan batuan yang mengandung fosfor dan endapan fosfor anorganik dan organik. Fosfat biasanya tidak atau sulit terlarut dalam air, sehingga pada kasus ini tidak dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Kehadiran mikroorganisme dapat memicu percepatan degradasi fosfat (Sengbusch, 2003). Sumber fosfor organik dalah perbukitan guano. Di dunia, cadangan fosfat berjumlah 12 milyar ton dengan cadangan dasar sebesar 34 milyar ton (Suhala & Ari_n, 1997).
SIKLUS FOSFOR MARIN

GAMBAR 5.3: Siklus fosfor marin

Cadangan fosfat yang ada di Indonesia adalah sekitar 2,5 juta ton endapan guano (0,17 . 43% P2O5) dan diperkirakan sekitar 9,6 juta ton fosfat marin dengan kadar 20 . 40% P2O5.



Tidak ada komentar: