nutrisi tanaman lengkap dari ugm prof didik
Post on 11-Feb-2018
254 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
1/109
Prof. Dr. Ir. Didik Indradewa, Dip.Agr.St.
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
2/109
Sistem Perkuliahan
Pembelajaran berbasis mahasiswa (Student
centered learning) : dibagi dalam kelompok
diskusi, mahasiswa presentasi, ditambah materi
dari dosen Pembelajaran berbasis hasil penelitian menuju
universitas riset : dosen memberikan contoh
hasil penelitiannya untuk bahan kuliah
e Learning : bahan yang disiapkan dosen
maupun penunjang dapat diakses lewat internet
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
3/109
Jadual Mg 1 Nutrisi dan reaksi cahaya fotosintesis
Mg 2 Nutrisi, reaksi gelap fotosintesis danpengangkutan asimilat
Mg 3 Nutrisi pertumbuhan, komponen dan
hasil tanaman Mg 4 Peran cadangan nutrisi biji dalam
pertumbuhan tanaman
Mg 5 Efisiensi nutrisi dan ketahanan
tanaman terhadap cekaman nutrisi rendah Mg 6 Seminar mahasiswa
Mg 7 Seminar mahasiswa
Mg 8 Ujian sisipan
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
4/109
Pendahuluan
Nutrisi tanaman mempunyai peran dalampembentukan, distribusi dan penggunaanfotosintat
Fotositat dibentuk dalam reaksifotosintesis
Fotosintesis terdiri dari reaksi cahayauntuk menghasilkan ATP dan NADPH2,
dan reaksi gelap berperan mereduksi CO2menjadi karbohidrat denganmemanfaatkan ATP dan NADPH2tersebut
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
5/109
Nutrisi dan Reaksi Cahaya Fotosintesis
Tempat Terjadinya Fotosintesis
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
6/109
kloroplas
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
7/109
Fotosintesis
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
8/109
Peran nutrisi
Penyusun klorofil yaitu N dan Mg, Fe
Fotolisis air menghasilkan e- mengisi PS II di pacuensim yang mengandung Mn
Cytokrom b dan cyt f, akseptor e- dengan pusat Fe,penurunan Fe menurunkan PS I dan PS II
Plastosianin akseptor e- koensim mengandung Cu
Fe pada Feredoksin diikat oleh S, penurunan Femenurunkan kandungan feredoksin daun
P diperlukan dalam pembentukan ATP dan NADPH2
PS I adalah donor e- untuk O2 menghasilkansuperoksida radikal yang diubah menjadi H2O2 olehensim superoksida dismutase yang mengandung Cudan Zn, mungkin Mn
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
9/109
Penyusun Klorofil (Bagaimana Proses)6 35% total Mg ada di klorofil, N juga penyusun.
Fe berperan dalam pembentukan prekursor
sintesis klorofil yaitu asam S-aminolevulinat
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
10/109
Reaksi Cahaya FotosintesisZ
NADP+Q Fe H2
Cyt b6 Fe 2e e o2 H2O2
2e Cyt f Cu CuZn
PC
PS I H2O+O2
Mn2e PS II Mg, N, Fe Mg, N, Fe FeH2O 1/2 O2
H2
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
11/109
Reaksi cahaya fotosintesis
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
12/109
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
13/109
Plastoquinon dan Plastosianin
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
14/109
Peran P dalam pembentukan ATP dan
NADPH2
http://c/unzipped/fistum%20fotosintesis%20animasi/OverviewElectronTransfer.htmlhttp://c/unzipped/fistum%20fotosintesis%20animasi/OverviewElectronTransfer.htmlhttp://c/unzipped/fistum%20fotosintesis%20animasi/OverviewElectronTransfer.htmlhttp://c/unzipped/fistum%20fotosintesis%20animasi/OverviewElectronTransfer.html -
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
15/109
Saat terjadi aliran elektron dari PS II ke PS
I, terjadi pemompaan proton dari stroma
ke lumen tilakoid, diimbangi dengan
transpor Mg dan K ke stroma
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
16/109
Proton Mg K
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
17/109
Nutrisi dan Fiksasi CO2
Mg mempengaruhi Ru BP karboksilase :
karena Mg terikat pada ensim dan
mengaktifasi ensim untuk meningkatkanefisiensi pengikatan CO2 ke Ru BP,
P diperlukan untuk aktivitas Ru BP
karboksilase
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
18/109
Mg P
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
19/109
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
20/109
K juga berperan dalam bukaan stomata,sehingga berpengaruh terhadap difusi
CO2 Mekanisme : sel penjaga terkena sinar
matahari- fotosintesis - asam malat pecah -> H+ dan malat-. H+ keluar vakuolasel penjaga K+ masuk - Kmalat - larut air,menurunkan s - menurunkan , lebihrendah dari sel sekitar - endo osmosis -
memperbesar vakuola - plasma selmendesak membran - menekan dindingsel penjaga, tebal tidak sama, bagian tipismenggembung, bagian tebal dekat
stomata cekung stomata terbuka
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
21/109
Mekanisme bukaan stomata CO2 K+
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
22/109
Na diperlukan dalam perubahan piruvat
menjadi PEP dalam mesofil tanaman C4 Zn terdapat di dalam enzim karbonik
anhidrase pada tanaman C4 berfungsi : 1.
merubah HCO3-
menjadi CO2 yangdifiksasi RuBP karboksilase, 2. merubah
CO2 menjadi HCO3- yang difiksasi PEP
karboksilase
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
23/109
Zn 2
Na
Zn 1
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
24/109
Metabolisme Karbohidrat
Triose fosfat senyawa berpengaruh
dalam biosintesis sukrose dan pati. Triose
fosfat dapat disimpan di kloroplas atau
diangkut ke sitosol - dipengaruhi oleh P.
P menghambat - ADP glukose
pirofosforilase - enzim - sintesis pati.
Defisiensi P mengakibatkan akumulasi
pati ( P tinggi pati rendah, P rendah pati
tinggi)
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
25/109
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
26/109
Pengangkutan fotosintat K mempunyai peran dalam pengangkutan
sukrose dari sumber ke lubuk Peran K : 1. menjaga pH jaringan
pengangkutan tetap tinggi, 2. menjagapotensial osmotik cairan ploem tetap tinggisehingga memacu aliran sukrosa ke lubuk(?)
Mg mempunyai peran lebih penting
dibanding K P tidak mempunyai peran dalam
pengangkutan (?)
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
27/109
K
Mg
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
28/109
Fotooksidasi dan klorosis
Kekurangan Mg dan K menurunkan lajufotosintesis, mempunyai kebutuhan
NADPH rendah, feredoksin tereduksi
melepaskan e ke O2 membentuk
superoksida radikal (O2-) dapat merusakmembran tilakoid dan klorofil terjadi
klorosis dan nekrosis pada intensitas
cahaya tinggi Kekurangan K dan Mg pada daun
rambutan kering tepi daun (nekrosis)
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
29/109
Defisiensi K kering tepi daun rambutan
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
30/109
Akibat Nekrosis daun rambutan
Daun nekrosis tidak dapat melakukanfotosintesis, tetapi menyerap cahaya
matahari mengurangi distribusi cahaya
ke daun bawah.
Jumlah buah berkurang, ukuran mungkin
meningkat, hasil menurun tergantung
varietas.
Nekrosis terjadi bila kandungan K di daun
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
31/109
Defisiensi Zn
Kekurangan Znmengakibatkankerusakanfotooksidatifpenyusun
tilakoid klorosis dannekrosisterutama yangterkena sinar
matahari Kandungan
sukrose sumbermeningkat,
lubuk menurun
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
32/109
Pertumbuhan Tajuk dan Akar
Kekurangan N dan P meningkatkantranslokasi karbohidrat ke akar nisbah
akar tajuk meningkat
Juga karena keterbatasan kemampuan
tajuk menampung asimilat
Kekurangan K dan Mg menurunkan
translokasi karbohidrat, menekan
pertumbuhan akar nisbah akar tajuk
menurun
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
33/109
Hubungan Nutrisi dengan Hasil
90% berat kering hasil fotosintesis, 10%mineral nutrisi hasil biologis. Bagiantanaman dipanen hasil ekonomis.
Kemampun memproduksi : ILD, DLD, LAB,
LPN, LPT Kemampuan membagi : IP
Hubungan nutrisi dengan hasil : kuadratik
Zona defisien, kritis (hasil 90% maksimum),kecukupan, toksis
N pada padi zona toksis terjadi karena :rebah, penurunan , keracunan
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
34/109
Hubungan peningkatan nutrisi dengan hasil
0
50
100
0 2 4 6 8 10
konsentrasi nutrisi
hasil(%)
defisien kritis cukup toksis
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
35/109
Hubungan Sumber dan Lubuk
Sumber : bagian tanaman yang
menghasilkan fotosintat Lubuk bagian tanaman yang memanfaatkan
fotosintat
Tanggapan biji dan jerami terhadap
peningkatan N pada pemberian K berbeda
berbeda
Pada K rendah, peningkatan N setelah batas
tertentu menurunkan biji maupun jerami Pada K sedang dan tinggi, peningkatan N
dapat meningkatkan jerami, tetapi tidak
merubah biji
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
36/109
Peningkatan N pada Beberapa Pasokan K
untuk Biji dan Jerami
0
1
2
3
0 10 20
N (mM)
Hasil(g/t
anaman)
0.25 K
1.25 K
5.00 K
Biji Jerami
0
2
4
6
8
0 10 20
N (mM)
Hasil(g/tanaman)
0.25 K
1.25 K
5.00 K
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
37/109
Penyebab
Keterbatasan lubuk : jumlah biji per malai
Persaingan lubuk : penambahan jumlahanakan
Keterbatasan sumber : saling naung
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
38/109
N - lengas pada Jagung
Seperti N-K
Pada rendah, peningkatan N
menurunkan hasil karena :
Tanggapan stomata terhadap kekeringan,N stomata menutup, fotosintesis
, bila
terjadi pada fase kritis yaitu pembentukan
biji, hasil
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
39/109
Sumber Penurunan hasil terjadi karena penurunan
sumber, penurnan lubuk, atau penurunansumber dan lubuk
Sumber dipengaruhi : ILD dan LAB
Nutrisi < , LPN daun
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
40/109
Lubuk
Hasil menurun karena langsung terjadi
penurunan lubuk, tidak langsung karena
penurunan sumber fotosintat atau zpt Defisiensi nutrisi menurunkan
pembentukan bunga, penyerbukan atau
inisiasi umbi
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
41/109
Pembentukan bunga apel
Lebih dipengaruhi macam N yg disemprotkandibanding aras N
-------------------------------------------------------------------------------
Perlakuan juml kuncup juml bunga % bunga
-------------------------------------------------------------------------------
NO3 35,5 12,8 38,7
NO3 + 8 minggu NH4 33,3 21,2 63,7
NO3 + 24 jam NH4 38,8 30,3 77,5
-------------------------------------------------------------------------------
N cukup, bukan pengaruh peran N terhadapinisiasi bunga, => pengaruh fitohormon
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
42/109
Pengaruh N terhadap konsentrasi ZPT
dalam cairan xylem apel
-------------------------------------------------------------------------------Perlakuan Kons zeatin juml kuncup panjang tajuk
g/ml baru baru (cm)
-------------------------------------------------------------------------------
Konrl (-N) 0,05 12 16
NH4 1,95 17 34
NO3 0,82 13 48
-------------------------------------------------------------------------------
zeatin (cyt) dari akar
NH4 lebih memacu pembentukan bunga
NO3 lebih memacu perpanjangan tajuk
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
43/109
Apel
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
44/109
P berpengaruh terhadap pembentukanbunga tomat, gandum dan apel, berkaitan
dengan peningkatan sitokinin
Hubungan dengan sitokinin juga terjadipada pengaruh K . K< menyebabkan
bunga betina steril.
P b k
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
45/109
Penyerbukan
Jumlah buah dan biji dipengaruhi oleh nutrisi :
Cu-------------------------------------------------------------------------------
Variabel Cu (g/pot)
---------------------------------------------------
0 0,1 0,4 2,0
-------------------------------------------------------------------------------
Jumlah anakan 22 15 13 10
Jerami (g) 7,7 9,0 10,3 10,9
Biji (g) 0,0 0,5 3,5 11,8
-------------------------------------------------------------------------------
Defisiensi Cu : penghambatan pembentukan
serbuksari, dan penurunan viabilitas serbuksari
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
46/109
Serbuksari
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
47/109
Tepung sari
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
48/109
Molibdenum dan Boron
Pada jagung : Mo
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
49/109
Perkembangan bunga dan biji
N , karena ABA >, jumlah biji
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
50/109
Pasokan N pada jagung
___________________________________Parameter Kontrol -N
-----------------------------------------------------------------------------
Hasil g/tan 224 77
Jumlah biji/tongkl 669 345
------------------------------------------------------------------------------
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
51/109
Pembentukan dan Pertumbuhan Umbi
N >, memacu pertumbuhan vegetatif,
menghambat pembentukan dan pertumbuhanumbi kentang dan bit.
-------------------------------------------------------------------------------
Kons NO3
(mEq/l) Pnyrpan NO3
Prtmbhan umbi
(mEq/hari X tan) (cm3/hari X tan)
-------------------------------------------------------------------------------
1,5 1,18 3,24
3.5 2.10 4,067.0 6,04 0,44
N0 6 hari 0 3,89
-------------------------------------------------------------------------------
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
52/109
Penghentian pemberian N, pasokansitokinin dari akar
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
53/109
Nutrisi dan Hubungan Sumber-Lubuk
N tinggi diperlukan untuk ILD optimum 4-6,
menunda pembentukan umbi. Hasil tinggi bilawaktu pengisian umbi panjang. Di daerah ada
kekeringan atau frost, hasil umbi belum tinggi
waktu terjadi cekaman meurunkan hasil.
N rendah , hasil rendah terjadi karena
penurunan ILD lebih cepat. Saat masak, 60-80%
N di dalam umbi, menyedot N daun, daun lebih
cepat tua, hasil rendah. Kompetisi N bukankarbohidrat.
Pada serealia N dan P 80% di biji, K 20%.
Pada buah dan umbi terdapat sebagian besar K.
K
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
54/109
Kentang
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
55/109
Peran Nutrisi dalam Biji
Penentu utama kandungan nutrisi dalambiji adalah ketersediaan nutrisi pada
tanaman induk selama fase reproduktif
Semua faktor lingkungan dan interaksinyayang mempengaruhi ketersediaan nutrisi
pada tanaman induk dapat menentukan
inisiasi, perkembangan, cadangan nutrisi,viabilitas dan vigor biji serta jumlah dan
pertumbuhan bibit
Biji
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
56/109
Biji
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
57/109
Pengaruh defisiensi nutrisi terhadap
perkembangan biji pada umumnya tidak
langsung, melalui pengaruh langsungterhadap perkembangan tanaman induk
Ini terutama terjadi pada nutrisi makro
mobil dalam ploem (N, P, K, Mg, S) Defisiensi nutrisi pada tanaman induk
bukan hanya mempengaruhi kandungan
nutrisi biji, tetapi juga susunan kimia bijiantara lain struktur kulit, laju pengisian biji
dan konsentrasi hormon
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
58/109
Nutrisi makro mobil mempengaruhi
produksi biji melalui pengaruhnya
terhadap jumlah biji. Pengaruhnya
terhadap cadangan nutrisi dalam biji kecil
kecuali terjadi defisiensi yang parah
Biji dengan cadangan nutrisi rendah
tumbuh tidak baik, kecuali di tanam di
tanah yang subur
Defisiensi salah satu nutrisi pada tanaman
induk mempengaruhi kandungan nutrisi
yang lain
Nit
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
59/109
Nitrogen
Peningkatan N pada tanaman induk
meningkatkan hasil karena peningkatan
jumlah polong, bukan jumlah biji per
polong dan bobot 100 biji, juga
meningkatkan vigor, viabilitas danpertumbuhan bibit
Pada gandum yang mendapat cukup N,
mempunyai kandungan protein tinggi,memberikan hasil 21 42 % hasil lebih
tinggi dibanding yang kurang N dll.
G d
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
60/109
Gandum
Kalium
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
61/109
Kalium
Kandungan K tanaman induk yang tinggi
meningkatkan vigor dan ketahananterhadap defisiensi K pada turunannya
Pemberian K yang cukup meningkatkan
kandungan minyak, % asam linoleatterhadap total asam lemak, bobot 1000
biji, viabilitas dan laju perkecambahan
Defisiensi K pada tanaman induk padafase reproduktif menurunkan daya simpan
benih dan vigor
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
62/109
Fosfor
Infeksi mikoriza pada akar tanaman indukoat liar, meningkatkan kandungan P dan
vigor biji, tanaman turunan mempunyai
laju pertumbuhan daun lebih cepat, daunlebih luas, kandungan nutrisi akar, tajuk
dan biji lebih tinggi serta jumlah biji lebih
banyak
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
63/109
Oats Mikoriza
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
64/109
N, P dan K
Tanaman kekurangan N, P atau K akan
me remobilisasi dari tempat cadangan kebiji
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
65/109
Magnesium dan Belerang
Pasokan S pada tanaman
induk mempengaruhi
kandungan protein, minyak
dan Mo mempengaruhi vigordan jumlah tanaman
Benih barley dari tanaman
induk kurang Mg dan
ditumbuhkan di pasir,
mempunyai lebih sedikit
klorofil
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
66/109
Seng
Peningkatan kandungan seng dari 355 ng
per biji menjadi 1.465 ng, mengakibatkan
hasil pada tanaman keturunan meningkatapabila tidak dilakukan pemupukan seng
pada benih yang tumbuh di tanah defisien
Zn
Molibdenum
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
67/109
Molibdenum
Kandungan Mo benih legum besar 10 x
lebih besar dari kebutuhan kedelai Pengaruh ukuran biji :
- Pada tanaman berbiji kecil : Mo tinggi
(1,6 g/biji) rendah (0,1g/biji) tidak
dapat menghindari defisiensi
- Pada tanaman berbiji besar : Mo rendah
(1,4 g/biji) maupun tinggi (3,6g/biji)
dapat mengjindari defisiensi di tanah
defisien Mo
Efi i i P f t N t i i
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
68/109
Efisiensi Pemanfaatan Nutrisi Beberapa jenis dan genotipe tanaman
dapat tumbuh dan memberikan hasil yangbaik di tanah yang kurang subur
Tanaman tersebut toleran terhadap
defisiensi nutrisi atau tanaman yangefisien nutrisi
Mekanisme yang ditempuh adalah dengan
meningkatkan efisiensi penyerapan(menghindar) dan/atau meningkatkan
efisiensi pemanfaatan nutrisi (toleran)
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
69/109
Peningkatan Penyerapan
Dipengaruhi karakter morfologi dan
fisiologi akar
Karakter morfologi akar : pertumbuhan,distribusi, diameter, rambut akar, mikoriza
Karakter fisiologi : efisiensi penyerapan
dan mobilisasi nutrisi di rizosfer
Pertumbuhan dan Distribusi Akar
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
70/109
Pertumbuhan dan Distribusi Akar
dipengaruhi genetik,sifat fisik-kimiatanah dan rotasi
tanaman Kedalaman
perakaran tanamansemusim :
- determinit berhentisetelah berbunga
- indeterminit terusbertambah tetapi
lebih lambat
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
71/109
Diameter Akar
Bila alokasi bahan kering sudah pasti,
akar lebih panjang dengan diameter lebih
kecil
peningkatan panjang akar spesifik(panjang akar per satuan berat)
Rambut Akar
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
72/109
Rambut Akar
Penyerapan nutrisitiap satuan panjang
meningkat bila ada
rambut akar
Dengan jumlah100/mm, jari-jari 0,005
mm, kandungan
bahan kering 5% : luas
permukaan meningkat3x lipat bila bahan
kering ditambah 2%
Mikoriza
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
73/109
Mikoriza
Adanyamikorizameningkatkankemampuanmengekploitasi tanahsampai 10cm daripermukaanakar
Ubi kayu
Karakter Fisiologis
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
74/109
Karakter Fisiologis
Kemam
puan
nutrisi
melewatimembran -
untuk P
kurangpenting
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
75/109
Karakter Fisiologis (lanjutan)Akar
melepaskanasam organik :
asam malat,
sitrat, oksalat
melarutkan
nutrisi P.
Penting untuk
nutrisi yangdipasok secara
difusi : P, K, Zn,
Mn dan Cu
Meningkatkan Efisiensi Pemanfaatan
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
76/109
Meningkatkan Efisiensi Pemanfaatan
Distribusi nutrisi : remobilisasi, nutrisi
dalam organ yang dipanen,
Efisiensi pemanfaan pada tingkatan sel :
pembagian ruangan, kebutuhan metabolik
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
77/109
Pembagian Nutrisi
Remobilisasi : 50-75% P dalam daundiremobilisasi sebelum gugur
Nutrisi dalam organ yang dipanen saling
berlawanan:
- rendah : tanaman menyerap lebih sedikit
- tinggi : bibit tumbuh lebih baik
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
78/109
Efisiensi Pemanfaatan pada Tingkatan Sel Pembagian
ruangan :vakuola
merupakan
tempat
cadangan Pbagi
sitoplasma
Kebutuhan
metabolik :P terlarut, P
lipida dan P
residu
Seng
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
79/109
SengPeningkatan Penyerapan
Nisbah akar/tajuk lebih besar, akar lebihpanjang dan lebih luas, lebih kecil < 0,2 mm
Pelepasan pengkhelat Zn
Peningkatan laju penyerapan maksimum,
tetapi tidak ada korelasi antara lajupenyerapan dengan bobot kering
Pemanfaatan lebih efisien dan pembagianruang dalam sel, jaringan dan organ
Mikoriza : kacang hijau, jagung, gude.Pemupukan P menghambat mikoriza.Tanaman efisien hidup dengan bakteripseudomonas flouresen
(Lanjutan Penyerapan Zn)
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
80/109
(Lanjutan Penyerapan Zn)
Tanaman efisien melepaskan
phytosideropores
Kebocoran Zn pada tanaman tidak efisien
lebih besar
Tanaman efisien mengangkut lebihbanyak Zn dari akar ke tajuk, terutama
pada awal pertumbuhan
Peningkatan Pemanfaatan Zn
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
81/109
Peningkatan Pemanfaatan Zn
Tidak terdapat korelasi antara kandungan Zn
dalam jaringan dengan efisiensi Zn Dalam kondisi defisien Zn, tanaman efisien
mempunyai aktivitas karbonik anhidarse
lebih tinggi
Enzim antioksidasi : defisiensi Zn
penurunan ensim superoksida dismutase
(SOD), peningkatan oksigen radikal bebas
menurunkan fotosintesis, denaturasi proteindsb tanaman efisien penurunan SOD lebih
kecil
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
82/109
Peningkatan Pemanfaatan Zn
Ukuran biji besar dengan kandungan Znlebih banyak lebih tahan
B i
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
83/109
Besi
Mohon dibaca sendiri
Terimakasih
H b N t i i d P kit
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
84/109
Hubungan Nutrisi dan Penyakit
Nutrisi lingkungan yang punya peranpenting dalam pengendalian penyakit
Semua macam nutrisi punya pengaruh
Tidak ada satu macam nutrisi dapatberpengaruh thd semua macam penyakit
Satu macam nutrisi dapat menurunkan
beberapa penyakit, tetapi dapatmeningkatkan yang lain atau mempunyaiperan berlawanan pada kondisi berbeda
Penelitian banyak pada N, P dan K
Laporan Pengaruh Nutrisi thd Penyakit
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
85/109
Laporan Pengaruh Nutrisi thd Penyakit
Makro
-----------------------------------------------------------Nutrisi Turun Naik Variatif
-----------------------------------------------------------
N/NH4/NO
3168 233 17
P 82 42 2
K 144 52 12
Ca 66 17 4
Mg 18 12 2S 11 3 0
-----------------------------------------------------------
Mikro
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
86/109
Mikro
-----------------------------------------------------------
Nutrisi Turun Naik Variatif
-----------------------------------------------------------
Mn 68 13 2
Cu 49 3 0
Zn 23 10 3B 25 4 0
Fe 17 7 0
Si 15 0 0
Cl 9 2 8Lain 27 4 0
----------------------------------------------------------
Cara budidaya untuk pengendalian
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
87/109
y p gpenyakit : pergiliran tanaman, pupukorganik, pengapuran, pengolahan tanah,
pengairan - pengaruhnya melalui pe+/-nutrisi
Pupuk anorganik dengan kandungan
nutrisi pasti mempunyai pengaruhlangsung dibanding pupuk organik dgkandungan bervariasi
Integrasi pengaruh nutrisi dg ketahanangenetik sanitasi, cara budidaya, perlakuankimia merupakan cara efektifpengendalian penyakit
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
88/109
Pengaruh berbeda bentuk N pada penyakit
kentang
0
20
4060
80
100
kank
erla
yu
kualita
s1
hasil
% CaNO3NH4 SO4
Pengaruh penyakit pada status nutrisi
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
89/109
Pengaruh penyakit pada status nutrisi
Penyakit mempengaruhi kandungan nutrisi
tanaman dg berbagai cara munculdalam bentuk gejala penyakit
imobilisasi nutrisi di rizosfer, di jaringan
terinfeksi, mengganggu translokasi,menurunkan efisiensi penggunaan,
hiperakumulasi dan toksisitas
Patogen terbawa tanah menggunakannutrisi => immobilisasi => defisiensi
1. Penyakit grey speck pada oat :
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
90/109
y g y p p
Varietas peka : bakteri peng oksidasi Mn
menggunakan Mn tidak tersedia Varietas tahan : melepas senyawa
beracun bagi bakteri gejala penyakit
tidak nampak2. Frenching tembakau Bacillus cereus
meningkatkan Mn toksis - gejala
Kerusakan akar disebabkan jamurterbawa tanah atau nematoda
Mekanisme ketahanan terhadap penyakit
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
91/109
dengan nutrisi tanaman
Akumulasi senyawa penghambat di sekitardaerah infeksi : phytoaleksin, fenol,flavonoid, auksin. Mn, Cu, Fe, B dan Co ->bagian ensim atau kofaktor untuk aktivitas
ensim. Fenol dalam jaringan pengangkutkentang dapat menghambatperkembangan layu vertilicium
NO3
menghambat metabolisme fenol,memacu layu
NH4 meningkatkan serapan Mn untukproduksi fenol, menahan layu
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
92/109
K meningkatkan akumulasi arginin -
menghambat jamur pada kentang,menurunkan glutamin dan asam glutamat
pada tembakau lebih tahan jamur
alternaria, cercospora Mn memacu aktivitas glikoprotein
ubijalar lebih tahan penyakit busuk hitam,
kentang terhadap Phytoptora investan
Hambatan fisik untuk penetrasi dan
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
93/109
inveksi
Termasuk : lignifkasi, pengembangankalus dipengaruhi nutrisi untuk kofaktor,aktivator, regulator
Cu : mempengaruhi pembentukan lignin
Mn : mempengaruhi pembentukan dandan ketebalan luka penyakit kudis
Si menyebabkan ketahanan fisik dan
fisiologis. Si mempengaruhi ketersediaanK dan Mn, bersama bahn lainmeningkatkan kekuatan dinding sel
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
94/109
Tahan terhadap kerusakan jaringan
Ca : meningkatkan integritas Ca pektat
pada lamela tengah, dinding sel dan
membran tanaman tahan thd busuk
bakteri
Mg : ikut menyusun dinding sel
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
95/109
Lolos dari penyakit
Defisiensi nutrisi tanaman cepat masak mengurangi kemungkinan terserang
patogen
N dapat meningkatkan pembentukananakan menunda kemasakan
meningkatkan kemungkinan terkena
penyakit daun
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
96/109
Toleran
N meningkatkan daun yang tertutup
embun tepung 10 -> 20%, meningkatkan
hasil biji 50%, tanaman lebih subur lebih
tahan penyakit
N dan P memacu pertumbuhan akar
mengurangi pengaruh busuk akar
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
97/109
Interaksi dengan mikrobia
Mikroorganisme meng imobilisasi nutrisi
untuk membentuk selnya sendiri
Mikoriza meningkatkan serapan P dan Zn
yang pentig untuk ketahanan
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
98/109
Peran Pertanian Dalam
Menanggulangi Defisiensi NutrisiMikro di Masyarakat
Oleh:Prof. Dr. Ir. Didik Indradewa, Dip.Agr.St.
Kualitas SDM ditentukan oleh
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
99/109
Antara 1960-1990 produksi beras meningkat
dua kali lipat
Konsumsi beras lebih banyak
kualitas pangan yang dikonsumsi
1. Padi mengandung nutrisi mikro yang kecil2. Penggilingan dapat menghilangkan mutrisi
mikro yang banyak terdapat di bagian kulit
3. Padi juga mengandung antinutrisi
defisiensi besi, seng dan vitamin A
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
100/109
penyebab hampir dua pertiga angka kematian pada
anak-anak di dunia 50,9% ibu hamil dan 40,5% anak usia balita di
Indonesia menderita anemia.
8,5 juta anak (37% dari 23 juta anak) Indonesiadiketahu kurang berat badannya dan menderita
kekurangan nutrisi mikro besi, seng dan vitamin A. Jumlah kematian anak per tahun akibat kekurangan
gizi mencapai 147.000 jiwa
IQ menurun 10-15 poin.
pemberian suplemen peka terhadap situasi ekonomi politik
Tanaman memerlukan hara makro dan hara mikro
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
101/109
Besi (Fe)
Seng (Zn)
Kandungan normal 80mg/kg-
190 mg/kg
merupakan penyusun enzimyang aktif dalam fotosintesis
dan respirasi
Bersama Mo merupakan
unsur dalam enzim nitrit dannitrat reduktase, serta dalam
enzim nitrogenase
mempengaruhi kadar klorofil
kandungan normal
30mg/kg-160 mg/kg
merupakan unsur
esensial untuk
enzim dalam
sintesis triptofansuatu prekursor
IAA
Mekanisme Penyerapan Fe dalam Keadaan
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
102/109
Defisien (Strategi I dan II)
Strategi I berlaku untuk tanaman dikotil dan monokotil non
gramine
meliputi : peningkatan reduksi Fe3+ menjadi Fe2+ di membran plasma
sel akar,
peningkatan eksudasi proton yang menyebabkanpengasaman rizosfer,
perubahan histologi dan morfologi akar
Strategi II terjadi pada graminae,
berupa peningkatan senyawa khelat Fe yangbiasanya disebut dengan fitosiderofor
Defisiensi Fe dan Zn
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
103/109
Defisiensi Fe dan Zn
Gejala defisiensi Fe adalah klorosis intervena
Defisiensi seng pada jagung dan sorgummengakibatkan daun tua mengalami klorosis
intervena
kandungan besi pada beras hendaknya sekitar21,7-26,0 ppm
variasi kandungan Fe antara 7,5 24,4 ppm danuntuk Zn antara 13,5 58,4 ppm
Variasi Kandungan Fe dan Zn
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
104/109
Variasi Kandungan Fe dan Zngenotip padi kadar besi (ppm) kadar seng (ppm)
1 IR71218-39-3-2 18,0 37,0
2 Cimelati 15,0 23,0
3 Barumun 16,2 29,0
4 IR64 11,4 21,0
5 AC 153 25,0
varietas lokal kalimantan selatan
6 Kutut 11,0
7 Siam Pandak 83,0
varietas unggul dan galur harapan
8 Martapura 26,0 65,0
9 GH 47 70,0
10 GH 173 28,011 IRRI 24,4 58,4
12 Balitpa 25,0 29,0
padi lokal
13 Unus Putih 20,0
14 Siam Panangah 108,0
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
105/109
Peningkatan kandungan Zn di dalam biji gandum dari355 mg menjadi 1.465 mg per biji dapat meningkatkanhasil tanaman turunannya apabila di tanaman padatanah defisien Zn dan tidak dilakukan pemupukan Zn
Di daerah Utara Jawa Barat 29% tanahnya
dikategorikan miskin unsur Zn
Persediaan besi pada kebanyakan tanah secara teoritismencukupi bagi pertumbuhan tanaman secara normal
Namun hanya sebagian kecil dari total Fe yang larut
dalam larutan tanah dan tersedia bagi penyerapan akar
Penerapan Cara Budidaya Untuk
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
106/109
Penerapan Cara Budidaya Untuk
Meningkatkan Kandungan Nutrisi Mikro
Penggunaan pupuk N, P dan K serta aplikasipengapuran
menyebabkan meningkatnya defisiensi unsur mikro dinegara berkembang
Solusi: Untuk Fe, pemupukan daun dengan FeSO4 mungkin merupakan
pilihan utama untuk pemupukan.
Untuk Zn, aplikasi ZnSO4
Pemberian pupuk kandang menyebabkan kandungan Zn didalam daun meningkat lebih dari dua kali lipat dari 20 mg/kgmenjadi 41 mg/kg
Pandangan Tentang Kemungkinan
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
107/109
Penanggulangan Defisiensi Nutrisi Mikro
Melalui Peningkatan Peran Pertanian
Pandangan pesimistis :
penelitian pertanian lebih banyak untukmembantu petani meningkatkan produksi danmemasukkan masalah nutrisi ke dalampenelitian pertanian cukup sulit.
Pandangan optimis :
pemuliaan tanaman merupakan salah satu
langkah awal dalam pengembangan kultivarbaru dengan kandungan nutrisi mikro yangtinggi dalam biji maupun bagian lain yangdikonsumsi
Syarat Tanaman Kaya Nutrisi Mikro Agar
D t Dit i Ol h P t i P d d
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
108/109
Dapat Diterima Oleh Petani Produsen dan
Konsumen1. Hasil tanaman harus tetap atau lebih tinggi dibanding
varietas sebelumnya
2. Peningkatan kandungan nutrisi mikro harus cukup nyataberpengaruh terhadap kesehatan manusia,
3. Sifat kandungan nutrisi mikro tinggi harus cukup stabil diberbagai kondisi iklim dan tanah,
4. Ketersediaan biologis nutrisi mikro di dalam varietas barudapat meningkatkan status nutrisi mikro pada masyarakatdengan cara memasak dan cara makan tradisional, dan
5. Rasa dapat diterima oleh konsumen
-
7/23/2019 Nutrisi Tanaman Lengkap Dari UGM Prof Didik
109/109
TERIMA KASIH
top related