PENDAHULUAN - Tanaman juga sering digunakan sebagai sumber kerangka bangunan, sebagi baan mentah dalam pembuatan sandang dan kertas dan bahan sintetik seperti plastic dan rayon. - Senyawa kompleks yang dihasilkan tanaman : zat pewarna, tannin, lilin/malam, resin, bumbu, obat-obatan dan jamu. - Tanaman hidup memiliki pengaruh langsung pada manusia antara lain :
sorgum, barlai, tebu dan bit gula, kentang, ubi jalar, dan ubi kayu (kedelai, kacang jogo, kacang tanah), pisang dan kelapa. - Setiap tanaman yang dikembangkan sejak zaman prasejarah, kini dikembangkan dengan menggunakan dua cara : 1. Penjinakan (domestication) : dengan membawa beberapa spesies liar ke dalam budidaya atau pengelolaanya. 2. Seleksi (selection) : penangkaran yang berbeda-beda dari spesies tersebut
1. mengatur erosi akibat air dan angin - Sifat-sifa tanaman liar antara lain 2. memberi perangkat untuk tempat rekreasi dan olahraga
:
1. Mengasilakan biji (kecil-kecil) yang banyak sekali
3. sebagi bahan pertanaman 2. biji-biji rontok dari malainya sewaktu 4. memuaskan keinginan terhadap benda-benda indah - Produksi tanaman adalah tanaman yang bermanfaat
menusia
pengelolaan
- Ilmu Agronomi yaitu ilmu yang mempelajari cara pengelolaan pertanian dan lingkungnnya untuk memperoleh produksi yang maksimum.
masak 3. terdapat dormansi atau tertundanya perkecambahan biji 4. pembiakan berlngsung vegetati (tanaman dwitahunan tahunan),dengan umbi, rishome
secara atau
5. Cara penyebaran biji yang efektif - Tanaman pertanian (crop plant) dalam arti luas segala tanaman yang digunakan manusia untuk kebutuhan apapun. - Contoh tanaman pertanian karet (Sumatra dan Kalimantan), cengkeh (Ambon). - Yang ditanam di rumah kaca seperti buah anggur, tomat dan anggrek - Manual of cultivated digunakan di AS dan Kanada
plants
(Bailey)
- 15 spesies yang melengkapi tanaman pangan di dunia : padi, jagung, gandum,
- Kebudayaan mesir berpengaruh pada pertanian saat kini seperti, Drainase yaitu pembuangan kelebihan air, dan irigasi yaitu pemberian air pada tanaman secara buatan, menyangkut penadahan, pengantaran, dan pemberian air. - Teknik menaikan air (shaduf) di Mesir, yang memungkinkan menaikan air 2250 liter air dengn tinggi 1,8m tiap hari kerja pria. - Industri lain seperti papirus (kertas), serat (kurma), jarak (minyak), pinus (lilin/malam)
- Dalam kehidupan Yunani, Theopratus murid dari Aristoteles menulis sebuah buku History of Plants dan Cause of Plants yang isinya membedakan Angiospermae dan Gymnospermae serta monokotil dan dikotil, membahas lingkaran taunan dna cara-cara mengumpulkan dammar dan resin. - Perbedaan kekaisaran Yunani dan romawi itu, bahwa Yunani lebih dibangun berdasarkan sumber alam sedangkan Romawi lebih tertarik pada aspek praktis dari pertanian, sumber penghasilan utama bangsa Romawi adalah pajak tanah (perundang-undangan yang paling penting berurusan dengan Agraria, kekayaan besar yang diinfestasikan pada bidang pertanian). - Praktek pertanian Romawi dibukukan secara baik, yaitu De Agricultura (Marcus Proceus dan Cato) 234-149 SM, yang menulis aspek-aspek praktis dari pengelolaan tanaman dan ternak, terutama mengenai keuntungan. - De Re rustica Libri III (Marcus Terentius Varo)116-28, menekankan ketergantungan negeri sekemakmuran pada negeri yang sehat.
- Pada abad pertengahan, suatu Manor atau estate, merupakan suatu tuan dasar dari produksi pertanian dan merupakan komponen terkecil dari Negara feudal. Estate terciri pada keswasembadaan yang tinggi, dan merupakan penyakap-penyakap dari tanah tuannya. - Strip farming diganti system tertutup dimana seorang petani mengambil tanggung jawab pada tanahya. - Dunia baru ditemukan tanaman asing yaitu,: jagung, kentang,tomat, ubi jalar, labu, kacang tanah, buncis, apokat, jambu mete, nenas, vanili, coklat, cabai, kina, coca, karet, tembakau. - Tiga buah tanaman pangan dunia : kentang, jagung dan padi. - Tiga minuman penyegar : kopi( Absinia), teh(china), dan coklat (Dunia baru) - Pada kentang ,,penyakit busuk daun (late blight), yang diakibatkan oleh Phytophthora infestans - Pada gandum,, penyakit debu hitam yang disebabkan spora dan cendawan Tilletia tritici
- Georgica (Vergilius) 70-19 SM, Hstoria Naturalis ( Plinius) 23-79, memuat kumpulan ilmu maupun hal-hal yang tidak diketahui.
- Pada anggur,,penyakitnya namanya penyakit bulai (mildew),harus disemprotkan kombinasi tembaga-sulfur dan anggur (bubur boerdax)
- Specularium : rumah kaca dari mika, untuk menanam sayuran pada musim dingin.
- Sistem Bera (Fallow system) yaitu sepertiga tanah diberakan untuk memelihara dan memulihkan kesuburan, tetapi system ini diubah menjadi Rotasi Tanaman (dengan penggunaan tanah yang efisien)
- Tanaman dunia timur seperti buah Persik telah dikenal di Cina sejak 2000 SM, dan mencapai daerah Mediterania pada kebudayaan Yunani , dan pada tulisan tertentu dilukiskan sebagai buah yang brasal dari Persia (suatu konsep yang keliru yang bertahan hingga tercermin dari nama botaninya) yaitu Prunus persica.
- Keuntungan menggunakan rotasi tanaman : 1. Pencegahan penyakit dan tumbuhan penggangu 2. lebih mudah dan efisien
3. Perbaikan menggunakan pupuk hijau
kesuburan
bila
- Cabang tanaman yang berada di bawahnya disebut cabang negative.
4. pencegahan erosi dengan penutup
- Jaringan pangan/rantai pangan (food web/food chain), merupakan pemindahan energy dan bahan-bahan pembangun dari satu organism ke organism lain.
tanah 5. risiko terbagi pada berbagai tanaman - Penemuan agrokemikalkimia dalam bentuk herbisida, fungisida, dan insektisida organic.
Keefektifan keefesienan :
ekologi
dapat
berupa
1. Penyinaran matahari yang tertangkap - Tanaman-tanaman yang berkembang pada saat tanam paksa antara lain : 1. Tanaman setahun (tebu yang memiliki syarat irigasi untuk berkembang di sawah, tembakau, indigo) 2. Tanaman tahunan (merica, teh, kopi, pala, dan kayu manis)
ENERGI DAN PRODUKSI PERTANIAN -Ekologi produksi , lebih memperhatikan penangkapan energy penyinaran pada fotosintesis, pengubahanya ke dalam energy kimia dan alirannya lewat tanaman dan hewan. - Pada tahun 1961 Dr Melvin Calvin memenangkan nobel untuk sumbangannya dalam menerangkan proses-proses fisiologi yang terlibat di dalamnya. - Energi yang digunakan tanaman berasal hanya dari panjang gelombang 0,4-0,7 mikron. - Respirasi merupakan kebalikan dari persamaan fotosintesis yang disederhanakan. - Titik kompensasi (compensation point) yaitu suatu intensitas cahaya yang dibutuhkan untuk mempertahankan laju fotosintesis menyamai laju respirasi.
2. pengubahan biomass suatu organisme (baik tumbuhan dan hewan) ke biomass lainnya. - Budidaya algae dapat dilakukan dengan spesies bersel satu yaitu Klorella, dapat digunakan untuk pakan ternak, dan membiarkan kita mempertahankan diet yang lebih konvensional. - Usaha-usaha untuk penangkapan energy :
memperluas
alat
1. perluasan ke daerah padang pasir dan daerah beriklim buruk 2. memperpanjang musim tanam (missal dengan menggunakan rumah kaca) - Morfologi tanaman meliputi sifat-sifat seperti tipe tanaman, bentuk daun, sudut percabangan mempengaruhi absorpsi cahaya. PANGAN DAN KEBUTUHAN MANUSIA -Pangan adalah bahan apapun yang bagi suatu organisme member energy dan zat gizi - Diet yang tidak baik dapat mengakibatkan kelaparan, gizi salah, keracunan, penyakit, gondok, anemia,serta kematian.
- Gizi merupakan proses-proses dimana bendabenda hidup mencerna dan mengasimilasi pangan. - Bakteri-bakteri perut dapat menambah zat gizi seperti biotin, asam folik dan vitamin-K - Bahan-bahan kimia yang diperlukan oleh manusia ada dua : 1. Bahan anaorganik unsur mineral
: air dan unsur-
2. Bahan organic asam lemak, vitamin
: asam amino,
- Zat gizi esensial merupakan zat gizi yang tidak dapat di sintesis dari komponen lain. Apabila kekurangan salah satu zat gizi esensial maka, pada anak-anak akan mengalami pertumbuhan yang kurang. - Zat gizi esensial tidak dikonsumsi secara murni tetapi dikonsumsi sebagai bagian dari pangan. - Sembilan asam amino esensial : (leu) leusin, (val) valin, (phe) fenilalanin, (thre) threonin, (ile) isoleusin, (lys) lysine, (met) metionin, (Cys) sistin, (Trp) triptopan - Zat gizi esensial dalam istilah klasifikasinya yaitu, karbohidrat, vitamin, protein, lemak dan mineral - Karbohidrat merupakan kelompok besar dari persenyawaan yang tersusun dari unsureunsur karbon ©, hydrogen (H), dan oksigen (O). - Karbohidrat tanaman yang terpenting adalah gula (sugar) dan pati ( straches) dan berbagai selulosa. - Karbohidrat dibagi ke dalam dua golongan :
1. serat kasar (tak mudah dicerna dan menghasilkan sedikit energy) 2. ekstrak bebas N - Gula (sugar) merupakan karbohidrat tunggal yang membentuk bahan lebih kompleks (polimer) bila tergabung secara rantai. - Sukrosa yaitu gula dalam pengertian seharihari, yang terdiri dari 2 gula tunggal : glukosa dan fruktosa. - Insulin merupakan polimer fruktosa, dan karbohidrat cadangan pada umbi. Insulin dapat digunakan sebagai obat (diabetes). - Selulosa terbentuk dari benang-benang polimer glukosa, sangat sukar larut, dan tercerna manusia, tapi dapat diuraikan oleh mikroorganisme. - Lemak dikelompokan pada lipida yang merupakan ester dari asam-asam organic berantai panjang dan alcohol (gliserol). - Lemak terdiri dari oksigen, karbon dan hydrogen, tetapi bedanya dengan karbohidrat adalah lemak memiliki perbandingan oksigen sangat rendah. - Minyak tanaman bisa diubah menjadi lemak dengan penambahan hydrogen (hydrogenation). - Lemak tidak larut dalam air dan perlu dicerna, pencernaan memisahkan asam lemak dari gliserolnya. - Lemak dapat membantu absorpsi vitamin2 tertentu (vit A dan D) yang larut dalam lemak, dan dapat memberikan rasa kenyang sesudah makan.
- Protein merupakan molekul kompleks yang tersusun dari asam-asam amino yang berbedabeda kombinasi atau grup asam amino terikat bersama-sama oleh ikatan-ikatan peptida. - Kwashiokor penyakit balita kekurangan protein, atau sekarang disebut PCM (Protein calori malnutrition), KKP (kekurangan kalori dan protein). - scurvy (gugurnya gigi, peradangan jaringan mulut,), richet, dan beri-beri menurut Hopkins dan funk 1912 disebabkan oleh ketiadaan bahan-bahan berizi dalam diet. - vitamin-vitamin yang larut dalam lemak (A,D,E,K) - vitamin-vitamin yang larut dalam air (B kompleks dan C) - 96% tubuh manusia terbentuk dari 4 unsur : O,C,H,N, sisanya terdapat unsure esensial pada unsure makro (Ca,P,K,S,Na,Cl,Mg) dan unsur2 mikro atau unsure yang jarang (Fe,Mn,Cu,I,dll) - Kebutuhan energy tergantung dari ukuran mesin dan tugas kerja yang dilakukan - Pada alat Bomb calorimeter, energy kimia potensial dalam pangan, yang dinyatakan dalam kalori diperoleh dengan membakarnya dan mengukur panas yang dikeluarkan. - Basal metabolisme menunjuk pada jumlah energy yang digunakan selama (terbangun dan istirahat)untuk semua proses vital(pengeluaran panas, respirasi, dll)di bawah lingkungan yang beragam. - Basal metabolisme berbeda sesuai ukuran besar, dan jenis kelamin
- Kebutuhan kalori untuk pria barat ditentukan sebesar 2500-3000 kilo/kalori, sedangkan untuk Indonesia sebesar 2100 kilo/kalori. - Ada beberapa cara untuk pengawetan pangan : 1. Penyimpanan hasil-hasil yang gampang rusak (buah-buahan dan sayuran), dilakukan pengawetan jangka pendek tanpa pengubahan bentuk besar-besaran dengan pengaturan keadaan lingkungan : suhu, kelembaban, tingkat oksigen, Co2. 2. Processing pangan : pengawetan pangan dalam jangka panjang dapat dicapai dengan proses kimia dan fisik, yang mensterilkan pangan untuk menyebabkan tak dapat ditumbuhi mikroorganisme : pengeringan, pengalengan, pembekuan, penggunaan bahan pengawet (garam, cuka), iradiasi. - Masalah gizi yang paling pokok ditemui di Indonesia : 1. Konsumsi kalori yang rendah 2. Konsumsi protein yang rendah (terutama protein hewani) 3. Kekurangan vitamin A 4. Penyakit gondok yang mengendemi - Kekurangan vitamin A menyebabkan penyakit (xeropthalmia), bintik bitot yang merupakan gejala awal penyakit mata. - Kekurangan zat besi menyebabkan (anemia) - Teknologi Pay off yaitu teknologi yang dapat memberikan hasil segera.
ASAL USUL DAN KLASIFIKASI TANAMAN -Bumi awalnya berisi methane, oniakdan karbondioksida -Darwin (Inggris) dan Wallace (Malaysia), timbul teori ilmiah tentang evolusi - Seleksi alam (survival of the fittest) memandang semua kehidupan sinambung sepanjang masa. kepunahan dapat terjadi karena overaggresiveness yang menghabiskan sumbersumber ketergatungan organisme tersebut dan ketidakmampuan menghadapi tantangan perubahan.
2. Tanaman dwitahun (biennials) : tanaman yang memerlukan dua musim atau dua tahun untuk melengkapi lingkaran hidupnya. a. Tahun 1 : untuk menumpuk cadangan makanan dalam alat-alat penyimpanannya b. Tahun 2 : untuk membentuk bunga-bunga reproduktif dan biji. Contoh : biet, wortel, bawang Bombay, dan kubis. 3. Tanaman tahunan : tanaman yang terus tumbuh dan tidak terbatas. Contoh : kapas, tomat, terung cabai
-Mutasi : perpindahan dan pergantian gen.
-Menurut struktur digolongkan :
-contoh-contoh tanaman liar, yang sering digunakan : kesemek, hikori, walnut, karet,tanaman-tanaman obat-obatan dan berjenis kayu hutan.
1. tanaman terna, (herbaceous), lunak dan sekulen, memiliki sidikit jaringan sekunder atau tidak sama sekali.
-evolusi: sesuatu yang terjadi dari perubahan “populasi” gen-gen, dimana kombinasi yang selaras terisolasi. - taxon : unit-unit tersendiri, - spesies (tunggal dan jamak) : taxon dasar ynag digunakan untuk ientifikasi organism hidup - Sistem binomial nama.
:
system
pemberian
- Dua nama cirri primer : genera dan spesies - Klasifikasi deskritif, dlam kebiasaan tumbuh : 1. Tanaman setahun (annuals) : melengkapi lingkaran hidupnya dalam satu musim tumbuh, dan dilestarikan dengan biji. Contoh : tanaman pokok dunia, kedelai, kacang, kapri, buncis.
dan
bentuk,
tanaman
2. Tanaman berkayu (woodly) : membentuk batang sekunder dan xylem banyak 3. Tanaman herba (herbs) : spesies kecil beraroma, untuk wewangian dan rempahrempah. 4. Vines : tanaman yang merambat dan menjalar yang tak cukup berkayu untuk menompang dirinya. a. Vines yang agak berkayu (anggur, jenu, bougenvil, dan kangea) disebut liana 5. Perdu (shrubs) : tanaman berkayu yang pendek dengan batangyang kaku dan cukup kuat untuk menopang pertumbuhan tegak 6. Semak : perdu yang mencirikan memilki beberapa batang yang sama ukuran dan derajatnya.
7. Pohon : tanaman yang berkayu banyak dan biasanya memiliki batang tunggal, tumbuh secara tinggi. - deciduous : tiap tahun tidak berdaun untuk beberapa tahun (biasanya musim dingin)
2. Keluarga kacang-kacangan (leguminosae): buncis, kacang tanah dan kedelai dan makananmakanan ternakyang bergizi (klaver, vetch, alfalfa)
- Evergreen : tanaman yang mempertahankan daun-daun hijaunya sepanjang tahun. Contoh : cemara, pinus, holly, dan rhododen)
3. keluarga Palm (palmaceae) :menghasilkan buah (kelapa, kurma,aren), bahan bangunan dari batang dan daun, malam dan minyal daun, buahn dan biji (kelapa sawit), bahan pangan pokok (sagu) dan bahan gula
- Dalam adaptasi iklim terdapat pohon yang menggugurkan daunya seklai setahun karena perubahan iklim (kret,jati dan mahogany)
4. Famili Rose (Rosaceae) : tidak menyumbang tanaman hias tetapi menghasilkan buahbuahan(apel,pear, persik, plum, apricot,)
- Karena perbedaan iklim maka tanaman dibedakan menjadi :
5. Famili ketimun (Cucurbitaceae) : (semangka, blewah, kantelup, ketimun, labu siem dll)
1. Tanaman keras (hardly) : tahan pada keadaan winter pada suatu tempat.
6. famil Kubis ( Cruciferae) : (kubis, kubis bunga, petsai, brokolibrusselprouts
2. Tanaman lunak (tender) : tak akan bertahan dalam winter dan membutuhkan perlindungan khusus.
7. family (umbelliferae) : rempah-rempah dan minyak, seleddri, ketumbar, adas)
- Dari kegunaan tanaman dibedakan atas :
- Varietas tanaman untuk padi : varietas Shinta, bengawan si gadis.
1. Tanaman pertanian (crops), memberikan bahan-bahan yang dapat digunakan manusia.
- Varietas tani : var japonica, indica, dan aglutinosa.
2. Tanaman hias (ornamentals), memberikan kepuasan estetik bagi manusia 3. Tanaman makanan ternak (forages), untuk penggembalaan ternak - Taxo mayor family.
: kategori divisi, kelas, ordo dan
- Taxo minor : dari genus ke bawah, mencangkup subspecies, ras dan bentuk.
STRUKTUR DAN FUNGSI TANAMAN -Sitologi tentang sel
:
Ilmu
yang
mempelajari
- sitoplasma mengandung sejumlah sel tubuh structural (organel), seperti plastid,mitokondria, vakuola.
- keluarga yang paling penting ;
- Sitoplasma : suatu zat yang sangat kompleks baik secara fisik maupun kimia.
1. keluarga rumput (Graminae) : sumber banyak biji-bijian
- membrane plasma mengelilingi sitoplasma, yang letaknya menentang dinding sel.
- Membran plasma terbuat dari lipoprotein, yang menyebabkan keelastisan dan permeabilitas tinggi terhadap zat-zat lemak. - Dinding sel sedikit permeabel, sedangkan membrane plasma semi permeable.
bersama air membentuk (memadatkan jam dan jeli)
sol
dan
gen.
- Dinding sel terdiri dari beberapa lapisan : 1. lamella tengah : bahan yang bersifat pectin
- reticulum endoplasma : jalan tol untuk mengalirkan hasil fotosintesis yang berbentuk fotosintat ke luar sel.
2. dinding sel primer : terbentuk oleh sel baru terdiri dari selulosa dan bahan pektit, kadangkadang berlignin.
- Inti sel : tubuh berbentuk bola, tebal dan terletak dalam sitoplasma, serta pusat pengendali sel.
3. dinding sel sekunder : sel tidak membesar lagi, lebih banyak selulosa dan sering berlignin.
- kromosom (kromo: berwarna, soma: tubuh)
- Plastid : Tubuh bebrbentuk cakram terdapat dalam sitoplasma dan khusus terdapat dalam sel tanaman.
-kromosom mengandung (deoxyribonucleic acid)
- Plastid menurut pigmen yang dikandungnya :
DNA
- Informasi dalam inti sel di lerai ke sitoplasma dalam bentuk RNA(ribonucleic acid).
1. leukoplas : tidak berwarna
- Ribosom : partikel terkecil yang terdapat dalam sitoplasma.
3. Kloroplas : mengandung klorofil
- Selain pada nucleus sumber informasi terdapat pada (mitokondria dan kloroplas).
- Grana : kesatuan structural yang berbentuk tumpukan seperti mata uang, berisi klorofil dan penerima cahaya.
- Dinding sel terdiri dari tiga komponen : 1. selulosa ,terdapat senyawa yang berdekatan seperti hemiselulosa (berisi komponen gula bukan gula) 2. lignin, tersusun dari campuran kompleks persenyawaan yang sejenis, dan polimer dari asam fenolik. - Lignifikasi : penumpukan lignin memperkeras dinding selulosa menjadi tidak elastic dan merupakan bahan yang tahan terhadap dekomposisi mikroba. 3. persenyawaan pektit, polimer dari asam galakturonik yang dapat larut dalam air dan
2. Kromoplas : bewarna
- Stroma : terjadi perubahan karbondioksida menjadi karbohidrat. - Mitokondria : satuan kekuatan sel dengan fungsi metabolism oksidatif - Vakuola : rongga berlapis membrane yang berada dalam sitoplasma. - Perbedaan kandungan dalam akar dan batang atau daun adalah kandungan sitoplasmanya. - Persamaanya adalah materi genetic. - Klasifikasi jaringan secara botani : 1. Jaringan meristematik : sel- sel secara aktif membelah dan tidak berdiferensiasi. (pada
pucuk terminal). Meristem apical(di ujung pucuk dan akar, meristem sisipan(meristem dari rumput yang terisolasi dekat buku.
- Di bawah luka dapat dibentuk periderm, lalu jaringan kalus terbentuk akibat pelukaan dapat pula bergabus.
2. Jaringan permanen : sel-sel tidak membelah tetapi berdiferensiasi. :
- Epidermis : lapisan sel yang membungkus tanaman.
a. Jaringan sederhana (simple tissue) : parenkime : sel sedrhana, berdinding tipis
Fungsinya : proteksi secara mekanik, pengawetan air, pergantian gas-gas, absorpsi air
kolenkim : sel berdinding tebal, sel penyokong sklerenkim : sel berdinding tebal dan berspesialisasi. b. jaringan kompleks ( complex tissue) xylem : pengangkut air dari akar ke daun floem : pengankut pangan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh tubuh t umbuhan. -Dalam jaringan pembuluh koreks dipisahkan oleh perisikel dan endodermis. - Endodermis : lapisan tunggal dari sel-sel yang memisahkan system pelindung - system pembuluh primer : berasal dari meristem ujung - Sistem pembuluh sekunder : berasal dari cambium - Getah : untuk menutup bakteri/cendawan tidak masuk.
luka
agar
- Korteks : daerah antara system pembuluh dan epidermis. - Suberin : sel-sel dengan dinding berisi bahan berlilin.
