BAB I
PKONSEP EKOLOGI DAN EKOSISTEM
Dalam
berbagai kegiatan pembangunan negara serta bangsa Indonesia tampak bahwa ekologi
sebagai ilmu sekarang ini konsepnya sudah banyak diterapkan, misalnya konsep
pelestarian segala macam sumber daya alam, konsep perlindungan plasma nutfah,
pengendalian kelahiran dalam program keluarga berencana pada populasi manusia,
konsep penanganan ekosistem, hasil maksimal yang berkelanjutan, konsep
penanganan permasalahan daerah liran sungai, konsep perlindungan terhadap
ekosistem mangrove, dan lain sebagainya. Konsep ekologi berperan demikian
penting pada masa sekarang, sehingga konsep serta dasar ekologi perlu
ditunjukkan sedini mungkin serta disebarluaskan ke segenap lapisan masyarakat.
Ekologi
sebagian besar berkepentingan dengan populasi dan komunitas. Populasi dalam ekologi, aslinya
diartikan sebagai kelompok orang, lalu diperluas menjadi kelompok-kelompok
makhluk yang manapun. Dengan istilah Komunitas
(kadang-kadang disebut sebagai “komunitas biotik”), dimaksudkan meliputi
semua populasi yang berdiam di suatu daerah tertentu. Komunitas dengan
lingkungan non-hayati berfungsi bersama sebagai suatu sistem ekologik atau ekosistem. Sistem biologik yang paling
besar dan hampir dapat memenuhi kebutuhan sendiri disebut biosfer atau ekosfer. Gen
merupakan anasir sel, sel menyusun
jaringan, jaringan menyusun organ, organ menyusun organisme, organisme menyusun populasi, populasi merupakan anasir komunitas, komunitas menyusun ekosistem, dan ekosistem menyusun biosfer.
Banyak
ilmuwan berbagai disiplin ilmu yang berlainan telah menggunakan hampiran melalui konsep ekosistem dalam memecahkan berbagai macam persoalan ekologi
di laboratorium dan di lapangan atau di alam sesungguhnya. Menurut Odum (1983) dalam ekosistem yang
majemuk seperti danau dan hutan,
dilaksanakan hampiran.
þ Hologik
(holos = keseluruhan) yaitu masukan dan keluaran diukur secara kolektif dan bersama
dengan hal-hal yang muncul lalu dikaji, kemudian bagian-bagian anasir diteliti
sesuai dengan yang diperlukan.
þ Merologik
(meros = bagian) yaitu bila bagian-bagian yang utama dikaji lebih dulu kemudian
diwujudkan dalam keterpaduan sebagai suatu sistem utuh.
1.
Pengertian
Ekologi
Ekologi
meskipun masih tetap berakar dalam biologi tetapi sekrang ekologi rupanya
berperan sebagai suatu disiplin ilmu yang menjembatani ilmu fisika yang eksakta
dan ilmu sosial yang non-eksakta. Odum (1983) menuliskan bahwa ekologi sebelum
tahun 1970 dipandang sebagai sub divisi biologi dan dipelajari melalui
kurikulum biologi.
Semua
sumber acuan menyebutkan bahwa ekologi berasal dari kata Yunani “oikos” yang berarti rumah tangga dan “logos” yang berarti ilmu. Odum (1971)
menulis ekologi sebagai suatu kajian makhluk di tempat hidupnya. Selanjutnya
ditulisnya bahwa ekologi seperti diartikan dalam kamus Webster’s Unabridged Dictionary sebagai totalitas atau pola
hubungan antara makhluk dan lingkungan mereka.
Krebs (1978) menuliskan
bahwa Ernst Haeckel pada tahun 1869
memberi takrif ekologi sebagai suatu
hubungan keseluruhan antara makhluk hidup, dalam hal ini hewan dengan
lingkungan organik dan an-organik. Ditulisnya juga bahwa Charles Elton (1972) dalam bukunya Animal Ecology memberi takrif ekologi sebagai sejarah alam secara
ilmiah. Selanjutnya ditulisnya takrif ekologi yang jelas dan terbatas yang
berbunyi bahwa ekologi adalah kajian ilmiah tentang agihan dan kelimpahan
makhluk (Andrewartha, 1961). Lebih lanjut oleh Krebs (1978) ekologi diberi takrif sebagai kajian ilmiah tentang
interaksi yang menentukan agihan dan kelimpahan makhluk. Eugene Odum (1971, 1983) memberi takrif ekologi ialah kajian
tentang struktur dan fungsi alam.
Kendeigh
(1980) memberikan takrif ekologi sebagai kajian tentang hewan dan tumbuhan
dalam hubungannya antara satu makhluk yang satu dengan yang laindan antara
makhluk dengan lingkungannya. Lingkungan dapat berupa lingkungan fisik atau
lingkungan kimiawi, atau lingkungan hayati, jadi makhluk hidup berupa tumbuhan
dan hewan dapat bertindak sebagai lingkungan bagi makhluk lain. Darnel (1971) menulis bahwa ekologi
ialah ilmu yang berkaitan dengan tanggapan makhluk. Tanggapan makhluk dapat
secara sendiri-sendiri dan dapat dalam kelompok, terhadap faktor lingkungan
yang bertindak secara tunggal atau bersama-sama. Ekologi berkenaan dengan
cara-cara makhluk merubah lingkungannya dan cara makhluk-makhluk itu
menyesuaikan diri mereka sendiri.
Ekologi
ialah ilmu tentang interaksi antara
memberi dan menerima, antara stimulus dan tanggapan, antara stimulasi dan umpan
balik. Interaksi disini mengandung unsur korelasi antara ubahan satu dengan
ubahan lain, misalnya salinitas sebagai salah satu ubahan dapat menentukan
populasi udang, tetapi udang sebagai ubahan tidak mesti dapat mempengaruhi
salinitas. Populasi hama wereng sebagai salah satu ubahan terpengaruh oleh
populasi tanaman padi, ialah jika tanaman padi populasinya nol alias tidak
ditanam maka populasi hama wereng menjadi nol juga. Sebaliknya populasi tanaman
padi dipengaruhi juga oleh populasi hama wereng yaitu jika populasi hama wereng
sangat besar maka populasi tanaman padi dapat menjadi nol.
Jadi Ekologi tanaman adalah ilmu yang mempelajari hubungan
timbal balik antara tanaman dengan lingkungannya. Tanaman membutuhkan
sumberdaya kehidupan dari lingkungannya, dan mempengaruhi lingkungan begitu
juga sebaliknya lingkungan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Ekologi dibagi atas dua bagian yaitu Sinekologi dan Autekologi.
Tujuan mempelajari
ekologi tanaman adalah kita dapat melakukan budidaya tanaman dan memperoleh
hasil yang optimum dengan tidak merusak lingkungan.
Pada prinsipnya ditinjau dari biologi, makhluk
hidup dapat dibagi atas dua bagian besar
yaitu, hewan dan tumbuhan. Kedua kelompok ini sangat
tergantung kepada faktor-faktor yang ada diluar dirinya baik itu secara
langsung maupun tidak langsung. Dengan kata lain tidak ada satu makhluk hidup
pun di dunia ini yang dapat berdiri sendiri tanpa bergantung dengan faktor
lainnya.
Faktor luar yang mempengaruhi
kehidupan makhluk hidup ini disebut dengan lingkungan.
Manusia sebagai makhluk
hidup telah terlibat dan tertarik dengan masalah- masalah lingkungan
sejak dahulu kala walaupun mereka tidak mengerti perkataan ekologi
itu sendiri. Dalam masyarakat primitif setiap individu untuk dapat bertahan
hidup memerlukan pengetahuan terhadap alam lingkungannya. Alam lingkungan
(environment) ialah alam diluar organisme yang efektif mempengaruhi kehidupan
organisme tersebut. Setiap tanaman menyesuaikan diri dengan lingkungannya.
Penyesuaian ini berguna untuk mempertahankan hidupnya.
2.
Pengertian
ekosistem
Apabila
ekologi melibatkan energi dan siklus kimia, maka ekosistem meliputi
faktor-faktor abiotik dan komunitas. Ekosistem
merupakan hubungan timbal balik antara suatu komunitas dengan lingkungan
fisiknya sehingga ekosistem meliputi komponen biotik dan abiotik yang terdapat
di suatu area. Proses aliran energi dan perputaran materi kimia sangat
berhubungan dengan tingkatan dari suatu ekosistem. Sebagai suatu konsep dalam
ekologi, maka ekosistem masih dapat dijelaskan lebih lanjut sebagai sistem biologik yang terdiri atas :
þ Anasir non biotik,
misalnya cahaya matahari, tanah, air, dan udara.
þ Anasir biotik,
yang terdiri atas makhluk hidup yang dibedakan menjadi makhluk hidup yang
autotrof serta yang heterotrof.
Ekosistem
emrupakan suatu istilah yang diusulkan oleh A.G. Tansley (1935, seperti yang
termuat dalam berbagai buku acuan antara lain Miller 1982, Krebs 1978, Kendeigh
1980, Odum 1971, Odum 1975, dan lain sebagainya) sering juga disebut sebagai sistem ekologik yang secara diagramatik
dapat disebut sebagai kumpulan komunitas, sedangkan komunitas adalah kumpulan
populasi.
Ekosistem
adalah suatu sistem yang terbuka, yaitu suatu sistem yang menerima masukan dan
menghasilkan keluaran, dapat juga disebut sebagai lingkungan masukan dan
lingkungan keluaran yang tergabung dan penting untuk ekosistem dalam berfungsi
dan memelihara ekosistem itu sendiri. Masukan dan keluaran itu dapat berupa
energi, materi, atau makhluk hidup yang imigrasi dan emigrasi.
3.
Unsur
penyusun ekosistem
Seperti
telah dijelaskan sebelumnya bahwa di dalam ekosistem terdapat anasir biotik
yang berujud makhluk hidup yang dibedakan menjadi makhluk yang autotrof dan
heterotrof. Makhluk autotrof yang disebut juga sebagai produsen ialah makhluk
tumbuhan hijau yang mampu menghasilkan bahan makanan berupa bahan organik dari
bahan anorganik sederhana, oleh pertolongan sinar matahari. Peristiwa ini
disebut juga fotosintesis. Sekarang
yang tergolong ke dalam makhluk autotrof adalah juga makhluk yang yang mampu
melaksanakan kemosintesis.
Makhluk
heterotrof yang juga disebut konsumen,
dan dibedakan menjadi makrokonsumen serat mikrokonsumen.
Makrokonsumen disebut juga makhluk fagotrof
dan umumnya adalah hewan yang makan makhluk lain atau butiran-butiran bahan
organik, misalnya sebagai contoh anatara lain sapi, kuda, anjing, harimau,
gajah, ikan, burung, ular, cumi-cumi, kepiting dan lain sebagainya.
Mikrokonsumen
yang juga disebut pengurai atau makhluk heteretrof yang osmotrof, disebut juga sebagai saprotrof.
Pengurai ini teruatama adalah bakteria dan
fungi yang memperoleh energi dengan
cara menguraikan jaringan mati atau dengan mengabsorpsi bahan organik terlarut
yang terekstrak dari tumbuhan atau makhluk lain.
Antara komunitas dan lingkungannya
selalu terjadi interaksi. Interaksi ini menciptakan kesatuan ekologi yang
disebut ekosistem. Komponen penyusun ekosistem adalah produsen (tumbuhan
hijau), konsumen (herbivora, karnivora, dan omnivora), dan dekomposer/pengurai
(mikroorganisme).
Faktor Abiotik
Faktor abiotik adalah faktor tak
hidup yang meliputi faktor fisik dan kimia. Faktor fisik utama yang
mempengaruhi ekosistem adalah sebagai berikut.
a. Suhu
Suhu berpengaruh terhadap ekosistem
karena suhu merupakan syarat yang diperlukan organisme untuk hidup. Ada
jenis-jenis organisme yang hanya dapat hidup pada kisaran suhu tertentu.
b. Sinar
matahari
Sinar matahari mempengaruhi ekosistem secara global karena matahari menentukan
suhu. Sinar matahari juga merupakan unsur vital yang dibutuhkan oleh tumbuhan
sebagai produsen untuk berfotosintesis.
c. Air
Air berpengaruh terhadap ekosistem karena air dibutuhkan untuk kelangsungan
hidup organisme. Bagi tumbuhan, air diperlukan dalam pertumbuhan,
perkecambahan, dan penyebaran biji; bagi hewan dan manusia, air diperlukan
sebagai air minum dan sarana hidup lain, misalnya transportasi bagi manusia,
dan tempat hidup bagi ikan. Bagi unsur abiotik lain, misalnya tanah dan batuan,
air diperlukan sebagai pelarut dan pelapuk.
d. Tanah
Tanah merupakan tempat hidup bagi
organisme. Jenis tanah yang berbeda menyebabkan organisme yang hidup didalamnya
juga berbeda. Tanah juga menyediakan unsur-unsur penting bagi pertumbuhan
organisme, terutama tumbuhan.
e. Ketinggian
Ketinggian tempat menentukan jenis organisme yang hidup di tempat tersebut,
karena ketinggian yang berbeda akan menghasilkan kondisi fisik dan kimia yang
berbeda.
f. Angin
Angin selain berperan dalam
menentukan kelembapan juga berperan dalam penyebaran biji tumbuhan tertentu.
g. Garis lintang
Garis lintang yang berbeda
menunjukkan kondisi lingkungan yang berbeda pula. Garis lintang secara tak
langsung menyebabkan perbedaan distribusi organisme di permukaan bumi. Ada
organisme yang mampu hidup pada garis lintang tertentu saja.
4.Pengertian Habitat dan Relung
dalam Ekosistem
Habitat
dan relung merupakan dua istilah tentang
kehidupan organisme. Habitat merupakan tempat suatu organisme hidup. Untuk
menemukan organisme tertentu harus mengetahui tempat hidupnya.
Relung
(niches) adalah posisi atau status suatu organisme dalam suatu komunitas
tertentu yang merupakan hasil dari adaptasi, respon isiologis serta perilaku
khusus organisme yang bersangkutan.
Semua
organisme memiliki tempat hidup masing-masing sesuai dengan toleransinya
terhadap lingkungan mereka tinggal. Istilah habitat juga dipakai untuk
menunjukkan tempat tumbuh sekelompok organisme berbagai jenis yang membentuk
suatu komunitas.
Setiap
makhluk hidup memiliki fungsi dari jabatan tertentu. Fungsi atau tugas makhluk
hidup dalam suatu ekosistem disebut juga dengan relung atau nisla. Jabatan dan
fungsi organisme dapat dibedakan menjadi empat yakni produsen, konsumen,
dekompuser dan detritivora.
5.Pengertian
Produsen dalam Habitat dan Relung
Produsen adalah organisme yang bisa menyusun senyawa organik dari senyawa
anorganik. Produsen juga dapat digolongkan dalam organisasi yang bisa
menghasilkan makanannya sendiri.
Senyawa
organik yang lebih kompleks dan berenergi tinggi disintesis dari senyawa
anorganik sederhana dengan menggunakan energi matahari.
Yang
termasuk dalam kelompok produsen ini adalah tumbuhan hijau, beberapa jenis
bakteri dan ganggang. Hal ini dikarenakan organisme produsen ini mampu
menghasilkan zat makanan sendiri yang juga biasa disebut dengan organisme
autotrof.
Amilum
yang terbentuk dapat dirubah menjadi senyawa lain melalui reaksi metabolisme
yang juga dapat menjadi gula, lemak, protein dan vitamin.
6.
Pengertian Konsumen dalam Habitat dan Relung
Konsumen dalam ekosistem adalah organisme yang tidak bisa membuat makanannya
sendiri. Konsumen merupakan organisme yang tak mampu menyusun senyawa organik
sendiri.
Zat
organik ini diperlukan berasal dari produsen atau organisme lain. Karena
makannya tergantung kepada organisme lain yang juga biasa disebut dengan
organisme hetertotrof.
Berdasarkan
organisme yang dimakan konsumen dapat dibedakan dalam beberapa bagian seperti
berikut ini:
- Herbivora adalah konsumen yang
makanannya tumbuh-tumbuhan.
- Karnivora adalah konsumen yang
makanannya hewan lain.
- Omnivora adalah konsumen yang
makanannya berupa tumbuh-tumbuhan dan hewan.
Berdasarkan
tingkatannya konsumen dapat dibedakan menjadi berikut:
- Konsumen tingkat I yaitu
konsumen yang langsung memakan produsen.
- Konsumen tingkat II yaitu
konsumen yang langsung memakan konsumen tingkat I.
- Konsumen tingkat II yaitu
konsumen yang memakan konsumen tingkat ke II.
- Konsumen puncak adalah konsumen
yang berkedudukan sebagai pemakan konsumen tingkat ke III.
7.
Pengertian Dekomposer dalam Ekosistem
Pengertian dekomposer disebut juga dengan pengurai, dimana organisme ini mampu
menghancurkan partikel-partikel organisme lain. Dengan menghancurkan
partikel-partikel tersebut mereka mendapatkan makanan atau bahan organik yang
diperlukan untuk hidup.
Makhluk
hidup yang berperan sebagai pengurai adalah bakteri dan jamur yang bersifat
saprofit. Zat-zat makanan yang terkandung dalam sampah akan diurai oleh
organisme saprofit menjadi gas hydrogen sulfide yang dapat menimbulkan bau
berupa karbon dioksida, air, dan mineral-mineral yang meresap ke dalam tanah.
Mineral,
air dan karbon dioksida merupakan hasil penguraian yang dapat diserap oleh
tumbuhan. Karena zat organik yang terurai akan mengalami daur ulang kembali
menjadi unsur hara.
8.Pengertian
Detritivora dalam Ekosistem
Detritivora adalah golongan organisme yang memakan partikel-partikel organik
atau detritus. Detritus merupakan hancuran jaringan hewan atau tumbuhan yang
melapuk.
Hewan
yang termasuk dalam jaringan detritivora diantaranya adalah cacing tanah,
siput, lipan, teripang, serta berbagai jenis heterotrof lainnya.
Selain
ke empat komponen tersebut, di dalam ekosistem juga dijumpai hewan konsumen
lain yang memakan bangkai binatang sisa atau binatang yang telah mati. Hewan
pemakan bangkai ini disebut scavanger.
Selain
itu ada juga hewan yang menangkap dan memangsa hewan lain, hewan ini juga
disebut dengan istilah predator. Selain predator juga ada parasit, yakni
makhluk hidup yang mengambil makanan dari makhluk hidup lain.
Dalam
ekosistem,
predator memiliki peran sebagai penjaga keseimbangan lingkungan. Hilangnya
predator dapat memicu tingginya pertumbuhan dan perkembangan populasi hewan
yang dimangsa. Jika predator hama sudah habis, maka sudah barang tentu populasi
hama dapat meningkat dengan pesat.
BAB
II. POPULASI
Populasi
ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau
kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik), yang mendiami
suatu ruang khusus, yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling
baik digambarkan secara statistik, unik sebagai milik kelompok dan bukan
karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971). Taxonomiwan menggunakan
istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda
dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980). Suatu
populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama
spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978).
Populasi dapat dibagi menjadi deme,
atau populasi setempat, kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi, satuan
kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan.
4.
Pertumbuhan
Populasi
Populasi
adalah suatu kesatuan yang selalu berubah dan yang menarik perhatian adalah
bukan hanya perubahan dalam ukuran besarnya dan komposisinya pada saat yang
manapun, tetapi juga bagaimanakah populasi itu berubah. Ada beberapa
karakteristik populasi yang berhubungan dengan istilah laju, yang diperoleh dengan membagi perubahan dengan periode waktu
berlangsungnya perubahan. Jadi laju menunjukkan kecepatan sesuatu berubah dalam
satuan waktu. Cacah kelahiran per tahun adalah kelahiran. Istilah “per” berarti
“dibagi oleh”. Untuk rerata perubahan populasi dapat dinyatakan dengan notasi
baku delta N per delta t, dengan
keterangan N = ukuran besarnya populasi (atau
ukuran lain untuk kepentingan), sedangkan t
= waktu. Notasi untuk laju sesaat adalah dN/dt.
a.
Pertumbuhan
exponensial
Populasi-populasi memiliki pola-pola
pertambahan yang disebut bentuk pertumbuhan populasi. Ada dua pola dasar
pertumbuhan populasi yang didasarkan atas bentuk kurva pertumbuhan hasil
pengeplotan secara aritmatik, ialah bentuk
pertumbuhan exponensial yang seperti huruf
J dan bentuk pertumbuhan sigmoid
atau yang seperti huruf S. dua tipe
ini dapat digabungkan atau dimodifikasikan, atau dua-duanya ialah digabungkan
dan dimodifikasikan dalam berbagai cara menurut kekhususan berbagai makhluk dan
lingkungan.
Dalam pertumbuhan yang berbentuk seperti
huruf J kerapatan bertambah dengan cepat secara exponensial dan kemudian
berhenti mendadak ketika perlawanan lingkungan dan faktor-faktor pembatas mulai
berlaku mendadak. Bentuk ini dapat diwujudkan dalam persamaan :
dN/dt = r * N
dengan batas tertentu terhadap N
b.
Pertumbuhan
sigmoid
Dalam pertumbuhan populasi yang berbentuk
sigmoid proses pertambahannya terjadi lambat pada awalnya, disebut fase
percepatan positif. Kemudian proses pertambahan itu berlangsung lebih cepat
barangkali mendekati fase logaritmik, tetapi akan segera berkurang kecepatannya
lambat-laun karena perlawanan lingkungan secara persentase bertambah, pada
bagian ini disebut percepatan negatif, sehingga dicapai suatu aras keseimbangan
dan fase ini dipertahankan. Bentuk ini diwujudkan dalam model sederhana yang
juga disebut persamaan logistik
sebagai berikut :
dN/dt = r *
N * [(K-N) / K]
tetapan
K adalah asimtot atas kurva sigmoid, dan disebut sebagai daya dukung. Dalam
pertumbuhan populasi berbentuk seperti huruf J mungkin tidak ada aras
keseimbangan, tetapi batas terhadap N merupakan batas atas yang dikenakan oleh
lingkungan.
5.
Dinamika
Populasi
Clapham
(1983) menyebutkan bahwa yang dimaksudkan dengan dinamika populasi adalah ilmu yang mempelajari pertumbuhan serta
pengaturan populasi. Suatu tegangan terdapat di antara kecenderungan suatu
populasi untuk tumbuh dan batas terhadap pertumbuhan tersebut yang ditentukan
oleh lingkungan.
Pertumbuhan
populasi bersangkutpaut dengan konsep laju natalitas dan laju mortalitas, yang
disebut sebagai laju vital populasi.
Dan bersangkutan juga dengan kerapatan atau cacah individu di dalam populasi.
Berikut ini adalah yang disebut laju
kasar natalitas, laju kasar mortalitas
dan laju kasar pertumbuhan.
Laju natalitas (b) =
Laju mortalitas (d) = 
Laju pertumbuhan = 
BAB III
HUBUNGAN TANAMAN DENGAN
LINGKUNGAN
3.1. Hubungan suhu/temperatur dengan pertumbuhan tanaman
Temperatur merupakan salah satu parameter lingkungan
yang sangat penting bagi tumbuhan. Temperatur di sekitar tanaman, baik
temperatur udara, air, ataupun tanah, dipengaruhi oleh banyak hal seperti
durasi dan intensitas radiasi matahari, laju
pindah panas, laju
transpirasi dan evaporasi, dan aktivitas
biologis di sekitar tanaman. Mudah mengukur temperatur udara di
sekitar tanaman, namun sulit mengukur temperatur tanaman itu sendiri. Biasanya
temperatur daun digunakan sebagai data yang mewakili karena permukaan daun
yang luas serta kegunaan daun sebagai organ transpirasi menjadikannya
tolok ukur pengukuran temperatur tanaman. Selain itu, temperatur tanah juga
digunakan untuk mengukur temperatur organ perakaran tanaman.
Hubungan antara temperatur udara dan pertumbuhan
tanaman sangat kompleks, namun pada umumnya memengaruhi
kinerja enzimtanaman dan aktivitas
air.
Tanaman, selayaknya makhluk hidup lain di bumi ini, kehidupannnya
dikendalikan oleh aktivitas
enzim di dalam maupun di luar sel. Jika temperatur
terlalu dingin, sel tidak akan aktif
dan cenderung dorman, sedangkan ketika
temperatur terlalu tinggi, enzim perlahan-lahan akan mengalami pengurangan
aktivitas hingga akhirnya mati. Jika tidak ada aktivitas enzim, kehidupan tidak
akan berlangsung dengan baik. Selain itu, temperatur yang tinggi juga akan
menyebabkan laju transpirasi meningkat melebihi penyerapan air oleh akar
sehingga sel tanaman akan mengering dan mati.
Temperatur bersama-sama dengan kelembaban udara adalah yang paling
memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan hama dan penyakit tanaman.
Suhu/temperatur berkorelasi positif dengan radiasi matahari.
Tinggi rendahnya suhu disekitar tanaman ditentukan oleh radiasi matahari,
kerapatan tanaman, distribusi cahaya dalam tajuk tanaman, kandungan lengas
tanah. Suhu mempengaruhi beberapa proses fisiologis penting: bukaan stomata,
laju transpirasi, laju penyerapan air dan nutrisi, fotosintesis, dan respirasi.
Peningkatan suhu sampai titik optimum akan diikuti oleh
peningkatan proses di atas setelah melewati titik optimum, proses tersebut
mulai dihambat: baik secara fisik maupun kimia, menurunnya aktifitas enzim
(enzim terdegradasi).
Peningkatan suhu disekitar iklim mikro tanaman akan menyebabkan
cepat hilangnya kandungan lengas tanah. Peranan suhu kaitannya dengan kehilangan
lengas tanah melewati mekanisme transpirasi dan evaporasi. Peningkatan suhu
terutama suhu tanah dan iklim mikro di sekitar tajuk tanaman akan mempercepat
kehilangan lengas tanah terutama pada musim kemarau.
3.2. Hubungan cahaya
matahari dengan pertumbuhan tanaman
Mengendalikan intensitas cahaya agar optimum bagi tanaman
merupakan hal yang sulit. Rekayasa lingkungan untuk mendapatkan
kondisi cahaya yang sesuai dapat dilakukan dengan sistem perlampuan. Hal ini
umum dilakukan jika intensitas cahaya alami yang tersedia kurang atau tidak
ada. Namun perlu diperhatikan bahwa tidak semua tanaman pertanian menyukai
intensitas cahaya tinggi, ada tanaman pertanian yang tumbuh subur dengan
naungan, atau tanaman pertanian dinaungi untuk tujuan tertentu (misal pohon teh untuk membuat teh
putih atau tembakau untuk mendapatkan
daun yang lebar dan tipis).
Selain intensitas, durasi ketersediaan cahaya juga merupakan hal
yang penting. Sebagian tipe tanaman dipengaruhi oleh lamanya penyinaran agar
berbunga atau menghasilkan hasil yang baik, namun ada juga yang tidak;
misalnya, anggrek
cattleya tidak akan berbunga jika lamanya
penyinaran melebihi 15 jam sehari, bit
gula tidak akan menghasilkan gula yang banyak jika
tidak mendapatkan cahaya lebih dari 8 jam sehari, dan tomat tidak dipengaruhi
lamanya penyinaran. Fenomena ini disebut fotoperiodisme.
Cahaya merupakan faktor esensial pertumbuhan dan perkembangan
tanaman. Cahaya memegang peranan penting dalam proses fisiologis tanaman,
terutama fotosintesis, respirasi, dan transpirasi. Fotosintesis : sebagai
sumber energi bagi reaksi cahaya, fotolisis air menghasilkan daya asimilasi
(ATP dan NADPH2).
Cahaya matahari
ditangkap daun sebagai foton, tidak semua radiasi matahari mampu diserap
tanaman, cahaya tampak, dg panjang gelombang 400 s/d 700 nm. Faktor yang
mempengaruhi jumlah radiasi yang sampai ke bumi: sudut datang, panjang hari,
komposisi atmosfer.
Cahaya yang diserap
daun 1-5% untuk fotosintesis, 75-85% untuk memanaskan daun dan transpirasi.
Kebutuhan intensitas cahaya berbeda untuk setiap jenis tanaman, dikenal tiga
tipe tanaman C3, C4, CAM, C3 memiliki titik kompensasi cahaya rendah, dibatasi
oleh tingginya fotorespirasi C4 memiliki titik kompensasi cahaya tinggi, sampai
cahaya terik, tidak dibatasi oleh fotorespirasi .
3.3. Hubungan struktur tanah
dengan pertumbuhan tanaman
Struktur tanah adalah susunan partikel-partikel
atau fraksi-fraksi primer tanah ( Pasir, Debu, Liat dan Lempung),
menjadi susunan yang majemuk atau disebut susunan sekunder, yang masing- masing
dibatasi oleh bidang belah (bidang batas) alami.
Struktur tanah dapat dikatakan sebagai hasil agregasi
partikel-partikel primer tanah, menjadi agregat- agregat (gumpalan) tanah yang
lebih besar
Hubungan struktur tanah dan tanaman secara langsung ,
dengan terbentuknya ruang-ruang pori makro akan terbentuk tata udara dan tata
air atau porositas yang baik didalam tanah sehingga pertumbuhan tanamann akan
baik. Pada tanah yang mengandung bahan organic tinggi,
maka akan tercipta penyediaan air yang baik dan tanah menjadi lebih subur.
Disamping itu, bila terbentuk struktur yang mantap infiltrasi air tanah
berjalan baik, dan memperlambat terjadinya erosi sebagai akibat aliran limpasan
permukaan (Run- off).
Hubungan
struktur tanah dan tanaman secara tidak langsung, apabila
terbentuk struktur yang jelek atau padat, kemungkinan banyak terjadi pada
struktur keeping atau tidak berstruktur massif, maka akan menghambat
pertumbuhan akar tanaman, sehingga akan terbatas pengambilan unsur hara dari
dalam tanah. Demikian pula pada keadaan tidak berstruktur single grain
(berbutir) pada tanah pasir, akan terbatas pada penyediaan air dan unsur hara.
3.4.Hubungan Cuaca dengan pertumbuhan tanaman
Keadaan cuaca di suatu tempat serta perubahannnya dalam jangka
pendek berpengaruh kuat terhadap proses metabolisme sel dan kadar air di dalam
tanah. Terdapat pola hubungan antara cuaca dan proses fisiologi tanaman maupun
ternak. Data cuaca sehari-hari bermanfaat untuk membantu tindakan operasional
dalam usaha tani. Dalam jangka panjang dapat diketahui hubungan antara data
iklim dengan data pertumbuhan, perkembangan dan produksi tanaman dan ternak
tertentu. Data iklim akan sangat bermanfaat untuk perencanaan tataguna lahan bagi
pertanian. Dari data tanaman dan data iklim kita dapat memilih tempat-tempat
yang memiliki iklim yang sesuai bagi pengembangan tanaman atau ternak tertentu.
Pengaruh cuaca/iklim terhadap tanaman atau ternak baru dapat
diketahui setelah kita hubungkan "rekaman" proses metabolisme yakni
data biologi dengan "rekaman" proses perubahan atmosfer yakni data
cuaca. Tanaman yang berasal dari benih yang sehat, cukup haranya dan kebutuhan
airnya, maka pertumbuhan dan perkembangannya sepenuhnya tergantung pada
perubahan cuaca selama periode hidupnya. Gejala pertumbuhan dinyatakan oleh
pertambahan satuan panjang, volume dan berat hasil fotosintesis yang disimpan
dalam organ tubuhnya. Dari tiga macam parameter pertumbuhan tersebut dapat
dipilih yang paling praktis untuk digunakan. Pengukuran lebih jauh sering
diperlukan terhadap kadar zat-zat tertentu di dalamnya antara lain kadar pati,
gula, air, selulose, minyak dan sebagainya. Perkembangan tanaman dapat
diartikan sebagai perubahan bentuk, struktur dan komposisi, serta fungsi dari
bagian tanaman secara teratur. Perubahan tersebut berlangsung fase demi fase
selama satu daur hidup. Fase-fase perkembangan meliputi benih, kecambah,
pertumbuhan organ vegetatif, berbunga, persarian bunga, pembentukan biji dan
pemasakan buah/biji. Masing-masing tahapan sangat tergantung pada keadaan
cuaca.
Unsur-unsur cuaca dan iklim di lapangan memberikan pengaruh
terhadap kehidupan tanaman dalam bentuk interaksi yang seringkali sangat
kompleks. Kadang-kadang sulit untuk melihat pengaruh suatu unsur cuaca atau
iklim terhadap tanaman , tanpa memperhatikan pengaruh unsur cuaca/iklim
lainnya.
Sejalan dengan luasnya data biologi/fisiologi yang diperlukan
untuk menilai pertumbuhan, perkembangan dan produksi maka dibutuhkan bermacam
data cuaca/iklim yang mempengaruhinya. Keperluan data cuaca/iklim untuk
pertanian dapat digolongkan ke dalam tiga katagori sebagai berikut:
- data
mikrometeorologi dari suatu lahan pertanian contoh (stasiun agromet
khusus) untuk mengetahui berbagai hubungan cuaca-tanaman (atau ternak)
yang bersifat mendasar.
- data
cuaca atau iklim dari stasiun termasuk jaringan pengamatan cuaca/iklim
meso. Data ini disediakan untuk penggunaan oleh petani dalam memperbaiki
penyelenggaraan usaha taninya.
- data
cuaca dan iklim dari stasiun yang merupakan jaringan pengamatan
cuaca/iklim makro (regional). Data tersebut bermanfaat untuk peramalan
cuaca/iklim makro (regional). data tersebut bermanfaat untuk peramalan
cuaca/iklim pada daerah luas dan untuk melihat kesesuaian iklim bagi tanaman
dan ternak. Dari data iklim makro di berbagai tempat di seluruh dunia
memungkinkan pemetaan kelas-kelas iklim serta memudahkan pertukaran
informasi unsur-unsur iklim yang diperlukan untuk usaha introduksi tanaman
ke wilayah lain.
3.5. Hubungan Kelembaban udara relative dengan pertumbuhan tanaman
Kelembaban udara relatif (atau RH, Relative
Humidity), adalah rasio antara tekanan uap air aktual pada
temperatur tertentu dengan tekanan uap air jenuh pada temperatur tersebut.
Pengertian lain dari RH adalah perbandingan antara jumlah uap air yang
terkandung dalam udara pada suatu waktu tertentu dengan jumlah uap air maksimal
yang dapat ditampung oleh udara tersebut pada tekanan dan temperatur yang sama.
Dalam konteks budidaya
tanaman, kelembaban udara dipengaruhi dan memengaruhi laju transpirasi
tanaman. Tingginya laju transpirasi akan meningkatkan laju penyerapan air oleh
akar hingga pada batas tertentu, namun jika terlalu tinggi melampaui laju penyerapan
dan terjadi secara terus menerus akan menyebabkan tanaman mengering.
Kelembaban udara,
bersama dengan temperatur paling banyak memengaruhi pertumbuhan dan
perkembangan hama dan penyakit tanaman.
3.6.Hubungan Karbon Dioksida (CO2) dengan pertumbuhan
tanaman
Karbon
dioksida adalah gas yang diperlukan
oleh tanaman sebagai bahan dasar berlangsungnya fotosintesis. Tanpa Karbon
dioksida, tanaman tidak akan menghasilkan hasil pertanian karena karbon
dioksida bersama air dan cahaya matahari merupakan bahan dasar proses
pembentukan hasil-hasil pertanian melalui fotosintesis tanaman.
3.7. Hubungan Kecepatan Angin dengan pertumbuhan
tanaman
Yang dimaksud dengan kecepatan
angin dalam hal ini adalah besarannya dan tidak bergantung pada
arah. Angin memengaruhi laju transpirasi, laju evaporasi, dan ketersediaan
karbon dioksida di udara. Tanaman akan mengalami kemudahan dalam mengambil
karbon dioksida di udara pada kecepatan udara antara 0,1 hingga 0,25 m/s. American Society of Agricultural Engineering merekomendasikan
kecepatan angin dalam budidaya tanaman tidak melebihi 1 m/s. Pengendalian
kecepatan angin dapat dilakukan jika budidaya dilakukan dalam greenhouse
dengan ventilasi yang tidak terlalu terbuka serta dinding
yang kedap udara.
BAB
IV.
EKO-ENERGITIKA
Energetika diterjemahkan
dari ergenetics yang dalam kamus Webster’s Seventh New Collegiate Dictionary
berarti cabang ilmu mekanika yang berkaitan dengan energi dan trasformasinya. Eko-energetika ialah bidang ekologi
yang memperbincangkan terutama tentang peran energi dan transformasinya dalam
ekologi. Begon dkk (1990) menuliskan bahwa semua mkhluk yang hidup memerlukan
bahan untuk membentuk tubuhnya dan memerlukan energi untuk semua aktivitasnya.
Tubuh makhluk tumbuhan dan hewan di dalam suatu satuan luasan merupakan suatu biomassa yang merupakan ‘standing crop”. Adapun yang dimaksudkan
dengan biomassa ialah massa makhluk
per satuan luasan tanah atau perairan dan biasanya dinyatakan dalam satuan
energi (misalnya joule m-2) atau bahan organik kering (mislnya ton
ha-1). Sebagian besar bimassa dalam komunitas hampir selalu
terbentuk oleh tumbuhan, dan tumbuhan merupakan produsen primer biomassa oleh
sebab kemampuan tumbuhan yang hampir unik untuk menambat carbon dalam
fotosintesis. Disini memang harus disebut “hampir unik” oleh karena
fotosintesis dan kemosintesis bakterial dapat juga berperan dalam pembentukan
biomassa baru yang walaupun biasanya tidak begitu bermakna.
1. Piramida dan Rantai Makanan
Piramida
makanan menunjukkan aliran energi dan kimia melewati berbagai macam tingkatan.
Produsen primer bersifat autotrof yang biasanya menggunakan energi matahari
untuk proses fotosintesis gula yang digunakan sebagai bahan bakan pada proses
respirasi dan materi penyusun tubuh
untuk senyawa organik lain. Konsumen primer adalah herbivora yang makan
tumbuhan dan algae. Konsumen sekunder adalah karnivora yang memangsa herbivora.
Sedangkan konsumen tersier adalah pemangsa karnivora yang lain. Detrivor
memangsa sisa-sisa senyawa organik dan organisme-organisme yang telah mati.
Tumbuhan
adalah produsen utama dalam ekosistem terestrial, sedangkan protista
fotosintetik dan cyanobacteria merupakan produsen pada ekosistem perairan.
Kemosintetik pada bakteri terjadi di area lautan yang dapat dijangkau panas
(tidak bergantung pada energi cahaya). Fungi dan bakteri adalah dekomposer yang
paling penting pada kebanyakan ekosistem. Cacing tanah, kecoa, udang dan
lain-lain juga merupakan dekomposer.
Rantai
makanan menunjukkan transfer makanan dari berbagai tingkatan dalam piramida
makanan. Omnivora memangsa berbagai tingkatan dalam piramida makanan. Hampir
semua ekosistem mempunyai rantai dengan percabangan yang sangat kompleks
sehingga disebut jaring-jaring makanan.
2. Aliran Energi
Kurang
dari 1% sinar matahari dapat diserap tumbuhan untuk proses fotosintesis.
Walaupun demikian fotosintesis di dunia ini menghasilkan kira-kira 170 bilion
ton/tahun materi organik. Masing-masing ekosistem memiliki produktivitas yang
tidak sama. Kecepatan konservasi dari energi cahaya menjadi energi kimia dalam
suatu ekosistem disebut produktivitas primer. Produktivitas primer bersih (NPP
= net primer productivity) adalah
produktivitas kasar (GPP = gross primer
productivity) dikurangi jumlah energi yang digunakan tumbuhan dalam
respirasi selulernya. Pada kebanyakan tumbuhan, 50% - 90% dari GPP masih
tinggal sebagai NPP. GPP dapat diukur di habitat perairan dengan cara
membandingkan konsentrasi oksigen dalam inkubasi botol gelap dan transparan.
Pada botol gelap hanya terjadi respirasi, sedangkan pada botol transparan terjadi
respirasi dan fotosintesis. Cara lain dengan menggunakan karbon radioaktif yang
diinkorporasikan ke dalam plankton. Produktivitas primer dapat dirumuskan
sebagai energi/unit area/unit waktu (kcal/m2/th) atau dalam biomas
(g/m2/th).
Hutan
hujan tropis merupakan ekosistem yang produktif. Produktivitas dalam lingkungan
terestrial dipengaruhi oleh endapan, panas, intensitas cahaya, panjang musim,
kandungan mineral, dan suplai karbondioksida. Produktivitas di laut lebih besar
di laut yang sempit dibandingkan dengan laut terbuka karena kandungan mineral
di dekat permukaan dimana adanya sinar matahari sangat terbatas. Sementara
produktivitas dalam ekosistem air tawar dipengaruhi oleh intensitas cahaya,
temperatur, dan ketersediaan mineral.
BAB V.
KOMPONEN PENYUSUN EKOSISTEM
Pembahasan
ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen
penyusunnya, yaitu faktor abiotik dan biotik. Faktora biotik antara lain suhu,
air, kelembapan, cahaya, dan topografi, sedangkan faktor biotik adalah makhluk
hidup yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba. Ekologi juga
berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi makhluk hidup, yaitu
populasi, komunitas, dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu
sistem yang menunjukkan kesatuan.
5.1.Faktor
Biotik
Faktor
biotik adalah faktor hidup yang meliputi semua makhluk hidup di bumi, baik
tumbuhan maupun hewan. Dalam ekosistem, tumbuhan berperan sebagai produsen,
hewan berperan sebagai konsumen, dan mikroorganisme berperan sebagai dekomposer.
Faktor biotik juga meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi
individu, populasi, komunitas, ekosistem, dan biosfer. Tingkatan-tingkatan
organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi,
saling mempengaruhi membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan.
a.Individu
Individu
merupakan organisme tunggal seperti : seekor tikus, seekor kucing, sebatang
pohon jambu, sebatang pohon kelapa, dan seorang manusia. Dalam mempertahankan
hidup, seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis. Misalnya,
seekor hewan harus mendapatkan makanan, mempertahankan diri terhadap musuh
alaminya, serta memelihara anaknya. Untuk mengatasi masalah tersebut, organisme
harus memiliki struktur khusus seperti : duri, sayap, kantung, atau tanduk.
Hewan juga memperlihatkan tingkah laku tertentu, seperti membuat sarang atau
melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan. Struktur dan tingkah laku
demikian disebut adaptasi.
BAB VI
ADAPTASI
Adaptasi
makhluk hidup terhadap lingkungannya meliputi :adaptasi morfologi, adaptasi
fisiologi, dan adaptasi tingkah laku.
6.1.
Adaptasi
morfologi
Adaptasi
morfologi merupakan penyesuaian bentuk tubuh untuk kelangsungan hidupnya.
Contoh adaptasi morfologi, antara lain sebagai berikut.
a.Gigi-gigi khusus
Gigi
hewan karnivora atau pemakan daging beradaptasi menjadi empat gigi taring besar
dan runcing untuk menangkap mangsa, serta gigi geraham dengan ujung pemotong
yang tajam untuk mencabik-cabik mangsanya.
b.
Moncong
Trenggiling
besar adalah hewan menyusui yang hidup di hutan rimba Amerika Tengah dan
Selatan. Makanan trenggiling adalah semut, rayap, dan serangga lain yang
merayap. Hewan ini mempunyai moncong panjang dengan ujung mulut kecil tak
bergigi dengan lubang berbentuk celah kecil untuk mengisap semut dari
sarangnya. Hewan ini mempunyai lidah panjang dan bergetah yangdapat dijulurkan
jauh keluar mulut untuk menangkap serangga.
c.Paruh
Elang memiliki paruh yang kuat
dengan rahang atas yang melengkung dan ujungnya tajam. Fungsi paruh untuk mencengkeram
korbannya.
d. Daun
Tumbuhan insektivora (tumbuhan
pemakan serangga), misalnya kantong semar, memiliki daun yang berbentuk piala
dengan permukaan dalam yang licin sehingga dapat menggelincirkan serangga yang
hinggap. Dengan enzim yang dimiliki tumbuhan insektivora, serangga tersebut
akan dilumatkan, sehingga tumbuhan ini memperoleh unsur yang diperlukan.
e. Akar
Akar
tumbuhan gurun kuat dan panjang,berfungsi untuk menyerap air yang terdapat jauh
di dalam tanah. Sedangkan akar hawa pada tumbuhan bakau untuk bernapas.
(LihatGambar 6.9).
3.Adaptasi
fsiologi
Adaptasi
fisiologi merupakan penyesuaian fungsi fisiologi tubuh untuk mempertahankan
hidupnya. Contohnya adalah sebagai berikut.
a.Kelenjar
bau
Musang dapat mensekresikan bau busukdengan cara menyemprotkan cairan melalui
sisi lubang dubur. Sekret tersebut berfungsi untuk menghindarkan diri dari
musuhnya.
b.Kantong
tinta
Cumi-cumi dan gurita memiliki
kantong tinta yang berisi cairan hitam. Bila musuh datang, tinta disemprotkan
ke dalam air sekitarnya sehingga musuh tidak dapat melihat kedudukan cumi-cumi
dan gurita.
c.Mimikri
pada kadal
Kulit
kadal dapat berubah warna karena pigmen yang dikandungnya. Perubahan warna ini
dipengaruhi oleh faktor dalam berupa hormon dan faktor luar berupa suhu serta
keadaan sekitarnya.
3.Adaptasi
tingkah laku
Adaptasi
tingkah laku merupakan adaptasi yang didasarkan pada tingkah laku. Contohnya
sebagai berikut :
a.Pura-pura
tidur atau mati
Beberapa
hewan berpura-pura tidur atau mati, misalnya tupai Virginia. Hewan ini sering
berbaring tidak berdaya dengan mata tertutup bila didekati seekor anjing.
b.Migrasi
Ikan salem raja di Amerika Utara melakukan migrasi untuk mencari tempat yang
sesuai untuk bertelur. Ikan ini hidup di laut. Setiap tahun, ikan salem dewasa
yang berumur empat sampai tujuh tahun berkumpul di teluk disepanjang Pantai
Barat Amerika Utara untuk menuju ke sungai. Saat di sungai, ikan salem jantan
mengeluarkan sperma di atas telur-telur ikan betinanya. Setelah itu ikan dewasa
biasanya mati. Telur yang telah menetas untuk sementara tinggal di air tawar.
Setelah menjadi lebih besar mereka bergerak ke bagian hilir dan akhirnya ke
laut.
BAB VII
POPULASI
7.1 Pengertian Populasi
Kumpulan
individu sejenis yang hidup pada suatu daerah dan waktu tertentu disebut populasi Misalnya, populasi
pohon kelapa dikelurahan Tegakan pada tahun 1989 berjumlah 2552 batang.
Ukuran
populasi berubah sepanjang waktu. Perubahan ukuran dalam populasi ini disebut dinamika
populasi. Perubahan ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus perubahan
jumlah dibagi waktu. Hasilnya adalah kecepatan perubahan dalam populasi.
Misalnya, tahun 1980 populasi Pinus di Tawangmangu ada 700 batang. Kemudian
pada tahun 1990 dihitung lagi ada 500 batang pohon Pinus. Dari fakta tersebut
kita lihat bahwa selama 10 tahun terjadi pengurangan pohon pinus sebanyak 200
batang pohon. Untuk mengetahui kecepatan perubahan maka kita membagi jumlah
batang pohon yangberkurang dengan lamanya waktu perubahan terjadi :
700 - 500 
= 200batang
1990-1980 
10 tahun = 20 batang/tahun
Dari
rumus hitungan di atas kita dapatkan kesimpulan bahwa rata-rata berkurangnya
pohon tiap tahun adalah 20 batang. Akan tetapi, perlu diingat bahwa penyebab
kecepatan rata-rata dinamika populasi ada berbagai hal. Dari alam mungkin
disebabkan oleh bencana alam, kebakaran, serangan penyakit, sedangkan dari
manusia misalnya karena tebang pilih. Namun, pada dasarnya populasi mempunyai
karakteristik yang khas untuk kelompoknya yang tidak dimiliki oleh
masing-masing individu anggotanya. Karakteristik iniantara lain : kepadatan (densitas),
laju kelahiran (natalitas), laju kematian (mortalitas), potensi
biotik, penyebaran umur, dan bentuk pertumbuhan. Natalitas danmortalitas
merupakan penentu utama pertumbuhan populasi.
Dinamika
populasi dapat juga disebabkan imigrasi dan emigrasi. Hal ini khusus untuk
organisme yang dapat bergerak, misalnyahewan dan manusia. Imigrasi adalahperpindahan
satu atau lebih organisme kedaerah lain atau peristiwa didatanginya suatu
daerah oleh satu atau lebih organisme; didaerah yang didatangi sudah terdapat
kelompok dari jenisnya. Imigrasi ini akan meningkatkan populasi.
7.2.Emigrasi
Emigrasi
adalah peristiwa ditinggalkannya
suatu daerah oleh satu atau lebih organisme, sehingga populasi akan menurun.
Secara garis besar, imigrasi dan natalitas akan meningkatkan jumlah populasi,
sedangkan mortalitas dan emigrasi akan menurunkan jumlah populasi. Populasi
hewan atau tumbuhan dapat berubah, namun perubahan tidak selalu menyolok.
Pertambahan atau penurunan populasi dapat menyolok bila ada gangguan drastis
dari lingkungannya, misalnya adanya penyakit, bencana alam, dan wabah hama.
7.3.Komunitas
Komunitas ialah kumpulan dari
berbagai populasi yang hidup pada suatu waktu dan daerah tertentu yang saling
berinteraksi dan mempengaruhi satu sama lain. Komunitas memiliki derajat
keterpaduan yang lebih kompleks bila dibandingkan dengan individu dan populasi.
Dalam
komunitas, semua organisme merupakan bagian dari komunitas dan antara
komponennya saling berhubungan melalui keragaman interaksinya.
7.4 Interaksi
Antar Komponen
a.Interaksi antar organism
Semua
makhluk hidup selalu bergantung kepada makhluk hidup yang lain. Tiap individu
akan selalu berhubungan dengan individu lain yang sejenis atau lain jenis, baik
individu dalam satu populasinya atau individu-individu dari populasi lain.
Interaksi demikian banyak kita lihat di sekitar kita.Interaksi antar organisme
dalam komunitas ada yang sangat erat dan ada yang kurang erat. Interaksi
antarorganisme dapat dikategorikan sebagai berikut.
a.Netral
Hubungan
tidak saling mengganggu antarorganisme dalam habitat yang sama yang bersifat
tidak menguntungkan dan tidak merugikan kedua belah pihak, disebut netral.
Contohnya : antara capung dan sapi.
b.Predasi
Predasi adalah hubungan antara mangsa dan pemangsa (predator). Hubungan ini
sangat erat sebab tanpa mangsa, predator tak dapat hidup. Sebaliknya, predator
juga berfungsi sebagai pengontrol populasi mangsa. Contoh : Singa dengan
mangsanya, yaitu kijang, rusa,dan burung hantu dengan tikus.
c.Parasitisme
Parasitisme adalah hubungan antarorganisme yang berbeda spesies, bilasalah satu
organisme hidup pada organisme lain dan mengambil makanan dari hospes/inangnya
sehingga bersifat merugikan inangnya.
contoh
: Plasmodium dengan manusia, Taeniasaginata dengan sapi, dan
benalu dengan pohon inang.
d.Komensalisme
Komensalisme merupakan
hubunganantara dua organisme yang berbeda spesies dalam bentuk kehidupan
bersama untuk berbagi sumber makanan; salah satu spesies diuntungkan dan
spesies lainnya tidak dirugikan. Contohnya anggrek dengan pohon yang
ditumpanginya.
e.Mutualisme
Mutualisme adalah hubungan antara dua organisme yang berbeda spesies yang
saling menguntungkan kedua belah pihak. Contoh, bakteri Rhizobium yang
hidup pada bintil akar kacang-kacangan.
b. Interaksi
Antarpopulasi
Antara
populasi yang satu dengan populasi lain selalu terjadi interaksi secara
langsung atau tidak langsung dalam komunitasnya.Contoh interaksi antarpopulasi
adalah sebagai berikut.
a.Alelopati
Alelopati
merupakan interaksi antarpopulasi,
bila populasi yang satu menghasilkan zat yang dapat menghalangi tumbuhnya
populasi lain. Contohnya, di sekitar pohon walnut (juglans) jarang ditumbuhi
tumbuhan lain karena tumbuhan ini menghasilkan zat yang bersifat toksik. Pada
mikroorganisme istilah alelopati dikenal sebagai anabiosa.Contoh, jamur Penicillium
sp. dapat menghasilkan antibiotika yang dapat menghambat pertumbuhan
bakteri tertentu.
b.Kompetisi
Kompetisi
merupakan interaksi antarpopulasi,
bila antarpopulasi terdapat kepentingan yang sama sehingga terjadi persaingan
untuk mendapatkan apa yang diperlukan. Contoh, persaingan antara populasi
kambing dengan populasi sapi di padang rumput.
c.Interaksi
Antar Komunitas
Komunitas
adalah kumpulan populasi yang berbeda di suatu daerah yang sama dan saling
berinteraksi. Contoh komunitas, misalnya komunitas sawah dan sungai. Komunitas
sawah disusun oleh bermacam-macam organisme, misalnya padi, belalang, burung,
ular, dan gulma. Komunitas sungai terdiri dari ikan, ganggang, zooplankton,
fitoplankton, dan dekomposer. Antara komunitas sungai dan sawah terjadi
interaksi dalam bentuk peredaran nutrien dari air sungai ke sawah dan peredaran
organisme hidup dari kedua komunitas tersebut.
Interaksi
antarkomunitas cukup komplek karena tidak hanya melibatkan organisme, tapi juga
aliran energi dan makanan. Interaksi antarkomunitas dapat kita amati, misalnya
pada daur karbon. Daur karbon melibatkan ekosistem yang berbeda misalnya laut
dan darat.
d.Interaksi Antarkomponen Biotik
dengan Abiotik
Interaksi
antara komponen biotik dengan abiotik membentuk ekosistem. Hubunganantara
organisme dengan lingkungannya menyebabkan terjadinya aliran energi dalam
sistem itu. Selain aliran energi, di dalam ekosistem terdapat juga struktur
atau tingkat trofik, keanekaragaman biotik, serta siklus materi.
Dengan
adanya interaksi-interaksi tersebut, suatu ekosistem dapat mempertahankan
keseimbangannya. Pengaturan untuk menjamin terjadinya keseimbangan ini
merupakan ciri khas suatu ekosistem. Apabila keseimbangan ini tidak diperoleh
maka akan mendorong terjadinya dinamika perubahan ekosistem untuk mencapai
keseimbangan baru.
BAB VIII
PERKEMBANGAN EKOSISTEM
Adanya
perubahan-perubahan pada populasi mendorong perubahan pada komunitas.
Perubahan-perubahan yang terjadi menyebabkan ekosistem berubah. Perubahan
ekosistem akan berakhir setelah terjadi keseimbangan ekosistem. Keadaan ini
merupakan klimaks dari ekosistem. Apabila pada kondisi seimbang datang gangguan
dariluar, kesimbangan ini dapat berubah, dan perubahan yang terjadi akan selalu
mendorong terbentuknya keseimbangan baru.
Rangkaian
perubahan mulai dari ekosistem tanaman perintis sampai mencapai ekosistem
klimaks disebut suksesi. Terjadinya suksesi dapat kita amati pada daerah yang
baru saja mengalami letusan gunung berapi. Rangkaian suksesinya sebagai
berikut.
Mula-mula
daerah tersebut gersang dan tandus. Setelah beberapa saat tanah akan ditumbuhi
oleh tumbuhan perintis, misalnya lumut kerak. Tumbuhan perintis ini akan
menggemburkan tanah, sehingga tanah dapat ditumbuhi rumput-rumputan yang tahan
kekeringan. Setelah rumput-rumput ini tumbuh dengan suburnya, tanah akan makin
gembur karena akar-akar rumput dapat menembus dan melapukan tanah, juga karena
rumput yang mati akan mengundang datangnya dekomposer (pengurai) untuk
menguraikan sisa tumbuhan yang mati. Dengan semakin subur dan gemburnya tanah
maka biji-biji semak yang terbawa dari luar daerah itu akan tumbuh, sehingga
proses pelapukkan akan semakin banyak. Dengan makin gemburnya tanah,
pohon-pohon akan mulai tumbuh. Kehadiran pohon-pohon akan mendesak kehidupan
rumput dan semak sehingga akhirnya tanah akan didominasi oleh pepohonan.
Sejalan dengan perubahan vegetasi, hewan-hewan yang menghuni daerah tersebut
juga mengalami perubahan tergantung pada perubahan jenis vegetasi yang ada. Ada
hewan yang datang dan ada hewan yang pergi. Komunitas klimaks yang terbentuk
dapat berupa komunitas yang homogen, tapi dapat juga komunitas yang heterogen.
Contoh komunitas klimaks homogen adalah hutan pinus, hutan jati. Contoh
komunitas klimaks yang heterogen misalnya hutan hujan tropis.
BAB IX
RANTAI MAKANAN
Suatu organisme hidup akan selalu membutuhkan organisme lain dan
lingkungan hidupnya. Hubungan yang terjadi antara individu dengan lingkungannya
sangat kompleks, bersifat saling mempengaruhi atau timbal balik. Hubungan
timbal balik antara unsur-unsur hayati dengan nonhayati membentuk sistem
ekologi yang disebut ekosistem. Di dalam ekosistem terjadi rantai makanan,
aliran energi, dan siklus biogeokimia.
Rantai makanan adalah pengalihan energi dari sumbernya dalam
tumbuhan melalui sederetan organisme yang makan dan yang dimakan.
Para ilmuwan ekologi mengenal tiga macam rantai pokok, yaitu
rantai pemangsa, rantai parasit, dan rantai saprofit.
9.1Rantai-Pemangsa
Rantai pemangsa landasan utamanya adalah tumbuhan hijau sebagai
produsen. Rantai pemangsa dimulai dari hewan yang bersifat herbivora sebagai
konsumen I, dilanjutkan dengan hewan karnivora yang memangsa herbivora sebagai
konsumen ke-2 dan berakhir pada hewan pemangsa karnivora maupun herbivora
sebagai konsumen ke-3.
9.2Rantai-Parasit
Rantai parasit dimulai dari organisme besar hingga organisme yang hidup sebagai
parasit. Contoh organisme parasit antara lain cacing, bakteri, dan benalu.
9.3Rantai-Saprofit
Rantai saprofit dimulai
dari organisme mati ke jasad pengurai. Misalnya jamur dan bakteri.
Rantai-rantai di atas tidak berdiri sendiri tapi saling berkaitan satu dengan
lainnya sehingga membentuk faring-faring makanan.
9.2
Rantai Makanan dan Tingkat Trofik
Salah satu cara suatu komunitas berinteraksi adalah dengan
peristiwa makan dan dimakan, sehingga terjadi pemindahan energi, elemen kimia,
dan komponen lain dari satu bentuk ke bentuk lain di sepanjang rantai makanan.
Organisme dalam kelompok ekologis yang terlibat dalam rantai
makanan digolongkan dalam tingkat-tingkat trofik. Tingkat trofik tersusun dari
seluruh organisme pada rantai makanan yang bernomor sama dalam tingkat memakan.
Sumber asal energi adalah matahari. Tumbuhan yang menghasilkan
gula lewat proses fotosintesis hanya memakai energi matahari dan C02 dari
udara. Oleh karena itu, tumbuhan tersebut digolongkan dalam tingkat trofik
pertama.
Hewan herbivora atau organisme yang memakan tumbuhan termasuk
anggota tingkat trofik kedua.
Karnivora yang secara langsung memakan herbivora termasuk tingkat
trofik ketiga, sedangkan karnivora yang memakan karnivora di tingkat trofik
tiga termasuk dalam anggota iingkat trofik keempat.
9.3.Piramida Ekologi
Struktur trofik pada ekosistem dapat disajikan dalam bentuk
piramida ekologi. Ada 3 jenis piramida ekologi, yaitu piramida jumlah, piramida
biomassa, dan piramida energi.
a.Piramida-jumlah
Organisme dengan tingkat
trofik masing - masing dapat disajikan dalam piramida jumlah, seperti kita
Organisme di tingkat trofik pertama biasanya paling melimpah, sedangkan
organisme di tingkat trofik kedua, ketiga, dan selanjutnya makin berkurang.
Dapat dikatakan bahwa pada kebanyakan komunitas normal, jumlah
tumbuhan selalu lebih banyak daripada organisme herbivora.
Demikian pula jumlah herbivora selalu lebih banyak daripada jumlah
karnivora tingkat 1. Kamivora tingkat 1 juga selalu lebih banyak daripada
karnivora tingkat 2. Piramida jumlah ini di dasarkan atas jumlah organisme di
tiap tingkat trofik.
b.Piramida biomassa
Seringkali piramida jumlah yang sederhana kurang membantu dalam
memperagakan aliran energi dalam ekosistem. Penggambaran yang lebih realistik
dapat disajikan dengan piramida biomassa.
Biomassa adalah ukuran berat materi hidup di waktu tertentu. Untuk
mengukur biomassa di tiap tingkat trofik maka rata-rata berat organisme di tiap
tingkat harus diukur kemudian barulah jumlah organisme di tiap tingkat
diperkirakan.
Piramida biomassa berfungsi menggambarkan perpaduan massa seluruh
organisme di habitat tertentu, dan diukur dalam gram.
Untuk menghindari kerusakan habitat maka biasanya hanya diambil
sedikit sampel dan diukur, kemudian total seluruh biomassa dihitung. Dengan
pengukuran seperti ini akan didapat informasi yang lebih akurat tentang apa
yang terjadi pada ekosistem.
c.Piramida-energy
Seringkali piramida
biomassa tidak selalu memberi informasi yang kita butuhkan tentang ekosistem
tertentu. Lain dengan Piramida energi yang dibuat berdasarkan observasi yang
dilakukan dalam waktu yang lama.
Piramida energi mampu memberikan gambaran paling akurat tentang
aliran energi dalam ekosistem. Pada piramida energi terjadi penurunan sejumlah
energi berturut-turut yang tersedia di tiap tingkat trofik.
Berkurang-nya energi yang terjadi di setiap trofik terjadi karena
hal-hal berikut.
1.
Hanya h makanan tertentu yang ditangkap dan dimakan oleh tingkat trofik
2. Beberapa makanan yang dimakan tidak bisa dicemakan dan dikeluarkan sebagai
sampah.
3. Hanya sebagian makanan yang dicerna menjadi bagian dari tubuh organisms,
sedangkan sisanya digunakan sebagai sumber energy
BAB.X
IDENTIFIKASI,ESTIMASI DAN PREDIKSI
HASIL PERTANIAN DENGAN SATELIT INDERAJA
(BONUS ILMU TERBARU)
Oleh: Ir.H. Hudaini Hasbi,MSc.Agr.**Dosen Faperta Unmuh
Jember
Pada perang
dingin antara Amerika Serikat (blok barat) dan
Uni Soviet (blok timur) tahun 1980-an, Amerika dengan teknologi satelitnya
berhasil membuat Uni Soviet cerai berai. Pada saat itu Amerika secara kontinyu
memantau produksi gandum di wilayah Uni Soviet dan
sekutunya dengan bantuan citra satelit inderaja, sehingga pada era perang
dingin tersebut Amerika dapat memprediksi bahwa suatu saat Uni Soviet akan
kekurangan pangan (gandum) sehingga akan sangat ketergantungan pada negara
lain, tertutama terhadap Amerika yang menjadi salah satu negara utama penyuplai
gandum di dunia.
Sejak jaman
Presiden Soekarno sudah dipertegas bahwa masalah pertanian merupakan masalah
hidup dan mati, jaman orde baru pun
dicanangkan pembangunan pertanian yang terhimpun dalam PELITA I-V tahun 1969
s/d 1994. Setelah PELITA I–V seharusnya bangsa Indonesia telah tinggal landas,
namun krisis ekonomi yang terjadi pada tahun 1997, pertumbuhan perekonomian
menurun drastis bahkan hingga minus, hanya sektor pertanian yang positif,
bahkan produk pertanian tertentu mengalami peningkatan. Kawasan pertanian yang ada
di Indonesia dan Jawa Barat pada
khususnya merupakan aset yang sangat berharga sebagai pondasi perekonomian
bangsa.
Indonesia merupakan masyarakat yang agraris, Jawa sendiri
merupakan lumbung pada nasional yang memberikan kontribusi yang sangat besar terhadap
perekonomian pertanian di Indonesia, sentra-sentra produksi pertanian Jawa
khususnya padi tersebar di sepanjang jalur pantura seperti : Bekasi, Kerawang,
Subang, Indramayu dan Cirebon. Namun
kita ketahui bersama daerah pantura merupakan daerah yang rawan terhadap
bencana kekeringan dan banjir. Sehingga sering kita
mendengar fuso (gagal panen) karena banjir atau kekeringan.
Apa yang dilakukan
Amerika pada waktu perang dingin dengan memonitoring lahan pertanian menggunakan satelit inderaja, sangat dapat
dilakukan oleh kita pada sekarang ini, banyak satelit inderaja yang mengangkasa
dengan resolusi spasial, spektral, temporal dan
radiometrik yang beraneka ragam. Pemilihan
satelit inderaja disesuaikan dengan informasi yang kita inginkan. Bagaimana
pemanfaatan satelit inderaja untuk identifikasi, estimasi dan prediksi hasil tanaman
pertanian?
Hal pertama yang harus diperhatikan adalah sejauh mana
informasi yang akan dibutuhkan, dan
disesuaikan dengan karakteristik citra satelit yang akan digunakan. untuk informasi
yang detail (skala besar) dapat menggunakan citra satelit QUICKBIRD, IKONOS dan SPOT, untuk informasi regional (skala
menengah) dapat menggunakan citra satelit SPOT, ASTER, LANDSAT, dan untuk informasi global (skala kecil) dapat
menggunakan citra satelit NOAA dan
MODIS. Citra satelit tersebut yang selama ini paling banyak digunakan. sebagai
contoh: untuk pengelolaan yang disesuaikan dengan tata ruang tingkat
kabupaten/propinsi dengan informasi skala peta 1:25.000 s/d 1:100.000 dapat
digunakan citra satelit skala menengah (SPOT,ASTER,LANDSAT).
Selama ini untuk prediksi tingkat kehijauan tanaman pertanian khususnya padi telah dilakukan
secara kontinyu oleh LAPAN, dengan menggunakan citra satelit NOAA /MODIS.
Khusus untuk citra satelit MODIS merupakan citra satelit hyperspektral
generasi baru di gunakan untuk pengamatan daratan dan
perairan. Citra satelit MODIS (Moderate Resolution Imaging spectroradiometer)
merupakan salah satu sensor yang
dimiliki oleh EOS (Earth Observing system) dan
dibawa oleh 2 wahana yaitu TERRA yang diluncurkan pada 18 Desember 1999 dan AQUA pada tanggal 4 mei 2002. Sensor MODIS merupakan turunan dari sensor AVHRR (Advanced Very High Resolution
Radiometer), SeaWIFS (Sea-Viewing Wide Field of view sensor) dan
HIRS (High Resoution Imaging Spectrometer) yang dimiliki EOS yang
sebelumnya telah mengorbit. Kelebihan sensor
MODIS dibandingkan dengan sensor global
lainnya adalah dalam hal resolusi spasial 250 m, 500 m dan 1 Km. adapun kelebihan lainnya berupa
kalibrasi radiometrik, spasial dan
spektral dilakukan waktu mengorbit, peningkatan akurasi/presisi radiometrik dan peningkatan akurasi posisi geografis. Dikarenakan resolusi spasialnya, citra satelit MODIS
hanya mampu menghasilkan informasi dengan skala gobal (1:500.000 s/d
1:1.000.000).
Untuk identifikasi dan
estimasi luas areal pertanian guna menunjang tataruang dan pembangunan tingkat kabupaten/kota dan propinsi (skala menengah) dapat dilakukan
dengan menggunakan citra SPOT,ASTER dan
LANDSAT. Metode yang digunakan yaitu analisa spektral dari citra yang digunakan
dengan beberapa tahapan berupa: menentukan kelas spektral untuk masing-masing
sampel, menspesifikasikan kelas spektral dengan algoritma statistik, menerapkan
perhitungan statistik guna pengenalan pola, mengklasifikasi dan menginformasikan hasil klasifikasi dalam
bentuk peta dan tabel. Informasi yang
dihasilkan berupa identifikasi dan
estimasi luas areal pertanian ini sangat dibutuhkan untuk; mengetahui secara
pasti posisi/sebaran pertanian di suatu daerah yang dapat di klasifikasikan
dalam unit kecamatan atau desa, mengetahui sejauhmana potensi pertanian suatu
daerah secara spasial, mengetahui nilai proyeksi ekonomi pertanian daerah dan untuk perencanaan peningkatan ekonomi daerah
khususnya dari sektor pertanian.
Prediksi hasil tanaman
pertanian dapat dilakukan dengan mengidentifikasi tingkat kehijauan suatu tanaman dengan menggunakan metode rasio
(perbandingan) band inframerah dan near
inframerah. Formula seperti ini dikenal dengan nama indeks vegetasi yang
dapat memberikan gambaran tentang tingkat kehijauan vegetasi berdasarkan
biomasa tanaman. Formulasi Indeks
vegetasi yang umum digunakan adalah NDVI (normalized difference vegetation
indeks), secara visual kemampuan formula NDVI dapat membedakan objek
vegetasi dan non vegetasi. Formulasi
lain yang dikembangkan berupa indeks vegetasi terkoreksi (Enhanced
Vegetation Index) Penajaman indeks vegetasi dilakukan dengan cara koreksi
radiometrik dari pengaruh kondisi lahan
(tanah dan kerapatan kanopi) dan aerosol yang terdeteksi oleh band biru serta
posisi penyinaran matahari. Dengan menggunakan metode tersebut dapat memonitor
perkembangan tanaman pertanian mulai
dari masa tanam, pemeliharaan hingga produksi. Sehingga produksi hasil
pertanian secara kualitas dan kuantitas
dapat diprediksi dengan baik.
Sumber:*Pusat Penginderaan Jauh-ITB, sekarang sedang
meneliti di JIRCAS, Tsukuba (2007-2008)
BAB XI
MARFOLOGI TANAMAN PADI
Bagian-bagian tanaman dalam garis besarnya dalam dua
bagian besar, yaitu:
1.Bagian vegertatif, yang meliputi : akar, batang, dan daun.
2.Bagian generatif, yang meliputi : malai yang terdiri dari bulir-bulir daun
bunga.
Adapun bagian Vegetatif terdiri dari :
1. Akar
Kira-kira 5-6 hari setelah berkecambah, dari batang yang masih pendek itu
keluar akar-akar serabut yang pertama dan dari sejak ini perkembangan akar-akar
serabut tumbuh teratur. Pada saat permulaan batang mulai bertunas (kira-kira
umur 15 hari), akar serabut berkembang dengan pesat.
Dengan semakin banyaknya akar-akar serabut ini maka akar tunggang yang berasal
dari akar kecambah tidak kelihatan lagi. Letak susunan akar tidak dalam,
kira-kira pada kedalaman 20-30 cm. karena itu akar banyak mengambil zat-zat
makanan dari bagian tanah yang di atas. Akar tunggang dan akar serabut
mempunyai bagian akar lagi yang disebut akar samping yang keluar dari akar
serabtu disebut akar rambut dan yang keluar dari akar tunggang, bentuk dan
panjangnya sama dengan akar serabut.
2. Batang
Batang padi tersusun dari rangkaian ruas-ruas dan antara ruas yang satu dengan
yang lainnyadipisah oleh sesuatu buku. Ruas batang padi di dalamnya beringga
dan bentuknya bulat. Dari atas ke bawah, ruas batang itu makin pendek.
Ruas-ruas yang terpendek terdapat di bagian bawah dari batang dan ruas-ruas ini
praktis tidak dapat dibedakan sebagai ruas-ruas yang berdiri sendiri.
Tinggi tanaman diukur dari permukaan tanah sampai ujung daun tertinggi bila
malai belum keluar, dan sesudah malai keluar tingginya diukur dari permukaan
tanah sampai ujung malai tertinggi. Tinggi tanaman adalah suatu sifat baku
(keturunan). Adanya perbedaan tinggi dari suatu varietas disebabkan oleh suatu
pengaruh keadaan lingkungan. Bila syarat-syarat tumbuh baik, maka tinggi
tanaman padi sawah bisaanya 80-120 cm.
Pada tiap-tiap buku, duduk sehelai daun. Di dalam ketiak daun terdapat kuncup
yang tumbuh menjadi batang. Pada buku-buku yang terletak paling bawah mata-mata
ketiak yang terdapat antara ruas batang-batang dan upih daun, tumbuh menjadi
batang-batang sekunder yang serupa dengan batang primer. Batang-batang sekunder
ini pada gilirannya nanti menghasilkan batang-batang tersier dan seterusnya.
Peristiwa ini disebut pertunasan atau menganak.
3. Daun
Daun terdiri dari : helai daun yang berbentuk memanjang seperti pita dan
pelepah daun yang menyelubungi batang. Pada perbatasan antara helai duan dan
upih terdapat lidah daun. Panjang dan lebar dari helai daun tergantung kepada
varietas padi yang ditanam dan letaknya pada batang. Daun ketiga dari atas
bisaanya merupakan daun terpanjang. Daun bendera mempunyai panjang daun
terpendek dan dengan lebar daun yang terbesar.
Banyak daun dan besar sudut yang dibentuk antara daun bendera dengan malai,
tergantung kepada varietas-varietas padi yang ditanam. Besar sudut yang
dibentuk dapat kurang dari 900 atau lebih dari 900 .
Adapun bagian generatif terdiri dari :
1. Malai
Suatu malai terdiri dari sekumpulan bunga-bunga padi (spikelet) yang timbul
dari buku paling atas. Ruas buku terakhir dari batang merupakan sumbu utama
dari malai, sedangkan butir-butir nya terdapat pada cabang-cabang pertama
maupun cabang-cabang kedua.
Pada waktu berbunga, malai berdiri tegak kemudian terkulai bila butir telah
terisi dan menjadi buah.
Panjang malai diukur dari buku terakhir sampai butir di ujung malai. Panjang
malai ditentukan oleh sifat baka (keturunan) dari varietas dan keadaan
keliling. Panjang malai beraneka ragam, pendek (20 cm), sedang (20-30 cm) dan
panjang (lebih dari 30 cm).
Kepadatan malai adalah perbandingan antara banyaknya bunga per malai dengan
panjang malai.
Misalnya : 300 bunga/malai = 15 bunga/malai per cm.
20 cm
Panjang malai suatu varietas demikian pula banyaknya cabang cabang tiap malai
dan jumlah butir tiap-tiap cabang, tergantung kepada varietas padi yang ditanam
dan cara bercocok tanam. Banyak cabang tiap-tiap malai berkisar dari 7-30 buah.
2. Bunga padi
Bunga padi adalah bunga telanjang artinya mempunyai perhiasan bunga. Berkelamin
dua jenis dengan bakal buah yang di atas. Jumlah benang sari ada 6 buah,
tangkai sarinya pendek dan tipis, kepala sari besar serta mempunyai kandung
serbuk. Putik mempunyai dua tangkai putik, dengan dua buah kepala putik yang
berbentuk malai denganwarna pada umumnya putih atau ungu.
Malai padi terdiri dari bagian-bagian : tangkai bunga, dua sekam kelopak
(terletak pada dasar tangkai bunga) dan beberapa bunga. Masing-msing bunga
mempunyai dua sekam mahkota, yang terbawah disebut lemma sedang lainnya disebut
palea: dua lodicula yang terletak pada dasar bunga, yang sebenarnay adalah dua
daun mahkota yang sudah berubah bentuknya. Lodicula memegang peranan penting
dalam pembukaan palea pada waktu berbunga karena ia menghisap air dari bakal
buah sehingga mengembang dan oleh pengembangan ini palea dipaksakan membuka.
Pada waktu padi hendak berbunga, lodicula menjadi mengembang karena ia
menghisap air dari bakal buah. Pengembangan ini mendorong lemma dan palea
terpisah dan terbuka. Hal ini memungkinkan benang sari yang sedang memanjang,
keluar dari bagian atas atau dari samping bunga yang terbuka tadi.
Terbukanya bunga diikuti dengan pecahnya kandung serbuk, yang kemudian
menumpahkan tepungsarinya. Sesudah tepung sari ditumpahkan dari kandung serbuk
maka lemma dan palea menutup kembali. Dengan berpindahnya tepung sari ke kepala
putik maka selesailah sudah proses penyerbukan. Kemudian terjadilah pembuahan
yang menghasilkan lembaga dan endosperm. Endosperm adalah penting sebagai
sumber makanan cadangan bagi tanaman yang baru tumbuh.
3. Buah padi
Yang sehari-hari kita sebut biji padi atau butir/gabah, sebenarnya bukan biji
melainkan buah padi yang tertutup oleh lemma dan palea. Buah ini terjadi
setelah selesai penyerbukan dan pembuahan. Lemma dan palea serta bagian-bagian
lain membentuk sekam (kulit gabah).
Dinding bakal buah terdiri dari tiga bagian: bagian paling luar disebut
epicarpium, bagian tengah disebut mesocarpium dan bagian dalam disebut
endocarpium.
Biji sebagian besar ditempati oleh endosperm yang mengandung zat tepung dan
sebagian ditempati oleh embryo (lembaga) yang terletak dibagian sentral yakni
dibagian lemma.
Pada lembaga terdapat daun lembaga dan akar lembaga. Endosperm umumnya terdiri
dari zat tepung yang diliputi oleh selaput protein. Endosperm juga mengandung
zat gula, lemak, serta zat-zat anorganik (Badan Pengendali BIMAS, 1973)
DAFTAR PUSTAKA
Esmay, M.L. and J.E. Dixon. 1986. Environment
Control for Agricultural Buildings. AVI Publishing Co., Inc. Westport,
Connecticut.
Hanan, J.J., W.D. Holley, and K.L. Goldsberry.
1978. Greenhouse Management.
Kader, A.A. 1992. Postharvest Technology
of Horticultural Crops. Publication 3311. University of California. Amerika
Serikat.
Levitt (1980). Responces of Plant to Environmental stresses
Water, Rediation, Stal and
Other. Stresses, Volume II Academic Press, New York London
Toronto Sydney San Franssisco.
Rokhani, H. 2009. Pengendalian
Lingkungan Dalam Bangunan Pertanian. Departemen Teknik Mesin dan Biosistem,
Institut Pertanian Bogor.
Sri Setyati Harjadi dan Sudirman
Yahya (1988). Fisiologi Stres Lingkungan, PAU Bioteknologi. Institut pertanian
Bogor.
Springer-Verlag.1999. Planzenbau.Agrarwishenschaff.Berlin,
Heidelberg, Germany.
USDA Agric. 1976. Handbook No 66.
Commercial Storage of Fruits, Vegetables, and Florist and Nursery Stocks.
USDA, Amerika Serikat.
