Tidak seperti pada umumnya tanaman darat, tanaman yang hidup di dalam air tidak tergantung pada akar dalam menyerap nutrisi. Tanaman aquatik dapat menyerap nutrisi dari seluruh bagian permukaan tubuhnya, terutama pada bagian epidermis daun (Dr. Karel, Rataj., Thomas, J. Horeman, 1977).
Nutrisi atau pupuk bagi tanaman berbentuk unsur atau zat kimia, baik itu unsur yang organik maupun yang inorganik, dan dikelompokkan menjadi dua kategori utama ; yaitu nutrisi makro dan mikro.
Nutrisi Makro
Sesuai dari namanya, nutrisi makro adalah nutrisi/zat/unsur kimia yang dibutuhkan oleh tanaman dan dalam jumlah yang lebih banyak dibandingkan oleh nutrisi mikro.
Yang termasuk dalam nutrisi makro adalah :
• Carbon (C)
• Oksigen (O)
• Hydrogen (H)
Ketiga unsur tersebut biasa juga sebagai nutrisi makro esensial atau makro dasar. Sementara nutrisi berikut juga termasuk dalam nutrisi makro :
• Nitrogen (N)
• Potassium/Kalium (K)
• Phosporus/Phosphate (P)
Ketiga unsur tersebut biasa juga sebagai nutrisi makro premier atau makro utama.
“Mengurangi nutrisi pada saat terjadinya algae itu hanya memperparah keadaan” – Donny B G
Selain Ketiga unsur tersebut tadi, ada beberapa unsur/zat lain yang termasuk dalam kategori makro, yakni :
• Calsium (Ca)
• Sulphur (S)
• Cloride (CI)
• Magnesium (Mg)
Unsur-unsur atau zat-zat tersebut termasuk sebagai nutrisi makro sekunder
Penting diperhatikan bahwa tanaman dan algae sama- sama membutuhkan unsur N untuk bertumbuh. Dalam hal ini, unsur N terbagi dalam berbagai bentuk atau formasi diantaranya :
– Ammonia (NH3)
– Ammonium (NH4+)
– Nitrit (NO2-)
– Nitrat (NO3-)
Baik tanaman maupun algae mampu mengambil N dalam formasi NH4+ (ammonium) dan NO3- (nitrat ). Sebagai informasi, pupuk untuk tanaman darat lebih banyak memakai formasi NH4 dari unsur N.
Hal ini juga yang menjelaskan kenapa aquascape dengan bio-load yang tinggi atau pemakaian pupuk tanaman darat (umumnya), akan menyebabkan penyebaran algae-nya sangat cepat, semenjak terintroduksi spora algae
Tanaman (dan juga algae) lebih cenderung mengambil NH4 dibandingkan NO3. Hal ini disebabkan karena proses pengambilan NH4 membutuhkan energi yang lebih sedikit dibandingkan NO3. Untuk memproses NO3 menjadi NH4 (sebelum dapat digunakan) akan membutuhkan energi sebesar 84 kcal/mol.
Untuk aquascape disarankan memakai NO3 sebagai sumber unsur N. Tanaman dan algae yang memakai NO3 sebagai sumber N dapat berkembang tumbuh besar. Hanya saja khusus untuk algae, karena adanya proses energi untuk mengubah nitrat menjadi ammonium, maka kesempatan algae untuk membentuk spora baru dapat dihambat.
Algae akan merasa bahwa kondisi lingkungannya belum mendukung untuk membentuk spora
baru, karena keberadaan unsur Phosporus atau
Phosphate (P) dalam air juga akan mempercepat
tanaman dalam mengambil unsur NO3
(dengan syarat: kebutuhan cahaya, CO2 dan K
terpenuhi).
Potassium atau Kalium (K) sangat diperlukan bagi semua bentuk kehidupan. Kalium atau lebih dikenal sebagai potassium adalah unsur yang juga berpengaruh dalam pertumbuhan tanaman. Tanaman membutuhkan konsentrasi K yang cukup tinggi untuk mengimbangi pengambilan unsur N dan P. Kekurangan unsur K akan memperlambat proses lain pada kondisi high light.
Sebaliknya, kelebihan unsur K tidak diidentifikasikan sebagai penyebab terjadinya algae bloom. Sayangnya ketersediaan unsur K sangat terbatas. Unsur K yang didapat dari sisa makanan ikan atau feses ikan tidak mencukupi kebutuhan tanaman. Biasanya aquascaper menambahkan unsur K bersama-sama dengan unsur lain dalam bentuk pupuk cair khusus aquascape.
Sayangnya konsentrasi K dari pupuk cair biasanya juga belum memenuhi kebutuhan. Karena itu, perlu penambahan kapasitas unsur K di luar dari nutrisi makro.
“Aquatic Plants can absorb nutrients from all parts of the body”s surface, especially in the leaf epidermis” – Dr. Karel Rataj, Thomas Horeman 1977
Nutrisi Mikro
Nutrisi mikro adalah nutrisi yang diserap tanaman dalam jumlah yang sedikit (pada Fe atau zat besi dapat dibuat pengecualian), karena itu biasa disebut juga sebagai “trace element”. Umumnya bentuk dari nutrisi mikro adalah unsur kimia logam dan diklasifikasikan sebagai logam kelas B (mempunyai tingkat bahaya keracunan tinggi pada makhluk hidup).
Jika logam kelas B ini terdapat dalam air aquarium pada jumlah relatif sedikit saja sudah merupakan toxic atau racun bagi ikan dan makhluk hidup lainnya. Di sinilah peran tanaman yang mempunyai “kodrat” untuk selalu siap menyerap logam sangat penting bagi keseimbangan ekosistem aquarium.
Yang termasuk dalam kelompok logam ini antara lain :
• Iron/Besi (Fe)
• Manganesse/Mangan (Mn)
• Zinc/Seng (Zn)
• Nickel/Nikel (Ni)
• Boron (B)
• Copper/Tembaga (Cu)
• Cobalt (Co)
• Molybdenum (Mo)
Nutrisi adalah elemen atau senyawa kimia yang berguna bagi tanaman untuk dapat bertahan hidup dan tumbuh. Ada sekitar 20 jenis elemen yang dibutuhkan tanaman untuk hidup dan tumbuh (Konrad, Mengel., Ernest A, Kirkby., Harald , Kosegarten., Thomas, Appel.; Principles of Plants Nutrition. 2001).
Semua jenis elemen nutrisi ini dapat dibagi menjadi 2 kategori besar, yaitu nonmineral dan mineral. Elemen-elemen yang termasuk non-mineral antara lain adalah Karbon (C), Hidrogen (H), dan Oksigen (O), dan sisanya termasuk ke dalam nutrisi mineral.
Pada grup nutrisi mineral ini dapat dibagi menjadi 2 grup utama berdasarkan kebutuhannya, yaitu nutrisi makro dan mikro.
Nutrisi makro adalah nutrisi yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah atau kuantiti yang relative lebih banyak dibandingkan nutrisi mikro. Pada jaringan dalam tanaman yang kering (dikeluarkan unsur air nya), terdapat kuantiti atau jumlah nutrisi makro sebesar 0,20% hingga 4%, sedangkan nutrisi mikro sebesar 0,0005% hingga 0,02%
(Konrad, Mengel., Ernest A, Kirkby., Harald Kosegarten., Thomas Appel; Principles of Plants Nutrition. 2001) & Wikipedia).
Penyerapan Nutrisi pada Tanaman Aquatic
Berbeda dengan tanaman teresterial (darat) yang menyerap sebagian besar nutrisinya dari akar, tanaman aquatic dapat menyerap nutrisi dari seluruh bagian permukaan tubuhnya, terutama pada bagian epidermis daun Hal ini membuat tanaman aquatic dapat mengambil kebutuhan nutrisinya melalui substrate dan kandungan air. Beberapa elemen lebih disukai tanaman aquatic untuk diserap dari substrate (melalui akar), dan beberapa elemen lainnya lebih disukai diserap dari kandungan air.
Phosporus (P) dan zat besi (Fe) adalah beberapa elemen yang disukai sebagian besar tanaman aquatic untuk diserap melalui substrate (Barko JW, Gunnison D & Carpenter SR, 1991; Sediment Interaction with submerged macrophyte growth and community dynamic, Aqua Botany 41), Sementara Calsium (Ca), Nitrogen (N), Kalium (K), Magnesium (Mg), Chloride (Cl), Sulfur (S) adalah elemen-elemen yang disukai sebagian besar tanaman aquatic untuk diserap melalui kandungan air (Walstad D, Ecology of the Planted Aquarium, 1977).
Jika dilihat dari penjelasan di atas tentang “kesukaan” tanaman aquatic dalam menyerap nutrisi nya, maka penyerapan dari kandungan air lebih dominan dibanding penyerapan dari substrate. Ini dapat berarti bahwa pemberian nutrisi pada tanaman aquatic sebaiknya tidak harus terkonsentasi pada substrate, pemberian nutrisi pada kandungan air juga harus dilakukan.
Bahkan menurut penelitian yang dilakukan oleh Departement of Agricultural Sciences, The Royal Veterinary and Agricultural University, Denmark mengatakan bahwa penyerapan nutrisi yang dilakukan melalui kandungan air saja dapat memuaskan kebutuhan nutrisi tanaman aquatic (Freshwater Biology 47 – 2002).
Konsentrasi Kritikal dan ketersediaan Nutrisi
Yang dimaksud dengan Konsentrasi Kritikal adalah jumlah minimum konsentrasi elemen yang bernutrisi di dalam jaringan tanaman yang digunakan untuk pertumbuhan tanaman. Tingkat konsentrasi kritikal ini berbeda-beda antara satu jenis tanaman dengan yang lainnya.
Tanaman dapat mengambil nutrisi di atas tingkat konsentrasi kritikal nya menyesuaikan dengan lingkungan tempat hidupnya. Dalam sebuah settingan aquascape biasanya terdapat beberapa jenis tanaman dengan jumlah yang berbedabeda.
Hal ini membuat pelaku aquascape bingung dan kesulitan dalam menentukan kebutuhan nutrisi tanaman sesuai kebutuhan dengan pasti.
Banyak faktor lain dalam aquarium yang mempengaruhi keberadaan nutrisi, seperti faktor penguapan, metabolisme jenis bakteri tertentu yang membutuhkan beberapa elemen bernutrisi (nitrogen, sulphur, magnesium) dan faktor lainnya.
Dengan kondisi tersebut maka biasanya dibuat sebuah estimasi atau perkiraan akan jumlah ketersediaan nutrisi dalam tenggang waktu tertentu untuk aquarium yang berisikan tanaman aquatic.
Angka dari estimasi ini disesuaikan dengan keadaan dan ekosistem aquarium. Berikut adalah estimasi ratarata tingkat ketersediaa elemen-elemen dalam sebuah tank aquarium.
“Jangan membandingkan design Aquascape Anda dengan siapapun, karena jika itu Anda lakukan, Anda menghina diri Anda sendiri“
Tingkat level atau satuan yang biasa digunakan untuk menghitung nutrisi di dalam aquarium/aquascape adalah “ppm (part per millions)” atau bisa diartikan sebagai “satu per sejuta (1/1.000.000)”. untuk lebih mudah memahami ppm adalah sebagai berikut :
Pemahaman tentang satuan ppm ini sangatlah penting, karena selanjutnya akan selalu dipakai dalam berbagai pembahasan tentang cara menghitung nutrisi, unsur kimia di dalam air, tentang CO2 dan banyak pembahasan lainnya.
Dasar dari pemupukan adalah memulai tingkat pemupukan menggunakan patokan seberapa besar intensitas cahaya yang dipakai. Semakin tinggi intensitas cahayanya, maka semakin sering frekuensi pemupukan yang dilakukan dalam seminggu. Demikian pula sebaliknya.
Kunci (setelah intensitas cahaya) selanjutnya adalah urutan prioritas dalam kebutuhan tanaman. Dimulai dari cahaya (watt/gallon) » CO2 » N » gH » K » P » trace element (diwakili oleh Fe).
Mengapa cahaya menjadi kunci persoalan pemupukkan ?
Mengapa cahaya menjadi kunci persoalan pemupukkan?
1. Logikanya semakin tinggi intensitas cahaya yang didapat tanaman, semakin tinggi pula proses memasak (fotosintesis), dan untuk berfotosintesis tanaman membutuhkan CO2. Hal ini pula yang menyebabkan CO2 berada pada urutan kedua setelah cahaya.
2. Semakin tinggi aktivitas fotosintesis, semakin banyak nutrisi yang diambil dari air/ tanah. Nutrisi yang dimaksud adalah Makro dan Mikro.
3. Semakin tinggi nutrisi yang diambil dari lingkungan sekitarnya, nutrisi semakin cepat habis.
4. Karenanya ketersediaan nutrisi bagi tanaman menjadi sangat terbatas, namun demikian kesempatan algae untuk hidup juga menjadi berkurang.
Ada mitos yang beredar bahwa aquarist perlu membatasi pemberian nutrisi sehingga tidak terjadi kelebihan nutrisi pada tanaman dan membuat algae juga kekurangan nutrisi. Mitos inilah yang akhirnya menyebabkan pemahaman bahwa pemberian banyak nutrisi akan menyebabkan algae. Padahal efek yang terjadi dari kekurangan nutrisi adalah tidak terjadinya keseimbangan dalam proses pertumbuhan tanaman.
Kenyataannya yang terjadi beberapa algae akan timbul dikarenakan kurangnya nutrisi, sebagai contoh timbulnya blue green algae (BGA) dan salah satu faktornya adalah level Nitrat yang terlalu rendah.
Karena itu saran untuk mengurangi pupuk disaat terjadinya algae justru akan memperparah keadaan kondisi kekurangan nutrisi yang tidak seimbang dengan kepadatan tanaman atau intensitas cahaya, sehingga dengan cepat menjadi salah satu unsur yang sangat kurang.
Akibatnya secara teoritis pemenuhan sudah dibatasi tetapi alga tetap juga muncul, hal ini sering dialami oleh aquascaper. Maka dari itu pemupukan yang spesifik sangat dianjurkan disesuaikan dengan yang dibutuhkan dengan tidak menaikan rasio nutrisi yang lain. Inilah mengapa metode pemupukan terpisah dikatakan pemupukan pro scaper karena penggunanya mengetahui unsur apa yang dibutuhkan.
Pemenuhan kebutuhan masing masing nutrisi sangatlah dibutuhkan. Bila salah satu dari kebutuhan nutrisi tidak terpenuhi maka algae mempunyai kesempatan untuk mengambil nutrisi yang tidak bisa dipakai oleh tanaman.
“When you build beautiful Aquascape and no one notices, don’t be discouraged, because the sun looks beautiful in the morning even though most people are still fasat asleep“ – Donny B G
Tanaman air dengan biomassa-nya yang besar untuk mengolah nutrisi menjadi protein membutuhkan CO2. Bila CO2 berkurang, maka proses pembentukan juga berkurang. Berbeda dengan algae, karena bio-massanya yang kecil, maka bila untuk tanaman hal tersebut sudah pada tahap berkurang, maka pada algae masih bisa disebut berkelebihan.
Demikian pula hal ini juga berlaku bila intensitas cahaya tinggi sedangkan unsur pendukung kurang, maka juga akan menyebabkan algae. Jadi bukan intensitas cahayanya berlebihan, tapi unsur CO2 kurang atau makro/mikro nutrient-nya kurang, sehingga menghambat proses pengambilan unsur-unsur berikutnya. Hal ini dapat berpotensi menyebabkan algae.
Keseimbangan Cahaya, Karbondioksida (CO2) dan Nutrisi dalam Aquarium
Di dalam aquarium yang penuh dengan tanaman sehat, jarang terlihat ada algae tumbuh di dalamnya. Hal ini disebabkan oleh Algae kalah berkompetisi dengan tanaman di dalam aquarium. Amonia (NH3) dan Amonium (NH4) sebagai zat yang diperlukan algae untuk berubah bentuk dari spora menjadi bentuk algae terserap habis oleh tanaman, sehingga spora algae tidak dapat tumbuh dan berkembang.
Untuk berfotosintesis, tanaman menyukai amonia / amonium (NH3/NH4) sebagai sumber Nitrogen ketimbang bentuk lainnya seperti Nitrit (NO2) dan Nitrat (NO3) (D. Walstad 1997, Omizek, Gulati & Van Donk 1990).
Oleh karena itu sangat penting untuk menjaga proses fotosintesis tanaman dalam aquarium berlangsung dengan baik agar jumlah amonia/amonium tidak mengendap dalam aquarium.
Untuk menjaga proses fotosintesis berlangsung dengan baik, maka faktorfaktor pembatas pertumbuhan tanaman seperti cahaya, CO2 dan nutrisi harus dijaga dengan baik keseimbangannya.
Pemberian intensitas cahaya yang tinggi tanpa dibarengi dengan penambahan CO2 dan nutrisi yang sesuai, akan membuat tanaman gagal melakukan fotosintesis dengan sempurna, dan hasilnya amonia/amonium tidak terserap oleh tanaman dan akan lepas bebas di aquarium sehingga dapat diserap oleh spora algae untuk bertumbuh.
Analogi yang bisa kita pakai adalah seperti umpama menggoreng ayam. Kuantitas dari :
Cahaya diwakili oleh api kompor, CO2 diwakili minyak goreng dan nutrisi diwakili dengan ayam.
Apa yang terjadi jika memasak ayam dengan api yang besar, namun dengan minyak yang sedikit?
Tentu ayam tidak akan matang merata.
Kita bisa menggoreng ayam dengan api yang besar bila menggunakan minyak yang cukup banyak.
Sama halnya dengan bila kita menggoreng ayam menggunakan api yang besar tapi menggunakan minyak sedikit, maka banyak bagian ayam yang terbuang (tidak matang).