ANTAGONISME ION

BAB I

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Nutrisi disimpan diperoleh oleh tanaman baik dari udara maupun dari tanah. Nutrisi yang didapat diserap dalam bentuk ion oleh tanaman. Dalam penyerapannya. Ion-ion dari larutan tanah harus memiliki konsentrasi yang lebih tinggi supaya dapat masuk ke dalam sel. Untuk mengatasi permasalahan tersebut ion-ion di dalam tanah membutuhkan suatu energi. Energi ion-ion tanah ini diperoleh dari proses respirasi akar.

Respirasi akar sendiri terjadi apabila terdapat udara di dalam tanah. Karena itulah dibutuhkan ventilasi (pengudaraan) yang baik supaya dihasilkan energi maksimal untuk proses penyerapan ion-ion ke dalam sel akar.

Pemasukan ion-ion dari tanah ke dalam akar dipengaruhi oleh suatu hal yang disebut antagonisme ion. Artinya adalah pemasukan suatu ion akan mempengaruhi bahkan terkadang menentang pemasukan ion-ion lain ke dalam sel. Misalnya konsentrasi ion Na+ yang lebih tinggi daripada ion K+ atau Ca2+ akan menghambat peresapan kedua ion tersebut (K+ dan Ca2+). Berdasarkan uraian di atas, dilakukan suatu percobaan untuk mengetahui sifat antagonisme antara ion K+ dan Mg2+ dan pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman.

2. Permasalahan

Permasalahan dalam praktikum ini adalag bagaimana sifat antagonisme antara ion K+ dan Mg2+ dan pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman?

3. Tujuan

Tujuan praktikum ini adalah untuk mengetahui sifat antagonisme antara ion K+ dan Mg2+ dan pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Pertumbuhan tanaman merupakan proses yang penting dalam perkembangan tanaman. Pertumbuhan tanaman tidak lepas dari nutrisi yang harus dipenuhi oleh tanaman. Nutrisi yang diperlukan ini terbagi menjadi 2 yaitu makrunutrien dan mikronutrien.

Makronutrien berperan penting dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Makronutrien terdiri dari nitrogen (N), phosphor (P), potassium (K), kalsium (Ca), magnesium (Mg), sulfur (S), carbon (C), oksigen (O) dan hydrogen (H). makronutrien ini berperan dalam berbagai proses pertumbuhan seperti berperan sebagai kofaktor, sebagai unit structural redoks dalam sel (Tripathi et al., 2014). Sedangkan unsur hara mikro terdiri dari  boron (B), klorin (Cl), tembaga (Cu), besi (Fe), molybdenum (Mo), mangan (Mn), nikel (Ni), natrium (Na), and seng (Zn). Mikronutrien berperan dalam membantu pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Kalium merupakan elemen esensial bagi tanaman untuk pertumbuhan. Kalium dalam tanah bersifat dinamis. Kalium atau potassium merupakan senyawa kedua terpenting setelah nitrogen. Potassium bersifat sangat mobile di dalam tanaman, namun tidak terlalu mobile ketika berada dalam tanah. Seperti ion atau senyawa lain seperti Cl, S, Li potassium disebut sebagai non konstitutive element yang berarti tidak membentuk komponen/ senyawa dalam system tanaman. Dibuktikan dengan fungsi senyawa ini dalam pertumbuhan tanaman.

Potassium berfungsi sebagai conveyer listrik dalam sel tanaman, juga bertindak sebagai katalisis untuk proses enzimatik dalam tanaman yang penting dalam proses pertumbuhan. Potassium merupakan nutrient kunci tanaman dalam menanggapi toleransi stress seperti suhu rendah, kekeringan, serangan pathogen dan hama. Juga berperan penting dalam osmoregulator air dalam sel. Osmo regulasi yang berperan penting dalam tekanan sel turgor yang berefek tetrhadap elongasi pertumbuhan dan berperan dalam membuka dan menutup stomata yang berpengaruh terhadap transpirasi dan fotosintesis (Ranade-Malvi, 2011).

Interaksi antar ion dikatakan sinergis apabila terjadi interaksi antara dua ion atau lebih yang memiliki efek yang sama dalam sistem. Sebaliknya, interaksi antar ion dikatakan antagonis apabila efek dari satu ion mengurangi atau meniadakan pengaruh ion lain. Dalam antagonistik ini, diketahui bahwa semakin besar valensinya semakin kecil kekuatan antagonismenya, dalam arti ion dengan valensi lebih besar, akan kalah bersaing dengan yang bervalensi lebih kecil. Ion yang bervalensi satu akan lebih mudah diserap daripada bervalensi dua atau lebih. (Santosa, 1992).

Unsur kalium berhubungan erat dengan kalsium dan magnesium. Ada sifat antagonisme antara kalium dan kalsium. Dan juga antara kalium dan magnesium. Sifat antagonisme ini menyebabkan kekalahan salah satu unsur untuk diserap tanaman jika komposisinya tidak seimbang. Unsur kalium diserap lebih cepat oleh tanaman dibandingkan kalsium dan magnesium. Jika unsur kalium berlebih gejalanya sama dengan kekurangan magnesium. Sebab sifat antagonisme antara kalium dan magnesium lebih besar daripada sifat antagonisme antara kalium dan kalsium. Antagonism antar senyawa disajikan dalam tabel 2.1.

Tabel 2.1. Element antagonis (Rietra et al., 2015)

(

Magnesium adalah aktivator yang berperan dalam transportasi energi beberapa enzim di dalam tanaman. Unsur ini sangat dominan keberadaannya di daun , terutama untuk ketersediaan klorofil. Jadi kecukupan magnesium sangat diperlukan untuk memperlancar proses fotosintesis. Unsur itu juga merupakan komponen inti pembentukan klorofil dan enzim di berbagai proses sintesis protein. Kekurangan magnesium menyebabkan sejumlah unsur tidak terangkut karena energi yang tersedia sedikit (Uchida R, 2000).

BAB III

METODE

A.    Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam praktikum ini meliputi petridish dan gelas ukur. Sedangkan bahan yang diperlukan meliputi Pistia sp., larutan 1 % KCl, 1% MgCl₂, dan aquadest.

B.     Prosedur Kerja

Pertama menyiapkan petridish, kemudian larutan 1 % KCl dimasukkan ke dalam petridish sebanyak 40 ml, kemudian 40 ml 1% MgCl₂ dimasukkan kedalam petridish yang lain, kemudian disiapkan larutan aquadest pada petridish yang lain pula dengan 40 ml, kemudian pistia dimasukkan dengan ukuran yang sama besar kedalam petridish, dan diamati setelah beberapa hari.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam percobaan kali ini bertujuan untuk melihat antagonisme antara senyawa satu dengan yang lain. Hasil yang didapatkan dalam percobaan ini ditampilkan dalam tabel 2.2

No	Air Suling	1% KCL	1% MgCL2	Jumlah daun	Warna
1	40	-	-	8 + 2 cabang daun	hijau
2		40		rusak	-
3			40	5 daun	kuning dan berjamur
4		20	20	6 daun rusak seperti terdegradasi	berjamur
5		20	20	6 daun rusak seperti terdegradasi	3 daun berjamur (busuk); 2 daun kuning berjamur
6		10	20	5	berjamur namun masih kehijauan

Tabel 2.2. Hasil pengamatan pistia sp dalam beberapa konsentrasi larutan 1% KCl, 1% MgCl₂

Dari hasil pengamatan diatas diketahui terdapat beberapa perbandingan konsentrasi larutan yang digunakan, yaitu perbandingan 1% KCL:1% MgCL2 dengan perbandingan 20:20, 10:10, dan 40 ml 1% KCl saja, dan 40 ml MgCL2. Dari hasil didapatkan tanaman pistia pada larutan airsuling/aquaest daun muda tumbuh dengan 2 cabang daun dengan warna hijau, sedangkan pada 40 ml KCl daun tanaman mengalami kerusakan, pada 40 ml MgCl2 daun sebanyak 5 dengan sudah mengalami klorosis dan berjamur, pada larutan dengan konsentrasi 20:20 daun mengalami kerusakan dengan kondisi berjamur dan seperti busuk, sedangkan pada perbandingan 10:20 jumlah daun sebanyak 5-6 daun dengan kondisi daun berjamur namun masih kehijauan. Daun Pistia sp. yang digunakan awal dalah berjumlah 5 dengan warna daun hijau.

Tumbuhan Pistia sp. pada larutan aquadest mengalami pertumbuhan yang baik dengan tumbuhnya daun baru, serta daun yang masih segar berwarna hijau, hal ini disebabkan tidak adanya stress osmotic yang dialami oleh tumbuhan, tidak adanya kelebihan ion yang dapat merusak dan menghambat pertumbuhan sel tanaman. Sedangkan pada 40 ml KCl daun mengalami kerusakan hal ini disebabkan volume yang diberikan menjadi sebuah stress untuk tanaman. Terjadinya toksisitas unsur hara K⁺ pada tanaman yang menyebabkan terhambatnya pertumbuhan tanaman karena terhambatnya penyerapan unsur hara yang lain oleh akar tanaman. Salah satu unsur yang dapat terhambat penyerapannya adalah unsur hara nitrogen, kalsium dan magnesium. Nitrogen bagi tanaman dibutuhkan untuk pembentukan protein yang penting dalam proses metabolisme tumbuhan, sehingga tanaman yang kekurangan unsur hara nitrogen ini akan mengalami klorosis dan penghambatan pembentukan klorofil yang menyebabkan berkurangnya fotosintesis pada tanaman, dan akhirnya mengalami kematian.

Sedangkan pada 40 ml MgCl2 tanaman tidak mengalami pertambahan daun dan daun mengalami kekuningan dan berjamur hal ini disebabkan karenanya berlebihannya volume MgCl2 dalam medium tumbuh tanaman yang menyebabkan terhambatnya penyerapan unsur hara kalsium dan kalium oleh akar tanaman. Terhambatnya penyerapan kedua unsur ini akan mempengaruhi perkembangan tanaman karena unsur hara kalium berperan penting dalam mengatur tekanan osmotic dalam sel yang mempengaruhi transpirasi air, penyerapan air dan membuka menutupnya stomata yang berkaitan dengan fotosintesis. Juga kalium berfungsi sebagai katalisis proses enzimatik dalam tanaman yang penting dalam proses pertumbuhan.

Pada perbandingan volume KCl: MgCl2 20:20 daun tanaman mengalami degradasi dan berjamur hal ini diakibatkan karena terjadinya ntagonism ion yang mengakibatkan terhambatnya proses penyerapan ion yang lain. Yang berakibat pada pertumbuhan yang terhambat, dan menyebabkan daun terdegradasi hingga berjamur. Pada perbandingan volume 10:30 tanaman juga mengalami daun yang berjamur namun masih menampakkan warna hijau. Hal ini dikarenakan volume KCl yang digunakan masih tergolong rendah sehingga tidak sepenuhnya menghambat penyerapan ion Mg yang berperan dalam pembentukan klorofil yang bertugas untuk fotosintesis dan memberikan warna hijau pada daun, namun volume MgCl2 yang tinggi menyebabkan terhambatnya penyerapan ion kalium dan kalsium yang berperan dalam pengaturan osmoregulator yang berperan dalam mengatur membuka dan menutup stomata yang berhubungan dengan keluar masuknya carbondioxida yang berperan dalam fotosintesis. Sehingga semakin tidak seimbangnya perbandingan volume larutan yang digunakan akan membuat semakin tidak seimbangnya penyerapan yang dilakukan oleh akar. Tingginya konsentrasi suatu unsur dalam suatu larutan akan menghambat penyerapan unsur yang lain.

BAB V

KESIMPULAN

ion K⁺ dan Mg⁺ saling antagonism antara satu dan yang lain. Ketika konsentrasi ion K⁺ maka akan menghambat penyerapan unsur hara Mg⁺ oleh akar sehingga akan membuat tanaman kekurangan ion Mg⁺ dan berakibat pada klorosis daun dan menghambat pembentukan klorofil daun hingga dan mengganggu proses fotosintesis pada tanaman.

DAFTAR PUSTAKA

Ranade-Malvi, Ujwala. 2011. Interaction Of Micronutrients With Major Nutrients With Special Reference To Potassium. Karnataka J. Agric. Sci.,24 (1) : Pages: 106-109.

Rietra, R.P.J.J., M. Heinen., C. Dimkp., P.S. Bindraban. 2015. Effects Of Nutrient Antagonism And Synergism On Fertilizer Use Efficiency. VFRC Report. Virtual Fertilizer Research Center, Washington, D.C.

Santosa. 1993. Fisiologi Tumbuhan. Fakultas Biologi. Yogyakarta: UGM

Tripathi, D.K., Vijay P.S., Devendra, K.C., Sheo, M.P., Nawal, K.D. 2014. Role Of Macronutrients In Plant Growth And Acclimation: Recent Advances And Future Prospective. India:  University Of Allahabad.