PERTUMBUHAN TANAMAN

FAKTOR YG BERPENGARUH THD PERTUMBUHAN TANAMAN

FAKTOR GENETIK FAKTOR LINGKUNGAN

PERTUMBUHAN TANAMAN

>>> Suatu perkembangan yg progresif dr tan yg dinyatakan dlm berbagai parameter

e.g (Tinggi, diameter batang, BK) tan

F (pertumbuhan): 1. F (genetika) = f (internal) 2. F (lingkungan) = f (eksternal)

PERTUMBUHAN>>>HASIL>>>PENDAPATAN

GENETIK

LINGKUNGAN (tanah,iklim,biotik) PERTUMBUHAN

FAKTOR GENETIKA TANAMAN

Genetik: Sifat dr suatu tan yg menentukan kemampuan menghasilkan bhn tan (produksi) dlm kondisi yg normal (optimal)

Sifat Genetik >>> dikembangkan oleh Mendel

PERANAN PENTING F(GENETIK):1. Berpotensi utk berproduksi tinggi2. Mutu dan potensi hsl baik3. Tahan thd serangan hp dan kekeringan Sifat genetik sangat menentukan produksi, baik pd tanah subur maupun pd tanah miskin

Misal:-Jagung, mampu menghasilkan 2 ton/ha, walaupun ditambah input hasinya tetap >>> Genetik tan tdk respon pemupukan -Varitas jagung H6; butuh N 150 kg/ha>>> respon pemupukan

Varitas padi : Remaja -bulir kasar Batang Anai -respon thd

pemupukan Cisokan -persilangan

genetik yg dianggap

unggul V1 : bulir besar,anakan sedikit,umur panjang V2 : bulir kecil,anakan banyak,umur pendek V1XV2 >>> varitas baru (Umur pendek,anakan banyak, tinggi lebih pendek, daun bendera ke atas dsb) Sekarang sdg dikembangkan bgm menciptakan

var dg prod tg, dlm kondisi yg minimum Mis. Varitas jagung Antasena >>> toleran

tanah masam

Rekayasa genetik dpt dibuat luar biasa (1950-an) yi dg menggunakan teknik nuklir yg berfgs utk memutasi gen >>> semakin berkembang saat ini

Mutasi gen ini secara alami sdh ada, ttp

memakan waktu yg lama, misal ada varitas tan tahan masam akibat disambar petir, kemasukan sesuatu bahan, dll

V1 X V2 >>> genetika >>> hasil dpt diramal

Var >>> kejadian alam >>> hasil tdk dpt diramal

Plant Growth Regulation 1. FAKTOR LINGKUNGAN TANAMAN (External Factors)

TANAH: -Reaksi tanah -Suplai u/ hara (ketersediaan

u/hara) -Hambatan fisik (tekstur,struktur, vol. gas dan air dlm tanah)

IKLIM: -Air -Hujan -Cahaya -Temperatur BIOTIK: Hp, gulma, manusia, organisme

Plant Growth Regulation

Internal Factors 1. Resistance to climatic, edaphic, and biological stresses 2. Photosynthetic rate 3. Respiration 4. Partitioning of assimilate and N 5. Chlorophyll, carotene, and other pigment contents 6. Type and location of meristems 7. Capacity to store food reserves 8. Enzymatic activity 9. Direct gene effects (e.g., heterosis, epistasis, flowering) 10. Differentiation

Plant Growth Regulation

External Factors 1. Climatic: Light, temperature, water,

daylength, wind, gases (including pollutants)

2. Edaphic (soil): Texture, structure, organic matter, cation exchange capacity (CEC), pH, base saturation, and nutrient availability

3. Biological: Weeds, insects, disease organisms, various types of herbivores, and soil microorganisms including N2 fixing and denitrifying bacteria, and mycorrhiza

PENGARUH IKLIM1. Ketersediaa air/hujan

Pertumbuhan tanaman sangat tergantung pada jumlah air yang tersedia dalam tanah. Pertumbuhan akan dibatasi oleh kadar air yang tinggi maupun kadar air yang rendah

- Sangat menentukan produksi - Produksi bisa gagal akibat kekurangan air - Interaksi tan dg pupuk akan bertambah - Hingga kadar air 61 % prod dpt meningkat - Persediaan air dipengaruhi cahaya - Penting dlm penetapan waktu tanam

KETERSEDIAAN AIR ljt..

Air dibutuhkan tanaman untuk : Pembentukan karbohidrat di daun Untuk menjaga hidrasi protoplasma dan

sebagai pengangkut dan translokasi unsur hara serta hasil metabolisme dari daun ke batang dan akar

Diperlukan untuk menjaga turgiditas (tegangan turgor) sel tanaman

Air dibutuhkan sebagai unsur hara essensial dari akar dan bertindak sebagai pelarut garam dan mineral

Air merupakan pereaksi kimia dalam berbagai proses dalam tanaman termasuk fotosintesis dan respirasi

KETERSEDIAAN AIR ljt..

Bentuk-bentuk air tanah:1. Air higroskopis = Brt tanah pd koeff

higroskopis - berat tanah kering oven2. Air kapiler = Kapasitas Lapang – Koeff

higroskopis3. Air tidak tersedia = Berat titik layu

permanen – Berat kering oven4. Air tersedia = Kapasitas lapang – Titik

layu permanen5. Air gravitasi = Jumlah air yang ada di

atas kapasitas lapang – Kapasitas Lapang

KETERSEDIAAN AIR ljt..

Kapasitas lapang adalah : Kandungan air tanah setelah air gravitasi tidak ada lagi (pergerakan air akibat gravitasi terhenti)

Koeffisien higroskpois : kandungan air tanah dimana tanaman menjadi layu permanen

Pengukuran air tanah biasanya diekspresikan dalam bentuk tekanan atmosfer :

Kapasitas lapang : 1/3 ATM Titik layu permanen : 15 ATM Koeff higroskopis : 30 ATM

KETERSEDIAAN AIR ljt..

1 ATM = 1,013 Bars = 1,083 kg/cm2

= 14,7 lb/inch2

Kualitas air juga penting bagi tanamanGaram yang berlebihan dalam air akan menyebabkan daun dan akar seperti terbakar, biji tidak berkecambah, kering dan mati

KETERSEDIAAN AIR ljt..

Tanaman berdaun lebar dan tebal akan kehilangan air lebih cepat dan membutuhkan air yang banyak

Tanaman dengan daun yang kecil serta permukaan daunnya mengandung wax/lapisan lilin punya kecendrungan kehilangan air melalui transpirasi kecil dan membutuhkan sedikit air

Tanaman gurun pasir memiliki permukaan daun yang sempit sedangkan di tropis cendrung lebih lebar

2. Cahaya matahari

Kwalitas, kwantitas, lama penyinaran berpengaruh sejalan thd produksi Misal: -Chy hijau dan terang terbaik -Chy redup prod menurun -MH prod turun, krn chy kurang

>>> fs berkurang

KUALITAS Cahaya sangat

dibutuhkan dan harus memiliki panjang gelombang yang dibutuhkan tanaman

Panjang gelombang dapat digambarkan dengan warna bianglala (pelangi)

Intensitas cahaya

Tanaman akan cenderung mengarah pada tempat dengan intensitas cahaya yang tinggi (Phototropism)

Setiap tanaman membutuhkan intensitas cahaya yang berbeda-beda

FOTOSINTESIS vs. RESPIRASI FOTOSINTESIS Menggunakan CO2 dan

air Menghasilkan O2 dan

karbohidrat Terjadi hanya jika ada

cahaya Terjadi pada sel yang

berhijau daun (khlorofil) l

Menngkatkan berat tanaman

RESPIRASI Meleparkan CO2

dan air Menggunakan O2

dan karbohidrat Terjadi ada atau

tidaknya cahaya Terjadi pada

setiapsel hidup Menurunkan berat

tanaman

TANAMAN C3, C4 dan CAM

CAM memfiksasi CO2 melalui modifikasi C4 pathway disebut Crassulean acid metabolism atau CAM

Ditemukan pada 10% tanaman tingkat tinggi terutama di gurun pasir

CO2 disimpan di stomata sehingga stomata tidak perlu dibuka

TANAMAN C3, C4 dan CAM ljt. C3 memfiksasi CO2 (1 karbon)

dengan ribulose 1,5- diphosphate (5 karbon) ke bentuk 2 molekul 3- phosphoglyceric acid (3 karbon)

C4 memfiksasi CO2 (1 karbon) dengan menggabungkan Phosphooenolpyruvic acid (3 karbon) membentuk oxaloacetic acid (4 karbon)

Lama penyinaran

Photoperiodisme merupakan respon pertumbuhan tanaman terhadap lamanya masa penyinaran

Hal ini sangat penting bagi tanaman yang sedang dalam fase vegetatif ataupun generatif Di rumah kaca kita bisa mengatur

petumbuhan tanaman dengan mengontrol lama penyinaran

Tanaman bunga terbagi atas hari pendek, hari panjang dan netral Tanaman hari pendek harus

diberikan lama penyinaran yang lebih pendek dari batas kritis tanaman untuk berbunga ie-Poinsettia

Tanaman hari panjang harus mendapatkan penyinaran lebih lama dari batas kritis untuk berbunga ie-Azalea

Tanaman netral tidak dipengaruhi lama penyinaran untuk berbunga ie-Dandelion

Tan hr pendek >>> penyinaran <12 jam/hr

Tan hr intermediet >>> penyinaran 8-12 jam/hr

Tan hr panjang >>> penyinaran >12 jam/hr

Cara mempengaruhi pembungaan dan pertumbuhan vegetatif

Gunakan kain hitam untuk menutup tanaman guna memperpendek lama penyinaran atau bahan yang tidak tembus cahaya

Cahaya buatan akan menstimulasi panjang hari dengan mengidupkan lampu pada waktu malam

Pengaruh cahaya lainnya

Phototropisme : merupakan respon tanaman terhadap arah dimana sumber cahaya dengan intensitas cahaya tinggi datang

Geotropisme : merupakan respon tanaman terhadap gaya grovitasi

3. Komposisi Udara - CO2 udara 0,03% x volume udara

- Peningkatan 400-1000 ppm CO2 menaikan prod

- Ada interaksi atr Chy dg CO2, >>> CO2 yg seimbang dg chy pertumb dan prod

baik 4. Tempeatur - Umumnya tan tumb baik pd t 15-40oC (utk Sumbar 20-36oC)- - 350C sampai 750C (untuk makhluk hidup)- - <150C sampai >400C (Pert. tanaman

menurun) - T meningkatkan fs dan rs - Fs dan rs mempengaruhi serapan hara, transpirasi, aktifitas enzim, serta koagulasi

protein

Suhu berpengaruh terhadap : Respirasi Permeabilitas dinding sel Absorpsi air dan unsur hara Transpirasi Aktivitas enzim Koagulasi protein

PENGARUH BIOTIKHama : Mejadi masalah yg cukup besar

pd daerah endemik, terutama pd

negara berkembang dan terletak pd

daerah tropik basah

Organisme : Persaingan dengan tanaman

pengganggu akan mengurangi terhadap jumlah hara yang dapat diserap tanaman

Serangan hama dan penyakit tanaman juga menentukan terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman

Saat program BIMAS >>> pestisida buatan akrab dg petani, ttp

petani kurang faham dg akibat jangka pj >>> merusak lingk, hama resisten, dsb PHT >>> Pertanaman serempak, air cukup, ppk yg cukup dan berimbang,

kembangkan predator, pestisida nabati, dll F (h, p) >>> gagalkan prod 100 %, osi

terpulang kpd manusia sbg pengelola; kapan mulai tan, apa yg ditanam, cocok dg cuaca/ch, bgm menggunakan pupuk, mengatur musim tanam, dsb

PENGARUH TANAH 1. Fisik tanah - Tanah yg padat, sukar dipupuk, O2 kurang - Peningkatan O2 1-21% menaikkan prod - Tanah yg gembur prod baik 2. Reaksi tanah

- Tan membutuhkan interval pH tertentu - Nilai pH tanah berkaitan dg; *ketersediaan hara *keracunan unsur tertentu mis. pH rendah keracunan Al, Fe, Mn

pH tinggi keracunan Na*kehidupan organisme, terbaik pd pH 5,5 –

6,5

REAKSI TANAH (pH) ljt..

pH larutan Asam jika pH < 7 Basa jika pH > 7 Netral jika pH = 7

Dalam tanah netral bukanlah pH 7, tetapi berada pada range pH 6.5 dan 7.2

REAKSI TANAH ljt..

Kekurangan basa-basa atau kelebihan ion H+

Menentukan: Ketersedian hara Toksisitas Ion Aktivitas Mikrobia Mempengaruhi effisiensi pemupukan Mempengaruhi pertumbuhan Mempengaruhi lingkungan

Mineral soils

Foth & Ellis, 1997, p. 83

Organic soils

PENGUKURAN RESPON TANAMAN TERHADAP PERBAIKAN FAKTOR TUMBUH Ada berbagai cara pengukuran

respon tanaman : dengan melihat pertumbuhan vegetatif dan generatif tanaman

Pengukuran bisa kita lakukan sesuai dengan tujuan penelitian : kelapa sawit (% kadar minyak pada buah), padi ( bobot gabah). Tidak semua parameter harus diukur untk menentukan respon tanaman

Time Amount of Input

Plan

t Gro

wth

Growth Curve Response Curve

Plan

t Res

pons

e

Parameter pengamatan bbrp tan mendukung prod;

Jagung: Lebar daun, Tg tan, bobot tongkol, bobot

biji, kadar protein biji, dllPadi : Tinggi tan, Jlh anakan, Pj bulir, bobot gabah

Kapas : Daging buah, serat, bobot serat Ubi kayu: Bobot umbi, kadar KCN

Pertumb = f (x1, x2, x3, x4, ………,x5) Bila kita ingin melihat pengaruh x1, maka x yg

lain hrs sama Dimana; lingkungan hrs sama air hrs sama

Y

XX1 X2 X3

Δ Y

dy/dx = 1

dy/dx1 = dy/dx2= dy/dx3

PENDEKATAN MITSCHERLICH“ Respon tan akan berband lurus dg peningkatan

faktor yg minimum”

Bila f(min) ditambah terus menerus maka respon tan tdk akan linear lagi, ttp menurut pers.

Y = a + bx >>> prod bertambah sebanyak x

a = prod bila tdk ada penambahan input

Mitscherlich menyatakan hub peningkatan pertumb tan utk setiap penambahan unsur secara berulang adalah kecil;

dy/dx = (A-y)cdy = pertumb akibat penambahan xA = Hsl max, jk slrh faktor opt

c = Konstanta, tgt pd sifat f(tumbuh)Y = Hsl stlh pemberian x

Contoh: Konstanta (C) Utk N = 0,122; P = 0,60; K = 0,40

krn f (c) berubah-rubah, maka pers di atas kurang

baik, yang banyak dipakai adl Y = A(1-10 –ex) Log (A-y) = log A – c(x) >>> c = 0,301 x = f (x) yg ditambahA = Hsl maxY = Hsl stlh ditambah xBila hsl max (A) = 100, maka log (100-y) = 2-

0,301

Bila x=0: log(100-y) = log 100 – 0,301(0) log (100-y) = log 100

100 – y = 100 y = 0

x=1: log (100-y) = log 100 – 0,301(1) log (100-y) = 2-0,301 = 1,699

1/log 1,699 = 50100 – y = 50

y = 50 Hitung utk x = 2 dst!

Model Kurva respon

Amount of Input

Cro

p R

espo

nse

Maximum Profit

MaximumYield

Kenaikan tdk selalu linear akibat penambahan f(x), malahan kalau berlebihan prod akan berkurang

DEFISIENSIDEFISIENSIkERACUNAN

x

y

Tuntutan untuk mempertahankan kesuburan tanah setelah tanaman dipanen

Contoh hasil 10 ton gabah ∞ 10 ton jerami, maka jumlah hara terbawa panen :

N gabah = 3 % >>> 3/100x10.000 kg = 300 kg N

P gabah = 0,5 %>> 0,5/100x10.000kg = 50 kg P

K gabah = 2 % >>> 2/100x10.000kg = 200 kg K

N jerami = 2 % >>> = 200 kg N

P jerami = 0,2 % = 20 kg P

K jerami= 3 % = 300 kg K

Hara yg harus diberikan pd tanahN = 300+200 = 500 kg NP = 50 + 20 = 70 kg P + N,P,K yg

los/leachingK= 200+300 = 500 kg K