FAKTOR LINGKUNGAN DALAM PERTUMBUHAN TANAMAN
BAHAN KULIAH DASAR-DASAR AGRONOMI
Lingkup dan TIK Lingkup Mempelajari faktor tanah, suhu, dan cahaya Pengaruh faktor lingkungan terhadap pertumbuhan tanaman Modifikasi faktor tumbuh agar tanaman tumbuh lebih baik TIK Mahasiswa dapat menjelaskan faktor lingkungan tumbuh tanaman yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan Mahasiswa mengerti Interaksi antar faktor tumbuh dan pertumbuhan tanaman 2
Relevansi dengan Bab Lain Bab ini menjadi dasar dalam kegiatan teknik
budidaya Bab ini menghubungkan tentang proses
pertumbuhan dengan faktor lingkungan (bab-bab terdahulu) Bab ini menjelaskan apa saja yang mempengaruhi
pertumbuhan dan produktivitas yang dibahas pada bab sebelumnya
3
Tantangan umum Abad 21 Ledakan penduduk dunia pasokan pangan terbatas dan menjadi mahal Liberalisasi perdagangan Isue lingkungan (global warming dsb.) Perubahan sosial ekonomi masyarakat Krisis energi bio-energi Keterbatasan material industri serat dsb. 4
PERTANIAN
Tantangan Lingkungan
Lahan subur ke non pertanian
5
Erosi dan kekeringan
Deforestation
Degradasi lahan
Interalasi Problem
DEGRADASI LAHAN
PRODUKTIVITAS TURUN
KEAMANAN PANGAN KEMISKINAN
6
Teknologi berbasis kearifan lokal
Keamanan dan mutu produk
CIRI PERTANIAN MASA DEPAN
Pengelolaan SDA berkelanjutan 7
Ramah lingkungan
Kesejahteraan petani
Bahan baku industri
INTERAKSI BERBAGAI FAKTOR TUMBUH Cahaya
Kualitas, Intensitas, Panjang hari
Hama dan patogen penyebab penyakit
CO2 O2
Mikro Organisme
Gulma
8
Tanah Hara, kelembaban, pendukung mekanik
Outline Bab 7 1. Faktor Tanah
a. Pengertian tanah b. Sistem tanah 1) Mineral anorganik 2) Bahan organik tanah 3) Organisme tanah 4) Atmoster tanah 5) Air tanah c. Klasifikasi tanah d. Kesuburan tanah e. Hubungan air tanaman
tanah f. Kelembaban tanah g. Gerakan air 9
2. Faktor Suhu 3. Faktor Cahaya
Mutu dan jumlah cahaya b. Cahaya dan fotosintesis a.
FAKTOR ABIOTIK Tanah
10
Fungsi tanah : Sumber unsur mineral Tempat persediaan air Tempat berpegang
Hidroponik Budidaya tanaman tanpa media tanah Perlu larutan hara yang tepat, baik jumlah maupun perimbangan masing-masing unsur Perlu tempat berpegang Relatif mahal, cocok untuk tanaman yang bernilai ekonomi tinggi
PROFIL TANAH O Sampah A Partikel mineral dan organik B Partikel halus C Padas lapuk D Padas (batuan induk)
11
HORIZON (1)
Gradasi yang nyata dari batuan induk ke top soil (lapisan olah) Morfologinya penting untuk klasifikasi tanah Dibagi menjadi A, B, C dan D
Horizon A :
Zone pencucian (eluviasi) Banyak akar, bakteri, cendawan, cacing, nematoda (bahan hidup) Miskin zat terlarut Kehilangan fraksi liat, besi & oksida
aluminium 12
HORIZON (2) Horizon B Zone penumpukan (iluviasi) Kurang bahan hidup Liat, besi & oksida aluminium tinggi Lengket jika basah, keras jika kering Horizon C Batuan terlapuk Sering berupa batuan induk Ada yang menganggap bukan tanah sebenarnya
13
Horizon D Lapisan di bawah horizon C Dari batuan induk
SISTEM TANAH A. Mineral anorganik B. Bahan organik C. Organisme tanah D. Atmosfir tanah E. Air tanah
14
• • • • •
Partikel tanah Tekstur tanah Struktur tanah KTK Reaksi tanah
MINERAL ANORGANIK (1) Dari pelapukan bahan
induk
1-99 % dalam tanah liat Campuran partikel yang
berbeda ukuran, komposisi & sifat kimia & fisiknya
Partikel (berdasarkan
ukuran)
Batu kerikil ( 1.0 mm) Pasir (0.05 - 1.0 mm) Debu (0.002 - 0.05 mm) Liat ( ≤ 0.002 mm)
Perbandingannya
menentukan tekstur tanah
15
http://www.cartage.org.lb/en/themes/sciences/earthscience/geology /Soils/SoilMorphology/SoilMorphology/SoilTexture/textleaching.gif
MINERAL ANORGANIK (2) Liat : Berukuran submikroskopik Aktif secara fisik & kimia Sebesar koloid Struktur kristal disebut micelles Terdiri dari keping-keping, yang diikat O-H atau ion-ion di antara keping; Bermuatan negatif Menarik ion positif (H+, Ca++, Mg++) 16
oleh
Tekstur dan Struktur Tanah Tekstur : perbandingan antara komponen
pasir, liat dan debu pada satu jenis tanah Struktur : pengaturan atau susunan partikel-
partikel tanah menjadi agregat
17
Ilustrasi antara Tekstur dan Struktur Bata
STRUKTUR Pasir
Semen 18
SEGITIGA TEKSTUR
http://www.scotland.gov.uk/Public ations/ 2005/12/01130314/03147
Contoh : 30 pasir, 20 debu, 50 liat Tekstur ? 19
menentukan : • Daya menahan air • Laju infiltrasi air Tanah kasar : Infiltrasi & perkolasi cepat
Tanah ringan :
Tanah halus : infiltrasi dan perkolasi lama
Tanah berat :
Kandungan liat rendah Pasir dan partikel kasar
lainnya tinggi Mudah diolah
Kandungan liat tinggi Partikel halus tinggi Sangat berat diolahnya
Struktur Tanah Tanah ada yang berstruktur tunggal
dan majemuk Tipe Struktur
Ukuran Agregat (mm)
Kolum
> 25
Bongkah
5 - 25
Granular
3-5
Remah
1-3
Masif
Kompak atau berlumpur
Bahan organik dan pembenah tanah dapat memperbaiki struktur tanah
Mekanisme agregasi tanah 1. Mikroorganisme tanah mengeluarkan senyawa yang berfungsi sebagai ‘perekat’ dan mengikat partikel tanah 2. Fungi mempunyai hifa yang memanjang ke dalam tanah dan mengikat partikel tanah 3. Akar juga mengeluarkan gula ke dalam tanah dan membantu dalam mengikat partikel tanah 4. Oksida juga berperan sebagai perekat. 5. Secara alami, partikel tanah saling menarik satu sama lain melalui daya elektrostarik
22
Granular
23
Bongkah
Prismatik
Masif
PERTUKARAN KATION KTK (kapasitas tukar kation) :
kesanggupan tanah untuk mempertahankan dan mempertukarkan kation-kation H+, K+, Ca++, Mg++ Perbandingan terbalik dengan
ukuran partikelnya (tanah halus > tanah kasar) Bila terdapat dalam jumlah sama,
H+ mengganti Ca++ mengganti Mg++ mengganti Na+
Tipe Tanah
Kation dalam jumlah banyak dapat
menggantikan kation lain dalam jumlah sedikit Ion H+ dapat tersedia terus oleh
respirasi akar dan pembusukan biologi Co2 + H2O H2CO3 H+ + HCO324
KTK (meq/100 g tanah)
Pasir
2-4
Lempung berpasir
2-17
Lempung
7-16
Lempung berdebu
9-26
Liat dan lempung liat
4-60
Tanah organik
50-300
REAKSI TANAH Keasaman/kebasaan tanah pH = 0 - 14
1 pH = - log —— [H+] Menentukan ketersediaan hara pH 6 - 7 cocok untuk pertumbuhan tanaman secara
umum Ada beberapa tanaman yang sesuai pada pH 4,5 - 6 (Famili Ericaceae : Rhododendron, gardenia,
azalea, camelia, famili teh, kranberi, bluberi) pH dapat ditingkatkan dengan pengapuran CaCO3, Ca
(OH)2, CaMgCO3), yaitu memberikan kapur pertanian
pH dapat diturunkan dengan memberikan belerang
(sulfur) 25
SISTEM TANAH A. Mineral anorganik B. Bahan organik C. Organisme tanah D. Atmosfir tanah E. Air tanah
26
BAHAN ORGANIK Bahan organik adalah fraksi yang berasal dari organisme
hidup Humus : Resisten terhadap pemecahan lebih lanjut Banyak di lapisan atas Contoh bahan organik : Kompos Pupuk kandang Sisa tanaman (jerami, sekam, daun pupuk hijau) Dapat meningkatkan : Daya pegang air Sumber mineral Retensi & pertukaran kation menahan sejumlah mineral Memperbaiki struktur tanah Memperbaiki aerasi 27
MINERALISASI Penguraian bahan organik oleh bakteri,
cendawan dan organisme lain menjadi CO2, H2O, & mineral Penting dalam lingkaran kimia : Absorbsi mineral lewat akar ke bagian tanaman Kematian tanaman Dekomposisi & pelepasan mineral Tanah (berdasar kandungan bahan organik) : Tanah mineral : bahan organik < 20% Tanah organik : bahan organik > 20% (gambut) 28
SISTEM TANAH A. Mineral anorganik B. Bahan organik C. Organisme tanah D. Atmosfir tanah E. Air tanah
29
• • • •
Bakteri Cendawan Meso fauna Makro fauna
ORGANISME TANAH Akar : Memecah batuan dan tanah Hasil respirasi : Meningkatkan kandungan asam karbonat Meningkatkan kelarutan mineral Bakteri : Menguntungkan : Dekomposisi bahan organik Fiksasi N bebas di udara menjadi senyawa N Merugikan : Penyakit tular tanah 30
1. Bakteri dekomposisi Simbiotik Non simbiotik 2. Cendawan : Menguntungkan : Dekomposisi bahan organik jadi hara mineral Simbiose dengan akar untuk melarutkan hara dan serapannya (mikorhiza) 3. Mikorhiza : Meningkatkan ekstraksi air tanah Meningkatkan penyerapan hara, terutama p oleh akar 4. Cacing, semut, serangga kecil (menambah kesuburan tanah) 31
Contoh : Fiksasi N pada tanaman kedelai pada bintil
akar Pada bintil terdapat bakteri Rhizobium
japonicum Kerjasama dengan inang : Simbiose mutualisme Bakteri memperoleh karbohidrat dari tanaman
kedelai, dan kedelai memperoleh N dari bakteri Analisis aktivitas bintil / nitrogenase Secara visual : Bintil dibelah berwarna pink bintil aktif Laboratoris : Metode aka (ace thycene reduction assay) 32
TAHAP NODULASI Umur Bintil (hari)
Tahap Nodulasi
0
Rhizobium masuk ke akar rambut/sel epidermis
1-2
Benang infeksi mencapai dasar sel epidermis dan memasuki korteks
3-4
suatu massa kecil sel terinfeksi dalam bintil
5
pembagian pesat dari sel bakteri dan inang
7-9 12-18 23 28-37 50-60 33
bintil mulai tampak jaringan bakteroid berwarna merah muda, mulai terjadi fiksasi N sebagian besar pembagian sel berhenti priode aktif fiksasi N bintil maksimum besarnya pelapukan bintil
Mycorhica
5 4 3 2 1 0
0,1
0,2
0,4 Pupuk TSP (kg)
Tanggap Pemupukan P Terhadap Bobot Kering Ubi Kayu (Diberi Mikorhiza dan Tanpa Mikhoriza) 34
Pertemuan ke dua
35
SISTEM TANAH A. Mineral anorganik B. Bahan organik C. Organisme tanah D. Atmosfir tanah E. Air tanah
36
ATMOSFER TANAH Kandungan CO2 tanah > dari udara Kandungan O2 tanah < dari udara
mempengaruhi respirasi akar tanaman yang tergenang akan mengalami gejala seperti gejala kekeringan (kecuali padi/sejenisnya) Dipengaruhi respirasi akar & mikroorganisme Air tanah (dibahas dalam hubungan air tanah & tanaman)
37
SISTEM TANAH A. Mineral anorganik B. Bahan organik C. Organisme tanah D. Atmosfir tanah E. Air tanah
38
Air higroskopis
Air tersedia
Air gravitasi
Dibahas lebih dalam di sub bab Hubungan Air
tanaman dan tanah
39
Outline Bab 7 1. Faktor Tanah
a. Pengertian tanah b. Sistem tanah 1) Mineral anorganik 2) Bahan organik tanah 3) Organisme tanah 4) Atmoster tanah 5) Air tanah c. Klasifikasi tanah d. Kesuburan tanah e. Hubungan air tanaman
tanah f. Kelembaban tanah g. Gerakan air 40
2. Faktor Suhu 3. Faktor Cahaya
Mutu dan jumlah cahaya b. Cahaya dan fotosintesis a.
KLASIFIKASI TANAH Di daerah lembab : Tanah tundra Podsolik Laterik Di daerah arid & semi arid : Timbunan serasah & humus tebal Reaksi tanah masam Oksida besi & air telah tercuci dari horizon atas Organisme tanah utama : cendawan Potensi baik untuk pertanian 41
Pada tahun 1965 kelompok survai tanah amerika menggunakan
sistem baru : “ the seventh approximation” Mencakup 8000 seri tanah & 80 000 tipe dan fase tanah Derajat ketepatan tinggi Menekankan sifat-sifat tanah Berbeda dengan sistem lain dalam hal ! Nomenklatur dari kategori tinggi seluruhnya baru Difinisi dari kelas-kelas lebih kuantitatif dan spesifik Ada 10 ordo tanah Misal : oxisol : Oxi : oksida Sol : tanah Artinya : Tanah tropika yang mengandung sejumlah besar oksida besi & Ali Kategori lebih rendah mencakup subordo, kelompok besar
subkelompok, famili, seri dan tipe tanah, subordo diberi nama menurut wajah horizon yang menyolok
42
Outline Bab 7 1. Faktor Tanah
a. Pengertian tanah b. Sistem tanah 1) Mineral anorganik 2) Bahan organik tanah 3) Organisme tanah 4) Atmoster tanah 5) Air tanah c. Klasifikasi tanah d. Kesuburan tanah e. Hubungan air tanaman
tanah f. Kelembaban tanah g. Gerakan air 43
2. Faktor Suhu 3. Faktor Cahaya
Mutu dan jumlah cahaya b. Cahaya dan fotosintesis a.
KESUBURAN TANAH Tingkatan kesuburan tanah tergantung : Kelarutan dan ketersediaan hara pH tanah Kapasitas tukar kation (KTK) Tekstur tanah Jumlah bahan organik
44
NITROGEN Nitrogen : Membatasi pertumbuhan Bentuk tersedia ion NO3- dan NH4+ Bentuk NO2 tidak stabil & meracuni Fiksasi N : Tanaman kacang-kacangan Ganggang biru hijau : Anabaena sp Yang hidup pada inang Azolla
pinnata Di lahan sawah Di udara N2 + H2 NH3 Bantuan kilat Penguraian asam amino melalui amonifikasi & nitrifikasi
amonifikasi Asam-asam amino --------------- > NH4+ (ion amonium) Nitrifikasi NH4+ ------- NO2- (ion nitrit) ------- NO3- (ion nitrat) 45
Nitrosomonas Nitrosococcus
nitrobakter
SIKLUS NITROGEN
46
Komponen Utama dalam Siklus Nitrogen Component Atmospheric nitrogen
Atmospheric fixation and deposition
Crop harvest
Animal manures and biosolids Biological fixation by legume plants
47
Loss from soil
Industrial fixation (commercial fertilizers) Volatilization
Plant residues
Runoff and erosion
Plant uptake Organic nitrogen
Immobilization mineralization
Input to soil
Ammonium (NH4+)
Denitrification Nitrate (NO3-)
Input, output, organisme terlibat ~ air, suhu, pH
Leaching
Unsur N hilang dari tanah melalui : Pemanenan Pencucian Denitrifikasi
Penambahan Cara Sisa tanaman dan hewan Fiksassi N Simbiotik Non Simbiotik Listrik dan hujan 48
Pengambilan Kg/ha
Cara
Kg/ha
Variasi
Panen tanaman
Variasi
40-200 40-50
Pencucian Rotasi tanaman Tanah Bera
5-10 60-70
Erosi Denitrifikasi
5-6 40-50
5-6
FOSFOR DAN KALIUM Fosfor (P) Lebih stabil dalam tanah Diikat oleh kalsium, magnesium, besi, & alumunium (fiksasi
fosfat) membuatnya tidak tersedia bagi tanaman Ketersediaan fosfor tergantung ph tanah :
pH 2-5, p diendapkan oleh kompleks aluminium & besi pH 7-10 diendapkan oleh kompleks kalsium pH 5-7 dalam bentuk mono atau dikalsium fosfat dapat tersedia bagi
tanaman
Kalium atau Potassium (K) Tersedia dalam bentuk ion Banyak dalam tanah mineral Rendah pada tanah organik
49
Nitrogen NO3
Fosfat PO4
Kalium K2 O
Gerakan N, P, dan K secara relatif dalam tanah • Gerakan N yang sangat cepat disebabkan kelarutan sempurna dari nitrat. • Gerakan P dikendalikan oleh rendahnya kelarutan persenyawaaan P. • Walaupun persenyawaan K dalam tanah stabil, gerakan K dikendalikan oleh sifat pertukarannya dengan fraksi-fraksi koloid • Panah ke atas = pengambilan oleh tanaman dan 50
• Panah ke bawah = kehilangan karena larut/erosi
Kalsium (Ca) Jarang tanaman kekurangan Ca Berpengaruh pada mikroorganisme tanah, pH tanah sehingga berpengaruh pada absorbsi ion-ion lain Sering ditambahkan dalam tanah sebagai kapur pertanian (kaptan) Tersedia dalam bentuk kation Mempengaruhi mutu buah (tomat, apel dll) Magnesium (Mg) Tersedia dalam bentuk kation Sering kekurangan pada tanah pasir yang masam di daerah lembab Sangat diperlukan untuk pembentukan klorofil 51
Sulfur (belerang, S) Ditambahkan oleh hujan didaerah industri (SO2) Sumber utama berasal dari bahan organik dan gunung berapi Sering ditemukan defisiensi pada tanah yang rendah bahan organiknya Mangan (Mn) Tersedia dalam bentuk ion Pada tanah alkalis, bahan organik tinggi, suasana aerobik, mangan dioksidasi, maka tidak tersedia bagi tanaman Pada tanah masam, bahan organik rendah, suasana anaerob, sering terjadi keracunan mangan Boron, Seng, Tembaga, & Molibdenum (B, Zn, Cu, Mo) Diperlukan dalam jumlah kecil Jarang terjadi defisiensi Mempengaruhi mutu pucuk/bunga 52
Outline Bab 7 1. Faktor Tanah
a. Pengertian tanah b. Sistem tanah 1) Mineral anorganik 2) Bahan organik tanah 3) Organisme tanah 4) Atmoster tanah 5) Air tanah c. Klasifikasi tanah d. Kesuburan tanah e. Hubungan air tanaman
tanah f. Kelembaban tanah g. Gerakan air 53
2. Faktor Suhu 3. Faktor Cahaya
Mutu dan jumlah cahaya b. Cahaya dan fotosintesis a.
HUBUNGAN AIR-TANAH-TANAMAN Peranan air pada tanaman :
Bahan baku fotosintesis Senyawa utama pembentuk protoplasma Pelarut dan media pengangkutan hara Medium untuk reaksi-reaksi metabolisme Menjaga turgiditas dari sel-sel jaringan Penting pada fase pemanjangan sel
Kebutuhan air : jumlah satuan air yang diisap per satuan bobot kering yang dibentuk
(Contoh : cemara 50 (g air/ g BK) ; sayuran 2500 (g air/ g BK); umumnya 300-1000 ( g air/ g BK)
Transpirasi kehilangan air melalui permukaan tanaman (jaringan hidup)
Evapotranspirasi kehilangan air dari suatu areal pertanaman lewat evaporasi (penguapan) dan
transpirasi
Kehilangan air tergantung suhu, kelembaban relatif & gerakan udara 54
55
Outline Bab 7 1. Faktor Tanah
a. Pengertian tanah b. Sistem tanah 1) Mineral anorganik 2) Bahan organik tanah 3) Organisme tanah 4) Atmoster tanah 5) Air tanah c. Klasifikasi tanah d. Kesuburan tanah e. Hubungan air tanaman
tanah f. Kelembaban tanah g. Gerakan air 56
2. Faktor Suhu 3. Faktor Cahaya
Mutu dan jumlah cahaya b. Cahaya dan fotosintesis a.
Kelembaban tanah : Air mengalir dari potensial air tinggi ke potensial air rendah Pada tanah kering, gerakan cepat dan sebaliknya Air dalam tanah terdiri dari : Air kapasitas lapang : jumlah air maksimum setelah air gravitasi habis (tuntas) Air higroskopik : air yang terikat oleh partikel tanah; tidak tersedia bagi tanaman Air kapiler : air yang berada antara kapasitas lapang dan air higroskopik jumlah yang tersedia bagi tanaman Titik layu permanen : kandungan air tanah pada saat terjadi
kelayuan yang tidak dapat balik
Air higroskopis 57
Air tersedia
Air gravitasi
Daya pegang air tanah liat > tanah pasir Bila diberi bahan organik, tanah pasir dapat lebih menahan air Bila diberi bahan organik, tanah liat dapat lebih berpori-pori (beraerasi) Tekanan pada kapasitas lapang = -0,3 bar Tekanan pada titik layu permanen untuk tanaman : Hidrofit (perlu air banyak) = - 7 bar Mesofit (perlu air sedang) = - 15 bar Xerofit (perlu air sedikit) = - 30 bar (1 bar = 1.019 atm) Gerakan air tanah Perkolasi : gerakan air melalui tanah, di dalam tubuh tanah, ke segala arah Infiltrasi : gerakan air masuk ke dalam tanah, lewat permukaan tanah 58
Contoh : Tanaman Tergenang
Daun mengering
59
Outline Bab 7 1. Faktor Tanah
a. Pengertian tanah b. Sistem tanah 1) Mineral anorganik 2) Bahan organik tanah 3) Organisme tanah 4) Atmoster tanah 5) Air tanah c. Klasifikasi tanah d. Kesuburan tanah e. Hubungan air tanaman
tanah f. Kelembaban tanah g. Gerakan air 60
2. Faktor Suhu 3. Faktor Cahaya
Mutu dan jumlah cahaya b. Cahaya dan fotosintesis a.
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,
61
yang akhirnya Mempengaruhi pematangan, dormansi, pembungaan, pembuahan atau pembentukan umbi atau cadangan pangan
Suhu Kardinal Suhu kardinal : suhu dimana perubahan kecepatan proses
yang berlangsung adalah kritikal bagi survival pertumbuhan atau daya membiak tanaman (tergantung jenis 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, S) jumlah panas yang diperlukan
untuk mencapai panen dihitung dari nilai waktu suhu yang dihitung berdasar nilai suhu dasar tertentu
62
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 suhu rata-rata harian = 29°C Cipanas suhu rata-rata harian = 22°C 63
Outline Bab 7 1. Faktor Tanah
a. Pengertian tanah b. Sistem tanah 1) Mineral anorganik 2) Bahan organik tanah 3) Organisme tanah 4) Atmoster tanah 5) Air tanah c. Klasifikasi tanah d. Kesuburan tanah e. Hubungan air tanaman
tanah f. Kelembaban tanah g. Gerakan air 64
2. Faktor Suhu 3. Faktor Cahaya
Mutu dan jumlah cahaya b. Cahaya dan fotosintesis a.
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) 65
Infra merah : 0.7-10 mikron (700 - 1000 mu)
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, tolenet 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 66
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 67
KEADAAN FAKTOR PEMBATAS Semua faktor lingkungan tersebut, bila berada dalam
suatu situasi yang menyebabkan laju pertumbuhan rendah, disebut faktor pembatas. Lihat gambar hukum minimum Liebig ! (untuk unsur hara) Betapapun besarnya faktor lain diperbaiki, bila faktor
pembatas tersebut tetap, hasil panen tidak akan meningkat. Hal tersebut berlaku dengan faktor suhu, cahaya, kelembaban, dll. Karena itu perlu memperhatikan syarat ekologi ! Berlaku hukum Minimum Liebig’s : hasil maksimum
suatu proses ditentukan oleh faktor yang paling minimum 68
Hukum Minimum Liebig’s
S
K
P
C N
O
H
Ca Mg
Zn
Fe
Proses metabolisme ditentukan tinggi bilah Fe (faktor ini merupakan faktor pembatas)
69
Tipologi Lahan Hutan Sub tropis
Humid
Lahan Basah
70
Lahan Kering
Tropis
Semi humid
Lahan Basah
Lahan Kering
Semi arid
Semi arid
Lahan Basah
Lahan Kering
Berdasarkan Bulan Basah (BB) : Humid
: lebih besar 7 BB Semi humid : 4.5 – 7 BB Semi Arid : 2 – 4.5 BB Lahan Basah
: Lahan yang mempunyai kandungan air tanah lebih dari kapasitas lapang
Lahan Kering : Lahan yang mempunyai kandungan
air tanah kurang dari kapasitas lapang
Berdasarkan Ketinggian Tempat : Lahan Dataran Rendah Lahan Dataran Tinggi 71
Lahan Basah Lahan Rawa : Pasang Surut : Berdasarkan Tinggi Muka Air : Tipe A, B, C Lebak : Berdasarkan Tinggi Muka Air : Tipe A, B, C Lahan Sawah : Sawah Beririgasi : Teknis Semi
Teknis
Sawah Tadah Hujan
72
Kendala budidaya tanaman di lahan basah dan lahan kering Lahan basah Kelebihan air (perlu drainase atau tata air yang baik) Pirit tinggi (FeS), terutama pada lahan pasang surut (perlu tata air yang baik) pH rendah, terutama pada lahan gambut disebabkan oleh pelepasan asam-asam organik Lahan kering Sering kekurangan air (perlu pengaturan waktu tanam, pemberian mulsa) Erosi tinggi (perlu konservasi tanah dan air) pH rendah, pada tanah-tanah mineral tua disebabkan oleh Aldd Kandungan bahan organik rendah 73
Penggunaan Lahan Berdasarkan Tipologi Lahan Pasang Surut : Lahan yang terkena langsung oleh
pasang surut air laut Lebak : Lahan yang terkena langsung pasang surut dari sungai Tipe A : lahan terus menerus kondisi airnya tergenang
Komoditi : Padi terus menerus selama satu tahun Tipe B : lahan saat tertentu (MH) airnya tergenang dan saat tertentu (MK) tidak tergenang Komoditi : Padi – Palawija Tipe C : lahan yang tinggi muka airnya sekitar 50 cm di bawah permukaan tanah Komoditi : Palawija, dan Perkebunan misal kelapa 74
Lahan pasang surut
75
OPT_2011
Kedelai dengan sistem budidaya jenuh air di lahan pasang surut
76
OPT_2011
Lahan Sawah : Tanaman pangan : padi, jagung, kedelai Tanaman sayuran : Kacang panjang, timun, bawang merah
Lahan Kering : Tanaman Pangan : Padi gogo, jagung, kedelai, umbi-umbian Tanaman Perkebunan : kelapa, kelapa sawit, kopi, kakao,
karet, teh Tanaman Obat-obatan : jahe, kencur, kunyit, temu lawak Tanaman Serat : rami, pisang abacca Tanaman sayuran : tomat, wortel, kentang, kacang panjang, timun, buncis Tanaman Buah-buahan : pepaya, pisang, jeruk, alpokat, 77
Padi pada lahan basah
Padi pada lahan kering
78
Kedelai pada lahan kering
Kedelai pada lahan basah (sistem BJA)
79