Unsur makanan diperlukan oleh tanaman terutama dalam transpor. Misalkan suatu zat mineral berupa larutan hinggap pada salah satu daun, maka dalam hitungan detik, zat tersebut diserap oleh ektodesm yang ada pada permukaan daun. Dan tidak lama kemudian zat tersebut dialirkan ke bagian-bagian tanaman. Kejadian ini berkaitan erat dengan adanya proses fotosintesis di daun.
Ketersediaan unsur-unsur hara (mineral) makro dan mikro tersebut sangat penting karena setiap zat mempunyai kegunaan yang berbeda-beda. Hal itu pula yang mengakibatkan kebutuhan tanaman untuk setiap zat berbeda-beda jumlahnya. Seperti kita tahu, tanaman memerlukan banyak unsur Nitrogen, Phosphor dan Kalium dalam jumlah banyak, sedangkan mineral lain diperlukan lebih sedikit.
Berikut ini akan dijelaskan secra singkat macam-macam jenis mineral beserta kegunaannya bagi tanaman. Beberapa mineral mempunyai fungsi yang sama, dan ada pula mineral yang masih diteliti apa fungsinya bagi tanaman.
1. Unsur-unsur makro
a. Zat lemas (N)
Zat lemas diserap oleh akar tanaman dalam bentuk NO3- dan NH4+ , protoplasma yang hidup terdiri dari kira-kira 25% bahan kering dengan komposisi 50-50% zat-zat putih telur dan 5-10% lipoiden dan persenyawaan lainnya yang mengandung N. kadar zat lemas dari protoplasma kira-kira antara 2-2,5%. Dengan adanya pemungutan hasil tanaman secara besar-besaran maka banyak sekali zat lemas yang hilang. Pada perusahan tebu sering kali didapat penghasilan sebanyak 1000-1500 qt tebu. Bila kadar airnya dihitung 70% maka bahan keringnya berjumlah 300-450 qt/ha pada tiap panennya. Untuk padi hasilnya lebih rendah yakni 22 qt/ha gabah atau 20 qt/ha bahan kering dari gabah dan 45 qt/ha bahan kering dari jeraminya jadi sejumlah 64 qt/ha. Oleh karena itu pemupukan N pada tanaman tebu harus lebih besar dari pada tanaman padi.
Biarpun ada hubungan yang erat antara pemberian N dengan sejumlah bahan kering yang dihasilkan, tidak berarti bahwa pemberian zat N itu harus sebanyak-banyaknya sebab pemberian zat N yang berlebih akan dapat membahayakan. Memang benar pemberian N akan menghasilkan banyak bahan hijau berupa daun dan batang tetapi pemberian N yang banyak dapat memperlambat masaknya biji.
Pemberian N yang banyak mempengaruhi juga perkembangan susunan akar, tetapi tidak sebagai Phosphorus dimana akar menjadi lebih panjang dan lebih dalam masuk kedalam tanah. Oleh karena dalamnya masuknya susunan akar kedalam tanah yang tidak sepadan dengan kesuburan pada bagian atas tanah, maka tanaman dalam keadaan demikian akan lebih lekas kekeringan.
b. Phospor (P)
Fosfor dalam bentuk senyawa fosfat organik, bertanggung jawab pada salah satu atau beberapa cara perubahan energi dalam bahan hidup. Sejumlah senyawa fosfat telah terbukti bersifat esensial bagi fotosintesis, sintesis karbohidrat dan senyawa lain yang sejenis, glikolisis, asam amino, metabolisme lemak dan S, serta oksidasi biologis. Karena peranannya sebagai energi tanaman, P merupakan unsur yang segera mobil dan dipusatkan dibagian pertumbuhan aktif.
Tanaman menyerap sebagian besar kebutuhan fosfornya dalam bentuk ortofosfat primer H2PO4 -. Sejumlah kecil bentuk H2PO4-- juga diserap dan bentuk P yang terdapat dalam tanah dikendalikan oleh pH larutan tanah. Imobilitas P dalam tanah mengisyaratkan cara penempatan pupuk yang baik karena mempengaruhi penggunaan P secara efisien. Suplai P yang mencukupi adalah penting pada awal pertumbuhan tanaman, karena pada masa ini tanaman mengalami masa primordia reproduktif dan oleh karenanya menentukan hasil biji yang maksimum.
c. Kalium (K)
Kalium diserap dalam bentuk K+. kalium banyak terkandung pada abu. Abu daun teh yang muda mengandung sampai 50% K2O, pucuk tebu yang muda mengadung 60-70% K2O dan pada tanaman jagung adalah sbb: Didalam batang dan daun : 52% dan 61%, Didalam tongkol : 21%-45%, Didalam akar : 3%-20%. Kalium terdapat didalam sel-sel yaitu sebagai ion-ion didalam cairan sel dan sebagai persenyawaan adsorptif didalam zat putih telur dari sitoplasma. Inti sel tidak mengandung kalium. Sebagai ion didalam cairan sel, Kalium berperan dalam melaksanakan "turgor" yang disebabkan oleh tekanan osmotis.
Ion Kalium mempunyai fungsi psikologis pada asimilasi zat arang. Bila tanaman sama sekali tidak diberi Kalium, maka asimilasi akan terhenti. Oleh sebab itu pada tanaman yang banyak menghasilkan hasil asimilasi seperti kentang, ubi kayu, tebu, nanas, akan banyak memerlukan Kalium (K2O) didalam tanah. Kalium berfungsi pula pada pembelahan sel dan pada sintesa putih telur. Pada saat terjadi pembentukan bunga atau buah maka Kalium akan cepat ditarik oleh sebab itu Kalium mudah bergerak (mobil).
d. Kalsium (Ca)
Unsur ini diserap dalam Ca++, Kalsium terdapat sebagai kalsium pectinaat pada lamela-lamela tengah dari dinding-dinding sel, endapan-endapan dari kalsium oksalat dan kalsium karbonat dan sebagai ion didalam air-sel. Kebanyakan dari zat kapur ini (CaO) terdapat didalam daun dan batang. Pada biji-biji relatif kurang mengandung kapur, demikian juga pada akar-akaran. Pada akar-akaran banyak terdapat pada ujung-ujungnya dan bulu-bulu akar.
e. Magnesium (Mg)
Magnesium diserap dalam bentuk Mg++ dan merupakan bagian dari hijau daun yang tidak dapat digantikan oleh unsur lain, kecuali didalam hijau daum Mg terdapat pula sebagai ion didalam air-sel. Kadarnya didalam bagian-bagian vegetatif lebih rendah dari pada kadar Kalsium, tetapi pada bagian generatif adalah sebaliknya.
f. Belerang (S)
Unsur ini diserap oleh tanaman dalam bentuk ion HSO4 dan SO4 . Ion SO4 dalam jumlah banyak air berbalik meracuni tanaman. Unsur S mempunyai dua esensialotas utama pada tanaman yaitu:
Pertama, unsur S berperan sebagai senyawa penyusun dan pembentukan asam amino yang mengandung S yaitu sistein, sistin dan methionim. pertumbuhan dan per-kembangan tanaman legum, lili ( bawang) dan cabe. Dari teoritis ini disarankan untuk ke-3 jenis tanaman tersebut diberikan pupuk Za. Bila pembentukan asam amino terhambat otomatis pem-bentukan protein terhambat menyebabkan tanaman tidak dapat tumbuh dan berkembang karena pembelahan sel terhambat sebagai akibat dari tidak adanya protein asam nukleat untuk pengisian inti sel.
Kedua, unsur berperan sebagai penyusun Asetil CoA ( koenzin A), bila Asetil CoAtidak terbentuk, kan menghambat proses respirasi siklus kreb akibatnya ATP tidak ada yang terbentuk menyebabkan proses fotosintesis, pembelahan sel, pembungaan, absorbsi, trans-parasi, translokasi menjadi terhambat akibatnya per-tumbuhan terhambat.
2. Unsur-unsur mikro
a. Besi (Fe)
Unsur ini diserap oleh tanaman dalam bentuk kation Fe dan esensi dari unsur ini adalah:
1. Sebagai gugus prostetik enzim katalase dan peroksidase dan sebagai penyusun feredoxin yang terdapat dalam klorofil.
2. Didalam tubuh tanaman Fe berada sebagai penyusun Fitoferitin yaitu garam Feri Posfo Protein yang terdapat didalam kloroplas dan senyawa ini yang menentukan proses pembentukan klorofil kalau defisiensi Fe sebagai penyusun klorfil tetapi untuk pem-bentukan klorofil Fitoferitin yang mengandung Fe.
b. Mangan (Mn)
Unsur ini diserap dalam bentuk Mn++. Unsur ini dalam tubuh tanaman mempunyai dua fungsi esensi: Mn mengaktifkan enzim IAA Oksidate yang berfungsi memecahkan IAA (Indol Acetic Acid) yang tidak lain adalah hormon auksin. Bila tanaman kekurangan Mn maka auksin berada dalam konsentrasi tinggi dalam tubuh tanaman sehingga terjadi hambatan pertumbuhan (tanaman kerdil). Kita tahu bahwa auksin dalam kadar rendah memacu pembelahan dan pembesaran sel yang dimulai dari ekskresi ion H+ dari sitoplasma ke dinding sel, akibatnya tekanan pada dinding sel makin kuat, dengan adanya imbibisi air maka sel terbelah dan membesar yang mendorong pertumbuhan tanaman tanaman sebaliknya bila auksin berada dalam kadar tinggi akan menghambat pertumbuhan tanaman.
c. Borium
Gabungan dari dua molekul monosakarida disebut disakarida. Dalam hal ini glukosa + fruktosa = sukrosa. Jadi sukrosa adalah disakarida yang terbentuk dari kodensasi glukosa dan fruktosa. Gabungan tiga monosakarida disebut trisakarida dst. Di dalam tubuh tanaman sintesa sukrosa terjadi sewaktu atau setelah terjadi sintesa sukrosa dalam reaksi gelap pada daun yang telah dipetik dan diberi glukosa atau fruktosa. Boron diserap oleh tanaman dalam bentuk BO3 .Unsur Boron mempunyai dua fungsi fisiologis utama adalah:
Membentuk ester dengan sukrosa sehingga sukrosa yang merupakan bentuk gula terlarut dalam tubuh tanaman lebih mudah diangkut dari tempat fotosintesis ke tempat pengisian buah. Proses ini menyebabkan buah melon akan terasa lebih manis dengan aroma yang khas.
Boron juga memudahkan pengikatan molekul glukosa dan fruktosa menjadi selulosa untuk mempertebal dinding sel sehingga tanaman akan lebih tahan terhadap serangan hama dan penyakit.
d. Tembaga (Cu)
Unsur ini diserap dalam bentuk Cu ++. Jumlah unsur ini 2 - 20 ppm per gram berat kering. Esensi dari unsur ini adalah:
Cu terdapat dalam kloroplas sebagai penyusun plastosianin dan stabilisator klorofil sehingga berhubungan juga dengan proses fotosintesis. Dalam tubuh tanaman membentuk Cu(OH)2 yang dapat berfungsi sebagai basa kuat untuk mematikan penyakit yang masuk ke dalam tubuh tanaman. Membentuk senyawa ( Cu (NH3)4)++ untuk mencegah terlalu banyaknya NH3 yang tertimbun di dalam tubuh tanaman karena NH3 yang berlebihan dalam tubuh tanaman akan bersifat racun.
e. Zinc (Zn)
Unsur ini diserap oleh tanaman dalam bentuk ion Zn ++. Esensialitas dari unsur ini ialah: Zn berhubungan dengan pertumbuhan tanaman sebab Zn menjadi katalisator pembentukan triptophan yaitu salah satu jenis asam amino yang menjadi prekursor (senyawa awal) dalam pembentukan IAA yang selanjutnya menjadi auksin yaitu hormon yang bekerja dalam perkecambahan, pembelahan dan pembesaran sel sehingga menentukan laju pertumbuhan vegetatif tanaman. Zn merupakan bagian dari enzim amilum sintetase ( pembentukan gula menjadi amilum). Zn sebagai penyusun enzim Karbonic anhidrase yang berfungsi sebagai buffer terhadap perubahan per-tumbuhan.
f. Molibdenum (Mo)
Unsur ini diserap dalam bentuk MoO4- . Esensi unsur ini:
Sebagai aktivator dan penyusun enzim sitrat reduktase yaitu enzim yang bekerja membantu perubahan ion NO3- menjadi NH3 yang siap dipakai untuk pem-bentukan asam amino dan protein untuk pembelahan dan pembesaran sel.
Jadi NH3 adalah prekursor untuk selanjutnya membentuk asam amino dan asam amino membentuk protein dan asam nukleat.
Mo berperan pada metabolisme hormon tanaman. Kekurangan Mo maka per-tumbuhan terhambat karena kadar NO3 - menumpuk dalam tubuh tanaman.
