ekologi tanaman - sandikaasri.files.wordpress.com · adalah tanaman yg tumbuh baik pada tempat yg...
TRANSCRIPT
EKOLOGI TANAMAN
(TM – 3 – MK-Ekoltan-2015)
1. Dr. Ir. R. A. Sidqi Zaed Z.M., MS.
2. Drs. H. Kaswan Badami, MSi.
Prodi Agroekoteknologi
Fakultas Pertanian – UTM
2015
UN
IVE
RSITA S T R U N O
JOY
ODE
PA
RT
EM
E N P E N D I D I K A N NA
SIO
NA
L
PENGARUH CAHAYA /Rad. Mt Thd TANAMAN
Rad. Mt merupakan faktor utama drpd faktor iklim lainnya.
mempengaruhi keadaan faktor lainnya spt : suhu, Rh dan
angin.
sebagai sumber energi primer bagi tanaman.
Respon / pengaruh Rad. Mt thd tanaman pada dasarnya dibagi dlm
3 aspek, yaitu : 1. Intensitas.
2. Kualitas, dan
3. Fotoperiodisitas.
( lama penyinaran / panjang penyinaran (hari).
1. INTENSITAS RAD. MT :
adalah banyaknya energi yang diterima oleh suatu tanaman per
satuan luas dan per satuan waktu.
diukur dengan satuan : kal / cm2 / hari.
sudah termasuk lama penyinaran.
Besarnya Intensitas Rad. Mt yg diterima oleh tanaman tidak
sama setiap tempat dan waktu, tergantung kepada :
a. Jarak antara Mt dan bumi :
pd pagi dan sore, Intensitas Rad. Mt lebih rendah drpd siang
hari karena jarak Mt lebih jauh.
siang hari terasa lebih panas drpd pagi dan sore, karena Inten-
sitas Rad. Mt lebih besar.
pada siang hari merupakan titik terdekat dengan bumi.
Intensitas Rad. Mt di daerah sub tropis lebih kecil drpd di daerah
tropis, karena jarak Mt lebih jauh.
di puncak gunung lebih besar drpd daratan rendah.
( 1,75 g kal/cm2/menit) (1,50 g kal/cm
2/menit)
b. Musim :
Intensitas Rad. Mt pada musim penghujan lebih kecil drpd
musim kemarau, karena Intensitas Rad. Mt yg jatuh sebagian
besar diserap oleh awan.
pada musim hujan, awan banyak.
pada musim kemarau, awan sedikit.
c. Letak Geografis :
Intensitas Rad. Mt pada daerah di lereng gunung sebelah utara
dan selatan lebih besar drpd daerah di lereng gunung sebelah
timur dan barat, karena lama penyinarannya lebih pendek (
sinar
Mt terhalang gunung).
Intensitas Rad. Mt di daerah sebelah barat lebih kecil drpd
daerah sebelah timur, t/u pada musim hujan karena pada
sore hari lebih banyak awan.
Berdasarkan kebutuhan dan adaptasi tanaman thd Intensi-
tas Rad. Mt, dibagi dalam 2 kelompok / golongan :
1. Golongan Sciophytes / Shade Species / Shade Loving :
adalah tanaman yg tumbuh baik pada tempat yg ternaungi
dengan Intensitas Rad. Mt rendah.
mis : - tan. Kopi tumbuh bak pada Intensitas + 0 – 50 % dari sinar
rad. Mt penuh.
- tan. Coklat (Kakau) tumbuh baik pada Intensitas Rad. Mt
25 % dari rad. Mt penuh.
kedua tan tsb butuh naungan.
2. Golongan Heliophytes / Sun Species / Sun Loving :
adalah tanaman yg tumbuh baik pada Intensitas Rad. Mt penuh /
tinggi.
-> mis ; tan. Padi, jagung, ubi kayu dll.
Implikasi di lapang, melalui :
1. pengaturan pembuatan naungan.
2. pengaturan pola tanam, mis : tumpangsari.
Berdasarkan sifat-sifat morfologi dan fisiologi tanaman, kita dapat
menentukan apakah tanaman yg telah tumbuh di lapang itu keku-
rangan / kelebihan sinar Mt.
Tanaman yg tumbuh pada Intensitas Rad. Mt rendah :
- sepintas lebih subur, karena tanaman lebih tinggi.
- daun-daun rimbun, tetapi tanaman lebih lemah.
- kualitas hasil (kadar gula, kadar nutrisi dll) rendah.
Tanaman yg tumbuh pada Intensitas terlalu tinggi :
- pertumbuhan tanaman terhambat.
- cabang pendek dan daun kecil.
- hasil panen rendah, tetapi kandungan nutrisinya tinggi.
O/ki perlu Intensitas Rad. Mt optimum.
Intensitas Rad. Mt berpengaruh thd sifat fisologi tanaman,
antara lain sbb :
1. Laju fotosintesis.
2. Laju transpirasi.
3. Pertumbuhan memanjang dan pertumbuhan menuju ke
arah datangnya sinar.
4. Perkecambahan benih.
Fotosintesis (Ps) :
Ps : - merupakan suatu proses yg sangat menentukan thd kehid.
di dunia, karena melalui proses Ps pertama-tama dihasilkan
zat organik sbg sumber bahan makanan bagi makhluk hidup
yg dibentuk dari zat-zat organik.
Proses Ps dipandang sbg suatu proses dimana energi mt oleh
tanaman diubah menjadi energi kimia yg berupa KH diukur dalam
bentuk hasil bahan kering total tanaman.
Semakin tinggi Intensitas Rad. Mt , maka laju Ps semakin meningkat
s/d Intensitas tertentu (optimum), selanjutnya pada peningkatan
Intensitas Rad. Mt setelah titik optimum tdk dapat meningkatkan
laju Ps lagi.
Besarnya Intensitas optimum tdk sama setiap jenis tanaman.
Tanaman Shade Loving mempunyai Intensitas optimum lebih rendah
drpd tanaman sun loving.
Intensitas optimum dipengaruhi pula oleh konsentrasi CO2 di
atmosfir.
Intensitas optimum dapat ditingkatkan jika konsentrsi CO2 diting-
katkan.
Di Lapang Proses Ps merupakan proses yg sangat tdk efisien.
Di lapang : hanya + 1 – 2 % dari energi mt yg jatuh dapat dirombak
menjadi energi kimia dlm bentuk KH hasil panen.
Contoh : Intensitas Rad. Mt di Malang 400 kal/cm2/hari. Berapa ton KH
yg diperoleh dari hasil panen , seandainya seluruh energi Mt
tdk dapat diubah menjadi energi kimia oleh tanaman ?
-> Kalau 1 gram KH mengandung 4000 kalori, maka akan diperoleh hasil
panen sebesar :
400 x 108 x 365
------------------------------ = 3650 ton KH/ha/th
4 x 109
-> Kenyataan di lapang, hasil terbaik + 50 ton KH BK total tanaman : biji,
batang, daun dan akar per ha per tahun.
50
-> Efisiensi = -------------- x 100 % = 1,5 %
3650
-> Artinya ; dari 100 % energi mt yg jatuh , hanya 1,5 % yg dapat dirubah oleh
tanaman menjadi energi kimia.
berdasarkan data di atas , proses produksi pertanian / agronomi
bila ditinjau dari aspek energi Mt tdk lain bertujuan untuk me-
ningkatkan eisiensi koversi energi, meningkatkan atau mengurangi
energi mt yg hilang selama proses produksi.
Energi yg lolos, ditangkap (interseps), diserap (absorbsi), dipantul-
tulkan ( refleksi) dan diteruskan (transmisi).
Energi Rad. Mt yg :
- Lolos : + 30 %.
- ditangkap / intersepsi : + 70 %.
- dipantulkan / refleksi : + 20 %.
- diteruskan / transmisi : + 15 %
- diserap / absorbsi ; + 65 % pemanasan dan kejenuhan 5 – 15 %
transpirasi 50 %.
Besarnya energi Mt yg ditangkap (Intersepsi) tergantung bbrp
faktor :
1. Populasi Tanaman.
semakin besar populasi tan. , maka energi mt yg lolos semakin
sedikit.
untuk meningkatkan hasil per ha, dilakukan dgn memperbanyak
populasi tan (mempersempit jarak tanam) s/ batas tertentu, yaitu
pada tingkat populasi optimum.
jika melebihi populasi optimum maka terjadi penurunan efisiensi
energi mt, krn adanya pengah saling menaungi (mutual shading)
2. Laju Pertumbuhan Tanaman :
berpengaruh thd banyaknya energi Mt yg ditangkap tanaman.
semakin cepat laju pertumbuhan tanaman, maka semakin cepat
tajuk tanaman menutup tanah shg kehilangan energi karena
lolos (tdk dpt ditangkap) dpt segera dikurangi.
3. Sistem Bertanam :
sistem tumpangsari (inter croping) dpt mengurangi atau meman-
faatkan energi Mt yg lolos oleh tanaman selanya.
Tanaman sela diharapkan tdk mengganggu tanaman pokoknya.
Beberapa faktor yg dapat mengurangi kehilangan energi Mt
akibat adanya pantulan dan penerusan :
1. Kekasaran Tajuk :
Bentuk tajuk tanaman yg kasar lebih efisien drpd tajuk yg rata /
halus. karena energi Mt yg dipantulkan dpt ditangkap kembali
oleh daun-daun tan. Yg berada di sebelahnya pd posisi
yg lebih tinggi.
2. Sudut Daun :
Tanaman yg punya sudut daun kecil atau daun tegak akan lebih
efisien drpd daun dgn sudut daun horizontal atau sudut datar.
Tanaman berdaun tegak lebih efisien dalam memanfaatkan
energi Mt, Karena mempunyai daun-daun positif lebih banyak
drpd daun-daun horizontal.
Daun-daun Positif :
- Daun-daun yg menerima / menangkap intensitas Rad. Mt yg lebih banyak
drpd yg tdk menerima Rad. Mt.
- Laju Ps > Laju Respirasi , shg Net Ps lebih besar (+).
- Pertumbuhan atau produksi tan tinggi.
Daun-daun Negatif :
- Daun-daun yg tdk menerima Intensitas Rad. Mt lebih banyak drpd yg
menerima rad. Mt.
- Laju Ps < Laju Respirasi, shg Net Ps rendah (-)
- Pertumbuhan atau produksi tan rendah.
Titik Kompensasi :
- Suatu keadaan daun pada tanaman dimana Laju Ps = Laju Respirasinya,
shg Net Ps = 0
- Pertumbuhan tanaman mengalami stagnan.
- Produksi kurang baik (sedang).
Tdk ada KH yg dpt digunakan untuk tumbuh atau disimpan dalam tempat
penyimpanan cadangan makanan, spt : biji, umbi, batang.
3. ILD (Indek Luas Daun) :
adalah merupakan perbandingan antara luas daun dengan luasan
tanah yg ditutupi / dinaungi oleh daun-daun tersebut.
ILD = 3, artinya dari 1 m2 luas permukaan tanah di atasnya ada
daun seluas 3 m2.
Berkaitan dgn hilangnya energi Mt karena penerusan (transmisi).
Tanaman yg punya ILD tinggi punya daun yg berlapis-lapis,
shg rad. Mt yg diteruskan dari daun bagian atas masih ditangkap
oleh daun-daun di bawahnya.
Perlu dicari ILD optimum.
4. Tebal Tipisnya Daun (SLA = Specific Leaf Area) :
Merupakan perbandingan antara luas daun dengan BK daun pada
luasan tersebut.
SLA tinggi daun tsb tipis.
Berpengaruh thd banyaknya Rad. Mt yg diteruskan oleh daun.
SLA >> Rad Mt yg diteruskan >>
Daun yg tebal > efisien drpd daun tipis.
5. Warna Daun :
Berhubungan dgn kemampuan daun u/ menyerap (mengabsorbsi)
energi Mt yg telah ditangkap o/ daun.
Daun yg berwarna hijau gelap lebih banyak menyerap sinar Mt
drpd daun yg berwarna hijau terang.
6. Sudut datangnya Rad. Mt :
Semakin kecil sudut datangnya Rad. Mt, maka Rad. Mt yg ditang-
kap semakin besar.
Semakin besar sudut datangnya Rad. Mt, maka Rad. Mt yg ditang-
kap semakin kecil karena banyak yg dipantulkan.
7. Panjang Gelombang :
Semakin pendek gelombang Rad. Mt, maka Rad Mt yg diserap
daun semakin banyak.
Semakin panjang gelombang Rad. Mt, maka Rad. Mt yg diserap
daun semakin sedikit.
Eff. Konversi Energi Mt o/ tanaman sangat rendah karena energi
Mt yg telah diserap tdk seluruhnya digunakan tanaman dalam pro-
ses Ps untuk menghasilkan KH.
Intensitas Rad. Mt yg diserap (65 %), sebagian hilang karena :
Transpirasi (50 %).
Proses pemanasan dan kejenuhan (5 – 15 %).
Proses transpirasi dianggap sbg pemborosan energi, karena
energi Mt yg digunakan untuk menguapkan air.
PADA UMUMNYA :
Semakin meningkat Intensitas Rad. Mt, maka laju Ps semakin me-
ningkat sampai pada batas-batas tertentu.
Bila Intensitas Rad. Mt terus meningkat, maka tdk lagi diikuti o/
meningkatnya laju Ps karena telah terjadi kejenuhan energi Mt.
Titik Batas Jenuh adalah titik optimum Intensitas Rad. Mt.
Pada titik optimum Intensitas Rad. Mt, maka laju Ps pada titik
tertiggi.
Ada beberapa faktor internal yang berpengaruh thd EKE Mt
berhubungan dgn proses Ps :
1. Macam lintasan karbon dalam proses metabolisme :
a. Tanaman dgn lintasan karbon C3 (Calvin).
mis : padi, kacang-kacangan, tembakau, dll.
Tdk efisien dalam EKE Mt, sebab melakukan proses proses
“ fotorespirasi “ shg fotosintat banyak dibongkar lagi
pemborosan Net Ps rendah.
b. Tanaman dgn lintasan karbon C4 (asam dikarboksilat).
mis : jagung, shorgum, tebu, sebagian tan. Tropis daerah kering.
Tdk ada proses “ Fotorespirasi “, kalaupun ada sangat kecil
shg tan. Lebih efisien.
2. Sifat anatomi organ Ps :
Seperti : jumlah dan ukuran stomata, kandungan klorofil.
Berpengaruh thd penggunaan energi Mt.
=> Stomata daun berperan dlm penyerapan CO2 yg digunakan dalam
proses Ps.
3. Umur Jaringan :
Berpengaruh thd Efisiensi Ps krn berhubungan dgn kandungan
klorofil dan kadar air.
Semakin tinggi kandungan klorofil dan tersedianya air yg cukup
, maka akan memacu jalannya proses Ps.
Proses Ps terjadi di klorofil, butuh air dan chy Mt (energi Mt).
4. Efisiensi Translokasi :
Menggambarkan berapa bagian dari fotosintat ditranslokasikan
dan disimpan dalam tempat-tempat penyimpanan cadangan ma-
kanan.
Bila fotosintat di daun tdk segera dapat ditranslokasikan ke
bagian tanaman lain, maka tdk Efisien.
karena :
=> maka akan mengganggu jalannya proses Ps sendiri.
=> fotosintat menghalangi jalannya chy Mt menuju klorofil dan
mengganggu kerja klorofil sendiri.