- PENDAHULUAN
- Deskripsi Bahan Ajar
Keadaan hidup dari organisme terutama tanaman dicirikan oleh pertambahan berat dan kekomplekskannya secara sistematik seperti proses pertumbuhan dan perkembangan yang saling menjalin. Pertumbuhan dalam arti terbatas dicirikan pada penambahan ukuran yang tidak dapat balik yang menggambarkan pertambahan protoplasma; sedangkan perkembangan diartikan pada diferensiasi yaitu suatu perubahan dalam tingkat lebih tinggi yang menyangkut spesialisasi dan organisasi secara anatomi dan fisiologi.
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman, faktor-faktor tersebut dikelompokkan menjadi 2 (dua), yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal merupakan faktor yang berasal dari tanaman itu sendiri, sedangkan faktor eksternal berasal dari luar tanaman tersebut.
Dalam bahan ajar Mengidentifikasi Tanaman dan Pertumbuhannya ini dibahas beberapa kompetensi dasar, yaitu menjelaskan tanah sebagai tempat tumbuh tanaman, menjelaskan air sebagai unsur esensial bagi tanaman, menjelaskan cuaca sebagai unsur penting bagi tanaman, menjelaskan biotik-biotik dan abiotik dengan biotik sebagai faktor yang berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman, dan menjelaskan hubungan antara tanaman dan pertumbuhannya, serta menjelaskan sumberdaya spesifik lokasi, misalnya budaya. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 1 dibawah ini.
Tabel 1. Deskripsi Bahan Ajar
|
NO
|
KOMPETENSI DASAR
|
MATERI
|
KEGIATAN PEMBELAJARAN
|
| 1. |
Menjelaskan tanah sebagai tempat tumbuh tanaman |
– Fungsi tanah
– Jenis tanah
– Sifat tanah
– Struktur tanah |
Memahami fungsi tanah, jenis- tanah, sifat tanah, dan
struktur tanah |
| 2. |
Menjelaskan air sebagai unsur esensial bagi tanaman |
– Fungsi air bagi tanaman
– Menentukan waktu pengairan
– Teknik mengairi tanaman |
Memahami fungsi air bagi tanaman, menentukan waktu pengairan, dan teknik mengari tanaman |
| 3. |
Menjelaskan cuaca sebagai unsur penting bagi tanaman |
– Unsur-unsur iklim/cuaca
(curah hujan, temperatur, kelembaban, intensitas cahaya matahari, dan angin)
– Pengaruh iklim terhadap tanaman |
Memahami unsur-unsur iklim/cuaca(curah hujan, temperatur, kelembaban, intensitas cahaya matahari, dan angin) dan pengaruh iklim terhadap tanaman |
| 4. |
Menjelaskan biotik-biotik dan abiotik dengan biotik sebagai faktor yang berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman |
– Faktor-faktor abiotik
– Faktor-faktor biotik (serangga, dan bakteri, cendawan dll)
– Interaksi antara biotik dan abiotik yang berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman |
Memahami faktor-faktor abiotik, faktor-faktor biotik (serangga, dan bakteri, cendawan dll), dan interaksi antara biotik dan abiotik yang berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman |
| 5. |
Menjelaskan hubungan antara tanaman dan pertumbuhannya |
-Klasifikasi tanaman
-Pertumbuhan dan perkembangan
-Sistem reproduksi tanaman
-Pembentukan biji
-Perkecambahan biji
– Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman |
Memahami Klasifikasi tanaman, pertumbuhan dan perkembangan, sistem reproduksi tanaman, pembentukan biji, perkecambahan biji, dan faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman |
| 6. |
Menjelaskan sumberdaya spesifik lokasi, misalnya budaya |
– Identifikasi sumber daya spesifik (budaya, sosial, ekonomi, dll)
– Sumberdaya spesifik lokasi yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman |
Memahami identifikasi sumber daya spesifik (budaya, sosial, ekonomi, dll) dan sumberdaya spesifik lokasi yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman |
- Tujuan Pembelajaran
- Tujuan Umum
Peserta diklat mampu mengidentifikasi tanaman dan pertumbuhannya apabila disediakan alat dan bahan yang diperlukan.
- Tujuan Khusus
Peserta diklat dapat:
- Menjelaskan tanah sebagai tempat tumbuh tanaman
- Menjelaskan air sebagai unsur esensial bagi tanaman
- Menjelaskan cuaca sebagai unsur penting bagi tanaman
- Menjelaskan biotik-biotik dan abiotik dengan biotik sebagai faktor yang berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman
- Menjelaskan hubungan antara tanaman dan pertumbuhannya
- Menjelaskan sumberdaya spesifik lokasi, misalnya budaya.
II. KEGIATAN PEMBELAJARAN
- Kegiatan Pembelajaran 1
MENJELASKAN TANAH SEBAGAI TEMPAT TUMBUH TANAMAN
1. Lembar Informasi
a. Fungsi Tanah
Tanah merupakan lingkungan hidup bagi tanaman untuk tumbuh dan berkembang biak. Dalam mendukung kehidupan tanaman, tanah mempunyai 4 (empat) fungsi utama yaitu:
1). Memberi unsur hara dan sebagai media perakaran
2). Menyediakan air dan sebagai tempat penampungan (reservoir) air
3). Menyediakan udara untuk respirasi akar
4). Sebagai tempat bertumpunya tanaman.
b. Jenis Tanah
Tanah tersusun dari 4 (empat) komponen dasar, yaitu bahan mineral yang berasal dari pelapukan batu-batuan; bahan organik yang berasal dari pembusukan sisa makhluk hidup; air; dan udara.
Berdasarkan unsur penyusunnya, tanah dibedakan menjadi 2 (dua) golongan yaitu tanah mineral dan tanah organik. Tanah mineral terbentuk dari pelapukan dan hancuran batu-batuan dengan kandungan bahan organiknya sangat kecil (1-6%). Tanah yang biasa digunakan untuk kegiatan pertanian termasuk jenis tanah mineral.
Tanah organik terbentuk dari pembusukan sisa-sisa tumbuhan dengan kandungan bahan organik mencapai 80%. Luas sebaran tanah organik sangat terbatas seperti tanah gambut di daerah rawa.
c. Sifat Tanah
Tanah bukanlah benda padat yang pejal, melainkan benda padat yang berongga halus yang berisi air dan udara. Rongga-rongga halus ini dinamakan pori-pori sehingga akar tanaman mudah menembusnya dan bercabang-cabang didalam tanah. Kesuburan tanaman tergantung dari sifat tanahnya, sifat tanah terdiri dari 3 (tiga) bagian, yaitu sifat fisika tanah, sifat kimia tanah, dan sifat biologi tanah.
1). Sifat fisika tanah
a). Profil tanah
Apabila tanah digali sampai kedalam tertentu, dari penampang vertikalnya terlihat gradasi warna yang membentuk horison-horison (lapisan) atau biasa disebut dengan profil tanah. Di tanah hutan yang sudah matang terdapat 3 (tiga) horison penting, yaitu horison A, B, dan C.
Horison A atau lapisan top soil adalah lapisan tanah paling atas yang paling sering dan paling mudah dipengaruhi oleh faktor iklim dan faktor biologis. Pada lapisan ini, sebagian besar bahan organik terkumpul dan mengalami pembusukan. Kandungan zat-zat terlarut dan fraksi liat (koloid tanah) pada lapisan ini termasuk miskin, karena telah tercuci oleh air ke lapisan yang lebih bawah. Lapisan ini disebut juga zona pencucian (eluvation zone).
Horison B disebut juga dengan zona penumpukan (illuvation zone), horison ini memiliki bahan organik yang lebih sedikit dibandingkan dengan horison A, tetapi lebih banyak mengandung unsur yang tercuci daripada horison A. Tumpukan partikel liat yang berbentuk koloid dan bahan mineral seperti Al, Fe, Ca, dan S menjadikan lapisan ini lebih padat.
Horison C adalah zona yang terdiri dari batuan terlapuk yang merupakan bagian dari batuan induk.
Kegiatan pertanian umumnya berada pada horison A dan horison B (jika tanah yang digunakan adalah bekas hutan atau padang rumput) sehingga kedua horison ini disebut dengan tanah lapisan olah. Lapisan ini adalah daerah utama bagi perakaran dan penyerapan unsur hara. Apabila tanah yang digunakan untuk kegiatan pertanian sudah lama terbuka, sebagian besar tanah horison A tersebut telah terkikis sehingga yang tertinggal hanya tanah horison B. Unsur hara pada horison B miskin (sedikit) karena tidak mendapat suplai unsur hara dari horison A.
Sebagai lapisan yang terus menerus diolah dan ditanami, lapisan olah akan selalu mengalami perubahan. Keadaan fisik tanah pada lapisan olah dapat dimodifikasi dengan pemupukan, pengapuran, penambahan bahan organik, dan pengairan. Sampai batas tertentu, produktivitasnya dapat dinaikkan dan dipertahankan pada tingkat yang secara ekonomis menguntungkan.
Gambar 1. Profil Tanah
b). Tekstur tanah
Komponen mineral dalam tanah terdiri dari campuran partikel-partikel yang secara individu berbeda ukurannya. Menurut ukuran partikelnya, komponen mineral dalam tanah dapat dibedakan sebagai berikut:
– Pasir, berukuran 50 mikron-2 mm
– Debu, berukuran 2-50 mikron
– Liat, berukuran < 2 mikron
Perbandingan jumlah ketiga partikel tersebut menentukan kelas tektur tanahnya, dengan bantuan segitiga tekstur tanah yang ditemukan oleh Departemen Pertanian Amerika Serikat (USDA) dapat ditentukan kelas tekstur tanah, misalnya ditemukan tanah dengan kandungan pasir 50%, debu 30%, dan liat 10%. Maka menurut segitiga tekstur tanah, kelas tekstur tanah itu adalah lempung.
Gambar
Gambar 2 . Segitiga Tekstur Tanah
Secara sederhana, tekstur tanah di lapangan dapat ditentukan dengan 2 (dua) cara, yaitu memirid dan memasukkan tanah ke dalam gelas ukur yang diisi air. Memirid tanah adalah meletakkan tanah basah diantara ibu jari dan jari telunjuk, kemudian ditekan hingga butiran pasir dan liatnya terasa, selanjutnya bentuklah tanah tersebut menjadi bola atau silinder. Jika rasa kasar pada tanah sangat dominan, tanah tidak melekat pada jari, dan tanah tidak dapat dibentuk bola (mudah pecah), berarti tanah tersebut termasuk kedalam kelas tekstur pasir, Sebaliknya jika tanah terasa licin dan lengket serta dapat dengan mudah dibentuk bola, berarti persentase debu atau liatnya cukup tinggi. Tanah dengan tekstur seperti ini digolongkan kedalam kelas tekstur liat.
Selain memirid tanah, cara lain untuk menentukan tekstur tanah adalah memasukkan sebongkah tanah kedalam gelas ukur yang diisi air hingga ketinggian air sama dengan dua kali ketinggian tanah didalam gelas ukur. Campuran air dan tanah diaduk hingga seluruh partikelnya terlepas. Campuran tersebut dibiarkan mengendap beberapa lama hingga air terlihat jernih. Tanah yang telah mengendap akan membentuk lapisan berdasarkan ukuran dan berat partikel tanah. Pasir akan terletak paling bawah, diatasnya terletak lapisan debu, dan lapisan paling atas yang menyebabkan air berwarna keruh adalah partikel liat. Jika gelas ukur yang dipakai berbentuk silinder atau luas permukaan atas dan bawahnya sama, kelas tekstur dapat ditentukan secara lebih tepat dengan membandingkan ketebalan lapisan-lapisan tersebut.
Tanah bertekstur pasir sangat mudah diolah, tanah jenis ini memiliki aerasi (ketersediaan rongga udara) dan drainase yang baik. Namun pasir memiliki luas permukaan kumulatif yang relatif kecil sehingga kemampuan menyimpan airnya sangat rendah atau tanahnya lebih cepat kering. Kemampuan menyimpan unsur hara pada tekstur pasir juga sangat rendah, sehingga unsur hara yang diberikan melalui pemupukan cepat hanyut terbawa air keluar dari area perakaran.
Tekstur liat memiliki sifat yang berlawanan dengan pasir, yaitu sukar diolah dan aerasi serta drainasenya buruk, tetapi kemampuan dalam menyimpan air dan unsur hara sangat tinggi. Sedangkan tekstur debu memiliki sifat diantara tekstur pasir dan tekstur liat.
Partikel liat yang sangat halus atau sering disebut juga dengan koloid tanah berdiameter 0,02-0,005 mikron, partikel tersebut dapat berasal dari bahan organik (humus) atau bahan inorganik. Koloid tanah memiliki luas permukaan yang sangat lebar per satuan luas dan berukuran sangat halus sehingga tidak dapat dilihat dengan mikroskop biasa, karena ukurannya sangat kecil partikel ini paling akhir mengendap dan menyebabkan air cepat menjadi keruh. Koloid tanah ini bermuatan listrik negatif dan sangat berperan dalam proses penyediaan dan penyimpanan unsur hara.
Tekstur tanah sangat berpengaruh pada proses pemupukan, terutama jika pupuk diberikan melalui tanah. Pemupukan pada tanah bertekstur pasir tentunya berbeda dengan tanah bertekstur lempung atau liat dengan jenis tanaman yang sama dan kurun waktu yang sama (per tahun). Jumlah pupuk yang diperlukan pada tanah berpasir lebih besar dibandingkan dengan tanah lempung karena unsur hara yang tersedia pada tanah berpasir lebih rendah, seperti terlihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Perbandingan Kandungan Unsur hara Berbagai Jenis Tekstur Tanah
|
No
|
Jenis Partikel
|
P
|
K
|
Ca
|
Fe2O3
|
MgO
|
|
1
|
Pasir
|
0,08
|
2,53
|
2,92
|
5,19
|
1,02
|
|
2
|
Debu
|
0,10
|
3,44
|
6,58
|
9,42
|
2,22
|
|
3
|
Liat
|
0,20
|
4,20
|
5,73
|
17,10
|
1,77
|
Selain berbeda dalam kandungan unsur hara, aplikasi pemupukan antara tanah bertekstur pasir dan bertekstur lempung juga berbeda. Pada tanah berpasir, pupuk tidak dapat diberikan sekaligus karena akan segera hilang terbawa air atau menguap. Sebaliknya pupuk diberikan sedikit demi sedikit dengan interval waktu lebih rapat, semisal sebulan sekali. Tanah lempung mampu menyimpan unsur hara yang belum digunakan oleh tanaman. Karenanya pemupukan dapat dilakukan dengan interval waktu lebih jarang misalnya empat bulan sekali, demikian juga jumlah pupuk yang diberikan dapat lebih besar tanpa harus khawatir tercuci oleh air.
c). Struktur tanah
Partikel tanah tidak berdiri sendiri tetapi membentuk sekelompok partikel atau gumpalan yang disebut struktur tanah. Gumpalan ini terjadi karena partikel pasir, debu dan liat terikat satu sama lain oleh perekat seperti bahan organik atau oksida besi.
Struktur tanah mempunyai bentuk, ukuran, dan kemampuan yang berbeda-beda. Berdasarkan bentuknya, ada 4 (empat) tipe struktur tanah, yaitu:
– Struktur lempeng, struktur tanah berupa lempengan tipis yang bertumpuk secara horizontal mirip tumpukan kartu. Struktur ini biasanya terdapat pada tanah lapisan atas areal yang sering tergenang, misalnya tanah liat.
– Struktur prisma, struktur tanah yang bentuknya memanjang seperti tiang persegi dengan sisi yang relatif datar. Struktur ini banyak ditemukan pada tanah lapisan bawah di daerah kering.
– Struktur kubus, struktur tanah yang bentuknya menyerupai kubus dengan sisi-sisi yang tidak rata, struktur ini umumnya terdapat pada tanah lapisan bawah di daerah lembab.
– Struktur granular, struktur tanah yang berbentuk bulat telur dengan sisi tidak kasar. Biasanya terdapat pada tanah lapisan atas di daerah dengan kandungan bahan organik yang tinggi.
Suatu tanah dapat memiliki struktur sederhana atau majemuk, pasir dan kerikil contoh tanah dengan struktur sederhana yang memiliki kohesi dan konsistensi (ketahanan partikel dalam tanah terhadap pemisahan) sangat kecil. Tanah berstruktur sederhana terdiri dari bahan-bahan yang relatif tahan pelapukan (pasir kwarsa) dan disebut dengan tanah memiliki struktur butiran tunggal.
Tanah pertanian kebanyakan memiliki struktur majemuk, yaitu agregatnya lekat satu sama lain, beberapa ukuran struktur tanah majemuk tersaji pada Tabel 3.
Tabel 3. Ukuran struktur tanah majemuk
|
No
|
Tipe Struktur
|
Ukuran Agregat (mm)
|
|
1
|
Kolum |
25
|
|
2
|
Bongkah |
5-25
|
|
3
|
Granular |
3-5
|
|
4
|
Remah |
1-3
|
|
5
|
Masif |
Kompak/berlumpur
|
Struktur tanah berkembang bila partikel tanah kecil bersifat koloid menggumpal bersama atau bersatu menjadi butiran tanah (granules). Granulasi dirangsang dengan pembekuan dan pencairan, kegiatan akar tanaman yang merusak, pengaruh pencampuran dari fauna tanah, pengembangan dan pengerutan lapisan air dan adanya jaringan cendawan.
Struktur tanah yang baik sangat penting untuk pertanian. Tanah liat memiliki total jumlah ruang pori-pori lebih besar dari tanah pasir tetapi karena ukuran kecil dari pori-pori tanah liat, air dan udara bergerak melewatinya pelan-pelan, bila pori-pori kecil dari tanah liat, air kekurangan udara yang sangat penting untuk pertumbuhan akar akan menjadi pembatas. Ruang pori besar terisi dan terkuras oleh gaya berat, sedang pori kecil menyerap dan mempertahankan air dengan daya kapiler.
Pergerakan air dan udara di dalam tanah ditentukan oleh porositas tanah, besar kecilnya porositas tanah ditentukan oleh struktur tanahnya. Struktur granular menyediakan porositas yang memadai untuk infiltrasi (penyerapan) air dan perpindahan udara dari dalam tanah ke atmosfir. Struktur tanah granular adalah struktur tanah yang paling ideal untuk pertumbuhan tanaman.
Pengolahan tanah seperti membajak dan mencangkul akan mempengaruhi struktur tanah, untuk jangka pendek biasanya menguntungkan karena alat-alat pertanian dapat memecah dan menghancurkan bongkahan tanah yang sudah padat. Pengolahan yang dilakukan saat kelembaban tanah optimum dapat menciptakan keadaan yang lebih baik bagi pertumbuhan tanaman.
Pengolahan yang dilakukan bertahun-tahun berpengaruh buruk terhadap tanah, seperti:
– Mempercepat oksidasi bahan organik
– Penggunaan peralatan berat dapat menyebabkan pemadatan pada tanah di bawah lapisan olah
– Memutuskan jalur kapiler air antara tanah lapisan olah bagian atas dan tanah lapisan olah bagian bawah sehingga lapisan olah menjadi lebih cepat kering
– Agregat (butiran) tanah yang telah terolah menjadi tidak mantap dan cepat hanyut terbawa air hujan.
Mengelola tanah bertekstur kasar (partikel pasir lebih dominan) agak sulit karena tekstur dan struktur tanahnya lebih sulit diubah. Tanah jenis ini tidak terlalu subur dan mudah kering. Tanah berpasir memerlukan proses granulasi sehingga hanya ada satu cara yang praktis untuk mengatasinya yaitu penambahan bahan organik dalam jumlah yang banyak. Bahan ini bertindak sebagai perekat partikel pasir dan menambah kemampuannya dalam menyimpan air dan unsur hara.
Pengelolaan tanah berstruktur halus seperti tanah liat lebih mudah dilakukan, tanah jenis ini sangat berpotensi menjadi tanah yang subur. Tapi tanah berstruktur halus bersifat sangat plastis dan mempunyai daya kohesi (daya lekat) yang sangat tinggi sehingga tanah ini mudah menjadi lumpur ketika dalam keadaan basah dan menjadi keras atau berbongkah-bongkah ketika kering. Pengolahan tanah ini harus dilakukan pada saat kadar air tanah optimum (tidak terlalu basah atau terlalu kering).
Lapisan perakaran juga harus dipertahankan untuk memaksimalkan granulasi, hindari penanaman satu jenis tanaman secara terus menerus terutama jenis tanaman yang berpengaruh buruk terhadap granulasi tanah seperti jagung, kapas, dan kentang. Tanaman yang bersifat ground cover (menutupi tanah) seperti kacang-kacangan (legum) dan rumput berpengaruh positif dalam proses granulasi.
2). Sifat kimia tanah
Sifat kimia tanah berhubungan erat dengan kegiatan pemupukan, dengan mengetahui sifat kimia tanah akan didapat gambaran jenis dan jumlah pupuk yang dibutuhkan. Pengetahuan tentang sifat kimia tanah juga dapat membantu memberikan gambaran reaksi pupuk setelah ditebarkan ke tanah.
a). Unsur hara esensial
Tanaman tingkat tinggi memperoleh unsur karbon (C) dan oksigen (O2) dari udara melalui stomata yang terdapat di permukaan daun, kedua unsur kimia tersebut selanjutnya diproses melalui mekanisme fotosintesis. Unsur hidrogen (H) didapatkan dalam bentuk air (H2O), unsur mineral lainnya diperoleh tanaman dari dalam tanah, yaitu N, P, K, Mg, S, Ca, Fe, Zn, Mn, Cu, B, Mo, dan Cl.
Berdasarkan kandungan unsur kimia diatas, tidak berarti jaringan tanaman sebagian besar terdiri dari unsur-unsur kimia yang diserap dari dalam tanah. Hasil analisis di laboratorium menunjukkan bahwa sebagian besar (94-99,5%) jaringan tubuh tanaman terdiri dari unsur C, H, dan O2. Sisanya (0,5-6%) terdiri dari unsur mineral dari dalam tanah.
Tanaman menyerap ketigabelas unsur hara dari larutan tanah dalam bentuk ion positif (kation) dan ion negatif (anion), karena bermuatan listrik akan terjadi tarik menarik antar keduanya juga terjadi tarik menarik antara ion dengan koloid tanah yang bermuatan listrik negatif. Hanya ion-ion yang berada didalam larutan tanah dan tidak terikat dengan ion lain atau tidak terikat dengan koloid tanah saja yang akan mudah diserap oleh akar tanaman.
Tabel 4. Bentuk unsur hara berupa kation yang diserap oleh tanaman
|
No
|
Jenis Unsur Hara
|
Simbol
|
Ion
|
|
Kation (+)
|
Anion (-)
|
|
1
|
Nitrogen |
N
|
NH4+
|
NO3-
|
|
2
|
Phosphor |
P
|
–
|
H2PO4– HPO42-
|
|
3
|
Kalium |
K
|
K+
|
–
|
|
4
|
Kalsium |
Ca
|
Ca2+
|
–
|
|
5
|
Magnesium |
Mg
|
Mg2+
|
–
|
|
6
|
Sulfur |
S
|
–
|
SO42-
|
|
7
|
Mangan |
Mn
|
Mn2+
|
–
|
|
8
|
Boron |
B
|
–
|
BO32-
|
|
9
|
Molibdenum |
Mo
|
–
|
MoO42-
|
|
10
|
Tembaga |
Cu
|
Cu2+; Cu3+
|
–
|
|
11
|
Seng |
Zn
|
Zn2+
|
–
|
|
12
|
Besi |
Fe
|
Fe2+ ; Fe3+
|
–
|
b). Larutan tanah
Larutan tanah adalah air yang terdapat diantara pori-pori tanah, larutan ini mengandung ion-ion terlarut yang dapat diserap oleh akar tanaman diantaranya terdapat juga ion-ion yang tidak berguna atau bersifat racun bagi tanaman seperti Al. Larutan tanah identik dengan larutan garam yang mudah berubah konsentrasi (kepekatan) dan susunan kimianya.
Di daerah kering, kadar garam larutan tanah lebih tinggi daripada di daerah basah, seringkali kadar garam larutan tanah menghambat pertumbuhan tanaman, kadar garam sebesar 0,5% sudah berbahaya bagi tanaman.
c). pH tanah
Keasaman atau pH (potential of hydrogen) adalah nilai (pada skala 0-14) yang menggambarkan jumlah relatif ion H+ terhadap ion OH didalam larutan tanah. Larutan tanah disebut bereaksi asam jika nilai pH berada pada kisaran 0-6, artinya larutan tanah mengandung ion H+ lebih besar dibanding ion OH; larutan tanah disebut bereaksi basa (alkali) atau memiliki nilai pH 8-14. Jika jumlah ion H+ didalam larutan tanah sama dengan jumlah ion OH, larutan tanah disebut bereaksi netral dengan nilai pH 7.
Tanah bersifat asam karena berkurangnya kation Ca, Mg, K, atau Na. Unsur-unsur tersebut terbawa oleh aliran air ke lapisan tanah yang lebih bawah (pencucian) atau hilang diserap oleh tanaman.
Tiga alasan utama nilai pH tanah sangat penting untuk diketahui, yaitu:
– Menentukan mudah tidaknya ion-ion unsur hara diserap oleh tanaman, umumnya unsur hara mudah diserap oleh akar tanaman pada pH tanah netral 6-7 karena pada pH tersebut sebagian besar unsur hara mudah larut didalam air.
– Menunjukkan keberadaan unsur-unsur yang bersifat racun bagi tanaman. Pada tanah asam banyak ditemukan unsur Al yang selain bersifat racun juga mengikat P sehingga tidak dapat diserap oleh tanaman. Pada tanah asam unsur-unsur mikro menjadi mudah larut sehingga ditemukan unsur mikro seperti: Fe, Zn, Mn, dan Cu dalam jumlah yang terlalu besar akibatnya menjadi racun bagi tanaman. Pada tanah basa ditemukan juga unsur yang dapat meracuni tanaman seperti Na dan Mo.
– Mempengaruhi perkembangan mikroorganisme didalam tanah, pada pH 5,5-7 bakteri dan jamur pengurai bahan organik dapat berkembang dengan baik.
Secara umum pH yang ideal bagi pertumbuhan tanaman adalah mendekati netral (6-7), namun kenyataannya setiap jenis tanaman memiliki kesesuaian pH yang berbeda seperti tersaji pada Tabel 5.
Tabel 5. pH optimal untuk pertumbuhan berbagai jenis tanaman
|
Jenis Tanaman
|
Kisaran pH Optimal
|
Jenis Tanaman
|
Kisaran pH Optimal
|
| Jagung |
6,0-7,0
|
Okra |
6,0-6,5
|
| Kapas |
5,5-70
|
Bawang-bawangan |
5,5-70
|
| Kacang tanah |
5,5-70
|
Cabai |
5,5-7,0
|
| Padi |
5,5-6,5
|
Kentang |
5,0-6,0
|
| Kedelai |
6,0-7,5
|
Labu |
5,5-7,5
|
| Tebu |
5,5-7,0
|
Bayam |
6,0-7,0
|
| Bunga matahari |
6,0-7,5
|
Tomat |
6,0-7,0
|
| Tembakau |
5,5-7,5
|
Apel |
5,5-7,0
|
| Gandum |
6,0-7,0
|
Jeruk |
6,0-7,0
|
| Asparagus |
6,5-7,5
|
Anggur |
5,5-7,0
|
| Kacang merah |
6,0-7,5
|
Strowberi |
5,0-6,5
|
| Kacang buncis |
6,0-7,5
|
Semangka |
5,5-6,5
|
| Kubis |
6,0-7,5
|
Azalea |
4,5-5,5
|
| Wortel |
6,0-7,5
|
Camelia |
4,5-5,5
|
| Seledri |
5,5-7,0
|
Gardenia |
5,0-6,0
|
| Jagung manis |
5,5-7,5
|
Hidrangea (biru) |
4,5-5,5
|
| Mentimun |
5,5-7,0
|
Hidrangea (merah muda) |
6,0-7,0
|
| Lettuce |
6,0-7,0
|
Mawar |
5,5-7,0
|
Tindakan pemupukan tidak akan efektif apabila pH tanah diluar batas optimum. Pupuk yang telah ditebarkan tidak akan mampu diserap tanaman dalam jumlah yang diharapkan, karenanya pH tanah sangat penting diketahui jika efisiensi pemupukan akan dicapai. Pemilihan jenis pupuk tanpa mempertimbangkan pH tanah juga dapat memperburuk pH tanah.
Alat pengukur pH seperti kertas lakmus dan pH indikator (metode perbedaan warna) atau soil tester (metode elektromagnetik) dapat digunakan untuk mengetahui pH tanah. Prosedur penggunaan kertas lakmus atau pH indikator adalah:
– Ambil contoh tanah yang mewakili seluruh areal pertanaman terutama di kedalaman sekitar area perakaran
– Contoh tanah tersebut diambil sedikit (1-2 sendok makan) dimasukkan kedalam wadah kemudian diberi air aquades dengan volume yang sama dengan volume tanah
– Aduk campuran air dengan tanah dan dibiarkan mengendap sehingga air menjadi bening
– Pisahkan air dari endapan tanah dengan menuangkannya ke wadah yang lain
– Celupkan kertas lakmus atau pH indikator kedalam air tersebut selama beberapa detik hingga tidak lagi terjadi perubahan warna
– Cocokkan kemasan kertas pH indikator untuk menentukan nilai pH
Penggunaan soil tester lebih praktis karena dapat langsung dilakukan di lapangan, soil tester berbentuk kerucut yang pada bagian atasnya berbentuk lingkaran dan terdapat jarum penunjuk pH sedangkan bagian bawahnya meruncing dan terdapat lempengan logam yang berfungsi sebagai elektroda.
Cara penentuan pH tanah menggunakan soil tester adalah:
– Menentukan titik-titik tempat pengukuran pH pada suatu area pertanaman, titik tersebut harus mewakili area penanaman
– Tancapkan bagian yang runcing kedalam tanah sehingga logam yang ada pada sisinya masuk kedalam tanah di kedalaman 12-15 cm. Jika tanah tempat menancapkan alat tersebut terlalu kering sebelum ditancapkan tanah disiram dengan aquades, sebelum ditancapkan jarum harus menunjuk pada pH 7
– Perhatikan jarum penunjuk pH yang mulai bergerak, biarkan beberapa saat hingga jarum berhenti bergerak
– Sebelum mencoba pada titik yang lain, soil tester harus dicuci terlebih dahulu menggunakan aquades.
Gambar 3. pH indikator dan Soil Tester
2. Lembar Kerja
- Tujuan
Peserta diklat mampu menentukan pH tanah pada suatu lahan apabila disediakan alat dan bahan
- Keselamatan Kerja
- Pergunakan pakaian lapangan
- Hati-hati dalam menggunakan alat dan bahan
- Simpanlah alat dan bahan yang telah dipergunakan
- Alat dan Bahan
- Kertas pH indikator
- Soil tester
- Wadah
- Pengaduk
- Sebidang lahan
- Tanah
- Aquades
- Prosedur Kerja
1). Menentukan pH tanah menggunakan kertas pH indikator
- Ambillah contoh tanah yang mewakili seluruh areal pertanaman terutama di kedalaman sekitar area perakaran
- Contoh tanah tersebut diambil sedikit (1-2 sendok makan) kemudian dimasukkan kedalam wadah dan diberi air aquades dengan volume yang sama dengan volume tanah
- Aduklah campuran air dengan tanah dan dibiarkan mengendap sehingga air menjadi bening
- Pisahkanlah air dari endapan tanah dengan menuangkannya ke wadah yang lain
- Celupkanlah kertas pH indikator kedalam air tersebut selama beberapa detik hingga tidak lagi terjadi perubahan warna
- Cocokkanlah kemasan kertas pH indikator untuk menentukan nilai pH
2.) Menentukan pH tanah menggunakan soil tester
- Tentukanlah titik-titik tempat pengukuran pH pada suatu area pertanaman, titik tersebut harus mewakili area penanaman
- Tancapkanlah bagian yang runcing dari soil tester kedalam tanah sehingga logam yang ada pada sisinya masuk kedalam tanah di kedalaman 12-15 cm. Jika tanah tempat menancapkan alat tersebut terlalu kering sebelum ditancapkan tanah disiram dengan aquades, sebelum ditancapkan jarum harus menunjuk pada pH 7
- Perhatikanlah jarum penunjuk pH yang mulai bergerak, biarkan beberapa saat hingga jarum berhenti bergerak
- Sebelum mencoba pada titik yang lain, soil tester harus dicuci terlebih dahulu menggunakan aquades.
- Lembar Evaluasi
Jawablah pertanyaan dibawah ini dengan singkat dan jelas
- Tuliskan 4 (empat) fungsi utama tanah dalam mendukung kehidupan tanaman!
- Berdasarkan unsur penyusunnya tanah dibedakan menjadi 2 (dua) golongan, yaitu tanah mineral dan tanah organik. Jelaskan yang dimaksud dengan tanah mineral dan tanah organik!
- Salah satu sifat fisika tanah adalah profil tanah. Gambarkan profil tanah dan beri penjelasannya!
- Mengapa tanah pertanian pada umumnya memiliki struktur majemuk?
- Mengapa pengolahan tanah seperti membajak dan mencangkul akan mempengaruhi struktur tanah?
- Tuliskan 3 (tiga) alasan utama nilai pH tanah sangat penting untuk diketahui!
- Tuliskan prosedur menentukan pH tanah menggunakan kertas pH indikator!
B. Kegiatan Pembelajaran 2
MENJELASKAN AIR SEBAGAI UNSUR ESENSIAL BAGI TANAMAN
1. Lembar Informasi
a. Fungsi air bagi tanaman
1). Sebagai sumber unsur hidrogen dan oksigen yang penting untuk tanaman
2). Sebagai pelarut untuk persenyawaan-persenyawaan lain
3). Sebagai pengisi sel
4). Sebagai pengatur tekanan sel (mengatur turgor sel)
5). Sebagai pengangkut persenyawaan-persenyawaan dalam tubuh tanaman
6). Sebagai pendingin sehingga dapat mengatur suhu daun agar tidak naik terlalu banyak pada saat hari panas.
b. Menentukan waktu pengairan
Pengertian pengairan adalah memberikan air pada tanaman untuk memenuhi kebutuhannya dan membuang kelebihan air. Tujuannya adalah untuk meyakinkan bahwa tanaman mendapatkan jumlah air yang cukup memadai pada zona perakarannya sehingga dapat memberikan produksi yang optimal.
Efek positif pemberian air adalah:
1). Air bersama nutrisi dapat menyuburkan tanah dan tanaman
2). Air dapat mengatur suhu
3). Memperbesar penyediaan air
4). Mencuci unsur hara yang dapat meracuni tanaman
Efek negatif pemberian air adalah:
1). Jika terlalu banyak menutup rongga tanah sehingga udara tanah tidak ada
2). Bila tanah digenangi dapat mengangkat unsur hara yang merugikan tanaman ke daerah perakaran tanaman.
Pemberian air ditentukan melalui pengamatan langsung di lapangan yang berdasarkan:
1). Ciri fisik tanaman
Tanaman yang mengalami kelebihan air di daerah perakaran akan mengalami kendala pada pertumbuhan dan produksinya sehingga tanah yang jenuh air menyebabkan akar tidak dapat bernafas. Tidak tersedianya udara dalam tanah akan mengakibatkan tanaman terganggu hidupnya.
Tanaman yang mengalami kekurangan air akan layu sementara tetapi apabila tidak diberi air akan layu permanen, ini tidak bisa diperbaiki sehingga tanaman menjadi mengering (pucuk, tepi daun, dan seluruhnya) yang akhirnya akan mati.
2). Ciri fisik tanah
– Air gravitasi: menempati sebagian besar pori-pori tanah, bergerak ke bawah karena pengaruh gaya gravitasi, air gravitasi ini menunjukkan kondisi tanah dalam keadaan tergenang.
– Kapasitas lapang menunjukkan kemampuan tanah untuk menahan air setelah tidak lagi dipengaruhi gaya gravitasi sehingga tanah dalam keadaan lembab yang merupakan kondisi ideal bagi pertumbuhan tanaman.
– Titik layu permanen menunjukkan kondisi air dalam tanah pada saat tanaman mengalami layu permanen sehingga tanaman tidak mampu mengambil air dari dalam tanah karena tanah kering.
– Air higroskopis adalah air tidak dapat digunakan oleh tanaman yang ditandai dengan tidak adanya vegetasi diatas tanah.
3). Kondisi iklim
Iklim yang berperan pada keberadaan air didalam tanah adalah curah hujan dan radiasi sinar matahari. Berdasarkan curah hujan yang jatuh terdapat musim hujan dan musim kemarau. Musim kemarau air menjadi terbatas sehingga harus segera diputuskan kapan pemberian air dilakukan.
Radiasi sinar matahari berakibat langsung terhadap suhu udara sehingga terjadi evapotranspirasi (proses hilangnya uap air baik dari dalam tanah maupun dari tanaman ke udara bebas). Evapotranspirasi yang besar akan terjadi kehilangan air dalam tanah dan tanaman semakin besar sehingga diperlukan pemberian air.
4). Penggunaan alat deteksi kelembaban
Air yang tersedia bagi tanaman berada diantara kapasitas lapang dengan titik layu permanen atau air berada pada air kapiler (pori-pori tanah). Alat yang digunakan untuk mendeteksi kelembaban tanah adalah tensiometer. Tensiometer terdiri dari keramik berpori pada ujungnya, pengukur tegangan/tekanan, dan tabung yang berisi aquades yang menghubungkan keramik berpori dan pengukur tegangan.
Pemasangan tensiometer pada diagonal lahan yang akan diukur kelembabannya, dan idealnya dipasang pada areal pertanaman selama budidaya tanaman berlangsung sehingga dapat mendeteksi kelembaban tanah setiap saat dan memberikan informasi yang sesuai dengan kebutuhan air irigasi dan tindakan drainase.
Pembacaan skala pada pengukur tegangan air menunjukkan kadar air dalam tanah dengan kondisi:
0-10 centibar : tanah jenuh air, tidak cukup udara dan perkembangan akar terganggu
10-25 centibar : kondisi ideal untuk tanaman
25-35 centibar : pemberian air (tanah pasir)
35-45 centibar : pemberian air (tanah berat)
> 45 centibar : tanaman akan layu
Prosedur penggunaan tensiometer adalah bersihkan tensiometer dengan tissue pada ujung keramiknya, pasang dan rakitlah tensiometer sesuai dengan petunjuk, buatlah desain dengan sistem diagonal pada areal tanaman dan menentukan penempatan tensiometer, tanah dibor sedalam perakaran tanaman pada tempat-tempat yang telah ditentukan, masukkan tensiometer ke lubang kemudian ditutup sisa lubang dengan tanah, dan amati perubahan pada skala serta catat hasil pengamatan pada selang waktu 1×24 jam.
c. Teknik mengairi tanaman
Berdasarkan jumlah air, kondisi lahan, kebutuhan bagi tanaman, dan teknologi yang digunakan, mengairi tanaman dapat dilakukan dengan cara:
1). Dicebor
Tanaman disiram dengan menggunakan gayung, air diambil dari sumber air atau air dialirkan ke parit-parit di sekitar tanaman kemudian tanaman disiram satu persatu. Keuntungan dengan cara dicebor adalah semua tanaman mendapatkan air dengan jumlah yang dibutuhkan, sedangkan kerugiannya adalah biaya yang dikeluarkan lebih besar.
2). Dileb
Mengalirkan air ke parit-parit di sekeliling bedengan tanaman beberapa saat sampai bedengan tanaman menjadi lembab/jenuh air kemudian air dialirkan keluar parit-parit. Keuntungannya adalah menghemat tenaga kerja dan biaya yang dikeluarkan kecil, sedangkan kerugiannya adalah pemborosan air. Kendalanya jika air di tempat pertanaman terbatas cara ini tidak dapat dilakukan.
3). Penggunaan drip
Areal tanaman dikelilingi dengan pipa-pipa distribusi disamping pipa utama, kemudian dipasang selang kecil yang ujungnya dipasang drip, dan drip ini ditancapkan di daerah perakaran tanaman satu drip satu tanaman.
Cara ini efektif untuk budidaya tanaman secara hidroponik karena tempat media tanamnya menggunakan pot/polibag.
Keuntungan penggunaan drip adalah pemberian air efisien dan sesuai dengan kebutuhan tanaman sehingga air dapat diatur keluarannya (debitnya) dengan mengatur drip yang digunakan, sedangkan kerugiannya adalah memerlukan peralatan dan biaya yang besar.
4). Penggunaan alat semprot
Tanaman disemprot dengan menggunakan selang yang pada ujungnya dipasang nozzle dengan menggunakan pompa air untuk mendorong air kedalam selang sehingga air dapat disemprotkan.
Keuntungan penggunaan alat semprot ini adalah praktis dan tidak memerlukan tenaga kerja yang beasar, sedangkan kerugiannya adalah membutuhkan biaya
tinggi untuk pengadaan peralatan, dan air yang digunakan tidak efektif karena banyak yang terbuang.
5). Penggunaan springkler
Memancarkan air dengan menggunakan springkler yang dipasang di areal pertanaman, springkler dihubungkan dengan selang sehingga air didorong dengan pompa dan air akan memancar di seluruh areal pertanaman.
Keuntungan penggunaan springkler adalah menghemat tenaga kerja, sedangkan kerugiannya adalah memerlukan biaya pengadaan peralatan besar (pengadaan pipa utama, selang air, springkler, dan pompa air).
Menentukan kapan waktu selesai mengairi apabila tanah sudah mencapai kapasitas lapang yang dicirikan dengan kondisi air berada pada ruang pori tanah dan tidak lagi terpengaruh gaya gravitasi sehingga tanah dapat turun ke lapisan tanah yang lebih dalam.
Waktu yang tepat mengairi tanaman disesuaikan dengan teknik budidaya dan fase pertumbuhan, jika tanaman baru dipupuk tidak perlu dilakukan pengairan karena pupuk dapat tercuci dan larut terbawa ke lapisan tanah yang lebih dalam.
2. Lembar Kerja
a. Tujuan
Peserta diklat mampu menentukan kelembaban tanah menggunakan tensiometer pada suatu lahan apabila disediakan alat dan bahan
b. Keselamatan Kerja
- Pergunakan pakaian lapangan
- Hati-hati dalam menggunakan alat dan bahan
- Simpanlah alat dan bahan yang telah dipergunakan
- Alat dan Bahan
- Tensiometer
- Lahan budidaya
- Aquadest
- Bor
- Prosedur Kerja
1). Tentukan lahan yang akan diukur kelembabannya
2). Lubangi tanah menggunakan bor
3). Tancapkan tensiometer pada salah satu lokasi areal penanaman yang telah dilubangi
4). Diamkan selama 60 menit kemudian catat perubahan kelembaban yang terjadi
5). Cucilah tensiometer menggunakan aquadest.
3. Lembar Evaluasi
Jawablah pertanyaan dibawah ini dengan singkat dan jelas
- Tuliskan 6 (enam) fungsi air bagi tanaman!
- Mengapa menentukan waktu pengairan sangat perlu dilakukan?
- Jelaskan 3 (tiga) ciri bahwa pemberian air dapat ditentukan melalui pengamatan langsung!
- Tuliskan prosedur mendeteksi kelembaban tanah menggunakan tensiometer!
- Jelaskan 5 (lima) cara mengairi tanaman berasarkan jumlah air, kondisi lahan, kebutuhan bagi tanaman, dan teknologi yang digunakan!
C. Kegiatan Pembelajaran 3
MENJELASKAN CUACA SEBAGAI FAKTOR PENTING BAGI TANAMAN
1. Lembar Informasi
a. Unsur-unsur Iklim
Iklim merupakan suatu unsur yang sama sekali tidak dapat dipengaruhi, artinya dengan jalan bagaimanapun tidak dapat diubah sekehendak manusia tetapi dengan adanya alat ilmu pengetahuan pengusaha pertanian dapat mempergunakan kemungkinan-kemungkinan setempat sebaik mungkin dengan menyesuaikan kultur yang ada. Unsur-unsur iklim yang perlu diketahui diantaranya:
1). Suhu
Kita dapat mengukur suhu yang mengatur ritme atau lingkaran perkembangan tanaman dari ketinggian 1,5-2 meter di tempat yang terlindung dan di atas tanah yang berumput. Suhu yang diukur demikian bukan hanya untuk tanaman itu sendiri tetapi suhu ini dapat dipakai sebagai perbandingan data yang diambil pada tempat yang berbeda pada keadaan yang sama.
2). Sinar matahari
Sinar matahari merupakan sumber energi yang menyebabkan tanaman dapat membentuk gula dan peristiwa ini disebut fotosintesis, oleh karena itu tanpa bantuan sinar matahari tanaman tidak dapat mengolah unsur hara yang diserap dari dalam tanah yang berakibat tanaman akan menjadi lemah dan akan mati.
Pengukuran sinar matahari yang penting adalah panas/teriknya penyinaran dan panjang atau lamanya penyinaran. Lamanya penyinaran ditentukan oleh panjangnya hari, panjang penyinaran berkisar 12 jam, sedangkan di daerah sedang panjangnya hari berkisar antara 7-17 jam. Dengan adanya perbedaan-perbedaan tersebut ada suatu tanaman yang dipanen lebih cepat asal penanamannya pada musim kering.
3). Curah hujan dan kelembaban udara
a). Curah hujan
Air adalah suatu unsur yang akan menentukan mati atau hidupnya tanaman, tanaman hanya dapat menyerap garam-garam mineral dari larutan didalam tanah melalui air. Curah hujan adalah air hujan dengan segala bentuknya yang langsung diterima oleh bumi dan sejumlah air yang turun dengan berbagai macam.
Banyaknya air yang diterima pada permukaan tanah diukur dengan tebalnya lapisan air per mm, andaikan air tidak mengalir, tidak menguap, dan tidak meresap kedalam tanah. Semakin merata curah hujan sepanjang tahun semakin baik pada tanah-tanah yang kurang menahan air seperti pada tanah pasir.
b). Kelembaban udara
Kelembaban udara sangat penting untuk diketahui oleh pengusaha pertanian sehingga dapat memperhitungkan atau dapat mengetahui kapan saat tanaman dapat dipanen atau dapat memperhitungkan kapan saat berkembangnya jamur yang dapat merugikan tanaman. Taraf kelembaban udara dapat ditentukan dengan perbandingan antara uap air dalam udara dan jumlah uap air maksimal yang dapat ditahan oleh udara pada suhu udara tertentu.
4). Angin
Angin merupakan pelaku utama penguapan dan penyerbukan. Kecepatan angin atau kekuatan angin dapat dinyatakan sekian meter per sekon, untuk mengetahui kecepatannya dapat menggunakan alat anemometer.
5). Penguapan
Penguapan merupakan unsur yang penting bagi daerah-daerah yang beririgasi, yang dipakai untuk mengukur adalah meter penguapan Piche yang mengukur uap air dengan menggunakan kertas hisap/kertas filter yang dapat menjadi basah terus-menerus.
b. Pengaruh Iklim terhadap Tanaman
Pengaruh iklim terhadap tanaman yang perlu diketahui adalah:
1). Pengaruh suhu terhadap tanaman
– Titik 0 bagi tanaman: pada suhu dibawah 0ºC, pertumbuhan tanaman akan terhenti, biji-biji tidak akan berkecambah. Berbagai biji tanaman kekuatan berkecambahnya berlainan suhunya, untuk gandum 0-3ºC, jagung 9-10ºC.
– Suhu minimum bagi tanaman: tiap-tiap tanaman tidak akan dapat berkembang pada suhu dibawah derajat minimal, seperti pada masa berbunga, jagung membutuhkan suhu minimal 10ºC sedang pada jagung tua menghendaki suhu yang lebih tinggi.
– Suhu optimal bagi tanaman: kecepatan tumbuh tanaman tergantung dari suhu yang dibatasi oleh suhu maksimal, diatas suhu maksimal tanaman sudah tidak akan tumbuh lagi.
– Jumlah suhu: tanaman membutuhkan jumlah panas tertentu sampai akhir masa perkembangannya, misal suatu tanaman butuh jumlah 1.200 derajat berarti selama 100 hari rata-rata tiap hari 12 derajat.
Gambar 4. Suhu-suhu khas
2). Pengaruh sinar matahari pada tanaman
– Pengaruh teriknya/kerasnya sinar matahari: setiap tanaman berbeda-beda pengaruhnya terhadap teriknya sinar matahari, ada tanaman yang tumbuh lebih baik pada tempat yang terbuka, sebaliknya ada beberapa tanaman yang tumbuh lebih baik pada tempat yang memakai peneduh atau tempat yang teduh.
– Pengaruh lama/panjangnya sinar matahari terhadap tanaman (foto periodisme): lingkaran perkembangan tanaman dipengaruhi oleh lama/panjangnya penyinaran, lamanya penyinaran di daerah tropis setiap hari tetap sama hanya pada musim-musim penghujan karena sering terjadi mendung maka panjangnya penyinaran sering berkurang, tetapi di musim kemarau karena hampir tidak ada mendung maka panjangnya penyinaran hampir sama sehingga pengaruhnya sama bagi setiap tanaman. Menurut reaksi tanaman sesuai dengan panjangnya penyinaran dibedakan 3 (tiga) jenis tanaman, yaitu: tanaman yang membutuhkan penyinaran panjang (padi-padian): tanaman yang membutuhkan penyinaran pendek (tembakau, kedelai, kapas, kentang); dan tanaman yang reaksinya netral.
3). Pengaruh air terhadap tanaman
Air merupakan salah satu unsur terbesar bagi tanaman. Kandungan air tiap-tiap jenis tanaman berbeda-beda, 90% untuk tanaman muda sampai kurang dari 10% untuk tanaman padi yang menua, sedangkan tanaman yang mengandung minyak, kandungan airnya lebih sedikit. Bagi tanaman keras atau tanaman tahunan kandungan air berkurang sesuai dengan umurnya,
Air yang dibutuhkan tanaman adalah air yang terdapat didalam tanah yang ditahan oleh butir-butir tanah, air hujan, dan sebagian air irigasi. Air yang dibutuhkan tidak hanya banyaknya tetapi juga pembagian yang merata.
Tanaman selalu membutuhkan air menurut masa vegetatifnya karena pada masa itulah tanaman terbentuk dan justru tanaman sendiri yang banyak mengandung air, apabila kekurangan air pada masa ini, akan mengakibatkan merosotnya hasil produksi yang tidak dapat diperbaiki lagi.
4). Pengaruh angin terhadap tanaman
Angin merupakan unsur penting bagi tanaman karena:
1). Mengatur penguapan/temperatur
2). Membantu penyerbukan
3). Membawa uap air sehingga udara yang panas akan menjadi sejuk
4). Membawa gas-gas yang sangat dibtuhkan oleh tanaman
Selain menguntungkan, angin juga dapat merugikan seperti:
1). Tanaman bisa terbakar
2). Penyerbukan karena angin bijinya tidak bisa murni, untuk itu perlu diisolasi
3). Dapat menyebarluaskan bibit-bibit tanaman liar
4). Membawa serangga tertentu kemana-mana
5). Angin yang kencang dapat merebahkan tanaman.
- Lembar Kerja
a. Tujuan
Peserta diklat mampu menentukan/mengukur suhu dan kelembaban pada suatu lahan apabila disediakan alat dan bahan
b. Keselamatan Kerja
- Pergunakan pakaian lapangan
- Hati-hati dalam menggunakan alat dan bahan
- Simpanlah alat dan bahan yang telah dipergunakan
- Alat dan Bahan
- Termometer
- Hygrometer
- Lahan
- Prosedur Kerja
1). Tentukan lahan yang akan diukur suhu dan kelembabannya
2). Tempatkan termometer dan hygrometer pada salah satu lokasi areal penanaman yang terlindung dari sinar matahari langsung
3). Gantungkan termometer dan hygrometer pada salah satu batang pohon atau diletakkan diantara rerumputan dan tanaman yang ada di tanah
4). Diamkan selama 45 menit kemudian dilihat kembali perubahan suhu dan kelembaban yang terjadi.
- Lembar Evaluasi
Jawab pertanyaan dibawah ini dengan singkat dan jelas
- Mengapa unsur-unsur iklim/cuaca perlu diketahui dalam usaha budidaya tanaman?
- Jelaskan pengaruh suhu terhadap tanaman!
- Jelaskan pengaruh sinar matahari terhadap tanaman!
- Jelaskan pengaruh air terhadap tanaman!
- Jelaskan pengaruh angin terhadap tanaman!
D. Kegiatan Pembelajaran 4
MENJELASKAN BIOTIK-BIOTIK DAN ABIOTIK DENGAN BIOTIK SEBAGAI FAKTOR YANG BERPENGARUH TERHADAP PERTUMBUHAN TANAMAN
- Lembar Informasi
- Faktor-faktor Abiotik
Banyak faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman, faktor-faktor tersebut dikelompokkan menjadi 2 (dua) kelompok, yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal merupakan faktor yang berasal dari tanaman itu sendiri, sedangkan faktor eksternal berasal dari luar tanaman tersebut, yang meliputi:
1).Cahaya
Cahaya merupakan sumber energi dalam fotosintesis. Tanpa cahaya, tanaman tidak akan mampu berfotosintesis dengan baik dan menyebabkan tanaman terganggu pertumbuhannya. Cahaya juga merupakan faktor penghambat pertumbuhan. Hormon auksin menjadi tidak aktif ketika ada cahaya. Hal ini menyebabkan tanaman yang ditanam di tempat terkena cahaya matahari menjadi lebih pendek dibandingkan tumbuhan yang ditanam di tempat gelap. Kekurangan cahaya pada saat perkecambahan akan menyebabkan gejala etiolasi yang ditandai dengan batang kecambah akan tumbuh lebih cepat tetapi lemah dan berwarna kuning pucat.
Selain itu cahaya juga mempengaruhi arah tumbuh tanaman. Peristiwa ini dikenal sebagai fototropisme. Tanaman akan tumbuh mengikuti arah datangnya cahaya, hal ini ada kaitannya dengan kerja hormon auksin.
Cahaya mempengaruhi respon dari tanaman seperti perkecambahan, pembentukan umbi dan bulb, pembungaan dan perbandingan kelamin pada bunga. Cahaya mempengaruhi perkecambahan dan pembungaan dengan pengaruhnya terhadap fitokrom. Fitokrom dipengaruhi cahaya merah dan lewat merah pada spektrum cahaya. Pengaruh cahaya pada perkembangan tanaman sering dihubungkan dengan lamanya penyinaran dan kegelapan (fotoperiode).
2). Suhu
Proses-proses fisika dan kimia dikendalikan oleh suhu dan proses ini mengendalikan reaksi biologi dalam tanaman, seperti suhu menentukan laju difusi dari gas dan zat cair dalam tanaman. Apabila suhu turun viskositas air naik, begitu juga untuk gas-gas, energi kinetik dari CO2 dan O2 dan zat-zat lain berubah sesuai dengan perubahan suhu.
Suhu mempengaruhi kestabilan sistem enzim, pada suhu optimum sistem enzim berfungsi baik dan tetap stabil untuk waktu lama. Pada suhu lebih dingin enzim tetap stabil tetapi tidak berfungsi. Pada suhu tinggi sistem enzim rusak sama sekali, sistem enzim yang tetap stabil pada suhu 20ºC, dapat aktif hanya selama setengah jam pada suhu 30ºC, dan beberapa detik pada suhu 38ºC.
Kesetimbangan berbagai sistem dan persenyawaan merupakan fungsi dari suhu seperti kesetimbangan antara gula, pati, dan lemak berubah bila suhu berubah. Selama musim gugur beberapa spesies tanaman gula berkurang sedangkan pati dan lemak meningkat. Bila musim semi tiba terdapat perubahan dari pati dan lemak ke gula yang akan ditranslokasikan ke bagian-bagian tanaman yang tumbuh aktif.
Suhu mempunyai pengaruh kuat pada reaksi biokimia dan fisiologi tanaman serta menentukan tingkatan berbagai fungsi tanaman seperti absorpsi unsur mineral dan air, fotosintesis, dan aliran sitoplasma didalam sel.
Suhu maksimal dan minimal yang menyokong pertumbuhan tanaman berkisar 5-35ºC. Pertumbuhan tersebut berlangsung berbeda-beda menurut tanamannya dan berbeda-beda sesuai dengan tahap perkembangannya. Berbagai bagian tanaman berbeda kepekaannya terhadap suhu minimal, tanaman yang telah menyesuaikan diri dengan iklim dingin, akar-akarnya lebih peka terhadap suhu rendah daripada batangnya; dan kuncup bunga lebih lemah daripada kuncup daun.
Sejumlah proses-proses pertumbuhan mempunyai hubungan kuantitatif dengan suhu seperti respirasi, reaksi fotosintetis dan berbagai gejala pendewasaan serta pendewasaan, dormansi, pembungaan, dan pembentukan buah. Suhu optimal untuk pertumbuhan tanaman tergantung pada spesiesnya dan varietasnya pada tahap fisiologi khusus dari proses pertumbuhan.
Tanaman yang tumbuh dibawah suhu konstan dan seragam tidak menghasilkan buah secepat tanaman yang tumbuh dengan suhu malam dan suhu siang berbeda-beda silih berganti. Kebanyakan tanaman memerlukan suhu malam yang lebih rendah daripada suhu siang, dan beberapa tanaman memerlukan suhu dingin untuk melengkapi lingkungan hidupnya.
3).Kelembaban
Kelembaban berkaitan dengan air, air sangat dibutuhkan dalam proses perkecambahan. Proses perkecambahan dimulai dengan adanya peristiwa imbibisi yaitu masuknya air ke dalam biji sehingga menyebabkan biji membengkak kemudian pecah.
Kelembaban yang terlalu tinggi menyebabkan penguapan yang terjadi sedikit, sehingga transpor air lambat dan unsur hara lambat sampai ke tanaman, akibatnya tanaman lambat tumbuh. Sebaliknya kelembaban yang terlalu rendah menyebabkan penguapan sangat banyak, sehingga tumbuhan mengalami kekeringan.
Air merupakan bagian dari semua sel, jumlahnya bervariasi tergantung dari jaringannya, 3% pada kulit biji kacang, 40% pada kayu yang dorman, dan 95% pada buah yang sukulen (semangka). Air merupakan sistem pelarut dari sel dan memberikan suatu medium untuk pengangkutan didalam tanah. Air dapat mempertahankan turgor yang sangat perlu dalam transpirasi dan pertumbuhan tanaman. Air diperlukan sebagai hara untuk pembentukan persenyawaan baru, sepertiga dari berat karbohidrat dan protein berasal dari air yang disenyawakan secara kimia.
Air bagi tanaman berada dalam suatu keadaan aliran yang sinambung (kontinyu). Kehilangan air dapat menyebabkan terhentinya pertumbuhan dan defisiensi air yang terus menerus menyebabkan perubahan-perubahan dalam tanaman yang tidak dapat balik (irreversible) dan mengakibatkan kematian.
4).Nutrisi
Nutrisi merupakan bahan baku dalam proses fotosintesis. Tanpa nutrisi yang cukup, tanaman akan sulit tumbuh dengan baik. Nutrisi terdapat di dalam tanah sebagai medium tumbuh tanaman. Nutrisi dapat dibedakan menjadi makronutrien dan mikronutrien. Makronutrien dibutuhkan dalam jumlah banyak sedangkan mikronutrien hanya dibutuhkan dalam jumlah sedikit.
- Faktor-faktor Biotik
Pertumbuhan tanaman dapat didefinisikan sebagai peristiwa perubahan biologis yang terjadi pada makhluk hidup berupa perubahan ukuran yang bersifat Irreversible (tidak berubah kembali ke asal atau tidak dapat balik). Adanya proses pertumbuhan dapat dinyatakan secara kuantitatif sehingga dapat dinyatakan dengan angka dan dapat diukur dengan alat ukur panjang atau berat. Proses pertumbuhan tanaman terdiri dari pembelahan sel, lalu diikuti oleh pembesaran sel dan terakhir differensiasi sel. Pertumbuhan pada makhluk hidup bersel banyak (multiseluler) ditandai dengan pertambahan ukuran (sel bertambah besar dan panjang) dan pertambahan jumlah sel. Sedangkan pertumbuhan pada makhluk hidup bersel satu (uniseluler) ditandai dengan penambahan ukuran sel. Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman dapat dibedakan menjadi faktor lingkungan dan faktor genetik. Lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman dikelompokkan atas lingkungan biotik dan abiotik. Lingkungan biotik terdiri faktor dari dalam (internal) dan faktor dari luar tubuh tanaman (eksternal).
Faktor dalam yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman adalah faktor genetik dan hormon.
1). Genetik
Gen adalah suatu bahan yang terkait dengan suatu sifat atau karakter di dalam tubuh suatu individu yang dapat diwariskan dari satu generasi ke generasi berikutnya. Gen juga didefinisikan sebagai faktor pembawa sifat menurun yang terdapat di dalam makhluk hidup. Gen sendiri ini terletak di dalam kromosom. Sejumlah gen yang berderet pada kromosom masing-masing memiliki tugas khusus. Ada gen yang mengatur warna bunga , tinggi tanaman, bentuk daun, warna buah, bentuk buah dan sebagainya.
Setiap spesies makhluk hidup memiliki kromosom yang khas dan tetap. Ada dua macam kromosom, yaitu kromosom tubuh (otosom) dan kromosom kelamin (kromosom seks). Pada sel tubuh mengandung 2 perangkat atau satu pasang kromosom yang diterima dari kedua induknya yang disebut diploid (2n). Kromosom yang berasal dari induk betina serupa dengan kromosom yang berasal dari induk jantan, sehingga sepasang kromosom tersebut disebut kromosom homolog. Sedangkan dalam sel kelamin (gamet) disebut haploid (n) karena hanya memiliki separuh dari jumlah kromosom yang terdapat dalam sel tubuh. Misalnya pada kacang polong memiliki 14 kromosom dalam setiap inti selnya (7 pasang), terdiri dari 6 pasang autosom dan 1 pasang kromosom sex, yang berasal dari induk jantan dan induk betina. Kromosom itu sendiri terdapat di dalam nukleus (inti sel). Di dalam nukleus terdapat beberapa pasang kromosom, yang didalamnya terdapat gen pembawa sifat. Substansi dasar nukleus adalah protein khusus yang disebut nukleoprotein. Nukleoprotein disusun oleh protein dan asam nukleat. Asam nukleat ini terdiri dari DNA dan RNA. DNA dan RNA inilah yang bertanggung jawab terhadap sintesa protein dan mengontrol sifat-sifat keturunan pada makhluk hidup. DNA adalah sebuah molekul yang panjang menyerupai tali, biasanya terdiri dari dua utas, saling membelit, membentuk heliks ganda. Setiap utas heliks DNA terdiri dari nukleotida-nukleotida yang tergabung membentuk rantai polinukleotida. RNA (Ribonucleic Acid) dibagi dua, yaitu RNA yang bersifat genetik yang berperan seperti DNA dan RNA non genetik yang berperan dalam sintesa protein.
Sifat gen adalah (1) sebagai materi tersendiri yang terdapat dalam kromosom,
(2) setiap gen menduduki tempat tertentu dalam kromosom, lokasi khusus yang ditempati gen dalam kromosom disebut lokus gen, (3) gen terletak dalam kromosom dan selalu berpasangan. Setiap gen menunjukkan bentuk alternatif sesamanya, misalnya tinggi dan pendek, bulat dan keriput, asam dan manis. Pasangan gen tersebut disebut alel, (4) gen mengandung informasi genetika, (5) gen dapat menduplikasikan diri (bereplikasi) artinya gen dapat membelah menjadi dua yang sama persis sehingga dapat menyampaikan informasi genetik kepada generasi sel berikutnya. Replikasi DNA terjadi pada saat sel melakukan pembelahan diri. Siklus hidup suatu individu dimulai dari sebuah sel telur dari induk betina yang haploid dibuahi oleh sel spermatozoa dari induk jantan yang haploid dalam proses yang disebut ferlilisasi, menghasilkan zigot yang diploid. Zigot tumbuh berkembang menjadi dewasa melalui proses pembelahan sel (dari satu sel menjadi jaringan, dari jaringan menjadi organ). Pembelahan sel merupakan proses pembelahan inti sel menjadi dua inti sel baru, melalui tahap-tahap tertentu menghasilkan dua sel anak. Karena DNA dan kromosom terdapat didalam inti sel, maka sebelum pembelahan sel, pembelahan DNA, kromosom dan inti sel harus lebih dahulu dilakukan (jadi urutannya replikasi DNA dulu, kromosom, kemudian inti sel, baru pembelahan sel menjadi dua bagian). Setelah proses pembelahan sel selesai, masing-masing DNA dan kromosom hasil replikasi akan ikut bersama sel baru yang dibentuknya, sehingga sel-sel hasil pembelahan akan mengandung jumlah dan jenis DNA atau kromosom yang sama dengan induknya.
Peran gen bagi tumbuhan adalah (1) mengatur ekspresi keragaman sifat misalnya bentuk daun, tinggi tanaman, warna daun, warna bunga, warna buah, rasa buah, dan sebagainya, (2) gen dapat mengkode enzim atau mensintesis satu enzim tertentu, misalnya mengkode enzim-enzim yang mengkatalisis sintesis hormon giberelin atau enzim-enzim yang mengatalisis berbagai reaksi metabolisme, (3) mengendalikan pembentukan protein (sintesis protein) yang tidak hanya berfungsi sebagai enzim saja, (4) mengontrol reaksi metabolisme di dalam sel tumbuhan, karena gen tersebut dapat mengkode enzim-enzim yang mengatalisis berbagai reaksi metabolisme, (5) menyampaikan informasi genetik yang unik pada setiap spesies yang disimpan dalam jalinan DNA dan sifat ini diturunkan dari induk ke generasi selanjutnya. Penurunan sifat dari induk ke generasi berikutnya pada tanaman terjadi pada saat perkembangbiakan generatif, (6) karakterisasi gen telah mampu menghasilkan urut-urutan tertentu yang menghasilkan sifat unik suatu spesies mahluk hidup, karakteristik ini dapat dimanfaatkan untuk mendapatkan sifat yang unggul dari suatu tanaman. Sebelumnya perkawinan silang dilakukan sebagai salah satu upaya untuk memperbaiki keturunan. Namun, karena perkawinan silang ini masih terbatas pada spesies yang memiliki kedekatan, misalnya antar varietas, sehingga kemudian muncul istilah rekombinasi gen yang jauh lebih canggih dibandingkan proses perkawinan silang tanpa memperdulikan taksonomi atau kedekatan spesies. Rekombinasi gen adalah adalah penggunaan teknik biologi yang cermat untuk menukarkan gen-gen (DNA), menyingkirkan, atau mentransfer/ menambahkan/menyisipkan gen (DNA) dari satu organisme ke organisme lain untuk mendapatkan galur yang lebih baik dari sifat aslinya. Rekombinasi gen ini jauh lebih canggih dibandingkan proses kawin silang, karena gen-gen tersebut dapat ditukar, dihilangkan atau disisipkankan tanpa memperdulikan taksonomi atau kedekatan spesies. Gen yang disisipkan pada tanaman bisa berasal dari manusia, tanaman, binatang, maupun mikrobia. Proses rekombinasi gen dilakukan untuk mendapatkan sifat-sifat yang diinginkan . Dalam bidang pertanian misalnya, diciptakan tanaman yang tahan tanah asam, tingkat produksi tinggi, bulir yang baik dan seragam, mampu ditanam dalam kondisi ekstrim, tahan penyakit dan gangguan hama, memiliki kandungan gizi yang cukup tinggi dan lengkap, hingga memiliki umur simpan yang jauh lebih panjang. Meskipun peranan gen sangat penting, faktor genetis bukan satu-satunya faktor yang menentukan pertumbuhan tanaman, karena masih ada faktor lingkungan yang juga mempengaruhinya. Misalnya benih tanaman yang mempunyai sifat unggul hanya akan tumbuh dengan cepat, cepat berbuah, dan berbuah lebat jika ditanam di lahan subur dan kondisinya sesuai. Bila ditanam di lahan tandus dan kondisi lingkungannya tidak sesuai, pertumbuhannya menjadi kurang baik.
2). Hormon
Siklus hidup tumbuhan meliputi beberapa proses seperti perkecambahan, perkembangan akar dan tunas, pemanjangan batang, pembungaan, perkembangan buah dan biji. Sepanjang siklus hidup tumbuhan, hormon-hormon tumbuhan mempunyai peran yang sangat penting dalam pengaturan proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman tersebut.
Hormon tanaman atau fitohormon adalah senyawa-senyawa organik tanaman bukan nutrisi yang disintesis oleh tanaman pada bagian tertentu dengan konsentrasi/jumlah yang rendah, akan tetapi jumlah yang sedikit ini mampu mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan organ suatu tumbuhan, yaitu mempengaruhi pembelahan sel, perpanjangan sel dan differensiasi sel. Sebagian besar hormon dapat mempengaruhi metabolisme dan perkembangan sel-sel tumbuhan.
Hormon tumbuhan berfungsi sebagai prekursor ekspresi gen. Ekspresi gen adalah proses dimana kode-kode informasi yang ada pada gen diubah menjadi protein-protein yang beroperasi di dalam sel. Bila konsentrasi hormon telah mencapai tingkat tertentu pada tanaman, sejumlah gen yang semula tidak aktif akan mulai aktif (diekspresikan).
Dari sudut pandang evolusi, hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses adaptasi dan pertahanan diri tumbuh-tumbuhan untuk mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya di alam, contohnya Asam salisilat /Salicylic acid (SA), pada beberapa tumbuhan digunakan untuk mengaktifkan gen-gen untuk melindungi dirinya dari penyerang yang bersifat patogen, selain itu Brasinolid (Brasinolide) adalah kelompok hormon tumbuhan yang bertanggungjawab melindungi tanaman selama stress pada musim gugur dan dingin.
Jenis-jenis hormon tumbuhan yang umum dikenal adalah auksin, sitokinin, giberelin, gas etilen dan asam absisat (ABA). a) Auksin, berfungsi untuk memacu perpanjangan sel, merangsang pembentukan bunga, buah, dan mengaktifkan kambium untuk membentuk sel-sel baru. b) Sitokinin, memacu pembelahan sel serta mempercepat pembentukan akar dan tunas. c) Giberelin, merangsang pembelahan dan pembesaran sel serta merangsang perkecambahan biji. Pada tumbuhan tertentu, giberelin dapat menyebabkan munculnya bunga lebih cepat. d) Etilen, berperan untuk menghambat pemanjangan batang, mempercepat pematangan buah, dan menyebabkan penuaan daun. e) Asam absisat berperan dalam proses perontokan daun.
c. Interaksi antara biotik dan abiotik yang berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman
Faktor luar yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman adalah organisme pengganggu tanaman seperti serangga, bakteri, cendawan, virus, nematoda, dan gulma.
1). Serangga
Binatang dikelompokkan dalam beberapa golongan penting yang di dalam bahasa Latin disebut phylum. Phylum Arthropoda merupakan phylum terbesar karena lebih dari 75% binatang yang hidup di bumi termasuk dalam phylum Arthropoda. Phylum Arthropoda juga merupakan phylum terpenting karena pada Phylum Arthropoda ada kelas yang terpenting yaitu kelas insekta/serangga. Serangga memiliki 3 pasang kaki (6 buah kaki) sehingga dikenal dengan kelas Insekta atau Hexapoda (Hexa=enam dan poda=kaki/tungkai). Lebih kurang 90% dari phylum Arthropoda termasuk ke dalam kelas Insekta/Hexapoda. Menurut sebagian ahli Entomologi ± ada 1.500.000 spesies serangga, sebagian lain menaksir ± ada 2.500.000 sampai 10.000.000 spesies serangga. Dari sekian banyak serangga yang ada dibumi, ada yang menguntungkan manusia, tetapi banyak yang sangat merugikan manusia diantaranya merusak tanaman, sehingga disebut dengan hama tanaman. Sedangkan serangga yang menguntungkan dapat berupa serangga penyerbuk yang berperan membantu dalam kegiatan penyerbukan tanaman atau sebagai musuh alami hama.
2). Musuh alami hama
Serangga yang berperan sebagai musuh alami hama adalah organisme yang dapat mengendalikan populasi hama yang merugikan.
Dilihat dari fungsinya, musuh alami dikelompokkan menjadi parasitoid, patogen, dan predator.
– Parasitoid atau Parasit
Parasit adalah binatang yang hidup di atas atau di dalam binatang lain yang lebih besar yang merupakan inangnya. Parasit memakan atau mengisap cairan tubuh inangnya sehingga dapat melemahkan dan akhirnya membunuh inangnya. Fase hidup parasit biasanya sama dengan fase hidup inangnya. Contoh parasit hama adalah Brachymeria euploeae.
Gambar 5. Brachymeria euploeae
Brachymeria euploeae merupakan endo atau ektoparasit pada larva dan pupa Coleoptera, Lepidoptera dan Diptera. Panjang serangga ini ± 2-12 mm. Berwarna hitam atau coklat dengan bercak putih, kuning atau kemerahan. Parasit ini disebut juga lalat chalcid. Lalat chalcid ini memarasit pupa dari kupu-kupu, dan pupa dari ulat pada daun kelapa.
– Patogen
Patogen adalah mikroorganisme yang dapat menyebabkan penyakit pada hama. Mikroorganisme yang dapat menyerang hama adalah bakteri, virus, dan cendawan. Saat ini dilaporkan lebih dari 1500 patogen yang dapat menginfeksi serangga. Beberapa contoh patogen yang sudah diteliti dan terbukti dapat dimanfaatkan dalam pengendalian hama adalah cendawan Metarrhizium anosipliae efektif untuk menimbulkan 85,6% -93,8% mortalitas larva Oryctes rhinoceros.
Gambar 6. Cendawan Metarrhizium anosipliae dan larva Oryctes rhinoceros yang terinfeski
– Predator
Secara harfiah, predator dapat dikatakan sebagai pemangsa. Namun, dalam hubungannya dengan jaring-jaring makanan predator merupakan konsumen tingkat-2 sampai tingkat selanjutnya yang memangsa tingkat yang lebih kecil. Jadi, predator dapat dikatakan sebagai binatang atau organisme yang memakan binatang/organisme lainnya untuk mempertahankan hidupnya dan dilakukan secara berulang-ulang. Keberadaan predator dalam suatu ekosistem mutlak dibutuhkan untuk menjaga keseimbangan lingkungan yang ada. Predator merupakan serangga yang memangsa serangga lain dengan cara menangkap, menghisap cairan atau memangsa habis seluruh tubuh. Untuk melengkapi daur hidupnya untuk tujuan kelangsungan hidup, seekor predator memerlukan beberapa bahkan banyak mangsa. Hal ini berbeda dengan parasit. Parasit memerlukan satu ekor inang saja sebagai tempat untuk melengkapi daur hidupnya. Beberapa jenis predator telah banyak digunakan untuk mengendalikan hama tanaman, diantaranya: Cheilomenes sexmaculatus
Gambar 7. Cheilomenes sexmaculatus
Cheilomenes sexmaculatus umum dijumpai di dataran rendah, berukuran kecil, panjang badannya 3-3,5 mm. Kumbang ini hidup sebagai pemangsa berbagai jenis kutu daun. Kumbang betina meletakkan telurnya pada batang atau daun tanaman, biasanya yang terdapat kutu daun. Telur menetas setalah 4-5 hari. Larva muda panjangnya 1,2 mm, badannya meruncing ke depan dan ke belakang larva bergerak aktif memangsa kutu daun dan dapat memangsa Besimia tabacci 200-400 ekor/hari, dapat memangsa 17-20 thrips ekor/hari. Aktivitas Cheilomenes sexmaculatus terjadi antara pukul 09.00-13.00 WIB.
Selain itu ada sejenis serangga yang berperan dalam penularan, pembiakan dan pertahanan patogen (penyebab penyakit), serangga ini bersifat merugikan, contohnya adalah kutu daun seperti Myzus persicae yang merupakan vektor Virus Gulung Daun Keriting dan wereng hijau yang merupakan vektor virus tungro.
3). Patogen Tanaman
Ada beberapa jenis patogen (penyebab penyakit) yang bisa menyerang tanaman, diantaranya adalah bakteri, jamur (cendawan), virus dan nematoda.
a). Bakteri
Berukuran sangat kecil, hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop dengan pembesaran di atas 1000 kali. Pemindahan bakteri dari luar ke dalam bagian tanaman dapat terjadi melalui lubang alami seperti stomata daun, tetapi bakteri ini tidak bisa menembus langsung kutikula daun, atau melalui jaringan tanaman yang luka. Luka ini bisa terjadi karena sayatan alat-alat pertanian ketika penyiangan atau pembumbunan, bekas gigitan atau tusukan serangga atau nematoda. Bakteri ini dapat bertahan dari musim ke musim di dalam tanah, benih atau sisa tanaman yang sakit, dan dapat cepat berkembang biak pada keadaan tanah yang lembab. Spora bakteri ini dapat disebarkan oleh percikan air hujan atau air irigasi, angin, manusia atau alat-alat pertanian.
Bakteri ini bisa bersifat merugikan dan juga menguntungkan. Bakteri yang merugikan diantaranya yang dapat menyebabkan penyakit pada tanaman, contohnya Pseudomonas solanacearum yang menyebabkan penyakit layu bakteri. Bakteri Pseudomonas solanacearum dapat menginfeksi akar-akar tanaman melalui luka-luka. Bakteri ini menghasilkan toksin dan enzim yang dapat melarutkan dinding sel akar dan dapat menyebabkan perubahan warna pada jaringan pengangkutan yang dapat dilihat jika batang dipotong (melintang) atau dibelah, perubahan warna ini dapat meluas sampai ke tulang daun bahkan sampai ke empulur, selain itu akar tanaman yang sakit berwarna coklat. Gangguan pada bagian akar inilah yang menyebabkan proses pengangkutan air dan unsur hara tanah oleh akar menjadi terhambat, dan penghambatan ini mengakibatkan kelayuan pada tanaman.
Sedangkan bakteri yang menguntungkan berperan sebagai musuh alami hama (dapat menyebabkan penyakit pada hama) diantaranya bakteri Bacillus thuringiensis untuk mengendalikan hama serangga.
b). Cendawan
Merupakan mikroorganisme bereproduksi atau berkembangbiak dengan membentuk spora. Umumnya cendawan terdiri dari banyak sel yang bentuknya seperti benang halus yang disebut hifa. Spora dan hifa tersebut tidak bisa dilihat dengan mata telanjang, tetapi harus menggunakan mikroskop. Kumpulan dari benang-benang hifa disebut miselium. Spora yang ditumbuhkan pada media agar padat akan tumbuh membentuk miselium dan miselium tersebut dapat dilihat dengan mata biasa tanpa menggunakan mikroskop. Pada saat lingkungan menguntungkan, setiap spora atau potongan dari miselium dapat tumbuh memanjang dan membentuk cendawan baru. Pada saat lingkungan tidak menguntungkan, cendawan dapat membentuk spora istirahat. Spora ini bisa bertahan dalam dalam benih, dalam saluran pencernaan ternak sehingga dapat juga bertahan hidup pada pupuk kandang (contoh Plasmodiophora brassicae penyebab penyakit akar gada pada kubis), di dalam tanah dan sisa-sisa tanaman yang sakit sampai beberapa lama, contohnya klamidospora (spora istirahat dari cendawan Fusarium oxysporum) dapat bertahan dalam tanah lebih dari 10 tahun. Spora cendwan ini masuk ke dalam jaringan tanaman melalui stomata daun, menembus kutikula langsung atau melalui jaringan yang luka. Luka ini bisa terjadi karena sayatan alat-alat pertanian ketika penyiangan atau pembunbunan, bekas gigitan atau tusukan serangga atau nematoda. Spora cendawan ini dapat disebarkan oleh air irigasi, air hujan, alat-alat pertanian, angin, benih atau bibit yang terinfeksi, pupuk kandang dan manusia. Cendawan ini bersifat merugikan karena bisa menimbulkan penyakit pada tanaman, juga bisa bersifat menguntungkan.
Cendawan yang merugikan tanaman adalah Plasmodiophora brassicae. Cendawan ini menyebabkan penyakit akar bengkak (akar gada). Tanaman yang biasanya diserang adalah tanaman kubis. Gejala penyakit yang terlihat adalah akar kubis mengalami pembesaran (pembengkakan). Hal ini menyebabkan rusaknya susunan jaringan akar dan mengakibatkan terganggunya pengangkutan air dan unsur hara tanah. Tanaman yang terserang tampak merana dan layu.
Cendawan yang menguntungkan adalah Beauveria bassiana sejenis cendawan untuk mengendalikan ulat daun kubis (Plutella xylostella).
c). Virus
Virus adalah organisme yang memiliki ukuran tubuh yang sangat kecil sehingga tidak bisa dilihat dengan mata telanjang. Virus dikenal dengan sebutan partikel hidup, karena hanya bisa hidup dan berkembang biak dalam jaringan tanaman yang hidup. Virus hanya tidak bisa dilihat dengan mikroskop cahaya biasa, tetapi hanya bisa dlihat dengan mikroskop elektron. Penularan virus ini dapat terjadi melalui biji, tepung sari, stek atau umbi, sambungan/okulasi, pemindahan secara bersinggungan, alat-alat pertanian dan serangga (vektor). Virus ini ada yang bersifat merugikan dan ada juga yang menguntungkan. Virus yang bersifat merugikan menimbulkan gejala kerusakan yang khas, diantaranya: klorose, nekrosis dan kerdil.
Virus yang bersifat menguntungkan antara lain Nucleopolyhedrovirus (NPV) yang merupakan agensi hayati ulat grayak Spodoptera exigua.
d). Nematoda
Nematoda adalah sejenis cacing yang tidak bisa dilihat dengan mata biasa, tetapi hanya bisa dilihat dengan mikroskop. Nematoda berbentuk benang, sepintas bentuknya mirip belut, karena itu sering disebut “cacing belut”. Badannya silindris, meruncing pada kedua ujungnya, tidak beruas-ruas pada kulitnya. Panjang nematoda rata-rata sekitar 1 milimeter. Nematoda biasanya terdapat di dalam lapisan tanah bagian atas dan dapat berkembangbiak dengan baik pada tanah yang banyak porinya. Nematoda makan dengan cara menusukkan stilet pada sel tanaman, lalu menghisap cairan sel tanaman melalui stilet. Penyebaran nematoda dapat terjadi melalui pengangkutan tanah, pupuk organik, biji, tanaman pesemaian (khususnya yang diangkut beserta tanahnya) atau alat-alat pertanian. Nematoda ini bersifat merugikan tanaman tapi ada juga yang menguntungkan. Nematoda yang merugikan tanaman menimbulkan gejala yang khas di bawah permukaan tanah dan gejala di atas permukaan tanah.
4). Gulma
Gulma adalah tumbuhan liar yang mudah beradaptasi dengan lingkungan tanah/lahan yang sudah terjamah atau telah ada campur tangan manusia. Gulma juga didefinisikan sebagai tumbuhan yang mempunyai sifat-sifat atau ciri khas tertentu yang memungkinkannya untuk mudah tersebar luas dan mampu menimbulkan kerugian dan gangguan.
Gulma yang tumbuh di lahan pertanian biasanya terdiri dari tiga golongan, yaitu:
a). Teki-tekian
Kelompok teki-tekian memiliki daya tahan luar biasa terhadap pengendalian mekanik karena memiliki umbi batang di dalam tanah yang mampu bertahan berbulan-bulan. Contoh: teki ladang (Cyperus rotundus). Ciri-cirinya yang khusus adalah batangnya biasanya berisi dan berbentuk segitiga
b). Rumput-rumputan
Gulma dalam kelompok ini berdaun sempit seperti teki-tekian tetapi menghasilkan stolon, alih-alih umbi. Stolon ini di dalam tanah membentuk jaringan rumit yang sulit diatasi secara mekanik. Contoh alang-alang (Imperata cylindrica). Ciri-cirinya yang khusus adalah batang seperti pipa (bulat berongga), daun panjang dan menyempit di bagian ujungnya
c). Gulma berdaun lebar
Gulma berdaun lebar, biasanya tumbuh pada akhir masa budidaya. Kompetisi terhadap tanaman utama berupa kompetisi cahaya. Contoh Clidemia hirta (akar kala), kirinyuh (Chromolaena odorata), Mikania micrantha, Wedelia sp. Ciri-cirinya yang khusus adalah daunnya terdiri dari berbagai bentuk dan susunan tulang daun, biasanya lebih lebar daripada rumput dan teki.
Sifat-sifat gulma adalah:
- dapat tumbuh dengan cepat pada tanah yang tidak begitu subur,
- mempunyai daya reproduksi yang tinggi tanpa campur tangan manusia,
- biji gulma mempunyai sifat dormansi yang kuat memungkinkannya untuk bertahan hidup dalam kondisi yang kurang menguntungkan
- Mempunyai toleransi besar pada keadaaan lingkungan yang tidak menguntungkan atau ekstrim
- mempunyai daya saing yang kuat dengan tanaman yang dibudidayakan dalam memperebutkan faktor-faktor kebutuhan hidupnya,
- mempunyai daya berkembang biak yang besar secara vegetatif dan atau generatif,
- alat perkembangbiakannya mudah tersebar melalui angin, air, maupun binatang.
2. Lembar Evaluasi
Jawablah pertanyaan dibawah ini dengan jelas dan singkat
- 2 (dua) faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman, salah satunya faktor abiotik. Jelaskan mengapa faktor abiotik mempengaruhi pertumbuhan tanaman!
- Mengapa hormon pada tumbuhan mempunyai pengaruh yang sangat besar terhadap pertumbuhan tanaman?
- Serangga ada yang menguntungkan dan ada yang merugikan tanaman. Mengapa serangga dapat merugikan tanaman? Beri 2 (dua) contoh serangga yang merugikan tanaman!
- Jelaskan 3 (tiga) patogen (penyebab penyakit) yang dapat menyerang tanaman!
- Tuliskan 7 (tujuh) sifat-sifat gulma!
- Jelaskan bahwa gulma tidak dikehendaki keberadaannya pada tanaman budidaya!
E. Kegiatan Pembelajaran 5
MENJELASKAN HUBUNGAN ANTARA TANAMAN DAN PERTUMBUHANNYA
1. Lembar Informasi
a. Klasifikasi Tanaman
1). Klasifikasi tanaman secara deskriptif
Klasifikasi secara deskriptif menggolongkan tanaman menurut kebiasaan tumbuh, struktur dan bentuk tanaman, kedudukan daun, adaptasi iklim, serta kegunaannya.
Menurut kebiasaan tumbuhnya, tanaman digolongkan menjadi :
a).Tanaman setahun atau semusim (annuals) yaitu tanaman yang melengkapi siklus hidupnya dalam satu musim tumbuh, dan dilestarikan dengan biji. Contohnya pada kebanyakan tanaman pertanian pokok di dunia, termasuk serealia dan kacang-kacangan seperti kedelai, kapri dan buncis.
b).Tanaman dwi tahunan (biennials) yaitu tanaman yang memerlukan dua tahun atau dua musim untuk melengkapi siklus hidupnya. Biasanya pada tahun pertama tanaman menumpuk cadangan makanan dalam organ-organ penyimpan dan pada tahun kedua membentuk organ reproduktif (bunga) dan biji, yang termasuk dalam kelompok ini di antaranya : wortel, biet, seledri, bawang, kubis serta beberapa jenis tanaman hias.
c).Tanaman tahunan (perennials) yaitu tanaman yang terus tumbuh tak terbatas dan dapat berupa tumbuhan kayu atau herba. Kebanyakan tanaman jenis ini menghasilkan pertumbuhan baru tiap tahun, dengan sedikit kerusakan di bagian atas permukaan tanah. Tanaman buah-buahan seperti mangga, durian, rambutan dan beberapa tanaman hutan termasuk di antara jenis tanaman tahunan. Di daerah beriklim sedang, pucuk tumbuhan perenial herba mati pada setiap akhir musim tumbuh, tetapi masih ada akar atau batang di bawah tanah yang belum mati. Contohnya : asparagus, dahlia, gladiol.
Berdasarkan struktur dan bentuknya, tanaman digolongkan menjadi :
a). Tanaman terna (herbaceous) mempunyai struktur yang lunak dan sukulen dengan sedikit jaringan sekunder atau tidak sama sekali. Jenis tanaman terna berupa herba, vines, dan liana. Herba adalah suatu species kecil yang beraroma, mulanya untuk wangi-wangian dan rempah-rempah, misalnya nilam. Vines adalah tanaman menjalar atau merambat yang tak cukup berkayu untuk menopang dirinya misalnya : kangkung, ubi jalar. Sedangkan liana adalah jenis vines yang agak berkayu contohnya anggur dan bugenvil.
b). Tanaman berkayu (woodly) yaitu tanaman yang membentuk batang sekunder dan berxilem banyak. Tanaman ini biasanya digunakan sebagai bahan bangunan dan sumber selulosa, contohnya jati dan mahoni. Bentuk tanaman berkayu ada yang berupa pohon atau semak. Disebut sebagai pohon apabila mempunyai satu batang lurus, sedangkan semak berukuran lebih kecil dari pohon dengan beberapa batang yang timbul dari tanah.
Dilihat dari kedudukan daunnya, tanaman dapat digolongkan ke dalam tanaman selalu hijau (evergreen) dan tanaman meranggas (deciduous).
a). Tanaman evergreen adalah tanaman yang mempertahankan daun-daunan hijau sepanjang tahun, misalnya : pinus, cemara. rhododendron.
b). Tanaman deciduous, daun-daunnya berguguran untuk beberapa waktu pada musim tertentu sehingga pohon menjadi gundul. Misalnya pada pohon jati yang meranggas (menggugurkan daunnya) pada waktu musim kemarau dan bertunas kembali di musim hujan.
Termasuk ke dalam klasifikasi tanaman secara deskriptif adalah menggolongkan tanaman berdasarkan pada adaptasi iklim.
a).Tanaman tropis tumbuh pada iklim panas dan jarang terdapat freezing (pembekuan). Kebanyakan menggugurkan daunnya sekali setahun karena perubahan iklim (jati, karet, mahoni) tetapi waktu pergantian daun tua dengan daun muda relatif singkat dan umumnya bersifat evergreen.
b).Tanaman beriklim sedang (temperate) tumbuh dimana ada musim winter yang nyata dengan freezing (pembekuan) yang berarti. Dapat bervariasi dari daerah subtropik sampai daerah boreal (dekat kutub). Tanaman temperate tidak hanya tahan dingin, tetapi juga membutuhkan cuaca winter untuk vigor penuh dan pembungaan.
Menurut kegunaannya tanaman dibedakan menjadi :
a).Tanaman pertanian (crops) adalah tanaman yang memberikan bahan-bahan yang dapat digunakan manusia.
b).Tanaman hias (ornamentals) adalah tanaman yang digunakan untuk kepuasan estetik
c).Tanaman makanan ternak (forages) adalah tanaman yang digunakan untuk penggembalaan ternak
2). Klasifikasi tanaman secara botani
Dasar utama dari klasifikasi ini adalah ciri morfologi berupa struktur vegetatif serta struktur reproduktif (bunga) suatu species. Struktur reproduktif akan memberikan bayangan yang lebih benar, lebih mantap dari kekerabatan yang lebih luas karena struktur bunga dasar dari suatu spesies relatif konstan dan kurang mengalami variasi lingkungan dibandingkan struktur vegetatifnya. Contohnya antara lain ialah membandingkan bambu dengan rumput jarum, keduanya termasuk ke dalam famili rumput-rumputan (Poaceae) karena struktur bunganya memperlihatkan tanda-tanda yang sama. Tidak hanya struktur bunga, tetapi struktur buah dan biji juga digunakan terutama untuk membedakan species satu dengan lainnya.
Klasifikasi tanaman secara botani menggunakan metode penamaan tumbuhan yang dibuat oleh Carolus Linnaeus (1707-1778). Nama ilmiah suatu tumbuhan terdiri dari dua bagian (binomial) dan biasanya diikuti nama orang yang pertama kali menamakan tanaman tersebut. Bagian pertama adalah genus (marga) dan bagian kedua merupakan nama species. Misalnya Solanum tuberosum L. adalah nama ilmiah untuk tanaman kentang. Solanum merupakan nama genus , tuberosum adalah nama species dan L singkatan dari Linnaeus.
Kode Tatanama Botani Internasional menetapkan antara lain bahwa klasifikasi harus menetapkan spesies tertentu pada posisi tetap dalam dunia tumbuhan. Tingkat spesies merupakan dasar dari takson-takson yang jenjang tingkatnya berurutan. Menurut urutan naik, tingkat-tingkat takson utama adalah : species (spesies,jenis), genus (marga), familia (famili, suku), ordo (bangsa), classis (kelas), dan divisio (divisi). Setiap individu tanaman dianggap termasuk dalam sejumlah takson yang tingkatnya berurutan.
Pada beberapa spesies terdapat katagori yang lebih kecil lagi yaitu varietas. Istilah varietas menunjuk pada suatu kelompok tanaman tertentu dalam suatu spesies budidaya tertentu yang dapat dibedakan dengan suatu sifat atau sekelompok sifat-sifat. Berdasarkan Peraturan Menteri Pertanian Nomor 01/Pert/SR.120/2/2006 yang dimaksud dengan varietas tanaman yang selanjutnya disebut varietas adalah sekelompok tanaman dari suatu jenis atau spesies yang ditandai oleh bentuk tanaman, pertumbuhan tanaman, daun, bunga, buah, biji, dan ekspresi karakteristik genotipe atau kombinasi genotipe yang dapat membedakan dari jenis atau spesies yang sama oleh sekurang-kurangnya satu sifat yang menentukan dan apabila diperbanyak tidak mengalami perubahan. Contoh varietas-varietas botani tanaman padi adalah var. japonica, var. indica, var. agglutinosa.
Penamaan terhadap tanaman budidaya dapat mengikuti peraturan yang diatur dalam Kode Internasional Tatanama Budidaya. Variasi takson di bawah tingkat jenis yang terjadi karena persilangan buatan, mutasi, seleksi atau usaha pemuliaan lainnya, dapat diberi penunjuk kultivar (cultivar = cultivated varieties). Kultivar biasanya disebut dalam bahasa daerah yang sangat berbeda dengan penunjuk-penunjuk spesies atau varietas dalam bahasa Latin. Contoh klasifikasi selengkapnya untuk ketan hitam adalah sebagai berikut :
Kingdom : Plantae
Divisio : Spermatophyta
Subdivisio : Angiospermae
Classis : Monocotyledoneae
Ordo : Graminales
Familia : Poaceae
Genus : Oryza
Species : sativa
Varietas : glutinosa
Forma : ketan hitam
Sebagian besar tanaman budidaya termasuk dalam divisi Spermatophyta (tumbuhan berbiji), subdivisi angiospermae dengan ciri unik yaitu adanya pelindung bakal biji. Berdasarkan sejumlah perbedaan vegetatif, struktur bunga dan bijinya, angiospermae dibagi menjadi dua kelas : monokotil (kotiledon atau daun biji hanya satu) dan dikotil (memiliki dua kotiledon).
Gambar 8. Perbandingan monokotil dan dikotil
Tanaman dari sub divisi angiospermae memiliki arti ekonomi penting sejak zaman dulu dan menjadi dasar pertanian modern terutama tumbuhan herba semusim. Faktor yang menyebabkan angiosperma sangat berarti dalam peradaban manusia diantaranya adalah kemampuannya untuk bertahan hidup dan berproduksi dalam hampir segala keadaan lingkungan serta pembentukan bunga, buah, dan biji.
b. Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman
Pertumbuhan pada tanaman merupakan suatu peningkatan ukuran yang prosesnya tidak dapat balik, dihasilkan dari pembelahan sel dan pembesaran sel. Tanaman dapat tumbuh tidak terbatas karena memiliki jaringan embrionik yang selalu tersedia, yang disebut meristem, pada daerah pertumbuhan. Sel-sel meristematik membelah terus untuk menghasilkan sel-sel baru. Sebagian sel-sel baru tetap berada pada daerah meristematik untuk menghasilkan lebih banyak lagi, sebagian lagi menjadi terspesialisasi dan digabungkan ke dalam jaringan dan organ yang sedang tumbuh.
Pola pertumbuhan tanaman bergantung pada letak meristem. Meristem apikal, berada pada ujung akar dan pucuk tunas, menghasilkan sel-sel bagi tumbuhan untuk tumbuh memanjang yang disebut pertumbuhan primer. Pada tanaman berkayu terdapat pertumbuhan sekunder yaitu adanya aktivitas penebalan secara progresif pada akar dan tunas yang terbentuk sebelumnya oleh pertumbuhan primer. Pertumbuhan sekunder adalah produk meristem lateral, yang menggantikan epidermis dengan jaringan dermis sekunder yang lebih tebal dan keras.
Di samping mengalami proses pertumbuhan, tanaman juga mengalami proses perkembangan yaitu adanya morfogenesis dan diferensiasi seluler.
Perkembangan mencakup diferensiasi, dan ditunjukkan oleh ordo perubahan-perubahan yang lebih tinggi, menyangkut spesialisasi secara anatomi dan fisiologi.
- Sistem Reproduksi Tanaman
Reproduksi pada tanaman bertujuan untuk mencapai pertambahan jumlah dan untuk memelihara sifat-sifat penting dari tanaman tersebut. Terdapat dua tipe reproduksi pada tanaman : seksual dan aseksual. Reproduksi seksual (secara kawin) adalah pembiakan tanaman dengan biji yang terbentuk dari persatuan dua gamet (sel kelamin). Reproduksi aseksual atau disebut juga reproduksi vegetatif adalah pembiakan tanaman dengan menggunakan bagian vegetatif tanaman seperti akar, batang dan daun.
Bunga merupakan sebagian cara reproduksi seksual yang menghasilkan biji, dan akhirnya dari bijilah diperoleh tanaman baru. Pertumbuhan tanaman hingga mencapai saat berbunga terdiri dari tiga masa. Masa embrio dimulai sejak terjadinya pembuahan yang kemudian menghasilkan embrio. Masa juvenil diawali sejak perkecambahan biji sampai menjelang berbunga. Pada masa ini terlihat pertumbuhan vegetatif yang sangat dominan. Masa juvenil ini disertai dengan beberapa perubahan bentuk tanaman seperti bentuk daun, karakter pertumbuhan dan kadang-kadang tumbuhnya duri. Tetapi pada masa juvenil belum menunjukkan respon terhadap rangsangan pembungaan. Masa dewasa atau masa reproduksi menghasilkan bunga, dan di antara masa juvenil dan masa dewasa terdapat masa transisi. Pada masa transisi ini tanaman mengalami perubahan bentuk daun, kebiasaan tumbuh serta mulai menunjukkan respon terhadap rangsangan pembungaan.
Gambar 9. Siklus hidup angiosperma
Reproduksi aseksual atau reproduksi vegetatif merupakan suatu perluasan dari kapasitas tumbuhan untuk melakukan pertumbuhan tak terbatas. Sifat tumbuhan yang memiliki jaringan meristematik untuk pembelahan dapat mempertahankan atau memperbaharui pertumbuhan tanpa batas. Selain itu , sel-sel parenkima di seluruh tumbuhan dapat membelah dan berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel-sel terspesialisasi, yang memungkinkan tumbuhan menumbuhkan kembali bagian-bagian yang hilang.
Fragmentasi, yaitu pemisahan suatu tumbuhan induk menjadi bagian-bagian yang kemudian akan membentuk kembali sebuah tumbuhan utuh, merupakan salah satu cara reproduksi vegetatif yang paling umum.
d. Pembentukan Biji
Biji merupakan suatu struktur kompleks, yang terdiri dari embrio atau lembaga, kulit biji, dan cadangan makanan (endosperma). Embrio dikelilingi oleh kotiledonnya yang sudah membesar, oleh endosperma, atau oleh keduanya. Embrio dan persediaan makanannya terbungkus oleh suatu selaput biji yang terbentuk dari integumen bakal biji.
Gambar 10. struktur biji buncis (a), jarak (b) dan jagung (c)
Terbentuknya biji mencakup proses-proses perkembangan gametofit jantan (serbuk sari) dan gametofit betina (kantung embrio), pembuahan, perkembangan embrio, dan perkembangan endosperma. Organ dasar bunga yang terlibat dalam pembentukan biji adalah putik dan benang sari.
Putik membentuk bakal biji, tempat kantung embrio yang mengandung sel telur. Sedangkan benang sari menghasilkan serbuk sari yang membentuk gametofit jantan.
Gambar 11. Perkembangan gametofit
1). Perkembangan gametofit jantan (serbuk sari) dan gametofit betina (kantung embrio)
Serbuk sari berkembang di dalam sporangia (kantung serbuk sari) pada kepala sari pada ujung serbuk sari. Pada masing-masing kantung terdapat banyak sekali mikrosporosit, yaitu sel-sel diploid yang akan menjadi serbuk sari. Meiosis akan membentuk empat mikrospora haploid dari masing-masing mikrosporosit. Masing-masing mikrospora kemudian mengalami suatu pembelahan mitosis, yang menjadi suatu butiran serbuk sari, suatu gametofit jantan yang belum dewasa yang terdiri atas sel generatif dan sel pembuluh. Serbuk sari memiliki dinding tebal dan keras. Serbuk sari ini akan menjadi gametofit jantan dewasa ketika sel generatif membelah membentuk dua sperma.
Kantung embrio (gametofit betina) berkembang di dalam suatu bakal biji, yang dibungkus oleh ovarium pada pangkal putik. Di dalam sporangium bakal biji adalah suatu sel diploid besar yang disebut megasporosit. Sel inilah yang akan menjadi kantung embrio. Megasporosit membelah secara meiosis dan menjadi empat sel haploid, akan tetapi hanya satu yang bertahan hidup sebagai megaspora. Tiga pembelahan mitosis megaspora membentuk kantung embrio, suatu gametofit multiseluler betina. Pada satu ujung
2). Pembuahan
Pembuahan diawali dengan proses jatuhnya serbuk sari ke atas kepala putik yang disebut dengan penyerbukan. Selanjutnya tabung serbuk sari mulai tumbuh ke arah bawah tangkai putik sampai ke ovarium. Tabung itu akan membebaskan dua sel sperma ke dalam kantung embrio bakal biji. Satu sel sperma akan membuahi sel telur, yang membentuk zigot. Sperma yang lain akan menyatu dengan dua nukleus polar pada sel pusat yang besar pada kantung embrio dan membentuk satu sel triploid yang akan berkembang menjadi suatu jaringan nutritif yang disebut endosperma.
a b
Gambar 12. Fertilisasi ganda (a) dan perkembangan embrio pada tumbuhan dikotil (b)
3). Perkembangan embrio
Pembelahan mitosis pertama yang dilakukan oleh zigot adalah pembelahan transversal, yang membagi sel sel telur yang dibuahi itu menjadi sebuah sel basal dan sebuah sel terminal. Sel terminal akhirnya akan membentuk sebagian besar embrio tersebut. Sel basal akan terus membelah diri secara transversal, menghasilkan suatu benang sel-sel yang disebut suspensor, yang akan menjaga agar embrio tetap berada di integumen bakal biji dan memindahkan zat-zat makanan ke embrio tersebut dari tanaman induk atau dari endospermanya. Sementara itu sel terminal akan membelah diri beberapa kali membentuk suatu proembrio yang berbentuk bola yang bertaut dengan suspensor tadi. Kotiledon mulai terbentuk sebagai benjolan pada proembrio tersebut. Dikotil, dengan dua kotiledonnya, berbentuk seperti jantung pada tahap ini. Pada monokotil hanya satu kotiledon saja yang berkembang.
Segera setelah kotiledon-kotiledon yang belum sempurna ini muncul, embrio akan memanjang. Di antara kotiledon terdapat meristem apikal dan tunas embrionik. Pada ujung berlawanan dari sumbu embrio tersebut, dimana suspensor akan bertaut, terdapat ujung dari kar embrionik, juga dengan sebuah meristem. Setelah biji berkecambah, meristem apikal yang terletak pada ujung tunas dan kar akan menyokong pertumbuhan primer selama tumbuhan itu hidup. Ketiga meristem primer—protoderm, meristem dasar, dan prokambium—juga ada pada embrio.
4). Perkembangan endosperma
Perkembangan endosperma umumnya dimulai sebelum perkembangan embrio. Setelah pembuahan ganda, nukleus triploid dari sel-tengah bakal biji tersebut akan membelah diri, membentuk suatu supersel berinti majemuk yang memiliki kekentalan seperti susu. Endosperma akan menjadi multiseluler dan lebih padat ketika sitokinesis membentuk membran dan dinding di antara nukleus-nukleus tersebut.
Endosperma tersebut kaya akan zat-zat makanan, yang disediakan oleh endosperma bagi embrio yang sedang berkembang. Pada sebagian besar monokotil, endosperma juga menumpuk zat-zat makanan yang dapat digunakan oleh biji setelah perkecambahan. Pada banyak dikotil, cadangan makanan endosperma diangkut ke kotiledon sebelum biji itu menyelesaikan perkembangannya, sehingga biji dewasa tidak mengandung endosperma.
e. Perkecambahan biji
Dalam tahap akhir pematangannya biji akan mengalami dehidrasi sampai kandungan airnya hanya sekitar 5% sampai 15% dari bobotnya. Embrio tersebut akan berhenti bertumbuh kembang sampai biji berkecambah. Perkecambahan adalah pengaktifan kembali aktifitas pertumbuhan pucuk embrionik di dalam biji yang terhenti untuk kemudian membentuk bibit. Perkecambahan biji bergantung pada imbibisi, penyerapan air akibat potensial air yang rendah pada biji yang kering. Air yang berimbibisi menyebabkan biji mengembang dan memecahkan kulit pembungkusnya. Selain itu juga memicu perubahan metabolik pada embrio yang menyebabkan biji tersebut melanjutkan pertumbuhan. Enzim-enzim akan mulai mencerna bahan-bahan yang disimpan pada endosperma atau kotiledon, dan nutrien-nutriennya dipindahkan ke bagian embrio yang sedang tumbuh.
Dalam proses perkecambahan terjadi dua aktivitas yaitu aktivitas morfologi dan aktivitas kimiawi. Aktivitas morfologi ditandai dengan pemunculan organ-organ tanaman seperti akar, daun, dan batang. Sedangkan aktivitas kimiawi diawali dengan aktivitas hormon dan enzim yang menyebabkan terjadinya perombakan zat cadangan makanan seperti karbohidrat, protein, lemak, dsb. Proses kimiawi berperanan sebagai penyedia energi yang akan digunakan dalam proses morfologi, sehingga kandungan bahan kimia yang terdapat dalam biji merupakan faktor yang sangat menentukan dalam perkecambahan biji.
Umumnya, struktur yang pertama kali keluar dari kulit biji pada proses perkecambahan adalah radikula, kemudian diikuti oleh keluarnya plumula. Pada tahap pertumbuhan selanjutnya radikula bertumbuh menjadi akar primer. Bersama dengan kotiledon, pada dikotil, plumula tumbuh membesar dan memanjang menembus permukaan tanah mencapai cahaya matahari. Sedangkan pada monokotil plumula terlebih dahulu menembus koleoptil sebelum melanjutkan pertumbuhannya.
Berdasarkan mekanisme munculnya tunas ke permukaan tanah, ada dua tipe perkecambahan yaitu epigeal dan hipogeal. Pada tipe epigeal kotiledon terangkat ke permukaan tanah karena pertumbuhan dan pemanjangan hipokotil, sehingga bagian yang pertama kali terlihat di permukaan tanah adalah hipokotil. Contohnya pada kacang tanah dan pada kebanyakan tanaman dikotil. Sedangkan pada tipe hipogeal, kotiledon tetap tinggal di bawah permukaan tanah sewaktu pertumbuhannya. Kebanyakan tanaman monokotil memiliki tipe perkecambahan hipogeal misalnya padi, jagung, dan gandum.
Gambar 13. Tipe Perkecambahan
Biji dari kebanyakan tanaman menghendaki beberapa syarat khusus untuk dapat memulai perkecambahan. Syarat luar utama yang dibutuhkan untuk dapat aktifnya kembali pertumbuhan pucuk embrionik adalah :
1. Adanya air yang cukup untuk melembabkan biji
2. Suhu yang pantas
3. Cukup oksigen
Kekurangan salah satu di antara ketiga syarat di atas, umumnya biji tidak akan berkecambah
4. Adanya cahaya, terutama ini adalah esensial untuk kebanyakan biji rumputan dan beberapa biji tanaman tertentu.
- Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Tanaman
Faktor-faktor lingkungan akan mempengaruhi fungsi fisiologis tanaman. Respon tanaman sebagai akibat faktor lingkungan akan terlihat pada penampilan tanaman. Hal ini dapat terlihat langsung pada vegetasi hutan bakau yang tumbuh di pantai berlumpur, bahkan mempunyai akar panas. Begitu pula tumbuhan yang tumbuh pada ekosistem rawa, mempunyai akar papan. Tumbuhanpun mempunyai sifat menolak terhadap tumbuhan yang tidak disukainya, yaitu dengan mengeluarkan semacam zat kimia yang bersifat racun bagi jenis tertentu yang disebut allel. Pengaruh jenis tertentu dimana tumbuhan tersebut mempunyai sifat allelopati. Pengaruh tanaman sesama tanaman itu dapat dipelajari hubungan interaksi yang dapat saling menguntungkan sperti tanaman pelindung. Ada yang satu untung yang lain tidak, ada yang tidak memberikan pengaruh apa-apa.
2. Lembar Kerja
PERKEMBANGAN KECAMBAH DALAM GELAP & TERANG
a. Tujuan
Tujuannya untuk mengetahui pengaruh cahaya terhadap perkembangan kecambah kacang hijau (Phaseolus radiatus) dan kacang merah (Phaseolus vulgaris) dalam gelap dan terang.
- Keselamatan Kerja
– Menggunakan pakaian praktik
– Hati-hati dalam menggunakan alat dan bahan
– Simpanlah alat-alat yang telah digunakan
c. Alat dan Bahan
– nampan/wadah
– biji kacang merah (Phaseolus vulgaris)
– biji kacang hijau (Phaseolus radiatus)
– air
– kertas koran.
d. Prosedur Kerja
1). Merendam masing-masing 60 biji kacang hijau (Phaseolus radiatus) dan kacang merah (Phaseolus vulgaris) selama beberapa menit di dalam air.
2). Memilih kacang hijau (Phaseolus radiatus) dan kacang merah (Phaseolus vulgaris) yang mengapung di air yang menandakan kualitasnya baik dan cocok.
3). Menyiapkan 2 buah nampan yang telah diberi sobekan-sobekan kecil koran di dasarnya kemudian membasahi sobekan-sobekan koran tersebut.
4). Memasukkan masing-masing 25 buah kacang hijau (Phaseolus radiatus) dan kacang merah (Phaseolus vulgaris) pada kedua nampan.
5). Menempatkan nampan pertama di tempat yang terang dan nampan kedua di tempat yang gelap.
6). Melakukan pengamatan selama 1 minggu untuk melihat perkembangan tanaman dan mencatat hasilnya.
- Lembar Evaluasi
Jawablah pertanyaan dibawah ini dengan jelas dan singkat
- Jelaskan perbedaan klasifikasi tanaman secara deskriptif, secara botani, dan klasifikasi tanaman menurut binaan Direktorat Jenderal Lingkup Departemen Pertanian!
- Tuliskan klasifikasi tanaman secara botani untuk tanaman padi!
- Jelaskan perbedaan antara pertumbuhan dan perkembangan tanaman!
- Tubuh tanaman mengalami diferensiasi menjadi dua sistem utama yaitu sistem akar yang berada di bawah permukaan tanah dan sistem tunas yang ada di atas permukaan tanah terdiri dari batang, daun, dan bunga. Jelaskan kedua sistem tersebut!
- Pada proses perkecambahan terjadi dua aktivitas yaitu aktivitas morfologis dan aktivitas kimiawi. Jelaskan kedua aktivitas tersebut!
F. Kegiatan Pembelajaran 6
MENJELASKAN SUMBERDAYA SPESIFIK LOKASI
- Lembar Informasi
Sebagai langkah awal budidaya adalah pemilihan lokasi budidaya yang tepat, oleh karena itu, pemilihan dan penentuan lokasi budidaya harus didasarkan pertimbangan ekologis, teknis, higienis, sosio-ekonomis dan ketentuan peraturan perundang-undangan yang berlaku. Pemilihan lokasi sebaiknya dilakukan dengan mempertimbangkan gabungan beberapa faktor yang dikaji secara menyeluruh.
1). Persyartan teknis
Sesuai dengan sifatnya yang sangat dipengaruhi oleh kondisi iklim, lingkungan bagi kegiatan budidaya sangat menentukan keberhasilan usaha. Pemilihan lokasi yang baik harus memperhatikan aspek fisika, biologi, dan kimia tanah yang cocok. Selain itu pemilihan lokasi perlu juga mempertimbangkan aspek efisiensi biaya operasional budidaya.
2). Persyaratan aspek sosio-ekonomis
Berikut beberapa aspek sosio-ekonomis yang perlu mendapat perhatian dalam pemilihan dan penentuan lokasi.
a). Keterjangkauan lokasi
Lokasi budidaya yang dipilih sebaiknya adalah lokasi yang mudah dijangkau
b). Tenaga kerja
Tenaga kerja sebaiknya dipilih yang memiliki tempat tinggal berdekatan dengan lokasi budidaya.
c). Sarana dan prasarana
Lokasi budidaya sebaiknya berdekatan dengan sarana dan prasarana perhubungan yang memadai untuk mempermudah pengangkutan bahan, benih, hasil, dll.
d). Kondisi masyarakat
Kondisi masyarakat yang lebih kondusif akan memungkinkan perkembangan usaha budidaya di daerah tersebut
3). Persyaratan non teknis
Persyaratan non teknis yang harus dipenuhi dalam pemilihan lokasi adalah:
a). Keterlindungan
Lokasi harus terlindung dari bahaya fisik yang dapat merusaknya
b). Keamanan lokasi
Masalah pencurian harus dipertimbangkan dalam pemilihan lokasi budidaya agar proses budidaya aman dan tidak terganggu
c). Konflik kepentingan
Lokasi budidaya tidak boleh menimbulkan konflik kepentingan, misalnya antara kegiatan budidaya dengan non budidaya (pariwisata)
4). Aspek peraturan dan perundang-undangan
Pemilihan lokasi harus sesuai dan tidak melanggar peraturan agar budidaya dapat berkelanjutan.
DAFTAR PUSTAKA
Ashari, Sumeru. 2006. Hortikultura, Aspek Budidaya (edisi revisi). UI-Press, Jakarta
Campbell, Neil A. Jane B. Reece dan Lawrence G. Mitchell. 2002. Biologi Jilid 1. Erlangga, Jakarta.
————————————————————————–. 2003. Biologi Jilid 2. Erlangga, Jakarta.
Harjadi, M.M. Sri Setyati. Pengantar Agronomi. 2002. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Kamil, Jurnalis. 1979. Teknologi Benih. Angkasa Raya, Padang.
Tjitrosoepomo, Gembong. 2000. Morfologi Tumbuhan. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Tjitrosomo, Siti Sutarmi. 1983. Botani Umum 1. Angkasa, Bandung
——————————-. 1983. Botani Umum 2. Angkasa, Bandung
Pracaya, 1991. Hama dan Penyakit Tanaman. Penebar Swadaya. Jakarta.
Semangun, H. (1989), Penyakit-penyakit tanaman hortikultura di Indonesia. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Semangun, H. (1996), Pengantar ilmu penyakit tumbuhan, Gadjah Mada University Press, Jogjakarta.
Sinaga, M. S. (2003), Dasar-dasar ilmu penyakit tumbuhan. PT Penebar Swadaya, Jakarta.
Samsudin, 2008. Pemanfaatan nematoda H. indicus sebagai pengendali hayati hama tanaman. http://www.pertaniansehat.or.id/index.php?pilih=news&mod=yes&aksi=lihat&id=75
Samsudin, 2008. Virus Patogen Serangga: Bio-Insektisida Ramah Lingkungan. http://www.pertaniansehat.or.id/index.php?pilih=news&mod=yes&aksi=lihat&id=75
M.M. Sri Setyadi Harjadi. 2002. Pengantar Agronomi. Jakarta. Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama.
AAK. 1983. Dasar- Dasar Bercocok Tanam. Jogjakarta. Penerbit Yayasan Kanisius.
Novizan. 2002. Petunjuk Pemupukan yang Efektif. Jakarta. AgroMedia Pustaka
Polandia 
Yunani 
Rusia 
Rep Ceko
Belanda 
Denmark 
Jerman 
Portugal
Spanyol 
Italia 
Rep Irlandia 
Kroasia
Ukraina 
Swedia 
Prancis 
Inggris
nopriastor 