Review Ekologi Tanaman Hortikultura
Dalam melakukan budidaya tanaman hortikultura, perlu mempertimbangkan berbagai syarat-syarat ekologi agar tanaman dapat tumbuh dengan baik.
Hal ini dikarenakan kondisi lingkungan atau ekologi suatu tempat akan memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Oleh karenanya sebelum melakukan budidaya tanaman, perlu diperhatikan agar kondisi lingkungan tempat budidaya memenuhi syarat tumbuh tanaman.
Cahaya
Cahaya merupakan sumber energi yang dimanfaatkan oleh tanaman untuk melakukan proses metabolisme seperti fotosintesis.
Bagi tanaman, matahari adalah salah satu penyumbang cahaya terbesar untuk melakukan berbagai aktivitas metabolisme.
Meskipun demikian, radiasi matahari yang dapat mencapai permukaan bumi jumlahnya sangat sedikit.
Salah satu penyebab hal tersebut adalah adanya berbagai komponen atmosfer bumi seperti gas, uap air, dan debu yang menyerap radiasi matahari.
Atmosfer sendiri ialah selubung gas yang menyaring radiasi atau cahaya matahari untuk menjaga kestabilan suhu permukaan bumi.
Sebagai contoh, pada lapisan ozon terjadi penyerapan gelombang panjang matahari guna mengantisipasi kenaikan suhu di permukaan bumi.
Dari keseluruhan energi matahari, diketahui hanya 5% yang dapat dikonversi oleh tanaman menjadi karbohidrat.
Pengaruh Intensitas Cahaya
Terdapat tiga asumsi tentang pengaruh intensitas cahaya terhadap tanaman :
Intensitas cahaya yang berada pada titik optimum akan meningkatkan produksi tanaman sehingga hasil panen yang diperoleh juga meningkat.
Intensitas cahaya yang dibawah optimum akan menurunkan jumlah energi untuk membentuk karbohidrat sehingga hasil panen berkurang.
Intensitas cahaya yang melebihi optimum juga akan menurunkan hasil panen dikarenakan :
Rendahnya kadar klorofil akibat solarisasi sehingga terjadi penurunan laju absorpsi cahaya dan fotosintesis
Stomata menutup dan berkurangnya proses fotosintesis akibat dari meningkatnya suhu daun dan laju transpirasi tidak seimbang dengan laju absorpsi air
Tidak aktifnya beberapa enzim daun yang mengubah gula menjadi pati sehingga terjadi penumpukkan gula dan menekan laju fotosintesis
Pengaruh Kualitas Cahaya
Komposisi cahaya dapat memengaruhi laju pertumbuhan. Hal ini dapat dilihat pada fase vegetatif dan generatifnya serta berat kering tanaman.
Contohnya tanaman tomat, jika ditanam di bawah cahaya biru akan menghasilkan berat tanaman kering yang lebih daripada ditanam dibawah cahaya putih atau hijau.
Pada umumnya cahaya merah dapat meningkatkan laju perkecambahan benih, pertumbuhan kecambah (pada beberapa spesies), dan pembentukan primordial bunga.
Sementara di sisi lain, cahaya merah-jauh dapat menghambat perkecambahan dan menurunkan laju pembungaan pada tanaman hari panjang.
Kemudian untuk cahaya ultraviolet dan inframerah, hingga kini belum dapat dipastikan apakah dapat berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman.
Proses fotoreaksi pada tanaman dapat dipengaruhi oleh pita cahaya dengan kisaran 300 hingga 800 mm.
Sementara untuk fotosintesis, yang paling efisien adalah cahaya jingga-merah (650 mm), hingga biru (440 mm).
Pengaruh Lama Cahaya
Fotoperiodesitas memiliki kaitan dengan pengaruh cahaya terhadap tanaman. Ini merupakan lama periode cahaya dan periode gelap.
Semakin lama periode cahaya saat fotosintesis terjadi, maka akan semakin banyak pula jumlah karbohidrat yang terbentuk.
Semakin singkat periode gelap saat proses respirasi, maka akan semakin sedikit jumlah karbohidrat yang digunakan.
Kita contohkan pada stroberi. Jika ditanam di daerah subtropis saat musim panas, akan menghasilkan buah yang lebih besar dan manis.
Sedangkan jika dibudidayakan pada daerah tropis yang seimbang periode cahaya dan gelapnya, hasil buahnya tidak sebagus yang ditanam di daerah subtropis.
Tanaman hari netral adalah tanaman yang pembungaannya tidak dipengaruhi oleh panjang hari.
Suhu
Pada umumnya tanaman hortikultura memiliki suhu minimum 4,5 derajat Celsius dan suhu maksimum 36 derajat Celsius.
Kemudian untuk suhu optimum tanaman, akan bervariasi tergantung jenis dan tahap perkembangan dari suatu tanaman.
Tanaman daerah panas (tropis) : tanaman hortikultura yang akan memberikan hasil maksimum jika dibudidayakan di suhu yang relative tinggi
Tanaman daerah dingin (subtropis) : tanaman hortikultura yang akan memberikan hasil maksimum jika dibudidayakan di suhu yang relative rendah
Suhu memengaruhi berbagai proses dalam tanaman seperti dormansi, respirasi, pembungaan, dan pembentukan buah.
Beberapa tanaman memerlukan periode suhu rendah dalam rangka penyelesaian siklus hidupnya.
Tanaman yang berada pada suhu ekstrem berpotensi mengalami kerusakan pada jaringan dan organ tanaman dan dapat mengakibatkan kematian.
Hubungan Suhu Malam Optimum Dengan Fase Pertumbuhan Tanaman
Sebagian besar jenis tanaman akan melakukan regenerasi sel-sel baru dan menyusun protoplasma pada malam hari.
Untuk mengetahui pengaruh suhu malam optimum pada pertumbuhan tanaman, terdapat dua pembagian
Bagian atas : laju pembelahan sel meningkat pesat, pertumbuhan vegetatif subur, karbohidrat terpakai sedang dan karbohidrat yang disimpan sedikit
Bagian bawah : laju pembelahan sel sedang, pertumbuhan vegetatif sedang, penggunaan karbohidrat sedang dan jumlah karbohidrat yang disimpan juga sedang.
Hubungan Suhu Rendah Dengan Kerusakan Jaringan
Pada suhu yang rendah tanaman tertentu dapat mengalami kerusakan jaringan, bahkan dapat berujung kematian.
Beberapa tanaman tropis seperti kacang tanah, ubi jalar, dan mentimun sensitif pada suhu rendah sehingga berisiko mengalami chilling injury.
Ketika jaringan tanaman membeku, es terbentuk baik di luar dinding sel maupun di dalam dinding sel.
Pembekuan intraseluler akan mengganggu integritas dari sel tanaman dan tak jarang menyebabkan tanaman mati.
Hubungan Suhu Tinggi Dengan Kerusakan Jaringan
Saat cuaca panas atau suhu tinggi, tanaman hortikultura akan kehilangan kadar air dalam jumlah besar.
Adapun suhu yang tinggi pada tanah akan menyebabkan pertumbuhan akar tanaman terganggu dan menjadi mudah terbakar.
Ketika suhu tinggi cadangan makanan akan menyusut karena laju respirasi akan menjadi lebih tinggi daripada laju fotosintesis.
Suhu lingkungan yang di luar batas wajar toleransi tanaman akan menyebabkan pertumbuhan dan perkembangannya menjadi terhenti.
Pengaruh Suhu Malam Yang Tinggi
Suhu malam yang tinggi dapat menimbulkan dampak yang merugikan bagi tanaman. Karena ini berpotensi menurunkan hasil panen.
Hal tersebut dikarenakan karbohidrat yang tersedia untuk pertumbuhan tanaman berkurang karea laju respirasi meningkat sementara laju fotosintesis tetap.
Udara
Udara memiliki komposisi yang terdiri atas Nitrogen, Oksigen, Argon, dan Karbondioksida, serta berbagai polutan dari senyawa organik maupun anorganik.
Polutan yang terdapat dalam udara dapat memberikan pengaruh pada makhluk hidup, salah satunya pertumbuhan tanaman.
Oksigen
Oksigen merupakan dalam udara yang sekaligus menjadi faktor kritis bagi kelangsungan hidup tanaman.
Salah satu peran penting oksigen berada pada saat proses perkecambahan dimana jika kadar oksigen sedikit maka akan menghambat perkecambahan.
Selain itu, tanah yang kadar oksigennya lebih rendah daripada karbondioksida akan menghambat respirasi akar dan penyerapan unsur hara menjadi tidak optimal.
Umumnya kondisi tanaman kekurangan oksigen akan terjadi saat daerah perakaran mengalami kebanjiran atau dapat disebut dengan waterlogging.
Karbondioksida
Karbondioksida yang berada di udara berperan menjadi salah satu sumber karbon yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman.
Kadar karbondioksida dapat meningkat karena aktivitas seperti pembakaran, asap pabrik, asap kendaraan bermotor, dan lain sebagainya.
Jika menerima karbondioksida dalam jumlah berlebihan, tanaman dapat mengalami keracunan bahkan kematian.
Nitrogen
Nitrogen di udara dapat dimanfaatkan oleh tanaman setelah mengalami proses penambatan dan diubah menjadi Nitrat atau Amonium.
Mikroorganisme mengikat sebagian besar Nitrogen dalam tanah. contohnya seperti alga biru-hijau, Clostridium, Rhizobium, Frankia, dan Agrobacter.
Petani dapat meningkatkan penambatan Nitrogen dengan melakukan rotasi tanaman dan pemberian pupuk.
Polusi Udara
Seperti yang telah disinggung sebelumnya, terdapat beberapa jenis polutan yang memengaruhi pertumbuhan tanaman
Ozon
Ozon memiliki beberapa pengaruh yang penting dalam kehidupan tanaman seperti :
- Menghambat laju pertumbuhan tanaman karena mampu mengubah laju fotosintesis
- Dapat menghambat pertukaran gas karena mampu menutup stomata jika dalam konsentrasi yang tinggi
- Menurunkan cadangan karbohidrat dalam tanaman karena dapat meningkatkan laju respirasi
Belerangdioksida
Belerangdioksida dianggap memengaruhi pertumbuhan tanaman terutama dalam proses sintesis protein.
Kadar Belerangdioksida yang tinggi pada tanaman akan menyebabkan sel mengkerut, disintegrasi kloroplas, hingga kematian.
Fluorida
Pengaruh Fluorida terhadap tanaman erat kaitannya dengan enzim-enzim dalam proses metabolisme.
Jumlah Fluorida yang diluar batas wajar dalam tanaman akan memicu terjadinya presipitasi Kalsium dan berujung pada defisiensi Kalsium.
Gejala kerusakan yang dialami tanaman akibat Fluorida antara lain bercak-bercak dan nekrosis pada tepi daun tanaman.
Smog
Smog merupakan keadaan dimana adanya senyawa seperti oksidanitrogen, debu, aldehid, hidrokarbon, belerangdioksida, dan ozon.
Pengaruh buruk yang paling signifikan dari smog adalah kerusakan seperti daun yang mengalami pencokelatan dan mengkilap.
Hujan Asam
Kandungan senyawa dalam hujan asam dapat mengakibatkan kerusakan pada ekologi lingkungan dalam skala yang luas.
Komposisi yang terdapat dalam hujan asam dapat merusak kehidupan di air, menurunkan ketahanan konstruksi bangunan, dan menyebabkan kematian pada tanaman.
Tanah
Tanah merupakan media tanam yang sering digunakan untuk budidaya tanaman hortikultura. Komposisi tanah dapat memengaruhi pertumbuhan tanaman.
Unsur-Unsur Esensial Tanah
Dalam budidaya tanaman hortikultura, terdapat beberapa unsur esensial yang mutlak harus ada. Unsur tersebut antara lain :
- Belerang (S)
- Besi (Fe)
- Fosfor (P)
- Hidrogen (H)
- Kalium (K)
- Kalsium (Ca)
- Karbon (C)
- Magnesium (M)
- Nitrogen (N)
- Oksigen (O)
Disamping itu, terdapat pula unsur selain unsur esensial yang juga dibutuhkan oleh tanaman hortikultura yaitu :
- Boron (B)
- Mangan (Mn)
- Molibdat (Mo)
- Seng (Zn)
- Tembaga (Cu)
Unsur-unsur di atas dikelompokkan menjadi unsur makro yang dibutuhkan dalam jumlah relatif besar dan unsur mikro yang dibutuhkan dalam jumlah relatif kecil.
Diantara unsur esensial tersebut ada yang berperan sebagai aktivator enzim dan penyusun struktur senyawa dalam tanaman.
Contohnya seperti Magnesium (Mg) yang menyusun struktur molekul klorofil dan mengaktifkan beberapa enzim.
Gejala Defisiensi Unsur Hara Pada Tanah
Kurangnya pasokan unsur hara pada tanaman akan menimbulkan defisiensi unsur hara. Ada banyak gejala yang dapat dilihat ketika terjadi defisiensi.
Gejala-gejala ini bisa ditemukan pada pertumbuhan akar, batang, dan daun yang mengalami klorosis atau nekrosis.
Gejala defisiensi unsur hara dapat membantu petani untuk menentukan waktu melakukan pemupukan tanaman.
Gejala defisiensi unsur hara dari masing-masing unsur hara dipengaruhi oleh faktor antara lain :
- Peranan dari tiap-tiap unsur hara dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman
- Laju percepatan perpindahan atau translokasi unsur hara dari daun-daun yang tua ke daun-daun yang lebih muda
Pasokan Unsur Hara Dalam Tanah
Tanaman dapat memperoleh unsur hara dari proses simbiosis di dalam tanah. Contohnya asosiasi mikoriza dan penambatan Nitrogen.
Asosiasi Mikroriza
Manfaat utama dari asosiasi mikoriza adalah membantu tanaman memperoleh Fosfor. Selain itu juga terdapat manfaat lain seperti :
- Meningkatkan ketahanan tanaman terhadap penyakit
- Mempercepat pembungaan
- Meningkatkan toleransi cekaman air pada tanaman
- Membantu stabilitas tanah dan agregasinya
- Menunjang ketersediaan sumber makanan untuk mikroorganisme tanah
- Membantu kolonisasi bakteri tanah
Penyerapan Fosfor melalui asosiasi mikoriza dinilai lebih efektif bila dibandingkan dengan melalui akar-akar tanaman.
Jenis mikoriza terbagi menjadi ektomikoriza (mikoriza eksternal) dan endomikoriza (mikoriza internal).
Ektomikoriza memiliki hifa yang berpenetrasi antara sel-sel korteks akar terluar tapi tidak sampai masuk ke dalam sel inang.
Sedangkan endomikoriza memiliki hifa yang menembus dinding sel-sel korteks namun tidak melalui pita kaspari.
Ektomikoriza dapat ditemukan di tanaman berkayu seperti pinus dan endomikoriza dapat dijumpai pada beberapa tanaman tingkat tinggi.
Penambatan Nitrogen
Penambatan Nitrogen merupakan proses anaerob yang dapat terhambat lajunya oleh keberadaan Oksigen yang kadarnya tinggi.
Beberapa prokariotik dapat mengikat Nitrogen bebas di atmosfer bumi dan mereduksinya menjadi ammonia sehingga dapat dimanfaatkan oleh tanaman.
Salah satu tanaman yang dapat melakukan penambatan Nitrogen adalah kacang tanah. bakteri yang dimanfaatkannya adalah Rhizobium.
Air
Keberadaan air bagi tanaman hortikultura dapat dikatakan penting dalam kelangsungan hidupnya. Oleh karenanya suplai air untuk tanaman harus teratur.
Suplai Air Dalam Pertumbuhan Tanaman
Tanaman dapat tumbuh secara optimal jika ditanam pada lingkungan yang memiliki kadar air yang mendekati kapasitas lapang.
Ketika media tanam kekurangan air, tanaman akan mengubah jalur energi pertumbuhannya guna mengekstrak kandungan air yang tersisa.
Kekurangan air berpotensi menutup stomata tanaman bahkan hingga sepenuhnya apabila berada di kondisi tingkat cekaman air yang parah.
Akibat lain dari kurangnya suplai air pada tanaman adalah menurunkan laju fotosintesis yang berimbas pada pertumbuhan tanaman.
Fase Kritis
Fase kritis merupakan keadaan dimana tanaman mengalami cekaman air yang dapat menimbulkan efek negatif terhadap tanaman.
Tahap pembungaan dapat menjadi fase kritis bagi sebagian tanaman yang tergolong annual atau semusim.
Disamping itu, cekaman air dapat menurunkan kualitas, memperkecil ukuran daun, dan mengurangi jumlahnya pada tanaman berdaun lebar.
Penyerapan Air Oleh Akar Tanaman
Akar memiliki peranan untuk memenuhi kebutuhan air bagi tanaman khususnya pada bagian daun.
Akar-akar yang masih muda umumnya akan menyerap air secara langsung melalui epidermis akar.
Rambut akar adalah bagian akar yang mampu menyerap air dalam jumlah yang besar untuk tanaman.
Mekanisme akar menyerap air dimulai dari masuknya air ke dalam korteks, endodermis, dan persikel.
Kemudian setelah itu terjadi proses pengangkutan air oleh jaringan xylem.
Ketika air diangkut xylem air akan bergerak menuju daun melewati xylem akar dan xylem batang.
Kesimpulan
Ekologi tanaman hortikultura dipengaruhi oleh faktor-faktor yaitu air, cahaya, polusi udara, suhu, tanah, dan udara.
Faktor-faktor tersebut dikelompokkan menjadi faktor iklim (cahaya, suhu, udara) dan faktor media tanam (air dan tanah).
Hasil panen tanaman hortikultura dapat diperoleh dengan maksimum dengan mengatur suhu berada dalam kisaran yang menunjang pertumbuhannya.
Saran
Untuk mengoptimalkan hasil produksi tanaman hortikultura, petani dapat membudidayakannya pada lingkungan yang memenuhi syarat tumbuh.
Hal itu dikarenakan untuk membudidayakan tanaman hortikultura perlu perhatian yang intensif terutama untuk menentukan syarat ekologinya.
Apabila saran tersebut tidak dilakukan, maka jangan heran jika hasil panen yang diperoleh sesudah budidaya tanaman tidak sesuai dengan harapan.
Post a Comment