TANAMAN SEBAGAI UNIT EKOLOGI
APA YANG DIMAKSUD DENGAN LINGKUNGAN ? Adalah faktor-faktor yang mempengaruhi hubungan antar-spesies dan inter-species sehingga terjadi interaksi, baik yang bersifat: obligat atau insidental; saling menguntungkan atau merugikan, yang dijembatani oleh faktor-faktor fisiko-kimia lingkungan. dan Setiap spesies tanaman merupakan kumpulan individu yg dinamis yang mampu merespon setiap perubahan lingkungan, misalnya: menebalkan/menipiskan daun menggugurkan daun dan lain-lain
• Tempat untuk tumbuh dan berkembang • Udara yang segar dan cukup jumlahnya • Air untuk transport nutrisi dan pembentukan makanan • Garam-garam mineral untuk membangun tubuh • Energi untuk proses kehidupan
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN DAN HASIL TANAMAN FAKTOR IKLIM 1. Presipitasi:
FAKTOR TANAH
FAKTOR TANAMAN
1. Bahan Organik
1. Spesies/varietas
a. Jumlah
2. Tekstur
2. Benih/bibit
b. Distribusi
3. Struktur
3. Waktu tanam
2. Suhu udara
4. Kapasitas Tukar Kation
4. Jarak tanam
3. Kelembaban relatif
5. Kejenuhan Basa
4. Cahaya a. Intensitas
6. Kemiringan dan Topografi
b. Kualitas
7. Suhu Tanah
c. Durasi d. Jumlah
8. Pengelolaan Tanah: a. Pengolahan
5. Ketinggian tempat
b. Irigasi
6. Angin
c. Drainase
a. Kecepatan
b. Distribusi 7. Konsenrasi CO2
d. Nutrisi 9. Kedalaman (zona perakaran)
5. Kualitas benih 6. Transpirasi dan Evaporasi 7. Organisme pengganggu tanaman: a. Hama b. Penyakit c. Gulma 8. Kebutuhan air 9. Efisiensi panen
KELOMPOK FAKTOR IKLIM
KELOMPOK FAKTOR GANGGUAN
(hujan, angin, cahaya, suhu, kelembaban udara, panjang hari)
(Hama, Penyakit, dan Gulma)
PERTUMBUHAN DAN HASIL TANAMAN
KELOMPOK FAKTOR ESSENSIAL
KELOMPOK FAKTOR BAHAN TANAM
(air, unsur hara, dan cahaya)
(spesies, varietas, kualitas bahan tanam)
Adaptasi Modifikasi
• Cara suatu organisme mengatasi tekanan lingkungan sehingga mampu bertahan hidup. • Perubahan bentuk dalam upaya penyesuain lingkungan.
Mutasi
• Sifat-sifat baru yang muncul tiba-tiba dalam suatu organisme dan tidak diturunkan dari tetuanya, tetapi sifat tersebut dapat dipindahkan kepada keturunannya.
Evolusi
• Perubahan pada sifat-sifat terwariskan suatu organisme dari satu generasi ke generasi berkutnya.
Bagaimana jika tidak terjadi penyesuaian terhadap lingkungan ???
Azas faktor pembatas
• Hukum minimum Leibig • Hukum toleransi Shelford
Azas lingkungan holocoenotik
• lingkungan tidak berdiri sendiri
Prinsip Faktor Pembatas
Pertumbuhan organisme yang baik dapat tercapai bila faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan berimbang dan menguntungkan.
Bila salah satu faktor lingkungan tidak seimbang dengan faktor lingkungan lain, faktor ini dapat menekan atau kadang-kadang menghentikan pertumbuhan organisme.
Faktor lingkungan yang paling tidak optimum akan menentukan tingkat produktivitas organisme.
Faktor pembatas, dapat dianggap menseleksi organisme yang mampu bertahan dan hidup pada suatu wilayah.
Ada organisme-organisme tertentu yang mendiami suatu wilayah tertentu pula. Organisme ini disebut sebagai indikator biologi (indikator ekologi) pada wilayah tersebut
PRINSIP UMUM HUBUNGAN ANTARA LINGKUNGAN DAN TANAMAN
The 'LAW' of the MINIMUM JUSTUS VON LIEBIG
Lahir di Darmstadt, Jerman pada 12 Mei 1803 dan meninggal di Munich, Jerman pada 18 April 1873 Tahun 1824 pada saat umur 21, J.V. LIEBIG menjadi PROFESOR di Univ Giessen, dan 1852-1873 menjadi PROFESOR di Universitas Munich. Karya terbesarnya : Organic Chemistry in its Application to Agriculture and Physiology (1840): menyimpulkan bahwa PERTUMBUHAN DAN HASIL SUATU TANAMAN TERGANTUNG PADA NUTRIEN TANAH YANG JUMLAHNYA TERBATAS.
KELEMAHAN HUKUM MINIMUM: 1. Tanaman mempunyai batas toleransi (atas dan bawah) 2. Faktor lingkungan mempengaruhi pertumbuhan tanaman secara bersamaan, satu faktor dapat memperbesar/ memperkecil faktor lain.
Konsep HUKUM MINIMUM kemudian dimodifikasi dengan menambahkan faktor-faktor lain, seperti kelembaban, suhu, pengendalian HPT, cahaya, populasi tanaman dan kapasitas genetik tanaman.
MODEL PERTUMBUHAN MITSCHERLICH (pertumbuhan sebagai hasil dari berbagai input)
dy/dx = (A – y).c
dimana : y = hasil; x = jumlah input faktor pertumbuhan; A = potensi hasil maksimum; c = konstanta (faktor efisiensi); dan dy/dx = perubahan hasil setiap perubahan input. 1 unit yang menyebabkan kenaikan hasil sebesar 50% disebut unit BAULE. disebut juga: 'The LAW of DIMINISHING RETURNS' atau Versi Logaritma: Log (A-y) = Log A – 0,301 x (PERSAMAAN MITSCHERLICH-SPILLMAN)
The THEORY of TOLERANCE VICTOR SHELFORD (1913) seorang ahli Ekologi Hewan AS mengusulkan perbaikan The 'LAW' of the MINIMUM kemudian
dijelaskan oleh RONALD GOOD (1931, 1953) yang menyatakan bahwa: "SETIAP SPESIES TANAMAN AKAN MAMPU HIDUP & BERKEMBANG DENGAN BAIK PADA KONDISI LINGKUNGAN TERTENTU"
Hukum toleransi Shelford
“Setiap organisme mempunyai suatu batasan minimum dan maksimum ekologis, yang merupakan batas bawah dan batas atas dari kisaran toleransi organisme itu terhadap kondisi faktor lingkungannya”
Selang toleransi untuk:
pH tanah Kelembaban tanah Suhu tanah/udara Intensitas cahaya Intensitas grazing
Habitat Potensial
Catatan: 1. Kisaran toleransi untuk beberapa faktor dapat lebar tetapi sempit untuk faktor lain, 2. Kisaran toleransi dapat berubah selama evolusi, tetapi perubahan berjalan lambat seiring dengan perubahan lingkungan.
HASIL PENELITIAN SAAT INI menyimpulkan bahwa: FAKTOR BIOTIK (Kompetisi, Predasi, Simbiosis, Tempat Bersarang, modifikasi habitat) dan ABIOTIK/FISIKO-KIMIA LINGKUNGAN (Suhu, Kelembaban, Cahaya Matahari, pH, Salinitas, Atmosfer, dll)
BEKERJA SECARA SIMULTAN!
Periode kehidupan organisme
Stres
Mati
