Ketersediaan Unsur Hara Molibdenum pada Tanaman

Logam Mo - Molibdenum (Mo) merupakan logam berwarna putih keabuan dan keras, yang tersebar luas di lingkungan dan umumnya ditemukan sebagai molibdenum disulfida dalam bijih molibdenit. Mo banyak terdapat di tanah sebagai garam molibdat (MoO4) dan juga sebagai MoS2 dan diserap dalam bentuk ion MoO4 (Salisbury dan Ross 1995). Mo terlepas ke alam melalui pembakaran bahan bakar, limbah air dari proses industri, dan distribusi limbah. 

Baca juga Permasalahan Hara Molibdenum pada Tanah dan Tanaman


Logam ini banyak terkandung pada tanah masam karena tidak terlarut dengan baik pada tanah masam. Gadner et al. (1991) mengemukakan bahwa Mo mungkin berasal dari pelapukan sejumlah mineral yang meliputi MoS2 (tereduksi), komplek oksida seperti CaMoO4 dan bentuk terhidrasi. Molibdenum diserap oleh akar tanaman dalam bentuk anion divalen (MoO42-).

Fungsi Mo sebagai Hara Esensial

Molibdenum merupakan nutrisi esensial yang dibutuhkan semua spesies tanaman dan hewan. Molibdenum merupakan elemen yang dibutuhkan dalam jumlah paling sedikit yaitu kurang dari 1 ppm, namun juga menjadi unsur hara mikro yang penting untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Aplikasi penambahan Mo dilakukan melalui pupuk dengan mengecek pH. Meningkatkan pH sampai 6.0 atau lebih akan memperbaiki masalah defisiensi Mo. Jika pemupukan diperlukan, perlakuan benih 0.5 oz/a biasanya cukup karena Mo hanya dibutuhkan dalam jumlah yang sangat sedikit. Penyemprotan kira-kira 2-3 oz/a sodium molybdate atau ammonium molybdate pada daun efektif terhadap pertumbuhan tanaman ketika terjadi defiesiensi Mo.

Fungsi Mo dalam tumbuhan yang paling dikenal baik adalah menjadi bagian dari enzim nitrat reduktase yang mereduksi ion nitrat (NO3-) menjadi ion nitrit (NO2-) (Salisbury dan Ross 1995, Gadner et al. 1991). Mo-nitrogenase memerlukan suatu ko-faktor berupa iron-molybdenum (Newton 1992 dalam Thiel et al. 2002). Mendel dan Hansch (2002) mengemukakan bahwa elemen molibdenum esensial hampir pada semua organisme dan terdapat pada lebih dari 40 enzim katalisator berbagai reaksi redox. Empat jenis ditemukan pada tanaman yaitu (1) Nitrate reductase katalisator yang merupakan kunci awal proses asimilasi nitrogen anorganik; (2) aldehyde oxidase yang berperan sebagai katalisator dalam proses akhir biosintesis fitohormon abscisic acid; (3) xanthine dehydrogenase yang terlibat dalam katabolisme purin dan reaksi stress, dan (4) sulphite oxidase yang diduga terlibat dalam detoksifikasi ekses sulfit.

Ketersedian Hara Mo 

Defisiensi unsur hara Mo telah dilaporkan terjadi pada beberapa spesies tanaman (Gupta 1997 dalam Mendel dan Hansch 2002), namun lebih sering terjadi pada tanaman leguminosa (Bailey dan Laidlaw 1999 dalam Quaggio et al. 2004). Kandungan Mo dalam daun tanaman secara umum berkisar 0.1-0.5 mg.kg-1. Kemungkinan gejala defisiensi Mo pada tanaman sangat bervariasi dan gejala yang sering timbul adalah klorosis atau daun berwarna coklat atau kekuningan, daun mengeriting/menggulung ke atas (Mendel dan Hansch 2002). Gejala yang timbul karena kekurangan Mo hampir menyerupai kekurangan N. 

Kekurangan Mo dapat menghambat pertumbuhan tanaman, daun menjadi pucat dan mati, pembentukan bunga terlambat, dan pembentukan benang sari berkurang (Roesmarkam dan Yuwono 2002). Beberapa penelitian melaporkan jenis sayuran brokoli, kembang kol, selada, bawang, dan bayam sensitif terhadap Mo, sementara jagung, biji-bijian, dan kentang tidak memberikan respon sensitif. Gejala defisiensi Mo umumnya terdapat pada tanah masam. Pada tanah masam umumnya kadar Fe, Al, dan kadang-kadang Mn berlebihan (toksis). Oleh karena itu, gejala defisiensi Mo sering terjadi bersamaan dengan gejala keracunan Fe3+ dan Mn2+.

Sejumlah besar kebutuhan nitrogen tanaman terutama leguminosa berasal dari penambatan melalui simbiosis antara bakteri yang memiliki enzim nitrogenase dengan tanaman leguminosa yang mampu mereduksi dinitrogen (nitrogen atmosfer) menjadi amonia. Enzim nitrogenase tersebut memerlukan unsur hara Mo untuk berfungsi dengan baik. Penambatan nitrogen dilakukan secara simbiosis antara bakteri tanah, rhizobium dengan tanaman leguminosa. 

Bakteri simbiotik membutuhkan Mo sekitar 10 kali lipat untuk fiksasi N2 dibandingkan tanaman inang (untuk sintesis protein). Simbiosis tersebut merupakan proses yang kompleks dan dipengaruhi oleh faktor biotik maupun faktor abiotik seperti pH tanah. Tanah masam merupakan faktor pembatas dalam proses fiksasi N2 secara simbiosis karena membatasi ketahanan hidup rhizobium dan menurunkan jumlah bintil akar (Zahran 1999).

Kadar Mo untuk pertumbuhan tanaman ditentukan oleh beberapa faktor tanah dan tanaman. Faktor tanah yang mempengaruhi masukan Mo antara lain kadar Mo yang dapat diekstrak, kadar lempung dan mineralogi, bahan organik, redoks potensial, ketersediaan nutrisi lain dan pH. Peningkatan pH akan meningkatkan ketersediaan Mo pada tanaman. Namun, beberapa jenis tanah memang mengandung Mo dengan kadar yang sangat rendah hingga tidak cukup untuk pertumbuhan tanaman secara optimal, bahkan mendekati nilai pH netral. 

Faktor Tanah dan Tanaman Mempengaruhi Kebutuhan Mo

Faktor nutrisi tanah yang lain dilaporkan mempengaruhi kadar Mo yaitu P dan S. Walaupun beberapa penelitian melaporkan S menekan kadar Mo karena kompetisi anionik antara SO42- dan MoO42-, dimana kedua bentuk nutrien tersebut diserap oleh akar. Namun penelitian lain melaporkan fosfor mampu meningkatkan kadar Mo. Akumulasi Mo pada nodul juga dapat terjadi dengan peningkatan nutrisi P sehingga menghasilkan pertambahan jumlah dan ukuran nodul secara signifikan.

Faktor tanaman yang mempengaruhi kebutuhan hara Mo pada tanaman antara lain spesies, genotip, dan adanya Mo dalam benih. Kebutuhan Mo pada tanaman Leguminosae lebih besar daripada Cruciferae, dan pada tanaman Cucurbitaceae lebih besar dibandingkan rumput-rumputan. Benih yang mengandung Mo akan cukup memenuhi kebutuhan unsur hara Mo untuk pertumbuhan tanaman yang optimum. Beberapa tanaman juga memiliki kemampuan mengakumulasi Mo hingga konsentrasi jauh melebihi kebutuhannya tanpa meracuni tanaman itu sendiri.

Molibdenum merupakan elemen yang sangat jarang (Fortescue 1992 dalam Mendel dan Hansch 2002). Oksidasi Mo dalam tanah bervariasi dari valensi II hingga bervalensi IV, tetapi dalam bentuk terlarut, hanya Mo valensi IV yang tersedia bagi tanaman. Roesmarkam dan Yuwono (2002) melaporkan bahwa ketersediaan Mo dalam tanah dipengaruhi oleh adanya pengapuran, perubahan suasana reduksi oksidasi, mikroorganisme, dan kadar Mo tersedia. 

Ketersediaan Mo meningkat dengan meningkatnya pH, sehingga pemberian zat kapur pada tanah akan meningkatkan ketersediaan Mo (Gadner et al. 1991). Sifat unsur hara ini sangat mobil di dalam tanah. Jumlah Mo dalam tanah sangat sedikit yaitu berkisar antara 0.2-10 ppm dan umumnya antara 0.5-3.5 ppm (Hakim et al. 1986). Jumlah ini relatif lebih banyak pada tanah liat daripada tanah pasir dan tanah organik. Menurut Roesmarkam dan Yuwono (2002) kadar Mo dalam tanah sangat tinggi bila lebih besar dari 1.50 ppm; tinggi 1.10 – 1.50 ppm; sedang 0.51 – 1.00 ppm, rendah 0.11 – 0.50 ppm dan sangat rendah bila lebih rendah dari 0.10 ppm.

Baca juga Permasalahan Hara Molibdenum pada Tanah dan Tanaman


Jenis Tanah Mempengaruhi Kadar Mo

Kadar Mo meningkat seiring bertambahnya kedalaman tanah, namun hasil ini tidak konstan pada semua tipe tanah. Perbedaan materi induk tanah dan cuaca diketahui mempengaruhi kadar Mo tanah. Hakim et al. (1986) melaporkan bahwa pada pH rendah, hampir tidak ada Mo yang tersedia. Selanjutnya Roesmarkam dan Yuwono (2002) mengemukakan bahwa Mo yang larut dalam air sangat sedikit (< 0.1 ppm) dan kelarutannya dipengaruhi oleh pH tanah. Semakin rendah pH tanah maka semakin rendah pula tingkat kelarutan Mo, dan sebaliknya. Hal ini diduga karena semakin rendah pH, maka semakin tinggi kelarutan Fe dan Al, kemudian Fe akan mengikat Mo. Ikatan Fe-Mo tergolong kuat sehingga tidak tersedia untuk tanaman.

Tanah-tanah yang sering mengalami kekurangan Mo adalah (a) tanah pasir, (b) tanah yang mengalami podsolisasi, dan (c) tanah yang banyak mengandung sulfat. Hubungan antara serapan Mo dengan ketersediaan sulfat adalah berbanding terbalik. Pada saat kadar sulfat menurun, maka serapan Mo akan meningkat. Kadar Mo yang tinggi dalam tanaman akan mempengaruhi translokasi Fe dari akar ke bagian atas tanaman (Hakim et al. 1986).

Tanah masam disebabkan antara lain oleh meningkatnya hujan asam dan pemupukan N secara terus menerus, menghambat produksi tanaman leguminosa (Graham dan Vance 2002). Konsentrasi ion H per se, keracunan Al dan Mn, dan defisiensi P, Mo atau Ca berkontribusi terhadap penurunan produksi leguminosa (Graham 1992). Nodulasi dan ketahanan hidup rhizobia dalam tanah terutama dipengaruhi oleh kondisi keasaman tanah (Graham dan Vance 2003).

Roesmarkam dan Yuwono (2002) mengemukakan bahwa Mo dapat membentuk ikatan kompleks dengan bahan organik tanah. Ikatan ini dikenal dengan khelat yang bermanfaat melindungi Mo dari fiksasi oleh lempung. Senyawa organik yang mengikat Mo tersebut adalah gugus ortho hidroksil yang meliputi alkohol, fenol, asam hidroksi dan asam organik mono basis. Mo dalam tanah juga dapat bergabung dengan senyawa yang mengandung N, misalnya tirosin, tiramin, lisitin, dan protein.

Baca juga Permasalahan Hara Molibdenum pada Tanah dan Tanaman

Tweet