## Pengaruh Mangan Sebagai Unsur Hara Mikro Esensial Terhadap Kesuburan Tanah dan Tanaman
Regina Seran a a Fakultas Pertanian, Universitas Timor, Kefamenanu, TTU – NTT, Indonesia.
Article Info Abstrak Article history: Received 8 Januari 2017 Received in revised form 19 Februari 2017 Accepted 4 Maret 2017
Tanaman selain membutuhkan unsur hara makro juga membutuhkan unsur hara mikro. Salah satu unsur mikro adalah mangan (Mn) yang banyak terdapat di alam dalam bentuk feromagnesit. Sampai saat ini masih belum banyak penelitian yang diarahkan untuk hubungan Mn dan tanah tanaman sehingga review ini difokuskan untuk melihat hubungan antara unsur Mn dan tanah tanaman. Bagi tanaman Mn berperan penting sebagai pengaktif enzim, diantaranya enzim pentransfer fosfat dan enzim dalam siklus krebs. Unsur Mn juga penting da lam reaksi oksidasi-reduksi, metabolisme N, klorofil dan karbohidrat. Selain itu Mn merupakan bagian penting dari kloroplas dan turut dalam reaks i yang menghasilkan oksigen. Tanah biasanya mengandung Mn sebesar 20-3000 ppm, dengan rata-rata 600 ppm. Tanah akan mengalami defisiensi atau kekurangan Mn jika di bawah 20 ppm, dan akan mengalami keracunan jika lebih dari 3000 ppm. Konsentrasi normal Mn dalam jaringan tanaman pada umumnya terletak antara 50 ppm-200 ppm, dan pada konsentrasi 400 ppm, telah masuk ke dalam kategori kelebihan Mn yang dapat menimbulkan gejala-gejala keracunan. ©2017 dipublikasikan oleh Bio-Edu .
Keywords: Hara mikro Tanah
Tanaman
Mangan

## 1. Pendahuluan
Tanah  dan  tanaman  memiliki  hubungan  timbal  balik  yang  sangat  penting. Tanaman  menyerap  air,  unsur  hara,  dan  lainnya  dari  tanah.  Hasil  ekskresi tanaman masuk ke dalam tanah. Unsur hara yang diserap oleh tanaman berupa unsur hara makro dan unsur hara mikro. Unsur hara makro di serap oleh tanaman dalam jumlah banyak sedangkan unsur hara mikro diserap oleh tanaman dalam jumlah sedikit. Walaupun diserap dalam jumlah sedikit namun unsur hara mikro memiliki peranan penting dalam proses metabolisme tanaman khususnya untuk membantu kerja enzim. Kekurangan unsur hara mikro akan menyebabkan kerja enzim terganggu dan kelebihan unsur hara mikro mengakibatkan keracunan pada tanaman. Berdasarkan konsentrasi hara di dalam berat kering jaringan tanaman, hara makro merupakan hara yang di dalam jaringan tanaman konsentrasinya ≥ 0,1% (1.000 ppm) dan hara mikro jika konsentrasinya dalam jaringan tanaman ≤0,01%(100  ppm).  Tembaga  (Cu),  seng  (Zn),  besi  (Fe)  dan  mangan  (Mn) merupakan  beberapa  contoh  unsur  hara  mikro  esensial  bagi  tanaman  karena walaupun diperlukan dalam jumlah relatif sedikit tetapi sangat besar peranannya dalam metabolisme di dalam tanaman (Harmsen, 1977).
Peran  unsur  hara  mikro  esensial  sangat  penting  untuk  meningkatkan  hasil panen dan kualitas panen dalam bidang pertanian. Sampai saat ini belum banyak penelitian yang diarahkan untuk unsur – unsur hara mikro esensial tersebut. Oleh karena itu akan dilakukan review mengenai salah satu unsur hara mikro esensial yaitu mangan (Mn). Review ini akan difokuskan pada informasi mengenai unsur Mn yang merupakan salah satu unsur hara mikro esensial bagi tanaman. Mulai dari  sifat  –  sifat  Mn,  ketersediaan  mangan  dalam  tanah,  peranan  Mn  bagi tanaman, mekanisme penyerapannya, serta kekurangan dan kelebihan unsur Mn.

## 2. Sifat-sifat Mangan
Mangan (Mn) berasal dari batuan primer yang pada umumnya dalam bentuk feromagnesit.  Unsur  Mn  yang  berasal  dari  batuan  tersebut  dibebaskan  lewat proses  pelapukan  mineral  primer  dan  akan  bersatu  dengan  O 2 ,  CO 2 dan  SiO 2 untuk  membentuk  mineral  sekunder  terutama  menjadi  pirolusit  (MnO 2 )  dan manganit  (MnO(OH) 2 )  (Mengel  dan  Kirkby,  1982),  hausmanit  (Mn 3 O 4 ), rhodoksit (MnCO 3 ) dan rhodonit (MnSiO 3 ) (Tisdale et al., 1985). Oksida mangan dan  besi  lebih  sering  terdapat  di  dalam  tanah  secara  bersama-sama  dalam gumpalan.
2.1 Sifat Fisika
Mn merupakan unsur  yang dalam keadaan normal memiliki bentuk padat. Massa jenis mangan pada suhu kamar yaitu sekitar 7,21 g/cm 3 , sedangkan massa jenis cair pada titik lebur sekitar 5,95 g/cm 3 . Mn merupakan unsur logam yang termasuk golongan VII, dengan berat atom 54,93, titik lebur  1247ºC, dan titik didihnya 2032ºC. Kapasitas kalor pada suhu ruang adalah sekitar 26,32 J/mol.K (Said, 2005).
2.2 Sifat Kimia
1. Reaksi dengan air
Mn bereaksi dengan air dapat berubah menjadi basa secara perlahan dan gas hidrogen akan dibebaskan sesuai reaksi:
Mn (s) + 2H 2 O → Mn(OH) 2 + H 2
2. Reaksi dengan udara Logam Mn terbakar di udara sesuai dengan reaksi:
3Mn (s) + 2O 2 → Mn 3 O 4(s) 3Mn (s) + N 2 → Mn 3 N 2(s) 3. Reaksi dengan halogen Mn bereaksi dengan halogen membentuk mangan (II) halida, reaksi : Mn (s) + Cl 2 → MnCl 2 Mn (s) + Br 2 → MnBr 2 Mn (s) + I 2 → MnI 2 Mn (s) + F 2 → MnF 2
Selain  bereaksi  dengan  fluorin  membentuk  mangan  (II)  flourida,  juga menghasilkan mangan (III) flourida sesuai reaksi:
2Mn (s) + 3F 2 → 2MnF 3(s)
4. Reaksi dengan asam
Logam Mn bereaksi dengan asam – asam encer secara cepat menghasilkan gas hidrogen sesuai reaksi :
Mn (s) + H 2 SO 4 → Mn 2+ (aq) + SO 4 2− (aq) + H 2(g)

## 3. Ketersediaan  Mangan  dalam  Tanah  dan  Peranan  Mangan  bagi Tanaman
Mangan  (Mn)  adalah  metal  berwarna  kelabu-kemerahan,  di  alam  Mn umumnya  ditemui  dalam  bentuk  senyawa  dengan  berbagai  macam  valensi. Mangan merupakan salah satu logam  yang banyak ditemukan  bersama dengan unsur besi (Fe). Kandungan Mn di Bumi sekitar 1060 ppm dan sekitar 61 – 1010 ppm  yang  terdapat  di  tanah  (Sudadi,  2003).  Menurut  Lindsay  (1979),  tanah biasanya mengandung Mn sebesar 20 – 3000 ppm, dengan rata – rata 600 ppm. Tanah  akan  mengalami  defisiensi  atau  kekurangan  Mn  jika  di  bawah  20  ppm, dan  akan  mengalami  keracunan  jika  lebih  dari  3000  ppm.  Mn  berada  dalam bentuk manganous (Mn 2+ ) dan manganik (Mn 4+ ). Di dalam tanah, Mn 4+ berada dalam bentuk senyawa mangan dioksida yang sangat tak terlarut di dalam air dan mengandung karbondioksida. Pada kondisi reduksi (anaerob) akibat dekomposisi bahan organik dengan kadar yang tinggi, Mn 4+ pada senyawa mangan dioksida mengalami  reduksi  menjadi  Mn 2+ yang  bersifat  larut.  Mn 2+ berikatan  dengan nitrat, sulfat, dan klorida serta larut dalam air (Effendi, 2003).
Kehadiran ion Mn 2+ menyebabkan proses fotosintesis akan berjalan semakin lancar. Peningkatan aktivitas fotosintesis juga berpengaruh terhadap peningkatan konsentrasi klorofil.  Konsentrasi klorofil akan semakin pekat  sehingga kondisi hijau daun juga semakin meningkat. Keadaan ini karena Mn memegang peranan penting  dalam  pembentukan  klorofil  meskipun  daun  sudah  tua  (Dewantoro, 2017).
Unsur Mn banyak terdapat di dalam tanah yang mengandung asam mencapai tingkat  toksik  di  bawah  pH  6,5.  Umumnya  Mn  terlepas  dari  tanah  asam  dan deposit pada lapisan tanah basa. Banyak tanaman mengandung sekitar 50 ppm Mn  yang  banyak  berfungsi  untuk  fotosintesis,  respirasi,  dan  metabolisme nitrogen,  karena  Mn  membentuk  jembatan  antara  enzim  dan  substratnya (Suhariyono dkk, 2005).
Mn memiliki peran yang penting bagi tanaman. Mn berperan penting sebagai pengaktif  enzim,  diantaranya  enzim  pentransfer  fosfat  dan  enzim  dalam  siklus krebs.  Unsur  Mn  juga  penting  dalam  reaksi  oksidasi-reduksi,  metabolisme  N, klorofil dan karbohidrat. Selain itu Mn merupakan bagian penting dari kloroplas dan turut dalam reaksi yang menghasilkan oksigen (Soepardi, 1983).

## 4. Mekanisme Penyerapan Mangan
Mangan  (Mn)  akan  diserap  tanaman  dalam  bentuk  ion  Mn 2+ .  Ion  tersebut akan  masuk  melalui  kutikula  dan  ketersediaannya  pada  jaringan  daun  akan memperbaiki fungsi kloroplas sehingga kondisi hijau daun pada daun yang sudah tua  masih  bisa  dipertahankan.  Ion  Mn 2+ berperan  sebagai  aktivator  beberapa enzim yang terlibat pada proses penting, seperti respirasi, asam amino, sintesis lignin, dan konsentrasi hormon  IAA. Selain itu, ion Mn 2+ juga berperan dalam sintesis klorofil dan merupakan aktivator atau kofaktor dari lebih dari 35 enzim.
Mangan  dalam  tanaman  bersifat immobile yaitu  tidak  dapat  bergerak  atau beralih tempat dari organ yang satu ke organ lain yang membutuhkan. Aplikasi Mn  melalui  daun  dapat  menimbulkan  akumulasi  berlebihan  di  dalam  jaringan daun sehingga berakibat nekrosis (Marschner, 1995).
Lindsay (1979) menyatakan bahwa kelarutan Mn dipengaruhi oleh beberapa faktor terutama oleh pH dan redoks. Bila pH tanah mineral rendah, sejumlah Al, Fe  dan  Mn  menjadi  larut  sehingga  merupakan  racun  bagi  tanaman  tertentu (Soepardi,  1983).  Tingkat  oksidasi  Mn  secara  tidak  langsung  berhubungan dengan  pH  tanah.  Pada  umumnya  suasana  oksidatif  didukung  oleh  pH  tinggi, sedangkan  keadaan  masam  membantu  terciptanya  suasana  reduktif  (Soepardi, 1983). Reaksi redoks terpenting dari Mn adalah (Lindsay, 1979):
MnO 2 + 4H + + 4e − ⇆   Mn 2+ + 2H 2 O
Lindsay  (1979)  menyebutkan,  unsur  Mn  yang  paling  stabil  dalam  kondisi tereduksi ialah Mn 2+ .

## 5. Kekurangan dan Kelebihan Unsur Mangan
Jones  (1979)  menyatakan  bahwa  konsentrasi  normal  Mn  dalam  jaringan tanaman pada umumnya terletak antara 50 ppm-200 ppm, dan pada konsentrasi 400 ppm, telah masuk ke dalam kategori kelebihan Mn yang dapat menimbulkan gejala-gejala keracunan. Bennet (1993) melakukan pengukuran dan pengamatan konsentrasi Mn pada beberapa komoditi yang disusun dalam Tabel 1.
Tabel 1. Konsentrasi Mn-daun pada berbagai komoditi
Jenis Komoditi Kandungan Mn-daun (ppm) Defisiensi Kecukupan Toksik Jagung < 20 20 – 160 >160 Bawang < 10 16 – 24 - Anggur < 20 31 – 150 >150 Sorgum 10 – 15 15 – 200 >500 Jeruk < 19 19 – 100 >100 Tebu < 12 12 – 100 >100
Gejala-gejala defisiensi atau kekurangan Mn pada tanaman adalah hampir sama dengan gejala defisiensi Fe pada tanaman. Pada daun-daun muda di antara tulang-tulang  daun  secara  setempat-setempat  terjadi  klorosis,  dari  warna  hijau menjadi warna kuning yang selanjutnya menjadi putih. Akan tetapi tulang-tulang daunnya tetap berwarna hijau, ada  yang sampai ke bagian sisi-sisi dari tulang. Jaringan-jaringan pada bagian daun yang klorosis mati sehingga praktis bagian- bagian tersebut mati, mengering, ada kalanya yang terus mengeriput dan ada pula yang  jatuh  sehingga  daun  tampak  menggerigi.  Defisiensi  tersedianya  Mn akibatnya pada pembentukan biji-bijian pun kurang baik (Sutedjo, 1987).
Tanah  yang menderita kekurangan Mn dapat diatasi dengan  memberikan 1% MnSO 4 H 2 O. Pemberian Mn dalam bentuk larutan dapat langsung diisap oleh tanaman.    Penyemprotan  MnSO 4 melalui  daun  akan  lebih  efektif  daripada melalui tanah, karena Mn 2+ akan cepat direduksi. Kelebihan Mn bisa dikurangi dengan menambah zat fosfor dan kapur (Sutedjo, 1987).
Perhitungan  konsentrasi  pupuk  mangan  (MnSO 4 )  pada  tanaman  dapat dilakukan dengan menggunakan rumus (Dewantoro, 2017):
Bobot Mangan (mg/l) = ppm × Mr MnSO 4 . H 2 O × 1l Ar Mn Keterangan: Mr MnSO 4 .H 2 O = 169 Ar Mn = 55 1 ppm = 1 mg/l
Keracunan Mn menyebabkan tanaman padi menjadi kerdil dengan anakan terbatas disertai dengan munculnya bercak  coklat pada tulang  daun dan tulang pelepah daun terutama pada daun bagian bawah.
Smith et al. (1993) menyatakan bahwa pada pH tanah masam ketersediaan Mn dapat meningkat sampai arah toksik atau keracunan. Gejala kerusakan karena aras toksik ini adalah munculnya nekrosis pada daun tanaman jika konsentrasi Mn dalam daun mencapai 4000 ppm. Dibandingkan dengan tanaman kacang  – kacang lainnya, kacang tanah tampaknya lebih toleran terhadap konsentrasi Mn tinggi,  sehingga  peningkatan  pH  tanah  menjadi  5,5  lewat  pengapuran  tanah masam dianggap cukup dapat mengurangi kendala toksisitas.

## 6. Simpulan
Mangan  (Mn)  merupakan  salah  satu  unsur  hara  mikro  yang  penting  bagi metabolisme  N,  proses  fotosintesis  dan  juga  pengaktif  enzim.  Mn  berasal  dari batuan  primer  yang  umumnya  berbentuk  feromagnesit.    Tanah  biasanya mengandung Mn sebesar 20-3000 ppm, dengan rata-rata 600 ppm. Tanah akan mengalami  defisiensi  atau  kekurangan  Mn  jika  di  bawah  20  ppm,  dan  akan mengalami keracunan jika lebih dari 3000 ppm. Konsentrasi normal Mn dalam jaringan  tanaman  pada  umumnya  terletak  antara  50  ppm-200  ppm,  dan  pada konsentrasi 400 ppm, telah masuk ke dalam kategori kelebihan Mn yang dapat menimbulkan gejala-gejala keracunan.
Tanah  dan tanaman  yang menderita kekurangan Mn dapat diatasi dengan memberikan pupuk yang mengandung Mn. Kelebihan Mn bisa dikurangi dengan menambah zat fosfor dan kapur.

## Pustaka
Bennet,  W.F.  1993.  Nutrient  Deficiencies  and  Toxicities  in  Crop  Plant.  The American Phytopathological Society. St. Paul Minnesota : 12, 23, 40, 134, 166, 177.
Dewantoro,  T.G.  2017.  Pengaruh  Penyemprotan  Silika  dan  Mangan  Terhadap Pertumbuhan, Produksi dan Mutu Benih Kedelai (Glucine max [L.] Merrill) (Skripsi). Bandar Lampung: Fakultas Pertanian Universitas Lampung. Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air. Yogyakarta: Kanisius.
Harmsen,  K.  1997.  Behavior  of  Heavy  Metals  in  Soils.  Agricultural  research reports.  Centre  for  Agricultural  Publishing  and  Documentation. Wageningen.
Jones, U.S. 1979. Fertilizers and Soil Fertility. Reston Publ.Co. Virginia:264. Lindsay, W.L. 1979. Chemical Equilibria in Soil. Jhon Wiley and Sons, Inc. New York.
Marschner,  H.  1995.  Mineral  Nutritions  of  Higher  Plants  Second  Edition. Academic Press. London: 279-359.
Mengel, K. Dan Kirkby, E.A. 1982. Principles of Plant Nutrition. International Potash Institute. Switzerland: 491-498.
Said,  N.I.  2005.  Metode  Penghilangan  Zaat  Besi  dan  Mangan  di  dalam Penyediaan Air Minum Domestik. JAI Vol. 1, No.3.
Smith,  D.H,  Wells,  M.A,  Porter,  D.M  dan  Cox,  F.R.  1993.  Peanuts  dalam Nutrient Deficiencies and Toxicities in Crop Plant. Edited by Bennet, W.F. The American Phytopathological Society. St. Paul Minnesota: 109.
Soepardi,  G.  1983.  Sifat  dan  Ciri  Tanah.  Bogor:  Fakultas  Pertanian  Institut Pertanian Bogor.
Sudadi, P. 2003. Penentuan Kualitas Air Tanah Melalui Analisis Kimia Terpilih. Bandung: Sub Direktorat Pendayagunaan Air Tanah, DTLGKP. Suhariyono,  G.,  Menry,  Y.  2005.  Analisis  Karakteristik  Unsur-unsur  dalam Tanah di Berbagai Lokasi dengan Menggunakan XRF dalam Prosiding PPI –  PDIPTN  2005  Puslitbang  Teknologi  Maju.  BATAN  Yogyakarta:  ISSN 0216 – 3128..
Sutedjo, M. 1987. Pupuk dan Cara Pemupukan. Jakarta: Rineka Cipta. Tisdale, S.L, Nelson, W.L and Beaton, D.J. 1985. Soil Fertility and Fertilizers.
4th-ed MacMillan Publ.Co. New York: 372-377; 484-499.