Pupuk

Pupuk adalah material yang ditambahkan pada media tanam atau tanaman untuk mencukupi kebutuhan hara yang diperlukan tanaman sehingga mampu berproduksi dengan baik. Material pupuk dapat berupa bahan organik ataupun non-organik (mineral). Pupuk berbeda dari suplemen. Pupuk mengandung bahan baku yang diperlukan pertumbuhan dan perkembangan tanaman, sementara suplemen seperti hormon tumbuhan membantu kelancaran proses metabolisme. Meskipun demikian, ke dalam pupuk, khususnya pupuk buatan, dapat ditambahkan sejumlah material suplemen.

Pupuk kandang, ditumpuk di tepi ladang.

Dalam pemupukan, perlu diperhatikan kebutuhan tumbuhan tersebut, agar tumbuhan tidak mendapat terlalu banyak zat makanan. Terlalu sedikit atau terlalu banyak zat makanan dapat berbahaya bagi tumbuhan. Pupuk dapat diberikan lewat tanah ataupun disemprotkan ke daun. Salah satu jenis pupuk organik adalah kompos.

Pendahuluan

Himbauan penggunaan pupuk pada jaman dulu.

Sampel pupuk ZA.

Panduan sederhana pemupukan dapat dilakukan dengan memperhatikan beberapa faktor pertumbuhan tanaman dan lingkungan lahan, antara lain iklim, temperatur musim, curah hujan, pengairan, kelembaban, intensitas cahaya, hama, gulma dan penyakit tanaman. Tanamlah tanaman yang cocok dengan kondisi iklim lahan anda misalnya tanaman yang cocok di lahan pegunungan atau dataran rendah. Begitu pula tanaman musim hujan atau musim kemarau. Lakukan penanggulangan dan pengobatan serta pemberantasan hama, gulma dan penyakit pada tanaman. Untuk hama tikus, siput, cacing menggunakan pestisida, nematisida, rodentisida, serangga ulat menggunakan insektisida (kontak, lambung, sistemik, nafas). Gulma dengan herbisida (kontak, sistemik, selektif). Penyakit tanaman jamur, bakteri, virus menggunakan fungisida, virusida dan bakterisida. Dosis pemakaian sebaiknya sedikit saja hanya untuk pencegahan, satu sendok cairan atau seujung sendok serbuk, atau beberapa tetes dilarutkan dalam seember air boleh dicampur urea atau tsp dosis sedikit juga, disemprotkan atau diguyurkan pada lahan atau pekarangan sekitar rumah satu minggu satu kali atau dua kali, sedikit tapi rutin. Minuman Jamu kesehatan yang sesuai adalah wedang jahe dan serai boleh ditambah gula jawa, kunyit atau susu. Semprot lahan dengan larutan asam klorida HCl untuk mrngurangi efek racun. Penggunaan bahan pestisida tersebut bila berlebih akan menimbulkan akibat yang kurang baik pada manusia, tanaman dan lahan lingkungan. Lahan dan air akan terkontaminasi racun sehingga tanaman layu gosong mengering dan tidak tumbuh, pada manusia akan lemas kepala pusing mata berkunang kunang kaki bergetar lidah berasa pahit atau kering. Bila kondisi parah lakukan pengobatan, dan hubungi petugas kesehatan.

Pestisida dapat berupa organik maupun non organik. Penyiangan dan pembabatan gulma semak rumput secara mekanik dapat dilakukan dengan manual tangan atau dengan alat tangan ringan atau alat mesin ringan maupun alat mesin berat (cangkul, sabit, sekop kecil, osrok, mesin pemotong rumput, flail mower, power weeder, bush cutter, crawler, mulcher, spading machine). Alat tersebut dapat menjadi kombinasi pembersih gulma sekaligus pengolah lahan. Semut merah atau rang rang dengan populasi yang terkendali dapat mengurangi hama ulat daun kutu akar buah berikut telur serangga juga sarang tikus meskipun semut itu sendiri kadang mengganggu manusia dan pertumbuhan tanaman. Tanaman ubi jalar dapat difungsikan sebagai tanaman cover crop penutup tanah. Lakukan pemupukan berimbang pada lahan anda dengan memperhatikan perkembangan tanaman pada umumnya. Kadang suatu lahan berbeda kondisi perkembangn tanaman dengan daerah lainnya. Daerah satu tanaman pada umumnya subur hijau menghasilkan umbi tetapi sulit berbunga dan berbuah, artinya lahan di daerah tersebut banyak mengandung hara nitrogen N dan Phosphor P. Apabila ingin meningkatkan hasil buah maka perlu dilakukan pemupukan dengan pupuk generatif npk buah 16 16 16. Lahan yang lainnya kurang begitu subur hijau, perakaran dan umbi agak sulit tetapi pembungaan dan buah lumayan baik. Jika ingin tanaman lebih hijau dan meningkatkan umbi maka dilakukan pemupukan Nitrogen urea dan phosphor atau pupuk vegetatf npk daun. Pupuk vegetatif daun adalah pupuk yang digunakan pada masa pertumbuhan tanaman yang banyak mengandung unsur hara nitrogen seperti urea, amonium dan nitrat dalam jumlah yang cukup banyak untuk pertumbuhan daun, pucuk, batang dan akar sedangkan pupuk generatif buah adalah pupuk yang digunakan pada masa pembungaan dan pembuahan yang mengandung sedikit atau tidak sama sekali unsur nitrogen. Demikian pula pemupukan dasar pada awal atau sebelum tanam yaitu pupuk TSP dan Kalium untuk pertumbuhan batang dan akar. Pupuk makro merupakan pupuk yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar dan harus tersedia, terdiri dari 6 jenis unsur, yaitu Nitrogen (N), P (Fosfor), K (Kalium), Mg (Magnesium), Ca (Calsium), S (Sulfur). Sedangkan pupuk mikro merupakan pupuk yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah kecil, terdiri dari 6 jenis unsur, yaitu B (Boron), Cu (Cuprum), Fe (Besi), Mn (Mangan), Zn (Seng), Mo (Molibdenum). Pupuk yang terdiri dari semua unsur makro maupun mikro disebut pupuk komplit.

Kegiatan dan tujuan aktivitas pertanian yang membutuhkan nutrisi pupuk organik maupun organik antara lain, pembibitan rendam semai benih biji cangkok atau setek, biasanya pupuk organik. Pengolahan lahan pupuk dasar dan susulan. pemupukan nutrisi zpt pertumbuhan tunas, akar, batang, juga pembungaan dan pembesaran buah. Pertumbuhan awal tanaman atau sayuran biasanya membutuhkan pupuk urea, npk nitrogen fosfor, sedikit kalium dan sedikit asam klorida. Untuk perangsang bunga gunakan pupuk yang mengandung magnesium, npk fosfor, zpt bunga, dan untuk pembesaran buah muda adalah npk tinggi kalium. Tanyakan pada petugas maupun toko pertanian pupuk yang anda butuhkan, misalnya masalah tanaman sulit tumbuh tunas, bunga, umbi atau buah, tanyakan pupuk nutrisi yang sesuai.

Pupuk dan mineral nutrisi

Unsur nutrisi dalam tabel periodik

H

He

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

Cs

Ba

La

*

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

Fr

Ra

Ac

**

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Mt

Ds

Rg

Cn

Nh

Fl

Mc

Lv

Ts

Og

*

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

**

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

Empat unsur dasar organik

Unsur kuantitas

Unsur renik esensial

Dianggap berfungsi dari kekurangan efek atau penanganan metabolik aktif, namun tidak ada fungsi biokimia yang jelas teridentifikasi pada manusia

Terbatasnya bukti tidak langsung untuk mengetahui jejak manfaat atau aksi biologis pada mamalia

Tidak ada bukti aksi biologis pada mamalia, namun esensial untuk beberapa organisme yang lebih rendah. (Dalam kasus lantanum, definisi nutrisi esensial sebagai sangat diperlukan dan tak tergantikan tidak sepenuhnya berlaku karena kemiripan lantanida yang ekstrem. Jadi Ce, Pr, dan Nd dapat menggantikan La tanpa efek buruk bagi organisme yang menggunakan La. Sedangkan Sm, Eu, dan Gd yang lebih kecil juga dapat menggantikan dengan baik namun menyebabkan pertumbuhan lebih lambat.)

Fosforit, rock fosfat

Logam kalium. Kalium mudah diserap makhluk hidup, hewan, tumbuhan juga manusia. Kekurangan atau kelebihan kalium akan menimbulkan akibat yang tidak baik.

Sulfur dalam pastiles lumpur bentonit. Bentonit digunakan pula dalam perlengkapan kandang kucing maupun masker wajah.

Seujung sendok serbuk humat dilarutkan dalam air. Kandungan asam humat tanah yaitu C, H, O, N, S dan P serta unsur lain seperti Na, K, Mg, Mn, Fe dan Al. Zat humat ini terdiri dari 3 bahan, yaitu asam humat, asam fulvat, dan humin. Ketiga komponen penyusun humus di atas dibedakan berdasarkan kelarutannya dalam asam kuat dan basa kuat. Asam fulvat bersifat larut baik dalam Basa Kuat maupun dalam asam kuat. Asam humat hanya larut dalam basa kuat dan tidak larut dalam asam kuat, sedangkan humin tidak larut baik dalam basa kuat maupun dalam asam kuat.

Ruangan dalam green house rumah kaca dengan kelembaban tinggi menyebabkan akar dapat tumbuh dan berkembang di udara.

Apabila anda mempelajari kandungan nutrisi hasil produk pertanian maka pada umumnya sebagian besar hasil produk konsumsi pertanian terdiri dari unsur mineral kalsium, kalium, fosfor, sulphur kemudian unsur mikro logam zat besi ferum, seng, magnesium, mangan, boron, juga senyawa karbohidrat, protein, lemak dan vitamin yang terdiri dari unsur karbon, hidrogen, oksigen, dan lain lain. Unsur nitrogen, amonia, hidroksida dan klorin tidak dibutuhkan atau dibutuhkan dalam jumlah terbatas dalam produk hasil pertanian. Tetapi tanaman tanpa unsur nirogen seperti urea, ammonium atau nitrat akan mengering tidak bisa tumbuh. Karena itu pemberian terus menerus pupuk biner nitrogen kombinasi seperti pupuk nirogen fosfor NP, nitrogen kalium NK, nitrogen sulphur NS, nitrogen kalsium NCa, nitogen logam mikro, nitrogen karbon sangatlah penting untuk pertumbuhan tanaman. Urea merupakan senyawa organik yang tersusun dari unsur karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen dengan rumus CON₂H₄ atau (NH₂)₂CO. Indikator petunjuk kandungan pupuk dalam tanaman dapat dilihat pada warna daun dan tangkai daun misalnya pada tanaman pisang, pepaya atau jambu biji, buah tersebut banyak mengandung Vitamin C asam askorbat. Pupuk urea nitrogen akan membuat daun berwarna hijau tua, pupuk ZA membuat daun hijau muda. Pupuk silikon membuat daun berwarna hijau agak putih. Pupuk kalium membuat warna kuning pada daun tua menjelang kering, pupuk kalium (KNO3, kalium nitrat) untuk membesarkan buah, tangkai dan batang. Tanaman yang mengalami kekerdilan, lambat tumbuh pucuk dapat ditambahkan pupuk organik alam, urea, molase, mungkin juga soda api NaOH. Sedangkan pupuk fosfor TSP atau SP 36 membuat bintik warna hitam pada daun. Fosfor juga membuat pucuk dan daun berwarna merah pada jenis tanaman hias tertentu. Anda dapat pula menggunakan zat pengatur tumbuh untuk fase start kecambah pindah tanam, fase grower pertumbuhan dan fase bloom pembungaan dan pembuahan. Pupuk urea dapat mengandung lapisan amonia yang dapat menyebabkan bau keringat tidak sedap. Bila diberi pupuk za maka akan berasa manis, pupuk ini agak asin di lidah seperti bumbu sup mi instan. Pupuk starter, faster, sprinter (N tinggi) adalah pupuk yang digunakan pada awal penanaman, pupuk vegetatif kandungan N dan P tinggi, sedanglkan pupuk akar anakan biasanya pupuk nitrogen kalsium adalah pupuk untuk mrmperbanyak anakan seperti pada tanaman padi atau tebu. Pupuk booster adalah pupuk generatif bunga buah yang digunakan pada tanaman pada buah buahan tertentu yang lebih khusus dan spesifik serta rasanya agak asam di lidah. Berdasarkan reaksi kimianya pupuk dibedakan menjadi pupuk masam, netral, dan basa. Over pupuk masam akan menyebabkan tanah bersifat alkali karena larutan asam akan bereaksi melarutkan kation dan menyisakan unsur alkali dan semacamnya. Larutan basa akan bereaksi melarutkan anion dan menyisakan kation logam, karbon, nitrogen, juga halogen yang mungkin dapat dianggap sebagai polutan. Tanah yang subur sebaiknya dalam kondisi netral (derajat keasaman) yaitu tidak dalam kondisi basa atau asam. Tanah yang memiliki pH tanah netral memiliki banyak keuntungan. Tanaman mampu tumbuh dengan baik sehingga produksinya dapat optimal. Tanaman juga mampu optimal dalam penyerapan unsur hara yang terdapat dalam pupuk karena pada kondisi netral unsur hara mudah larut dalam air (unsur P) sehingga unsur hara tersebut pada kondisi tersedia. Unsur P (fosfor) tersedia ini sangat dibutuhkan tanaman terutama pada fase pertumbuhan awal. Pembentukan akar menjadi sempurna. Penyerapan unsur K (kalium) juga sempurna sehingga tanaman tahan terhadap serangan hama penyakit dan tahan terhadap kekeringan. Perlu diketahui jika pH tanah dimulai dari 0 – 14, jika saat pengujian keasaman tanah menunjukkan rentang angka 0 – 5,9 maka tanah tersebut masuk pada tanam asam, sedangkan tanah basa jika tingkat keasaman tanah menunjukkan angka antara 8,1 – 14. Kondisi tanah normal atau netral jika tingkat keasaman berada adi angka 6 – 8.dan kondisi ideal berada di angka 6,5 – 7,5.

Beberapa tanaman produksi membutuhkan beberapa perlakuan pemupukan khusus agar memperoleh produksi yang diinginkan. Contohnya tanaman kelapa sawit yang banyak membutuhkan unsur fosfor. Buah sawit tandan muda sampai siap panen yang berwarna merah orange hitam banyak mengandung minyak dan diterima di pabrik pengolahan minyak cpo, sedangkan tandan warna hijau mengandung sedikit atau tidak mengandung minyak cpo. Demikian pula pada tanaman lain seperti tanaman buah sayur produksi pada daerah hawa dingin, pegunungan atau tanaman dari luar negeri membutuhkan perlakuan khusus. Bila anda menutup lahan tanaman dengan mulsa alami seperti jerami, rumput semak kering, pecahan gerabah genting batu bata, arang bukan abu atau daun pisang dapat dilakukan pemupukan tabur butiran atau semprot guyur di sekitar tanaman pada mulsa tersebut. Larutan pupuk cair A B Mix encer maupun poc digunakan pada sistem penanaman kultur air aquaponik maupun hidroponik dengan berbagai media yang digunakan seperti arang sekam, serbuk gergaji, sabut kelapa, akar pakis, vermikulit, gambut (organik) juga perlit, rockwool, clay granular hidroton, pasir, kerikil, batu apung, batu bata, batu karang. Terutama pupuk vegetatif karena bahan tersebut kurang unsur nitrogen akibat pengolahan bahan, pembakaran misalnya. Akar tanaman hidroponik aquaponik sebagian berada di udara untuk pernafasan tidak seluruhnya terendam dalam air. Di daerah kering jarang hujan dapat menggunakan sistem hidroponik dengan merendam basah akar tanaman media pot polybag hidroponik dalam kolam empang maupun saluran air. Tanaman air dalam aquarium air tawar maupun air asin juga membutuhkan pemupukan yang sehat. Sesekali bolehlah anda menggunakan pupuk organik cair atau pupuk hayati organisme hidup maupun pupuk hitam asam humat maupun fulvat pembenah tanah pada lahan anda. Penggunaan pupuk yang tidak benar dapat mengakibatkan kekerdilan dan turunnya produksi pada tanaman, hal itu bisa ditanggulangi dengan pupuk pembenah tanah. Air organik dengan kadar tinggi oksigen terlarut sangat baik untuk pertumbuhan tanaman. Contohnya air kolam berlumut yang terkena sinar matahari hingga berwarna hijau dan bergelembung, juga air tampungan menara tandon air berwarna putih kadang juga berlumut di dalamnya. air rawa atau air sawah berwarna hijau bergelembung udara karena terkena sinar matahari. Ada petani dan penghobi aquascape membudidayakan lumut, moss dan tanaman dalam air sebagai pakan umpan, pakan tambahan tambak udang dan bandeng, media tanam dan juga hobi.

Dekomposer

Pupuk kompos organik bisa berbentuk cair atau padat dengan dekomposer organisme pengurai berupa bakteri, jamur, ragi, cacing tanah, lalat buah bsf dan lainnya. Proses pembuatannya dengan kondisi udara terbuka aerob maupun tanpa udara anaerob. Contoh dekomposer adalah Trichoderma sp, merupakan salah satu jamur yang dapat menjadi agen biokontrol karena bersifat antagonis bagi jamur lainnya, terutama yang bersifat patogen. Ada pula yang menggunakan ragi tape atau tape itu sendiri sebagai dekomposer. Untuk memperbanyak jamur dekomposer dapat dilakukan dengan menaburkan bibit jamur seperti putongan tempe atau tape pada nasi sisa dalam suatu wadah tertutup selama 3 hari, kemudian hasilnya dilarutkan dalam air satu ember atau botol dan siap diaplikasikan pada tanaman atau bahan kompos. Cara lain memperbanyak mikroorganisme bakteri baik adalah dengan membiakkan langsung dengan air gula, molase maupun gula merah dalam botol. Saat ini banyak tersedia dekomposer mikroorganisme pengurai untuk pertanian, perikanan, peternakan, bahkan untuk limbah toilet. Mesin alat berat untuk mengolah kompos padat skala besar adalah compost turner. Cacing tanah dapat mengolah sampah rumah tangga menjadi kompos dengan alat berupa ember atau tong plastik beserta tutup dengan dasar berlubang untuk perpindahan cacing tanah, di tempatkan tegak di lokasi tanah yang banyak cacingnya dan diisi bahan organik sampah sisa rumah tangga. Kotoran cacing bagus untuk pupuk. Pembuatan kompos yang tidak benar atau asal asalan akan menimbulkan penyakit dan ketidaknyamanan karena mungkin terdapat bakteri atau jamur yang bersifat patogen, bahkan kadang disertai hewan serangga mikro yang sangat menggangu. Pupuk PSB adalah pupuk cair yang dibuat dengan bakteri fotosintesa atau photosynthetic bacteria (PSB) yang merupakan bakteri autotrof yang dapat berfotosintesis. PSB memiliki pigmen yang disebut bakteriofil a atau b yang dapat memproduksi pigmen warna merah, hijau, hingga ungu untuk menangkap energi matahari sebagai bahan bakar fotosintesa. Bahannya adalah campuran telur mentah vetsin air mentah sumur kolam boleh ditambah saos ikan, aduk masukkan dalam botol kemudian jemur selama sebulan. Air rebusan jahe, kencur, kunyit atau temulawak juga lidah buaya, air cucian beras, pepaya matang, asam jawa, madu, bayam, kangkung, air kolam berlumut, ubi, kacang hijau, ketela rambat, ubi ganyong, tape singkong, buah waluh, bawang merah, bawang putih, kulit jeruk atau kulit buah lainnya dapat digunakan sebagai poc pupuk organik cair. Air cabe kering dapat menyebabkan tanaman layu bahkan mati. Selain itu air kelapa muda ditambah rajangan sedikit biji kemiri serta kunyit dapat untuk bahan pelarut untuk akuaponik hidroponik juga untuk rendaman benih biji atau media stek air pada tanaman hias atau adaptasi tanaman buah langka. bahan lain untuk rendaman benih biji adalah larutan encer ammonium klorida. Bahan Jelly encer seperti agar-agar rumput laut (mengandung magnesium, kalsium, sulfur, silikon, dan lain) atau cincau (mengandung vitamin A, B1, C, kalsium, fosfor, dan karbohidrat0 dapat digunakan sebagai alternatif poc pupuk organik cair.

Perkembangbiakan sel tanaman

Struktur sel tumbuhan

Diagram kariopsis gandum, memperlihatkan bagian endosperma.

Sel tumbuhan adalah sel yang menyusun fungsi kerja dari seluruh fungsi kehidupan tumbuhan. Peran sel tumbuhan adalah memulai pertumbuhan awal, menyerap makanan, hingga menghasilkan buah. Sel tumbuhan memiliki dinding sel yang terbuat dari selulosa. Sel tumbuhan berkembang biak dengan cara pembelahan yang membutuhkan bahan makanan berupa pupuk organik maupun non organik, mineral, energi, udara dan air. Organ sel tumbuhan adalah: Membran sel, Dinding sel, Plasmodesmata, Vakuola, Plastida, Badan golgi, Ribosom, Retikulum endoplasma, Mitokondrion, Mikrotubula, Mikrofilamen, Lisosom, Tubuh mikro, Hyaloplasma, Nukleus. Organ tersebut memiliki fungsi masing masing. Endosperma, dalam botani, adalah bagian dari biji tumbuhan berbunga (Anthophyta) yang merupakan hasil dari pembuahan berganda selain embrio. Endosperma dapat dilihat dengan jelas pada biji-bijian tertentu, seperti padi, jagung, apokat, serta jarak karena dalam perkembangan biji ia berfungsi vital dalam mendukung perkecambahan. Fungsinya yang paling utama adalah sebagai penyedia cadangan energi bagi embrio (lembaga) dalam proses perkecambahan. Karena itu, protein penyusunnya adalah albumin, protein yang larut dalam air. Karena fungsinya ini, pada endosperma sering kali terkandung karbohidrat dan lemak. Walaupun demikian, endosperma tidak selalu ditemukan pada biji-biji yang telah dewasa / berkembang penuh. Pada suku kacang-kacangan (Fabaceae) serta sawi-sawian (Brassicaceae), misalnya, endosperma tidak ditemukan karena menyusut (rudimenter) dalam perkembangan biji dan fungsi penyedia cadangan energi digantikan oleh bagian embrio sendiri, yaitu daun lembaga atau kotiledon. Lapisan terluar endosperma beberapa biji serealia memiliki jaringan pelindung tipis yang dapat mengandung pigmen dan disebut lapisan aleuron. Kotiledon adalah bakal daun yang terbentuk, dan melekat pada embrio dengan hipokotil. Kotiledon merupakan organ cadangan makanan pada biji sekelompok tumbuhan, sekaligus organ pertama yang dimiliki oleh tumbuhan yang baru saja berkecambah yang tak memiliki klorofil. Walaupun bagi kecambah ia berfungsi seperti daun, kotiledon tidak memiliki anatomi yang lengkap seperti daun sejati yang terbentuk kemudian. Biji yang menyimpan cadangan makanan di kotiledon bagi kecambah disebut sebagai biji kotiledonik. Pada tumbuhan dengan biji kotiledonik, kotiledon telah terbentuk pada saat tumbuhan masih di dalam biji (embrio atau lembaga). Yang tergolong tumbuhan semacam ini misalnya dari suku polong-polongan (Fabaceae) dan suku kubis-kubisan (Brassicaceae). Tumbuhan disebut hipogeal ("hypogeal") apabila dalam perkecambahannya kotiledon tidak muncul ke permukaan (misalnya jagung), dan disebut epigeal apabila dalam perkecambahannya kotiledon muncul di atas permukaan tanah/media tumbuh(misalnya kacang tanah). Pada kecambah epigeal, tangkai di bagian bawah kotiledon disebut hipokotil dan tangkai di bagian atas kotiledon disebut epikotil.

Kambium adalah lapisan jaringan meristematik pada tumbuhan yang sel-selnya aktif membelah dan berfungsi untuk pertumbuhan sekunder tumbuhan, membentuk floem dan xilem, membentuk lingkaran tahun dan memperbesar diameter batang serta mengganti jaringan epidermis yang rusak. Kambium ditemukan pada batang dan akar. Berdasarkan jaringan tetap yang dibentuknya, dikenal dua kelompok kambium, yaitu kambium gabus (felogen, phellogen) dan kambium pembuluh (vascular cambium). Kambium hanya ditemukan pada tumbuhan dikotil dan gymnospermae. Kambium pembuluh atau vaskular adalah bagian yang biasa disebut orang kambium saja. Kambium biasanya membatasi bagian pepagan (kulit kayu) dari kolom kayu pada batang pohon, lapisan lendir antara kulit kayu dan batang. Ke dalam, kambium akan membentuk pembuluh kayu (xilem) dan ke luar kambium membentuk pembuluh tapis (floem, phloem). Jaringan meristem adalah jaringan pada tumbuhan untuk pertumbuhan tinggi dan besar tanaman. (meristem apikal, interkalar dan lateral) Jaringan meristem apikal / meristem ujung, disebut jaringan primer. berada pada pucuk atau pokok batang dan cabang, juga ujung-ujung akar, memungkinkan akar untuk menghasilkan sel-sel baru agar akar tanaman semakin panjang sehingga bisa menembus tanah dan memperoleh air dan mineral yang dibutuhkan dari dalam tanah.Jaringan meristem interkalar atau jaringan meristem antara adalah jaringan meristem yang terletak di antara jaringan-jaringan dewasa, misalnya seperti jaringan pada pangkal ruas batang atau pangkal tangkai ranting. Jaringan meristem lateral atau juga disebut meristem samping adalah jaringan meristem yang terletak sejajar dengan permukaan organ, contohnya kambium dan kambium gabus. Jaringan meristem ini berfungsi sebagai jaringan yang membelah dan memperbesar diameter batang atau akar ada tanaman. Pertumbuhan jaringan meristem lateral yang menuju arah samping memungkinkan tumbuh besarnya akar dan batang tanaman. Pertumbuhan jaringan meristem lateral lazim disebut pertumbuhan sekunder. Oleh karena itu, jaringan ini pun kerap disebut jaringan sekunder.

Produksi pupuk

Pupuk yang dipasarkan di Indonesia adalah pupuk produksi dalam negeri dan pupuk impor dari luar negeri seperti dari Rusia, Canada, Chili, China, Eropa dan lainnya. Produk tersebut biasanya diimpor kemudian dikemas ulang repack oleh importir distributor. Untuk membuat pupuk industri biasanya memakai alat rotary kiln putar dengan mencampurkan beberapa kombinasi dan perlakuan bahan baku sehingga didapat produk yang diinginkan. PT Pupuk Indonesia (Persero), (nama dagang Pupuk Indonesia Holding Company), adalah perusahaan induk untuk badan usaha milik negara dalam bidang pupuk di Indonesia. Perusahaan ini berkedudukan di Jakarta. Perusahaan ini dulu bernama PT Pupuk Sriwidjaja (Persero) yang merupakan perusahaan pupuk berbasis di Palembang, Sumatera Selatan, dan perubahan nama disahkan berdasarkan Keputusan Menteri Hukum dan Hak Asasi Manusia Republik Indonesia No AHU-17695.AH.01.02.Tahun 2012. Grup perusahaan ini memiliki beberapa anak perusahaan baik yang bergerak dalam bidang produksi pupuk maupun selain produksi pupuk. Beberapa anak perusahaan yang bergerak dalam bidang produksi pupuk adalah PT Pupuk Sriwidjaja Palembang, PT Pupuk Kalimantan Timur, PT Petrokimia Gresik, PT Pupuk Kujang di Cikampek, Jawa Barat, PT Pupuk Iskandar Muda di Lhokseumawe, Aceh, PT ASEAN Aceh Fertilizer, Hengam Petrochemical Company, di Teheran, Iran

Macam-macam pupuk

Pupuk nutrisi mineral dalam wadah kemasan

Pupuk organik cair (poc).

Dalam praktik sehari-hari, pupuk biasa dikelompok-kelompokkan untuk kemudahan pembahasan. Pembagian itu berdasarkan sumber bahan pembuatannya, bentuk fisiknya, atau berdasarkan kandungannya.

Pupuk berdasarkan sumber bahan

Dilihat dari sumber pembuatannya, terdapat dua kelompok besar pupuk: (1) pupuk organik atau pupuk alami (misal pupuk kandang dan kompos) dan (2) pupuk kimia atau pupuk buatan. Pupuk organik mencakup semua pupuk yang dibuat dari sisa-sisa metabolisme atau organ hewan dan tumbuhan, sedangkan pupuk kimia dibuat melalui proses pengolahan oleh manusia dari bahan-bahan mineral. Pupuk kimia biasanya lebih "murni" daripada pupuk organik, dengan kandungan bahan yang dapat dikalkulasi. Pupuk organik sukar ditentukan isinya, tergantung dari sumbernya; keunggulannya adalah ia dapat memperbaiki kondisi fisik tanah karena membantu pengikatan air secara efektif.

Pupuk berdasarkan bentuk fisik

Berdasarkan bentuk fisiknya, pupuk dibedakan menjadi pupuk padat dan pupuk cair. Pupuk padat diperdagangkan dalam bentuk onggokan, remahan, butiran, atau kristal. Pupuk cair diperdagangkan dalam bentuk konsentrat atau cairan. Pupuk padatan biasanya diaplikan ke tanah/media tanam, sementara pupuk cair diberikan secara disemprot ke tubuh tanaman.

Pupuk berdasarkan kandungannya

Terdapat dua kelompok pupuk berdasarkan kandungan: pupuk tunggal dan pupuk majemuk. Pupuk tunggal mengandung hanya satu unsur, sedangkan pupuk majemuk paling tidak mengandung dua unsur yang diperlukan. Terdapat pula pengelompokan yang disebut pupuk mikro, karena mengandung hara mikro (micronutrients). Beberapa merk pupuk majemuk modern sekarang juga diberi campuran zat pengatur tumbuh atau zat lainnya untuk meningkatkan efektivitas penyerapan hara yang diberikan.

Pupuk organik

Artikel utama: Pupuk organik

Kotak pengomposan di halaman rumah

Pembuatan pupuk kompos skala komersial

Pupuk organik mencakup semua bahan yang dihasilkan dari makhluk hidup dan bisa digunakan untuk menyuburkan tanaman, seperti kotoran hewan, kotoran cacing, kompos, rumput laut, guano, dan bubuk tulang. Kotoran hewan merupakan limbah yang sering kali menjadi masalah lingkungan, sehingga penggunaan kotoran hewan sebagai pupuk dapat menguntungkan secara lingkungan dan pertanian. Tulang hewan sisa penyembelihan hewan bisa dijadikan bubuk tulang yang kaya kandungan fosfat.

Pupuk Organik dibuat dari bahan-bahan organik atau alami. Berdasarkan bentuknya pupuk organic dapat dikelompokkan menjadi pupuk organik padat dan pupuk organik cair. Beberapa orang juga mengelompokan pupuk-pupuk yang ditambang seperti dolomite, fosfat alam, kiserit, dan juga abu (yang kaya K) kedalam golongan pupuk organik. Beberapa pupuk organik yang diolah pabrik misalnya adalah tepung darah, tepung tulang, dan tepung ikan. Pupuk organik cair antara lain adalah compost tea, ekstrak tumbuh-tumbuhan, cairan fermentasi limbah cair peternakan, fermentasi tumbuh-tumbuhan, dan lain-lain.

Bahan organik penyubur tanah yang digunakan dalam budidaya secara organik, antara lain:

• Pupuk hijau, meliputi tanaman: turi, lamtoro, sesbania, orok-orok dan tanaman legum/kacang-kacangan.
• Kotoran ternak, berasal dari ternak yang dibudidayakan secara organik. Factory farming diperbolehkan setelah mengalami proses pengomposan minimal 2 minggu.
• Kompos sisa tanaman, dibolehkan bila berasal dari pertanaman organik, anatara lain: jerami dan sekam padi, bonggol jagung, serbuk gergaji, kulit kacang, kulit kopi, dan lain lain. Jenis pupuk kompos adalah : Pupuk kompos aerob, Vermikompos, Pupuk organik cair, Pupuk bokashi.
• Urine ternak (slurry), berasal dari ternak yang dibudidayakan secara organik dan digunakan apabila telah mengalami proses fermentasi dan diencerkan. Factory farming diperbolehkan setelah mengalami proses fermentasi.
• Kompos media jamur merang dibolehkan bila media dan jerami berasal dari pertanaman padi organik. Media jamur merang berupa campuran serbuk gergaji dan bahan organik lain seperti jerami yang merupakan sumber kalium.
• Kompos limbah organik sayuran dibolehkan bila berasal dari pertanaman sayuran organik. Kompos dari limbah organik sayuran limbah pasar dan rumah tangga harus bebas kontaminan logam berat.
• Azolla sumber nitrogen alami dan proses dekomposisinya cepat, 80% hara yang dikandung dilepaskan dalam waktu 8 minggu setelah tanam.
• Blue green algae (ganggang hijau biru), sumber nitrogen alami, bersimbiosis dengan mikroba penambat N2 bebas.
• Molase/tetes bahan organik yang ditambahkan dalam pembuatan kompos padat/cair sebagai sumber makanan dan energi mikroorganisme.
• Pupuk hayati (biofertilizers), substansi yang mengandung mikroorganisme dengan fungsi tertentu untuk meningkatkan ketersediaan hara bagi tanaman. Sebaiknya menggunakan mikroorganisme lokal dan bukan hasil rekayasa genetika (GMO).
• Rhizobium mikroorganisme penambat N2 udara yang bersimbiosis dengan akar tanaman legum.
• Bakteri pengurai/decomposer, bukan hasil rekayasa genetika (GMO), bakteri pengurai (dekomposer) terutama berasal dari setempat/lokal.
• Zat pengatur tumbuh (ZPT) alami bukan berasal dari bahan ZPT sintetis.

Pupuk organik memiliki kandungan hara yang lengkap. Bahkan didalam pupuk organik juga terdapat senyawa-senyawa organik lain yang bermamfaat bagi tanaman, seperti asam humik, asam fulfat, dan senyawa-senyawa organik lain. Namun, kandungan hara tersebut rendah. Berdasarkan pengalaman beberapa orang, tidak ada pupuk organik yang memiliki kandungan hara tinggi atau menyamai pupuk kimia.

Manfaat pupuk organik

Pupuk organik diketahui mampu meningkatkan keanekaragaman hayati pertanian dan produktivitas tanah secara jangka panjang. Pupuk organik juga dapat menjadi sarana sekuestrasi karbon ke tanah.

Nutrisi organik meningkatkan keanekaragaman hayati tanah dengan menyediakan bahan organik dan nutrisi mikro bagi organisme penghuni tanah seperti jamur mikoriza yang membantu tanaman menyerap nutrisi, dan dapat mengurangi input pupuk.

Kerugian pupuk organik

Pupuk organik merupakan pupuk yang bersifat kompleks karena ketersediaan senyawa yang ada pada pupuk tidak berupa unsur ataupun molekul sederhana yang dapat diserap oleh tanah secara langsung. Kadar nutrisi yang tersedia sangat bervariasi dan tidak dalam bentuk yang tersedia secara langsung bagi tanaman sehingga membutuhkan waktu lama untuk diserap oleh tanaman.

Beberapa limbah yang dikomposkan, jika tidak diolah secara tepat, dapat menjadi sarana pertumbuhan patogen yang merugikan tanaman. Jenis patogen dapat berupa jamur, bakteri, mikoplasma dan nematoda. Pupuk organik dapat membawa patogen dan telur serta serangga yang mengganggu tanaman. Pupuk kandang sering kali mengandung benih gulma atau bibit penyakit bagi manusia. Pupuk kandang juga mempunyai bau yang tidak enak bagi lingkungan, meskipun tidak beracun. Sedangkan pupuk hijau mungkin menimbulkan allelopati bagi tanaman pokok. Di beberapa negara, masing-masing mempunyai peraturan pengawasan yang berbeda-beda untuk pupuk kompos komersial mereka. Proses pengomposan menghasilkan panas. Dengan dihasilkannya panas maka akan dihasilkan produk kompos akhir yang stabil, bebas dari patogen dan biji-biji gulma, berkurangnya bau, dan lebih mudah diaplikasikan ke lapangan.

Fusarium adalah salah satu genus cendawan berfilamen yang banyak ditemukan pada tanaman dan tanah. Beberapa spesies Fusarium merupakan patogen pada tanaman yang dapat menyebabkan penyakit hawar/ layu fusarium yang menyerang gandum di berbagai belahan Eropa, Amerika, dan Asia hingga menjadi epidemik dan mengakibatkan kerugian akibat kegagalan panen. Fusarium dapat menginfeksi manusia dan hewan secara aerosol (melalui udara) apabila inang menghirup konidia dari cendawan patogen tersebut. Cara lain penyebaran cendawan ini adalah melalui infeksi nosokomial dari pembuangan limbah air atau tanaman di rumah sakit maupun melalui membran mukosa manusia. Spesies yang umum menyerang manusia adalah F. solani, F. oxysporum, dan F. moniliforme yang menyebabkan infeksi invasif dan superfisial pada manusia.

Perbandingan dengan pupuk anorganik

Kadar nutrisi, tingkat kelarutan, dan laju pelepasan nutrisi pupuk organik umumnya lebih rendah dibandingkan pupuk anorganik. Secara umum, keberadaan nutrisi pada pupuk organik lebih terlarut ke antara molekul tanah, namun juga tidak lebih tersedia dalam wujud yang bisa dimanfaatkan secara langsung oleh tanaman.

Berdasarkan studi dari Universitas California, semua pupuk organik diklasifikasikan sebagai pupuk dengan laju pelepasan yang lambat (slow release fertliizer) sehingga tidak menyebabkan memar (burn) pada tanaman meski kadar nitrogen pada pupuk organik berlebih. Gejala burn merupakan gejala umum yang ditemukan pada tanaman ketika pemberian pupuk kimia dilakukan secara berlebihan.

Kualitas pupuk organik dari kompos dan sumber lainnya dapat bervariasi dari satu proses produksi ke proses produksi berikutnya. Tanpa pengujian secara sampling terlebih dahulu, tingkat nutrisi yang akan diterima tanaman tidak bisa diketahui secara pasti.

Sumber pupuk organik

Hewan

Kotoran cacing bagus untuk kompos.

Kotoran hewan yang terdekomposisi merupakan sumber pupuk organik

Urea dari kotoran hewan (dan juga manusia) dapat digunakan untuk menjadi sumber pupuk organik. Sebuah firma di Belanda telah mampu mengubah urin manusia menjadi struvite yang dapat digunakan sebagai pupuk.

Namun limbah perkotaan yang kemungkinan telah tercampur obat-obatan, polusi, hormon buatan, logam berat, plastik, dan sebagainya tidak dapat digunakan sebagai bahan baku pupuk untuk digunakan pada usaha pertanian organik.

Penelitian yang dilaukan oleh Agricultural Research Service (ARS) mennjukan bahwa kotoran ayam dapat menjadikan kondisi tanah lebih baik bagi pertumbuhan tanaman dibandingkan dengan penggunaan pupuk anorganik. ARS melakukan studi tersebut kepada perkebunan kapas dan menemukan bahwa kapas menghasilkan 12% lebih banyak dibandingkan dengan penggunaan pupuk anorganik. ARS juga memperkirakan harga kotoran ayam saat ini hanya $17 per ton, jauh lebih murah dibandingkan dengan jumlah manfaat yang dapat disediakan pupuk anorganik pada kemampuan pengkondisian tanah yang setara yang sebesar $78 per ton.

Tepung tulang, tepung darah, tepung ikan, dan emulsi ikan juga dapat digunakan sebagai pupuk.

Tumbuhan

Tanaman penutup legum (misal alfalfa) sering kali ditumbuhkan di sela-sela tanaman perkebunan untuk memperkaya tanah dengan nitrogen melalui proses pengikatan nitrogen dari atmosfer dan memperkaya kandungan fosfor melalui mobilisasi nutrisi.

Salah satu studi yang dilakukan ARS menemukan bahwa alga dapat digunakan untuk menangkap nitrogen dan fosfor yang dilepaskan lahan usaha tani ke lingkungan melalui aliran air permukaan (surface runoff). Alga ini dapat digunakan untuk menyaring limbah pertanian, yang lalu dapat dikembalikan lagi ke tanah sebagai pupuk. Laju pelepasan nutrisinya setara dengan pupuk anorganik sehingga dapat digunakan pada pembibitan.

Limbah industri kayu seperti serbuk gergaji dan kepingan kayu, juga dapat digunakan sebagai pupuk.

Pupuk anorganik

Artikel utama: Pupuk buatan

Kawasan PT Pupuk Kujang Cikampek dengan produksi urea, amonia dan lainnya.

Fritz Haber, 1918, penemu Proses Haber, disebut juga proses Haber–Bosch, adalah suatu proses fiksasi nitrogen artifisial dan merupakan prosedur industri utama untuk produksi amonia sebagai bahan baku urea yang berlaku saat ini.[1]

Reaktor amonia modern dengan modul penukar panas: Campuran gas dingin dipanaskan terlebih dahulu hingga suhu reaksi di penukar panas dengan panas reaksi dan pada gilirannya mendinginkan amonia yang dihasilkan.

Secara umum, tumbuhan hanya menyerap nutrisi yang diperlukan jika terdapat dalam bentuk senyawa kimia yang mudah terlarut. Nutrisi dari pupuk organik hanya dilepaskan ke tanah melalui pelapukan yang dapat memakan waktu lama. Pupuk anorganik memberikan nutrisi yang langsung terlarut ke tanah dan siap diserap tumbuhan tanpa memerlukan proses pelapukan.

Pupuk kimia adalah pupuk yang dibuat secara kimia atau juga sering disebut dengan pupuk buatan. Pupuk kimia bisa dibedakan menjadi pupuk kimia tunggal dan pupuk kimia majemuk. Pupuk kimia tunggal hanya memiliki satu macam hara, sedangkan pupuk kimia majemuk memiliki kandungan hara lengkap. nPupuk kimia yang sering digunakan antara lain Urea dan ZA untuk hara N: pupuk TSP, DSP, dan ZA untuk hara P: Kcl atau MOP untuk hara K. Sedangkan pupuk majemuk biasanya dibuat dengan mencampurkan pupuk-pupuk tunggal. Komposisi haranya bermacam-macam tergantung produsen dan komoditasnya.

Dalam reaksi pengendapan, suatu jenis reaksi yang dapat berlangsung dalam cairan, misalnya air. Suatu reaksi dapat dikatakan reaksi pengendapan apabila reaksi tersebut menghasilkan endapan. Endapan yaitu zat padat yang tidak larut dalam cairan tersebut. Senyawa-senyawa yang sering digunakan dalam reaksi pengendapan yaitu senyawa-senyawa ionik. Semua karbonat, fosfat dan sulfat tidak dapat larutdan menghasilkan endapan, kecuali senyawa dari ion logam alkali dan ion amonium tidak menghasilkan endapan. Selain endapan suatu reaksi dapat membentuk zat lapisan bagian atas berbentuk gas terapung atau busa, yang mungkin merupakan gas amonia atau gas lainnya. Sebagian besar sulfat dapat larut. kalsium sulfat dan perak sulfat sedikit larut. barium sulfat, merkuri (II) sulfat dan timbal sulfat tidak dapat larut. Pupuk sulfat dalam tanah akan bereaksi menghasilkan asam sulfat dengan ph rendah yang membahayakan kesehatan, sehingga lahan perlu dinetralkan atau diturunkan ph dengan pupuk basa. Sebagian senyawa sulfat dapat berfungsi sebagai pembersih, demikian pula senyawa klorida dan hidroksida. Reaksi hidrasi adalah suatu reaksi kimia di mana suatu zat dikombinasikan dengan air. Senyawa hidrat adalah senyawa atau substansi kimia yang di dalamnya mengandung molekul air yaitu H2O. Senyawa anhidrat adalah senyawa atau substansi kimia yang tidak ada kandungan molekul air yaitu H2O. Reaksi yang bersifat bolak-balik bisa terjadi pada senyawa-senyawa hidrat.Penambahan air bisa dilakukan untuk membentuk atau menciptakan senyawa hidrat. Sebaliknya, pengurangan atau peniadaan air bisa merubah senyawa hidrat menjadi senyawa anhidrat. Unsur penting yang sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan adalah nitrohen dalam amonia urea atau nitrat, juga unsur oksigen dan hidrogen dalam air H2O atau hidroksida OH. Kadang suatu bahan yang diberikan pada tumbuhan malah membuat tanaman terhambat pertumbuhannya atau menjadi gosong atau layu bahkan kering dan mati. mungkin juga terkontaminasi suatu bahan racun lain penghambat pertumbuhan misalnya herbisida.

Tiga senyawa utama dalam pupuk anorganik yaitu nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K). Kandungan NPK dihitung dengan pemeringkatan NPK yang memberikan label keterangan jumlah nutrisi pada suatu produk pupuk anorganik.

Secara umum, nutrisi NPK yang siap diserap oleh tanaman pada pupuk anorganik mencapai 64%, jauh lebih tinggi dibandingkan pupuk organik yang hanya menyediakan di bawah 1% dari berat pupuk yang diberikan. Inilah yang menyebabkan mengapa pupuk organik harus diberikan dalam jumlah yang jauh lebih banyak dibandingkan pupuk anorganik.

Pupuk nitrogen dibuat dengan menggunakan proses Haber yang ditemukan pada tahun 1915. Proses ini menggunakan gas alam sebagai sumber hidrogen, dan gas nitrogen dari udara pada temperatur dan tekanan yang tinggi dengan bantuan katalis menghasilkan amonia sebagai produknya. AMonia dapat digunakan sebagai bahan baku pupuk lainnya seperti amonium nitrat dan urea. Pupuk ini dapat dilarutkan terlebih dahulu dengan air. Sebelum ditemukannya proses Haber, mineral seperti natrium nitrat ditambang untuk dijadikan sumber pupuk nitrogen anorganik. Mineral ini masih ditambang sampai sekarang.

Proses lainnya dalam pembuatan pupuk organik adalah proses Odda yang disebut juga dengan proses nitrofosfat. Bebatuan fosfat dengan kadar fosfor hingga 20% dilarutkan ke asam nitrat untuk menghasilkan asam fosfat dan kalsium nitrat. Bebatuan fosfat juga bisa diproses menjadi mineral P₂O₅ dengan bantuan asam sulfat. Melalui tungku listrik, mineral fosfat juga bisa direduksi menjadi fosfat murni, namun proses ini sangat mahal.

Kalium secara komersial dapat ditemukan di berbagai tempat mulai dari bebatuan di dalam bumi hingga sedimen di dasar laut. Bebatuan yang mengandung kalium sering kali berada dalam bentuk kalium klorida yang juga ditemukan bersamaan dengan mineral natrium klorida. Bebatuan yang mengandung kalium ditambang dengan bantuan air panas sehingga larut. Larutan ini diuapkan dengan bantuan sinar matahari. Senyawa amina digunakan untuk memisahkan KCl dengan NaCl.

Penggunaan pupuk organik secara komersial telah berkembang dan meningkat hingga 20 kali lipat dibandingkan 50 tahun yang lalu dengan jumlah konsumsi saat ini mencapai 100 juta ton nitrogen anorganik per tahun. Tanpa pupuk anorganik, diperkirakan sepertiga bahan pangan saat ini tidak dapat berproduksi. Penggunaan pupuk fosfat juga meningkat dari 9 juta ton (1960) menjadi 40 juta ton (2000). Setiap hektare tanaman jagung membutuhkan antara 30 hingga 50 kilogram pupuk fosfat, sedangkan kedelai membutuhkan 20–25 kg. Yara International merupakan produsen pupuk nitrogen anorganik terbesar di dunia.

Pengguna utama pupuk nitrogen anorganik

Negara	Total penggunaan nitrogen (Metrik ton per tahun)	Penggunaan untuk bahan pangan dan produksi pakan ternak (Metrik ton per tahun)
China	18.7	3.0
Amerika Serikat	9.1	4.7
Prancis	2.5	1.3
Jerman	2.0	1.2
Brasil	1.7	0.7
Kanada	1.6	0.9
Turki	1.5	0.3
Inggris	1.3	0.9
Meksiko	1.3	0.3
Spanyol	1.2	0.5
Argentina	0.4	0.1

Penerapan

Pupuk anorganik digunakan di semua jenis tanaman pertanian dengan jumlah pemberian bergantung pada jenis tanaman dan tingkat kesuburan tanah saat ini. Misal tanaman pertanian jenis legum (seperti kedelai) tidak membutuhkan pupk nitrogen anorganik sebanyak tanaman lain karena mampu mengikat nitrogen.

Namun penerapan pupuk anorganik berlebih mampu menyebabkan peningkatan keasaman tanah karena mineral yang tidak dimanfaatkan mampu bereaksi dengan air yang ada di tanah membentuk senyawa asam. Untuk mencegah hal ini, status nutrisi dari tanaman dan tanah perlu dinilai sebelum penerapan pupuk anorganik.

Nilai NPK dari berbagai jenis bahan campuran pupuk NPK

Hand-pushed broadcast spreader, penebar taburan yang didorong oleh tangan

Pemupukan dengan traktor.

Nilai NPK untuk berbagai jenis bahan buatan:

• 15-00-00 Kalsium nitrat
• 21-00-00 Ammonium sulfat
• 30-00-00 hingga 40-00-00 Urea berlapis sulfur (slow release)
• 31-00-00 Isobutilidena diurea (slow release)
• 33-00-00 hingga 34-00-00 Ammonium nitrat
• 35-00-00 Urea (slow release, terkadang dalam wujud ureaformaldehida)
• 40-00-00 Metilena urea (slow release)
• 46-00-00 Urea
• 82-00-00 Anhydrous ammonia
• 10-34-00 hingga 11-37-00 Ammonium polifosfat
• 11-48-00 hingga 11-55-00 Monoammonium fosfat
• 18-46-00 hingga 21-54-00 Diammonium fosfat
• 13-00-44 Potassium nitrat
• 00-17-00 hingga 00-22-00 Superfosfat (Monokalsium fosfat monohidrat dengan gipsum)
• 00-44-00 hingga 00-52-00 Triple superfosfat (Monokalsium fosfat monohidrat)

Nilai NPK untuk bahan mineral:

• 11-08-02 hingga 16-12-03 guano
• 00-3-00 hingga 00-8-00 batu fosfat (menjadi 00-34-00 jika dalam bentuk dapat dilarutkan)
• 00-00-22 Kalium magnesium sulfat
• 00-00-60 Kalium klorida

Nilai NPK untuk bahan biosolid:

• 01-00-00 kotoran sapi dari peternakan susu
• 01-00-01 kotoran kuda
• 03-02-02 kotoran unggas
• 04-12-00 tepung tulang
• 05-05-06 tulang dan darah ikan
• 06-02-00 Milorganit

Catatan: slow release adalah mekanisme pelepasan pupuk ke molekul tanah secara lambat sehingga pupuk tidak cepat habis karena tercuci air hujan atau menguap oleh panas matahari

Masalah lingkungan

Dampak negatif pupuk anorganik

Polusi air

Nutrisi pada pupuk anorganik, terutama nitrat, dapat mencemari lingkungan alam dan mengganggu kehidupan manusia jika terbilas oleh air hujan dan mengalir dari lahan pertanian hingga ke perairan setempat dan air tanah. Jumlah pupuk anorganik yang masuk ke perairan cenderung sulit untuk dihitung dan diperkirakan dampaknya secara kuantitatif.

Sindrom bayi biru

Pembilasan pupuk nitrogen dari kawasan pertanian mampu mencemari air tanah. Penggunaan amonium nitrat anorganik secara umum bersifat membahayakan air tanah karena tanaman lebih mudah menyerap ion amonium dibandingkan ion nitrat untuk mendapatkan nitrogen, sehingga ion nitrat yang berlebih tersebut akan terbilas dan mencemari air tanah. Kadar nitrat di atas 10 miligram per liter (10 ppm) pada air tanah mampu menyebabkan sindrom bayi biru.

Kontaminasi zat pengotor

Setiap pupuk anorganik berbahan dasar mineral dapat mengandung zat pengotor berupa fluorida dan logam berat seperti kadimum dan uranium tergantung dari di mana dan bagaimana bahan mineral ditambang. Bahan pengotor tersebut dapat dihilangkan, namun akan meningkatkan biaya prduksi secara signifikan sehingga tidak dilakukan oleh sebagian besar industri pupuk. Senyawa pengotor ini dapat mempengaruhi kualitas tanah hingga meracuni tanaman.

Ketergantungan terhadap pupuk anorganik

Petani secara tidak sadar menjadi "kecanduan" pupuk anorganik karena penggunaan pupuk anorganik secara jangka panjang mematikan organisme tanah yang bermanfaat sehingga penyediaan nutrisi secara organik tidak akan secepat tanah biasa. Organisme tanah seperti mikoriza, fungi, dan berbagai bakteri mampu menguraikan senyawa organik. Ketidakseimbangan nutrisi tanah akibat pupuk anorganik mematikan sebagian besar organisme tanah dan menyebabkan peningkatan keasaman tanah.

Hilangnya unsur mikro

Berbagai pupuk anorganik tidak mengandung unsur hara mikro karena dibuat dalam bentuk murni. Unsur hara mikro ini dapat secara bertahap menghilang dari tanah karena diserap oleh tumbuhan. Hilangnya unsur mikro telah dikaitkan dengan studi turunnya kandungan mineral pada buah dan sayur yang dihasilkan suatu usaha tani. Di Australia, defisiensi seng, tembaga, mangan, besi, dan molibden menjadi pembatas jumlah hasil pertanian dan peternakan yang dihasilkan pada tahun 1940 sampai 1950an. Sejak kejadian ini, nutrisi hara mikro mulai ditambahkan pada produksi pupuk anorganik.

Berbagai tanah di seluruh dunia yang kekurangan nutrisi seng terkait pula dengan defisiensi seng pada asupan nutrisi manusia yang hidup di sekitarnya.

Pemupukan berlebih

Memar (burn) karena pupuk berlebih

Pemupukan berlebih dapat berakibat sama buruknya dengan kekurangan nutrisi. Gejala seperti fertilizer burn terjadi karena pupuk diberikan terlalu banyak, sehingga menyebabkan daun mengering hingga menyebabkan kematian tanaman. Tingkat gejala memar terkait dengan indeks kadar garam pada pupuk dan tanah. Selain itu pupuk yang dilarutkan bila terlalu kental akan menyebabkan kekerdilan, jadi harus encer. Kelarutan pupuk dapat diukur dengan TDS meter dalam satuan ppm.

Konsumsi energi tinggi

Di Amerika Serikat, 317 miliar kaki kubik gas alam dikonsumsi untuk memproduksi amonia setiap tahunnya. Secara keseluruhan di seluruh dunia, konsumsi gas alam untuk produksi amonia diperkirakan mencapai 5% dari total gas alam yang dikonsumsi, yang kurang lebih setara dengan 2% total kebutuhan energi dunia.

Amonia diproduksi dengan memanfaatkan gas alam dalam jumlah besar dengan kebutuhan energi yang tinggi pula untuk meningkatkan tekanan dan temperatur dalam prosesnya. Biaya pembelian gas alam memakan biaya produksi amonia sebesar 90%. Peningkatan harga gas alam tidak terlepas dari peningkatan permintaan komoditas ini untuk memproduksi pupuk sehingga ikut meningkatkan harga pupuk.

Kontribusi terhadap perubahan iklim

Gas rumah kaca (GRK) berupa karbon dioksida, metana, dan nitro oksida ketiganya dihasilkan dari industri pupuk, baik disengaja maupun tidak. Metana dan nitro oksida merupakan senyawa gas rumah kaca yang lebih berbahaya dibandingkan gas karbon dioksida, dan dampak keduanya dapat disetarakan dengan karbon dioksida. Diperkirakan setiap kilogram amonium nitrat yang dihasilkan, dua kilogram GRK setara karbon dioksia dilepaskan oleh industri. Selain itu, pupuk nitrogen yang sudah terlarut ke dalam tanah mampu dilepaskan oleh bakteri menjadi nitro oksida melalui proses denitrifikasi. Semakin banyak nitrogen di dalam tanah yang tersedia, laju proses denitrifikasi menjadi lebih cepat sesuai dengan kesetimbangan kimia.

Dampak terhadap mikoriza

Tumbuhan tidak lagi bergantung pada mikoriza dalam pemecahan senyawa organik dan penyerapan nutrisi karena ketersediaan nutrisi lebih banyak didapatkan dari pupuk anorganik. Hubungan simbiosis ini dapat terlepas dan mempengaruhi ekosistem tanah secara keseluruhan.

Eutrofikasi

Pupuk secara umum mengandung senyawa yang mampu mempercepat pertumbuhan tumbuhan. Eutrofikasi adalah gejala peningkatan laju pertumbuhan tumbuhan air. Pupuk yang terbilas aliran air permukaan mampu diserap oleh tumbuhan air dan menyebabkan eutrofikasi. Hal ini membahayakan perairan karena ketika tumbuhan mati, proses dekomposisi oleh bakteri yang terjadi di bawah air mampu menyebabkan hilangnya oksigen dan menyebabkan kebinasaan ikan dan hewan air lainnya. Dan air mampu berubah menjadi keruh dan berwarna kehijauan (atau merah, coklat, kuning, tergantung jenis alga yang mengalami eutrofikasi di perairan).

Sekitar setengah danau di Amerika Serikat kini bersifat eutrofik dan jumlah kawasan mati (dead zone) meningkat hingga ke pinggir pantai.

Peningkatan keasaman tanah

Lihat pula: pH tanah

Pupuk organik dan anorganik yang kaya nitrogen dapat menyebabkan peningkatan keasaman tanah ketika diberikan. Keasaman tanah yang meningkat mampu mengikat beberapa senyawa nutrisi mikro sehingga menjadi tidak tersedia bagi tumbuhan untuk diserap. Pengapuran tanah dapat menurunkan tingkat keasaman tanah.

Pencemaran udara

Konsentrasi emisi metana dunia di dekat permukaan tanah dan di atmosfer tahun 2005. Perhatikan warna merah pada peta bagian atas menunjukan lokasi dengan emisi metana terbesar

Emisi metana dari lahan pertanian, terutama sawah penanaman padi meningkat dengan bertambahnya penerapan pupuk berbasis amonia. Emisi ini dapat berkontribusi secara signifikan pada perubahan iklim karena metana merupakan gas rumah kaca yang kuat. Selain metana, nitro oksida telah menjadi gas rumah kaca dengan kontribusi pemanasan global ketiga di dunia karena meningkatnya penggunaan pupuk berbasis nitrogen.

Emisi gas metana dari pupuk mencakup:

• kotoran hewan dan urea melepaskan metana, nitro oksida, amonia, dan karbon dioksida pada jumlah yang bervariasi tergantung wujud dan kondisi lingkungna setempat.
• pupuk berbasis asam nitrat atau amonium bikarbonat melepas nitro oksida, amonia, dan karbon dioksida ke atmosfer sejak proses produksi hingga penerapannya ke atmosfer. Amonia merupakan senyawa dengan titik didih yang rendah, sehingga mudah menguap segera setelah diberikan ke lahan pertanian akibat panas matahari.

Dekomposer

Dekomposer atau pengurai adalah organisme yang memakan organisme mati dan produk-produk limbah dari organisme lain. Pengurai membantu siklus nutrisi kembali ke ekosistem lainnya.

Dekomposer membuat tanah kaya dengan menambahkan senyawa organik dengan itu. Zat seperti karbon, air dan nitrogen dikembalikan ke ekosistem melalui tindakan pengurai. Yang termasuk contoh pengurai (dekomposer) adalah serangga, cacing tanah, bakteri, jamur, belatung, lactobacteria, kecoa, ragi, siput, lumut, dan actinomycetes

Jenis-Jenis Dekomposer

Secara umum yang termasuk jenis-jenis dekomposer diklasifikasikan menjadi 4 kelompok antara lain yaitu:

• Mikroba, misalnya seperti bakteri dan jamur.
• Makrofauna, misalnya seperti protozoa.
• Meiofauna, misalnya seperti kumbang.
• Makrofauna, misalnya seperti cacing tanah.

Dekomposer merupakan organisme yang memakan organisme mati dan produk-produk limbah dari organisme lain. Dekomposer membantu siklus nutrisi kembali ke ekosistem lainnya. Bisa dibilang peran dekomposer sangat penting dalam keseimbangan ekosistem alam. Pengurai atau dekomposer akan selalu ada di tiap jenis-jenis ekosistem yang ada, baik di padang rumput, di hutan, di gurun, di kutub, hingga di lautan sekalipun.

Peran dekomposer memang penting dalam keberlangsungan ekosistem di darat dan di laut. Organisme yang sudah mati selanjutnya akan langsung diuraikan oleh dekomposer untuk kemudian dikembalikan ke tanah menjadi unsur hara atau zat anorganik yang penting untuk pertumbuhan.

Penguraian organisme oleh dekomposer akan menghasilkan gas karbondioksida yang sangat bermanfaat dalam proses fotositesis tumbuhan. Dekomposer juga membuat tanah memiliki banyak tambahan senyawa organik. Zat-zat seperti karbon, air dan nitrogen dikembalikan ke ekosistem melalui aktivitas pengurai.

Beberapa produk pupuk hayati dan dekomposer memiliki kemampuan sebagai bahan pembenah tanah, Menetralisir senyawa-senyawa berbahaya dan mempercepat penguraian sisa pupuk kimia dan bahan organik yang ada di tanah. Meningkatkan efektifitas penyerapan pupuk kimia. Mempercepat pertumbuhan dan perkembangan tanaman serta meningkatkan hasil panen. Produk tersebut ada yang mengandung mikroorganisme berguna. Mikrobia perombak bahan-bahan organik Mikrobia penambat Nitrogen (N), Mikrobia pelarut Phospat (P), Mikrobia penghasil fitohormon, Mikrobia bermanfaat lainnya berupa Trichoderma sp. (dekomposer lignoselulolitik), Bacillus sp. (dekomposer selulolitik), Streptomyces sp. (dekomposer selulolitik), Lactobacillus sp. (penghasil asam).

Pupuk Hayati

Artikel utama: Pupuk hayati

Nama lain pupuk hayati adalah biofertilizer. Ada yang juga menyebutnya pupuk bio. Apapun nama pupuk hayati bisa diartikan sebagai pupuk yang hidup. Sebenarnya nama pupuk kurang cocok, karena pupuk hayati tidak mengandung hara. Pupuk hayati tidak mengandung N, P, dan K. Kandungan pupuk hayati adalah mikriorganisme yang memiliki peranan positif bagi tanaman. Kelompok mikroba yang sering digunakan adalah mikroba-mikroba yang menambat N dari udara, mikroba yang melarutkan hara (terutama P dan K) mikroba-mikroba yang merangsang pertumbuhan tanaman. Pupuk hayati dapat berupa mikroorganisme bakteri maupun fungi/cendawan.

Kelompok mikroba penambat N sudah dikenal dan digunakan sejak lama. Mikroba penambat N adalah yang bersimbiosis dengan tanaman dan ada juga yang bebas (tidak bersibiosis) adalah Azosprilun sp dan Azotobakter sp. Mikroba pelarut fosfat dimanfaatkan untuk memperkaya fosfat alam. Mikroba lain yang juga sering digunakan adalah Mikoriza, yang terdiri dari dua kelompok utama yaitu: endemikoriza dan ektomikoriza. Mikoriza bersibiosis dengan tanaman. Secara mudahnya endomikoriza bearti mikoriza yang ada diluar. Endomikoriza atau VAM umumnya adalah fungi tingkat rendah sedangkan ektomikoriza adalah jamur tingkat tinggi. Mikrorizamemilioki peranan yang cukup komplek. Dia tidak hanya berperan membantu penyerapan hara P, tetapi juga melindungi tanaman dari serangan penyakit dan memberikan nutrisi lain bagi tanaman.

Salah satu mikroorganisme fungsional yang dikenal luas sebagai pupuk biologis tanah dan biofungisida adalah jamur Trichoderma, sp, mikroorganisme ini adalah jamur penghuni tanah yang dapat diisolasi dari perakaran tanaman lapangan. Trichoderma, sp disamping sebagai organisme pengurai, dapat pula berfungsi sebagai agen hayati dan stimulator pertumbuhan tanaman. Trichoderma, sp dapat menghambat pertumbuhan serta penyebaran racun jamur penyebab penyakit bagi tanaman seperti cendawan Rigdiforus lignosus, Fusarium oxysporum, Rizoctonia solani, Fusarium monilifome, sclerotium rolfsii dan cendawan Sclerotium rilfisil. Penggunaan pupuk biologis dan agen hayati Trichoderma, sp sangat efektif mencegah penyakit busuk pangkal batang, busuk akar yang menyebabkan tanaman layu, dan penyakit jamur akar putih pada tanaman karet.

Kebutuhan utama nutrisi tanaman adalah nitrogen, fosfat, dan kalium yang mampu memacu pertumbuhan tanaman. Kini produk pupuk hayati ada yang berbentuk tunggal dan majemuk, yang terdiri atas dua atau lebih jenis mikroba yang umumnya disebut sebagai konsorsia mikroba. Pupuk terbagi menjadi beberapa jenis berdasarkan fungsinya,

• Pupuk hayati penambat nitrogen
• Pupuk hayati peluruh fosfat
• Pupuk hayati peluruh bahan organik
• Pupuk hayati pemicu pertumbuhan dan pengendali penyakit

Mikoriza

Mikoriza adalah cendawan (fungi) yang bersimbiosis dengan tumbuhan. Biasanya simbiosis ini terletak di sistem perakaran tumbuhan. Ada juga cendawan yang bersimbiosis dengan cendawan lainnya, tetapi sebutan mikoriza biasanya ditunjukan untuk cendawan yang melakukan simbiosis dengan tumbuhan. Bentuk simbiosis ini terutama adalah simbiosis mutualisme, meskipun pada beberapa kasus dapat berupa simbiosis parasitisme lemah. Mikoriza merupakan gejala umum pada perakaran tumbuhan. Sekitar 90% suku tumbuhan (mencakup sekitar 80% spesies tumbuhan) memiliki asosiasi simbiotik ini. Catatan fosil menunjukkan asosiasi ini telah ada sejak Zaman Karbon. Nama "mikoriza" adalah serapan dari istilah bahasa Inggris, mycorrhiza, yang juga bentukan dari dua kata bahasa Yunani Kuno: μύκης mýkēs, "jamur", dan ῥίζα rhiza.

Mikroba yang juga sering digunakan sebagai biofertilizer adalah mikroba perangsang pertumbuhan tanaman. Mikroba dari kelompok bakteri sering disebut dengan Plant Growt Promoting Rhizobakteria (PGPR), namun sekarang juga diketahui bahwa ada juga fungi yang dapat merangsang pertumbuhan tanaman antara lain adalah Pseudomonas sp, Azosprillum sp, Sedangkan fungi yang sudah diketahui adalah Trichoderma sp.

Mikroba-mikroba bahan aktif pupukhayati dikemas dalam bahan pembawa, bisa dalam bentuk cair atau padat. Pupuk hayati juga ada yang hany terdiri dari satu atau beberapa mikroba saja, tapi adajuga yang mengklaim terdiri dari bermacam-macam mikroba. Pupuk Hayati ini juga kemudian diaplikasikan ke tanaman.

Saat ini dipasaran banyak beredar pupuk hayati. Sebagian mengklaim memiliki kandungan mikroba yang banyak dan lengkap dengan kemampuan luar biasa. Salah satu kelemahan mikroba adalah sangat tergantung banyak hal.

Mikroba sangat dipengruhi oleh kondisi lingkungannya, baik lingkungan biotik maupun abiotik. Jadi biofertilizer yang cocok di daerah sub tropis belum tentu efektif di daerah tropis. Demikian juga biofertilizer yang efektif di Indonesia bagian barat, belum tentu juga efektif di wilayah Indonesia bagian timur. Mikroba yang bersimbiosis dengan kedelai varietas tertentu belum tentu cocok untuk tanaman kacang-kacangan yang lain. Umumnya mikroba yang bersimbiosis berspektrum sempit.

Mikotoksin dan keracunn jamur

Kebalikan dari mikoriza adalah mikotoksin, istilah yang digunakan untuk merujuk pada toksin yang dihasilkan oleh cendawan. Lebih lengkapnya, mikotoksin didefinisikan sebagai produk alami dengan bobot molekul rendah yang dihasilkan sebagai metabolit sekunder dari cendawan berfilamen dan dapat menyebabkan penyakit, keracunan jamur bahkan kematian pada manusia, hewan, tumbuhan, maupun mikroorganisme lainnya. Contoh mikotoksin yang menyebabkan penyakit pada manusia dan hewan termasuk aflatoksin, citrinin, fumonisin, okratoksin A, patulin, trichothecenes, zearalenone, dan alkaloid ergot seperti ergotamine. Satu spesies kapang dapat menghasilkan banyak mikotoksin yang berbeda, dan beberapa spesies dapat menghasilkan mikotoksin yang sama.

Berdasarkan efek samping fisiologisnya, racun yang disebabkan oleh jamur dibagi menjadi empat kategori.

• Racun Protoplasma, yaitu racun yang mengakibatkan kerusakan sel secara umum dan diikuti dengan kegagalan organ.
• Neurotoksin, yaitu senyawa yang menyebabkan gejala neurologis, seperti berkeringat banyak, koma, kejang, halusinasi, kegembiraan, dan depresi.
• Iritasi Gastrointestinal, yaitu senyawa yang menyebabkan mual, muntah, perut kram, dan diare.
• Racun seperti disulfiram, biasanya bersifat toksik dan efeknya akan terlihat jika dikonsumsi bersamaan dengan alkohol (etanol) sedangkan jika dikonsumsi secara tunggal tidak beracun.

Mikroorganisme Tanah untuk Pupuk Hayati

Mikroba sebagai pupuk hayati dengan kandungan bioaktif yang dimilikinya dapat berperan sebagai penyubur tanah yang menyuburkan tanah dan dapat menyediakan unsur hara bagi tanaman. Tidak hanya itu, dapat pula menstimulasi sistim perakaran agar berkembang sempurna. Manfaat lainnya yakni memacu nutrisi jaringan meristem pada titik tumbuh pucuk, kuncup, bunga dan stalon juga sebagai metabolit pengatur tumbuh serta melindungi dari ngangguan hama penyakit.

Kelompok mikroba sebagai agensia hayati yang banyak digunakan dalam pupuk hayati antara lain Azotobacter Sp, Lactobacillus Sp, Alkaligenes sp, Rhizobium Sp, Pseudomonas Sp dan Bakteri Endofitik seperti Ovhrobactrum pseudogrignonense. Azospirillum, Penicillium Sp. Mikroba yang berfungsi sebagai bioaktivator, dapat mengoptimalkan kandungan yang ada dalam limbah bahan organik dengan cara merombaknya dalam waktu yang relatif singkat menjadi hara yang sederhana yang dapat diserap oleh tanaman.

Kelompok Mikroorganisme sebagai agensia hayati yang banyak digunakan sebagai perombak bahan organic antara lain Trichoderma reesei, T. harzianum, T. koningii, Phanerochaeta crysosporium, Cellulomonas, Pseudomonas, Thermospora, Aspergillus niger, A. terreus, Penicillium, dan Streptomyces.

Bahan pendukung perkembangbiakan tanaman lainmya

Hormon Tumbuhan

Tumbuhan bisa tumbuh dan berkembang karena dipengaruhi hormon. Pada tahun 1928, Frits Warmolt Went seorang ahli biologi dari Belanda, menjadi orang yang pertama kali menemukan hormon pertumbuhan pada tanaman. Went menemukan bahwa pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dipengaruhi oleh faktor internal berupa hormon yang disebut dengan fitohormon. Dilansir dari Biologi, Edisi Kedelapan, Jilid 3 (2008), hormon-hormon tersebut dapat memicu pertumbuhan namun juga dapat menghambat pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman. Hormon Pemicu Pertumbuhan Hormon dapat memengaruhi pertumbuhan karena menghasilkan pesan sinyal kepada sel untuk melakukan pembelahan dan juga dapat mengaktivasi enzim. Hormon pada tumbuhan atau fitohormon yang dapat memicu pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan adalah auksin, sitokinin, giberelin, etilena/etena/ gas etilen, triakontanol, inhibitor, paclobutrazol dan lainnya. Hormon penghambat pertumbuhan Asam abisisat. Asam abisat adalah hormon yang menghambat pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan. Asam abisisat membuat tanaman tidak mampu bertunas walaupun kondisi lingkungan sekitarnya mendukung. Kondisi ini biasa disebut dengan dormansi.

Perangsang dalam tumbuhan disebut dengan hormon tumbuhan. Dengan hormon yang dihasilkan oleh tumbuhan pada organ-organ tertentu makan kinerja dari sel sel tumbuhan bekerja lebih efektif dan efisien untuk pertumbuhan. Setiap tumbuhan pasti memiliki prangsang untuk membantu pertumbuhan serta meningkatkan efisiensi dan efektivitas dalam pertumbuhan. Hormon pada tumbuhan merupakan faktor fisiologis. Proses yang terjadi pada faktor fisiologis adalah proses fungsional pada tingkat seluler yang mempengaruhi pertumbuhan serta perkembangan tanaman. Tumbuhan mampu memproduksi ZPT sendiri (endogen) untuk mempengaruhi pertumbuhannya. Selain itu tumbuhan juga bisa dipengaruhi oleh hormon dari luar (exogen). Hormon exogen merupakan bahan kimia sintetik buatan manusia yang memiliki peran sama seperti hormon endogen.

Saat ini sudah banyak tersedia produk-produk di Indonesia yang dilengkapi dengan Zat Pengatur Tumbuh, baik yang terbuat dari bahan kimia maupun organik. Misalnya ; Score, Atonik, POC Nasa, Solbi Agro, Pupuk Hantu, Root Up, Super Gib dan sebagainya. Hormon tumbuhan / fitohormon ini selanjutnya dikenal dengan nama zat pengatur tumbuh (plant growt regulator) untuk membedakanya dengan hormon pada hewan. Zat Pengatur Tumbuh (ZPT ) mempunyai peranan penting dalam proses pertumbuhan dan perkembangan suatu tanaman. Berikut ini merupakan penjelasan tentang jenis-jenis hormon pada tumbuhan dan fungsinya.

Jenis Hormon Tumbuhan

1. Hormon Auksin. Hormon auksin memiliki peran dalam pembelahan dan pembentangan sel, merangsang terbentuknya buah dan bunga dan membentuk akar adventif. Kinerja hormon Auksin akan terhambat oleh cahaya berlebihan karena akan mengakibatkan cepatnya proses pembelahan dan pembentangan sel pada koleoptil atau sel batang. serta pertumbuhan sel akan lebih banyak pada bagian tanaman yang kurang cahaya sehingga menyebabkan tanaman tumbuh ke arah cahaya.
2. Hormon Giberelin. Giberelin dapat ditemukan pada bagian bunga dan batang yang dihasilkan oleh tumbuhan tinggi dan jamur. Hormon giberelin berfungsi untuk : memacu aktivitas kambium, menyebabkan tanaman tumbuh tinggi, membantu perkecambahan biji, menghasilkan buah tak berbiji, menyebabkan tanaman lebih cepat berbunga, menghilangkan sifat kerdil secara genetik pada tumbuhan, memacu perpanjangan secara abnormal batang utuh
3. Hormon Etilen. Hormon etilen berfungsi untuk mempercepat proses pemasakan buah. Gas etilen dilepaskan oleh buah-buahan ketika sudah tua. Selain mempercepat pematangan buah, gas etilen juga berfungsi untuk menghambat pemanjangan batang kecambah, mendorong gugurnya daun, menebalkan batang, dan memacu perkecambahan biji.
4. Hormon Asam Absisat. Hormon Asam Absisat merupakan hormon yang berfungsis sebagai penghambat, biasanya hormon ini terjadi pada daun-daun dewasa.
5. Hormon Kalin. Hormon Kalin merupakan hormon yang berperan dalam proses organogenesis, yang berfungsi untuk memacau pertumbuhan organ-organ pada tumbuhan. Hormon Kalin mengacu pada pertumbuhan akar yang disebut dengan rhizokalin, sedangkan yang memacu pertumbuhan batang disebut kaulokalin.
6. Hormon Sitokinin. Hormon sitokinin berfungsi untuk merangsang pembelahan sel, pembentukan tunas pada batang maupun pada kalus, selainitu berfungsi juga untuk menghambat efek dominansi apikal dan mempercepat tumbuhan memanjang.
7. Hormon Asam Traumalin. Hormon Asam Traumalin berfungsi untuk regenerasi sel apabila tumbuhan mengalami kerusakan jaringan.
8. Hormon Brassinosteroids. Hormon Brassinosteroids merupakan hormon yang berfungsi dalam menstimulasi pertumbuhan melalui pemanjangan sel dan pembelahan sel serta memengaruhi gravitropisme serta ketahanan strees dan diferensiasi xilem.
9. Homon Asam Salisik. Hormon Asam Salisik merupakan hormon tumbuhan yang berperan dalam mengaktifkan gen yang memproduksi senyawa pertahanan terhadap serangan patogen.
10. Hormon Jasmonates. Hormon Jasmonates merupakan hormon yang berfungsi mendorong terbentuknya protein pertahanan yang berguna untuk melawan serangan patogen dan organisme mengganggu.
11. Hormon Peptida. Hormon Peptida merupakan hormon yang berfungsi untuk pertahanan tumbuhan, ikut serta dalam pengendalian pembelahan sel dan pembesarannya dan ketidakcocokan serbuk sari terhadap diri sendiri.
12. Hormon Poliamin (Polyamines). Hormon Poliamin adalah hormon yang berfungsi dalam pertumbuhan tanaman dan perkembangannya dan ikut serta memengaruhi dalam proses mitosis dan meiosis.
13. Nitrit Oksida (Nitric oxide/NO). Nitrit Oksida (Nitric oxide/NO) merupakan hormon yang berfungsi dalam banyak hal pada tumbuhan karena bertindak sebagai sinyal dalam respon pertahanan dan perkembangan tumbuhan.
14. Hormon Strigolactones. Hormon Strigolactones merupakan hormon yang berfungsi untuk menghambat pembentukan tunas cabang sehingga tumbuhan dapat bertambah tinggi.
15. Hormon Vernalin. Hormon Vernalin berfungsi sebagai perangsang pembungaan pada temperatur rendah.
16. Hormon Karrikin. Hormon Karrikin merupakan sekelompok regulator tumbuhan yang ditemukan atau ada akibat terbakarnya bagian atau satu tumbuhan yang berfungsi sebagai stimulan perkecambahan biji.

Vitamin B1 pada tanaman

Vitamin adalah nutrisi tambahan yang diperlukan bagi tubuh tanaman. vitamin juga menjadi salah satu zat penting bagi tanaman. Tanaman memerlukan vitamin untuk menunjang pertumbuhan dan perkembangan organ. Salah satu vitamin yang diperlukan adalah vitamin B. Umumnya vitamin dibutuhkan dalam jumlah sedikit dalam kehidupan tanaman tapi sangat penting dalam menunjang proses fotosintesis, pembelahan sel dan pertumbuhan organ. Selain itu vitamin D juga vitamin multi sebagai ZPT dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman. budidaya ternak ayam anakan dan lainnya juga membutuhkan multivitamin.

Salah satu vitamin yang sering diaplikasikan ketanaman adalah vitamin B1 (tiamin). Penggunaan vitamin B1 ditujukan untuk menjaga atau memulihkan kondisi tanaman. Vitamin B1 merupakan nutrisi penting yang berperan untuk mengubah karbohidrat menjadi energi. Peran vitamin B1 ini juga dibutuhkan dalam jaringan tanaman. Tanpa adanya energi, proses pertumbuhan tanaman, seperti pembelahan sel, pembentukan jaringan baru, dan pertumbuhan akar tidak dapat terjadi.

Selain untuk membantu proses metabolisme pada jaringan tanaman serta menghasilkan energi, vitamin B1 memiliki sejumlah manfaat lainnya untuk tanaman, yaitu:

• Membantu proses metabolisme jaringan tumbuhan agar berlangsung dengan baik. Dengan begitu, pembentukan energi dari karbohidrat dapat dilakukan.
• Dapat mencegah dan mengurangi stres pada tanaman.
• Meningkatkan kemampuan adaptasi dengan lingkungan yang baru.
• Menjaga tanaman tetap segar. Meski sedang melewati berbagai proses, seperti penanaman, dan pergantian media tumbuh baru (re-potting).
• Mempercepat proses tumbuhnya akar.
• Melancarkan penyerapan unsur hara.
• Membantu pertumbuhan jaringan baru jadi lebih cepat.

Vitamin B1 atau tiamin dapat diperoleh secara sintetis atau alamiah. Salah satu sumber vitamin B1 yang mudah didapatkan adalah air cucian beras. Air cucian beras mengandung sejumlah nutrisi penting, termasuk vitamin B1. Kandungan vitamin ini bisa ditemui pada kulit ari beras. Nantinya, ketika beras dicuci sebelum dimasak, vitamin B1 akan ikut larut dalam air cucian tersebut.

Asam humat dan asam fulfat pembenah tanah

Bahan-bahan organik yang telah terdekomposisi (terurai) secara alami akan menjadi humus. Humus mengandung 2 jenis zat (komponen), yaitu zat non humat dan zat humat. Zat humat ini terdiri dari 3 bahan, yaitu asam humat, asam fulvat, dan humin. Ketiga komponen penyusun humus di atas dibedakan berdasarkan kelarutannya dalam asam kuat dan basa kuat. Asam fulvat bersifat larut baik dalam Basa Kuat maupun dalam asam kuat. Asam humat hanya larut dalam basa kuat dan tidak larut dalam asam kuat, sedangkan humin tidak larut baik dalam basa kuat maupun dalam asam kuat. Berdasarkan warna larutannya, warna dari asam fulvat berkisar warna coklat kekuning-kuningan sampai berwarna kuning cerah, sedangkan asam humat berwarna coklat gelap sampai berwarna abu-abu hitam, dan humin berwarna hitam pekat. Manfaat Asam Humat

1. Memiliki kapasitas tukar kation yang tinggi. Peningkatan tersebut menambah kemampuan tanah untuk menahan unsur-unsur hara. Asam humat membentuk kompleks dengan unsur mikro sehingga melindingi unsur tersebut dari pencucian oleh air hujan.
2. Memiliki kemampuan penyerapan air sekitar 80-90% sehingga mengurangi resiko erosi pada tanah dan meningkatkan kemampuan tanah menahan air.
3. Berkemampuan mengikat dan mengendapkan polutan seperti logam berat di dalam tanah sehingga mengurangi kadar racun tanah.
4. Meningkatkan masukan (uptake) nutrient melalui konversi hara menjadi bentuk ketersediaan.
5. Meningkatkan permeabilitas membran tanaman.
6. Mengikat dan mengatur pelepasan hara sesuai kebutuhan tanaman sehingga meningkatkan efisiensi pemupukan.
7. Memperbaiki struktur tanah secara fisik maupun kimia sehingga terbentuk tanah yang lebih gembur berstruktur remah dan lebih ringan. Keasaman tanah juga dapat dikurangi, terutama tanah yang banyak mengandung alumunium karena asam humat mengikat alumunium sebagai senyawa kompleks yang sulit larut dalam air sehingga tidak dapat terhidrolisis.
8. Menstimulasi aktifitas mikrobiologi tanah sehingga meningkatkan pertumbuhan akar tanaman. Meningkatkan aerasi tanah akibat dari bertambahnya pori tanah dari pembentukan agregat.
9. Menciptakan situasi tanah yang kondusif untuk menstimulasi perkembangan mikroorganisme tanah yang berfungsi dalam proses dekomposisi yang menghasilkan humus (humifikasi).
10. Aktivitas mikroorganisme di atas tanah akan menghasilkan hormon-hormon pertumbuhan seperti auxin, sitokinin, dan giberillin.

Sementara itu Asam Fulvat (Fulvic Acid) memiliki rantai polimer lebih pendek, mengandung unsur oksigen lebih banyak, dan dapat larut dalam semua rentang pH sehingga bersifat lebih reaktif. Asam fulvat merupakan salah satu hasil ekstraksi dari humus yang sangat potensial dikembangkan sebagai pupuk suplemen untuk memacu pertumbuhan tanaman. Asam fulvat dari bahan organik yang ditambahkan pada tanah mampu memperbaiki ketersediaan fosfat dengan menurunkan jerapan fosfat. Asam fulvat berperan sangat nyata baik pada pelepasan P-terjerap maupun ketersediaan P yang lebih besar dibanding asam humat. Manfaat Asam Fulvat

1. Membantu sejumlah aktivitas kimia seperti produksi enzim, struktur hormon dan kebutuhan dalam penggunaan vitamin.
2. Meningkatkan pertumbuhan tanaman, perbaikan kesuburan tanah, dapat menyerap logam berat dan racun polutan serta dapat membantu memperbaiki ketidakseimbangan sel.

Asam humat memiliki 10.000-100.000 g/mol, asam humat dibentuk oleh polimerisasi asam fulvat melalui rantai ester, larut dalam basa tapi tidak larut dalam asam dan humin memiliki > 100.000 g/mol, berwarna coklat gelap, tidak larut dalam asam dan basa, dan sangat resisten akan serangan mikroba. Kandungan asam humat tanah yaitu C, H, N, O, S dan P serta unsur lain seperti Na, K, Mg, Mn, Fe dan Al. Asam humat mengandung 0,6 – 1,1 % S; 0,2 – 3,7 % P; 5,6 % Al dan Fe oksida; 0,05 – 0,15 % Na; 0,6 % kalium sulfat, magnesium dan sebagian kecil mangan.

Asam fulvat mengandung struktur aromatik dan alifatik dan sebagian besar telah disubstitusi oleh oksigen yang mengandung gugus fungsional. asam fulvat memiliki 1000-5000 g/mol, berwarna terang, larut dalam seluruh daerah pH, dan sangat rentan terhadap serangan mikroba. Asam fulvat mengandung 45% C; 5,4% H; 2,1% N; 1,9% S; 44,8% O.

Beberapa sifat penting lain dari Asam Humat dan Asam Fulvat yang berhubungan dengan perannya dalam memperbaiki kondisi tanah dan pertumbuhan tanaman adalah sebagai berikut :

1. Kapasitas Tukar Kation (Cation Exchange Capacity) yang tinggi,
2. Memiliki kemampuan mengikat air (Water Holding Capacity) yang besar,
3. Memiliki sifat absorpsi,
4. Sebagai zat pengompleks (Chelating/Complexing Agent), dan
5. Kemampuan untuk mengikat (fiksasi) polutan dalam tanah.

Secara umum, asam humat dan asam fulvat memiliki peran yang sangat penting bagi tanah dan pertumbuhan tanaman. Beberapa peran penting kedua asam tersebut adalah sebagai berikut ;

1. Berperan dalam melarutkan sisa-sisa pupuk kimia dalam tanah sehingga tanah akan menjadi gembur kembali (memperbaiki tanah),
2. Sebagai pelarut TSP / SP36,
3. Membantu menstabilkan pH,
4. Mengatur pergerakan dan penyaluran unsur hara dalam tanah,
5. Menciptakan lingkungan yang sesuai bagi perkembangbiakkan mikro organisme berguna bagi tanaman pada tanah,
6. Meningkatkan produktivitas dan kualitas tanaman pada sektor pertanian, perkebunan, dan kehutanan,
7. Untuk meningkatkan kesuburan tanah dan memperbaiki sifat fisika-kimia pada lahan kritis, dan
8. Mengurangi penggunaan pupuk anorganik (pupuk sintetis kimia) sehingga dapat mengurangi dampak terhadap lingkungan dan menguntungkan secara ekonomi.

Kalori energi makanan

Energi makanan adalah energi kimia yang diperoleh hewan (termasuk manusia) dari makanan dan molekul oksigen melalui proses respirasi seluler. Respirasi sel melibatkan baik proses bergabungnya oksigen dari udara dengan molekul makanan (respirasi aerob) atau proses reorganisasi atom dalam molekul (respirasi anaerob).

Manusia dan hewan lain membutuhkan asupan energi makanan minimum untuk mempertahankan metabolisme mereka dan untuk menggerakkan otot-otot mereka. Makanan terutama terdiri dari karbohidrat, lemak, protein, air, vitamin, dan mineral. Karbohidrat, lemak, protein, dan air mewakili hampir semua berat makanan, dengan vitamin dan mineral hanya merupakan persentase kecil dari beratnya. (Karbohidrat, lemak, dan protein terdiri dari sembilan puluh persen dari berat kering makanan.) Organisme memperoleh energi makanan dari karbohidrat, lemak dan protein serta dari asam organik, poliol, dan etanol yang ada dalam makanan. Beberapa komponen diet yang menyediakan sedikit atau tanpa energi makanan, seperti air, mineral, vitamin, kolesterol, dan serat, mungkin masih diperlukan untuk kesehatan dan kelangsungan hidup karena alasan lain. Air, mineral, vitamin, dan kolesterol tidak dipecah (mereka digunakan oleh tubuh dalam bentuk penyerapannya) sehingga tidak dapat digunakan untuk energi. Serat, sejenis karbohidrat, tidak dapat sepenuhnya dicerna oleh tubuh manusia. Hewan ruminansia dapat mengekstrak energi makanan dari respirasi selulosa karena adanya bakteri dalam rumennya.

Satuan yang paling umum digunakan untuk menyatakan energi makanan, yaitu energi spesifik (energi per massa) dari metabolisme berbagai jenis makanan. Misalnya, lemak (lipid) mengandung 9 kilokalori per gram (kkal/g), sedangkan karbohidrat (gula dan pati) dan protein mengandung sekitar 4 kkal/g. Alkohol dalam makanan mengandung 7 kkal/g. Satuan "besar" juga digunakan untuk menyatakan asupan atau konsumsi nutrisi yang direkomendasikan, seperti dalam "kalori per hari".

Dalam konteks nutrisi, kilojoule (kJ) adalah Satuan Internasional untuk energi makanan, meskipun kilokalori masih tetap jamak digunakan. Dalam konteks ini sering muncul kebingungan. Istilah kalori sangat sering digunakan untuk sesuatu yang seharusnya kilokalori energi nutrisi. Kadang-kadang, dalam suatu kasus untuk memecah kebingungan, penulisannya diubah sedikit menjadi Kalori (dengan "K" huruf besar) sekadar mencoba untuk membedakan, meskipun hal ini tidak universal, dan tidak banyak dipahami.

Untuk memfasilitasi perbandingan, sering kali dikutip energi spesifik atau nilai kerapatan energi, contohnya "kalori per saji" atau "kilokalori per 100 g". Prasyarat nutrisi atau asupan sering kali dinyatakan dalam kalori per hari.

Diet adalah praktik makan makanan dengan cara yang diatur untuk mengurangi, mempertahankan, atau menambah berat badan , atau untuk mencegah dan mengobati penyakit seperti diabetes dan obesitas. Karena penurunan berat badan bergantung pada pengurangan asupan kalori, berbagai jenis diet pengurangan kalori telah terbukti efektif secara umum.

Komponen makanan	Kepadatan energi
	kJ/g	kcal/g
Lemak	37	9
Etanol	29	7
Protein	17	4
Karbohidrat	17	4
Asam organik	13	3
Poliol (alkohol gula, pengganti gula)	10	2.4
Serat	8	2

Lihat pula

• Pupuk organik
• Pupuk buatan
• Pupuk hayati
• Dekomposer
• Dampak lingkungan dari pertanian
• Penebar taburan, mesin untuk menebarkan pupuk
• Pupuk kandang
• Pupuk ZA
• Pupuk TSP
• Pupuk UREA
• Pupuk NPK
• SP-36
• Kompos
• Pupuk mikrobiologis
• Pertanian
• Hortikultura
• Perkebunan
• Ekonomika pertanian

Pranala luar

• Nitrogen for Feeding Our Food, Its Earthly Origin, Haber Process
• The Fertilizer Institute (TFI) US Fertilizer Industry Association
• International Fertilizer Industry Association (IFA)
• European Fertiliser Manufacturers Association Diarsipkan 2013-05-28 di Wayback Machine.
• How to read fertilizer tags article Diarsipkan 2015-07-01 di Wayback Machine.
• Agriculture Guide, Complete Guide to Fertilizers and Fertilization Diarsipkan 2011-10-06 di Wayback Machine.