Agroekosistem dan Interaksi

Tanaman

• Agroekosistem : ekosistem yang dimodifikasi dimanfaatkan secara langsung oleh manusia untuk memenuhi kebutuhan akan pangan dan atau sandang (Conway, 1986)

• Sifat sifat atau peubah agroekosistem adalah : produktivitas, stabilitas, sustainabilitas, dan kemerataan.

• Untuk mencapai kecukupan pangan beberapa cara yang ditempuh : HEIA, LEISA, Pertanian Organik

• HEIA : Heigh External Input Agriculture : sistem pertanian menggunakan input luar tinggi

• LEISA :Low External Input Sustainable Agriculture : sistem pertanian berkelanjuan menggunakan input luar rendah

• Pertanian Organik : sistem pertanian yang hanya menggunakan input organik tanpa bahan kimia

• Produktivitas : hasil per satuan luas per satuan waktu

• Stabilitas : menggambarkan sejauh mana kemantapan produktivitas akibat gangguan kecil yang disebabkan oleh gejolak normal seperti iklim

• Sustainabilitas/Keberlanjutan : kemampuan sistem mempertahankan produktivitas dalam jangka waktu panjang meskipun mengalami guncangan banjir , srrangan hama atau erosi

• Kemerataan : sejauh mana hasil suatu agroekosistem terbagi diantara orang-orang dalam suatu sistem

• Kegiatan pertanian : Pengelolaan agroekosistem yang terdiri dari kombinasi sumberdaya biotik dan abiotik.

• Interaksi antara komponen dari keduanya membentuk ekosistem.

• Komponen : tanah beserta mikroorganisme didalamnya, air, dan tumbuhan (tumbuhan liar, pepohonan, tanaman budidaya)

• Ekosistem alami ekosistem artifisial • Kunci keberhasilan pertanian : penyelarasan dengan

faktor lingkungan

• Komponen faktor lingkungan : media pertumbuhan (struktur tanah dan ketersediaan hara), air, kelembapan, suhu, cahaya.

• Cekaman/stress pada tanaman dapat terjadi akibat keterbatasan komponen faktor lingkungan

FAKTOR SUHU

• Suhu mempengaruhi = kecepatan reaksi kimia, aktifitas enzim, aliran sito plasmik dan respirasi

• Q 10 = 2.4 : setiap kenaikan suhu sebesar 10° C reaksi kimia naik 2.4 kali lipat

• Enzim : ▫ Pada suhu optimum : enzim stabil & berfungsi ▫ Pada suhu dingin : enzim stabil, tidak berfungsi ▫ Pada suhu tinggi : enzim rusak, tidak berfungsi ▫ Suhu mempengaruhi pertumbuhan tanaman lewat

pengaruhnya pada : Respirasi, fotosintesis, pembelahan dan pendewasaan sel, yang

akhirnya

Mempengaruhi pematangan, dormansi, pembungaan,

pembuahan atau pembentukan umbi atau cadangan pangan

6

• Suhu kardinal : suhu dimana perubahan kecepatan proses yang berlangsung adalah kritikal bagi survival pertumbuhan atau daya membiak tanaman ▫ Maksimum : 54° C

▫ Minimum : 5° C

• Suhu terlalu tinggi dapat menyebabkan desikasi (kekeringan) yang menyebabkan koagulasi protein sehingga menyebabkan kematian tanaman

• Satuan panas (heat unit) waktu yang diperlukan untuk mencapai panen dihitung dari nilai waktu suhu yang dihitung berdasar nilai suhu dasar tertentu

7

S = (T - T minimum) t

• S = satuan panas (°C hari) • T = suhu harian • T minimum = suhu dasar, dimana tanaman masih dapat tumbuh

(misal untuk jagung 10°C) • t = lama tumbuh sampai panen

• Contoh : ▫ Jagung mempunyai heat unit 1120 satuan. Jika ditanam di

Bogor dengan suhu harian 26°C. Berapa umur panennya ?

▫ S = (T – T minimum) t ▫ 1120 satuan = (26°C - 10°C) t ▫ 1120 satuan = 16 satuan t ▫ t = 1120 : 16 = 70 hari

• Setiap naik 1000 m suhu udara turun 5° • Berapa umur panen di

▫ Tangerang (29°C) ▫ Cipanas (22°C)

8

FAKTOR CAHAYA

• Cahaya : ▫ Kualitas

▫ Intensitas

▫ Lama penyinaran

• Kualitas cahaya ▫ Etiolasi merupakan wujud morfologi tanaman kurang cahaya

diakibatkan distribusi tidak merata dan sintesis auksin kurang

▫ Cahaya menyebabkan auksin rusak; konsentrasi pada tempat bertentangan dengan cahaya lebih tinggi sehingga batang memanjang lebih cepat dari yang terkena cahaya (tempat pertumbuhan = membelok kecahaya !)

▫ Kualitas cahaya :

Ultra violet : 0.3-0.4 mikron (300-400 mu)

Fotosintesis (400-700 nm) = PAR

Infra merah : 0.7-10 mikron (700 - 1000 mu)

9

▫ Bagian spektrum tampak yang mengakibatkan arah gerakan (fototropisme) adalah ungu, biru dan hijau

▫ Bagian merah yang paling efektif untuk fotosintesis, tidak efektif untuk foto-tropisme

▫ Kualitas cahaya mempengaruhi perkecambahan dan pembungaan

• Intensitas cahaya ▫ Tanaman yang senang cahaya adalah yang mempunyai kejenuhan

cahaya 2500 fc (26900 lux)

▫ Tanaman senang naungan adalah yang mempunyai kejenuhan cahaya 1000 fc (10760 lux)

▫ Naungan buatan : kasa, plastik, kerai, paranet

▫ 1 fc (ft candle) = 10.760 lux (lx)

▫ 1 klx = 1,5 10-2 kal/cm2/menit

▫ 1 kal/cm2/menit = 6, 98 10-2 W/cm2

▫ Tanaman senang cahaya disebut heliofit

10

▫ Daun yang ternaungi biasanya lebih lebar, namun tipis (tembakau pembalut cerutu, agar lebar dan tipis, perlu dinaungi)

• Panjang hari ▫ Fotoperiodisme : respon tanaman terhadap panjang hari (ada

cahaya) Tanaman hari pendek (anggrek cattleya, mentimun, kentang,

kedelai, krisant) Tanaman hari panjang (bit gula, lobak dahlia) Netral (tomat, kapas, tembakau, padi, jagung)

▫ Tanaman hari pendek dan hari panjang ditentukan oleh titik kritis

▫ Titik kritis untuk tanaman hari panjang “8 jam” dan hari pendek “15 jam”

▫ Tanaman hari pendek : tanaman yang dapat berbunga jika mendapat penyinaran kurang dari 15 jam

▫ Tanaman hari panjang : tanaman yang dapat berbunga jika mendapat penyinaran lebih dari 8 jam

▫ Tanaman netral : tidak dipengaruhi oleh titik kritis untuk berbunga

11

Input Produksi

• Jenis Tanaman • Pola Tanam (monoklutur atau campuran) • Tingkat Kesuburan Tanah • Tingkat serangan hama, penyakit dan gulma • Tingkat penggunaan peralatan (manual atau

mekanisasi)

Keunggulan penanaman campuran dibanding monokultur: peningkatan produktivitas, stabilitas, dan keberlanjutan.

Jenis-jenis Input Produksi

• BAHAN :

1. Benih/Bibit

2. Pupuk

3. Obat-obatan

• Tenaga

1. Manusia

2. Hewan

3. Mesin

Penentuan Kebutuhan Benih

• Tentukan jarak tanam (misal kedelai 50 cm x 10 cm, 2 biji/lubang)

• Jumlah tanaman/ha =(10 000 m2 : (0.5 mx 0.10 m))2 = 400 000 biji/ha

• Tentukan bobot 100 biji (misal kedelai wilis = 10 g)

• Kebutuhan benih/ha = (400 000 : 100) 10 g = 40 000 g = 40 kg

• Jika tumbuh di lapang 90 % perlu penyulaman 10 % = 10 % x 40 kg = 4 kg

• Kebutuhan benih/ha = 44 kg

Jenis Pupuk

• Pupuk Organik

• Pupuk an-organik :

1. Pupuk tunggal : N (Urea), P (SP36),

K (KCl)

2. Pupuk Majemuk :N-P-K (15:15:15)

PUPUK ORGANIK

• Memperbaiki struktur tanah

• Meningkatkan daya pegang air tanah

• Menambah unsur hara makro dan mikro

• Meningkatkan ketersediaan hara tanah

• Bahan dapat berasal dari pupuk hijau, pupuk kandang, dan kompos

PUPUK HIJAU, KANDANG DAN KOMPOS

• Jenis pupuk hijau : orok-orok (Crotalaria juncea), lamtoro, gamal Calopogonium mucunoides, Centrosema pubescen, Peuraria javanica

• Jenis pupuk kandang : kotoran sapi, kerbau, kambing, kelinci, ayam

• Jenis kompos : sisa sampah rumah tangga, ssa sampah pasar, sisa hasil pertanian

• Proses pengomposan pupuk kandang?

PUPUK N, P, K

• Pupuk N berfungsi untuk pertumbuhan vegetatif (pembentukan daun)

• Pupuk P berfungsi untuk pertumbuhan generatif (pembentukan bunga, buah, dan rimpang)

• Pupuk K berfungsi sebagai perantara lancarnya reaksi metabolisme dalam tanaman

• N berada dalam pupuk Urea sebanyak 45 % • P dalam bentuk P2O5 berada dalam SP36 sebanyak 36 % • K dalam bentuk K2O berada dalam bentuk KCl sebanyak

60 %

TEKNIK PEMUPUKAN

• Tepat dosis, tepat waktu, tepat cara • Tepat dosis : perlu diketahui kebutuhan per hektar untuk

menentukan kebutuhan per satuan luas • Jika ditentukan kebutuhan pupuk untuk jagung manis perlu 4 ton

pupuk kandang/ha, 400 kg Urea/ha, 200 kg SP36/ha, dan 100 kg KCl/ha

• Lahan yang dimiliki 1000 m2, maka kebutuhannya : -pupuk kandang = (1000 m2: 10 000 m2) 4 ton=0.4 ton -Urea =(1000 m2:10 000m2) 400 kg = 40 kg -SP36 =(1000 m2:10 000m2) 200 kg = 20 kg -KCl =(1000 m2:10 000m2) 100 kg = 10 kg • Tepat waktu : perlu ditentukan waktu pemberian sesuai

pertumbuhan tanaman • Tepat cara : sebar,lingkar, alur sesuai jenis tanamannya

PENGENDALIAN HAMA, PENYAKIT DAN

GULMA • Hama : serangga/hewan yang menimbulkan

kerusakan pada tanaman • Penyakit : bakteri, jamur atau virus yang

menimbulkan keruskan pada tanaman • Gulma : tumbuhan yang bukan tanaman yang

diusahakan • Pengendalian Secara Terpadu : menggunakan

lebih dari satu cara, dan menggunakan bahan kimia sebagai alternatif yang terakhir

Tindakan preventif?

JENIS OBAT-OBATAN

• Insektisida : bahan kimia untuk mengendalikan serangga

• Fungisida : bahan kimia untuk mengendalikan jamur

• Rodentisida : bahan kimia untuk mengendalikan tikus

• Bakterisida : bahan kimia untuk mengendalikan bakteri

• Herbisida : bahan kimia untuk mengendalikan gulma

SIFAT PENGENDALIAN DAN BENTUK

BAHAN KIMIA • Sifat Pengendalian : 1. Kontak : hama, penyakit akan mati apabila terkena

langsung bahan kimia tersebut 2. Sistemik : bahan kimia akan meresap ke seluruh

jaringan tanaman, sehingga apabila tanaman dimakan ole hama, atau penyakit akan mati secara pelan-pelan

• Bentuk : 1. Bubuk (misal Dithane M-45) 2. Butiran (misal Furadan) 3. Cairan (misal Tiodan)

TEKNIK PENGENDALIAN HAMA,

PENYAKIT DAN GULMA • Volume semprot : jumlah air yang diperlukan untuk menyemprot

per hektar (biasanya sekitar 400 l/ha)

• Konsentrasi : bahan insektisida ayau fungisida atau herbisida per liter air

• Dosis : kebutuhan bahan insektisida atau fungisida atau herbisida per hektar atau per satuan luas.

• Dosis merupakan per kalian antara konsentrasi dan volume semprot

• Jika insektisida Tiodan disemprotkan dengan volume semprot 400 l air, dan konsentrasinya 2.5 cc/l, maka dosisnya : 2.5 cc/l x 400 l/ha = 1000 cc/ha = 1 l/ha

• Jika volume tangki (sprayer) 20 l, maka kebutuhan insektisida per tangki : 20 l x 2.5 cc/l = 50 cc/tangki

Interaksi Tanaman

Interaksi yang terjadi pada tanaman dapat bersifat positif, netral, atau negatif

Bentuk-bentuk interaksi tanaman 1. kompetisi: hubungan interaksi dua individu

tumbuhan baik yang sesama jenis maupun berlainan jenis yang dapat menimbulkan pengaruh negatif bagi keduanya, akibat keterbatasan sumberdaya (kompetisi yang umum terjadi di alam: kompetisi intraspesifik dan interspesifik)

2. Amensalisme: hubungan interaksi dua individu tumbuhan baik yang sesama jenis maupun berlainan jenis yang dapat menimbulkan dampak negatif bagi salah satu jenis saja (yang lainnya tidak dirugikan)

3. Alelopati: penghambatan pertumbuhan oleh suatu jenis tumbuhan terhadap jenis yang lain melalui pelepasan senyawa kimia beracun (asam salisilat dan ferulat, terpen, kafein, tanin, dll)

4. Parasitisme: bentuk interaksi negatif yang spesifik, yang memungkinkan tumbuhan yang satu hidup secara langsung pada tumbuhan lainnya dengan cara menyerap sumberdaya dari inangnya dengan sistem perakaran yang khusus.

Pengaruh Gulma pada Tanaman

Budidaya Gulma dapat menurunkan produksi dengan 3 cara:

1. Kompetisi (alelospoli): persaingan terhadap satu atau lebih sumberdaya yang jumlahnya terbatas (cahaya, hara, air)

2. Alelopati : gangguan yang disebabkan oleh senyawa kimia yang dihasilkan oleh gulma, baik hidup atau mati.

3. Alelomediasi: perantara timbulnya sumber penggangu yang berpengaruh terhadap faktor fisik ataupun biologis lingkungan

Interaksi Antara Tanaman dan

Organisme Lain Interaksi tanaman dengan organisme lain dapat

bersifat antagonisme ataupun mutualisme

Interaksi yang bersifat antagonisme: Interaksi antara mikroba-mikroba (fungi atau bakteri) yang bersifat parasit atau dapat menyebabkan penyakit tanaman, atau dapat terjadi dengan serangga atau hewan pemakan tumbuhan (predasi).

Interaksi yang bersifat mutualisme: interaksi tanaman dengan serangga atau hewan polinator, atau dapat terjadi dengan mikroba (fungi atau bakteri) yang membantu penyerapan hara.