ekologi tanaman - sandikaasri.files.wordpress.com · adalah tanaman yg tumbuh baik pada tempat yg...

28
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 U N I V E R S I T A S T R U N O J O Y O D E P A R T E M E N P E N D I D I K A N N A S I O N A L

Upload: trinhlien

Post on 06-Mar-2019

235 views

Category:

Documents


0 download

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)

diantara daun-daun tanaman.

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.

PERTEMUAN KE 3

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.