Faktor Abiotik Komponen Agroekosistem /Ekosistem

Faktor Abiotik Faktor abiotik adalah faktor tak hidup yg meliputi faktor fisik dan kimia. Faktor fisik utama yang mempengaruhi ekosistem adalah : a. Suhu Suhu berpengaruh thdp ekosistem krn suhu merupakan syarat yg diperlukan organisme utk hidup. Ada jenis-jenis organisme yg hanya dpt hidup pada kisaran suhu tertentu.

Respon tanaman terhadap suhu dan suhu optimum tanaman berbeda-beda tergantung kepada : jenis tanaman, varietas, tahap pertumbuhan tanaman dan macam organ atau jaringan.

Respon berbagai kelompok tanaman terhadap suhu

b. Sinar matahari Sinar matahari mempengaruhi ekosistem secara global krn matahari menentukan suhu. Sinar matahari juga merupakan unsur vital yg dibutuhkan oleh tumbuhan sbg produsen untuk berfotosintesis.

Respon tanaman terhadap radiasi matahari pd dasarnya dpt dibagi menjadi 3 aspek, yi : intensitas, kualitas & fotoperiodisitas.  Intensitas cahaya adalah banyaknya energi yg diterima oleh tanaman per satuan luas & per satuan waktu (kal/cm2/hari).  Pengertian intensitas disini sudah termasuk didalamnya lama penyinaran, yaitu lama matahari bersinar dalam satu hari (satuan hari).

Pengaruh intensitas cahaya thd pertumbuhan dan perkembangan tanaman berhubungan erat dengan proses fotosintesis.  Dalam proses ini energi cahaya diperlukan untuk berlangsungnya penyatuan CO2 dan air untuk membentuk karbohidrat.  Semakin besar jumlah energi yg tersedia akan memperbesar jumlah hasil fotosintesis sampai dengan optimum (maksimum).

Kualitas Cahaya Cahaya matahari yg sampai pada tajuk atau kanopi tnm tdk semuanya dpt dimanfaatkan, sebagian dari cahaya tsb diserap, sebagian ditransmisikan, atau bahkan dipantulkan kembali.  Kualitas cahaya matahari ditentukan oleh proporsi relatif panjang gelombangnya, selain itu kualitas cahaya tidak selalu konstan namun bervariasi dari musim ke musim, lokasi geografis serta perubahan komposisi udara di atmosfer.

Pengertian cahaya berkaitan dg radiasi yg terlihat (visible) oleh mata, dan hanya sebagian kecil saja yg diterima dari radiasi total matahari.  Radiasi matahari terbagi dua, yaitu yang bergelombang panjang (long wave radiation) dan yang bergelombang pendek (short wave radiation).  Batas terakhir dari radiasi gelombang pendek adalah radiasi ultraviolet, sedangkan batas akhir radiasi gelombang panjang adalah sinar inframerah. Radiasi dgn panjang gelombang antara 400 s/d 700 um adlah yg digunakan utk proses fotosintesis.

Panjang gelombang radiasi matahari

Pengaruh kualitas cahaya thd pertumbuhan dan perkembangan tanaman diketahui bhw spektrum yg nampak (visible) diperlukan utk pertumbuhan tnm.  Apabila tanaman ditumbuhkan pd cahaya biru saja daunnya akan berkembang secara normal, namun batangnya akan menunjukkan tanda-tanda terhambat pertumbuhannya.  Apabila tnm ditumbuhkan pd cahaya kuning saja, cabang2-nya akan berkembang tinggi & kurus dgn buku (internode) yg panjang & daunnya kecil-kecil.  Dari penelitian tsb telah membuktikan bahwa cahaya biru & merah memegang peranan penting untuk berlangsungnya proses fotosintesis.

Fotoperiodisitas Fotoperiodisitas atau panjang hari didefinisikan sbg panjang atau lamanya siang hari dihitung mulai dr matahari terbit sampai terbenam ditambah lamanya keadaan remang-remang (selang wkt sebelum matahari terbit atau setelah matahari terbenam pd saat matahari berada pd posisi 60 di bwh cakrawala)  Panjang hari tdk terpengaruh oleh keadaan awan seperti pd lama penyinaran yg bisa berkurang bila matahari tertutup awan, sedang panjang hari tetap.

Panjang hari berubah beraturan sepanjang tahun sesuai dg deklinasi matahari dan berbeda pd setiap tmpt menurut grs lintang  Pada daerah equator panjang hari sekitar 12 jam per harinya, semakin jauh dari equator panjang hari dpt lebih atau kurang sesuai dgn pergerakan matahari. 

Secara umum dpt dikatakan bhw semakin lama tanaman mendapatkan pencahayaan matahari, semakin intensif proses fotosintesis, shg hasil akan tinggi.  Akan tetapi fenomena ini tdk sepenuhnya benar krn bbrp tanaman memerlukan lama penyinaran yang berbeda utk mendorong fase pembungaan  Fotoperiodisitas tidak hanya berpengaruh terhadap jumlah makanan yg dihasilkan oleh suatu tanaman, tetapi juga menentukan waktu pembungaan pada banyak tanaman

Berdasarkan respon tanaman thd panjang hari (fotoperiodisme) maka tanaman dpt digolongkan menjadi tiga kelompok : a) Golongan tanaman hari panjang (long day plants), b) Tanaman hari pendek (short day plants) dan c). Tanaman hari netral (neutral day plants). Disamping itu dikenal pula panjang hari kritis yaitu panjang hari maksimum (untuk tanaman hari pendek) dan minimum (untuk tanaman hari panjang) dimana inisiasi pembungaan masih terjadi.  Panjang hari kritis berbeda-beda menurut jenis tanaman dan bahkan varietas.

Menurut Lakitan (1994) : Kelompok tumbuhan yang membutuhan lama penyinaran yang panjang disebut tumbuhan hari panjang (long-day plant) : Tumbuhan akan memasuki fase generatif (membentuk organ reproduktif) hanya jika tumbuhan tersebut menerima penyinaran yang panjang (>14 jam) dalam setiap periode sehari semalam.

Kelompok tumbuhan yang membutuhkan lama penyinaran yang singkat disebut tumbuhan hari pendek (short-day plant) : Tumbuhan yang hanya akan memasuki fase generatif jika menerima penyinaran singkat (<10 Jam).

Kelompok tumbuhan yang fase perkembangan tidak dipengaruhi oleh lama penyinaran disebut sebagai tumbuhan hari netral (neutral-day plant), kelompok ini akan memasuki fase generatif baik jika menerima lama penyinaran yang panjang ataupun singkat.

Apabila tanaman hari pendek ditumbuhkan pada hari panjang, akan menghasilkan banyak karbohidrat dan protein yang digunakan untuk perkembangan batang dan daun.  Oleh karenanya tanaman hari pendek yang ditumbuhkan pada hari panjang secara ekstrim akan tumbuh vegetatif, tidak mampu membentuk bunga dan buah.  Sebaliknya apabila tanaman hari panjang ditumbuhkan pada hari pendek akan menghasilkan sedikit karbohidrat dan protein sehingga pertumbuhan vegetatifnya lemah dan tidak berbunga.

Respon tanaman terhadap panjang hari sering dihubungkan dengan pembungaan, namun sebenarnya banyak aspek pertumbuhan tanaman yang dipengaruhinya, antara lain : (a) Inisiasi bunga, (b) Produksi dan kesuburan putik dan tepungsari, misalnya pada jagung dan kedelai, ( c ) Pembentukan umbi pada tanaman kentang, bawang putih dan ubi-ubian yang lain, (d) Dormansi benih, terutama biji gulma dan perkecambahan biji pada tanaman bunga, dan (e) Pertumbuhan tanaman secara keseluruhan, seperti pembentukan anakan, percabangan dan pertumbuhan memanjang.

Beberapa contoh tanaman hari panjang, hari pendek dan hari netral dapat dilihat pada tabel berikut ini : Kelompok Tnm hari pendek Tnm hari panjang Tnm hari netral Sayuran kentang, ketela rambat, kacang-kacangan bayam, lobak, selada tomat, lombok, okra Buah strawberry - Bunga Chrysanthemum, Cosmos bouvardia, Stevia poinsetia China aster, gardenia, delphinium Carnation, dianthus, Violet cyclamon

Di Indonesia panjang hari tidak banyak berbeda dari bulan ke bulan selama satu tahun, perbedaan hari terpanjang dan terpendek hanya 50 menit.  Semakin jauh dari equator perbedaan panjang hari akan semakin besar. Dengan demikian pengaruh panjang hari terhadap tanaman juga jarang ditemui di daerah tropika. Pengetahuan tentang panjang hari ini sangat penting bila akan mengadakan introduksi suatu varietas baru dari luar negeri, atau pemilihan varietas yang cocok untuk suatu daerah, dan bagi pemulia tanaman dalam upaya mendapatklan varietas baru yang tahan terhadap panjang hari (tanaman hari netral).

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.

Dari tanah faktor yang berpengaruh meliputi : 1) Sejumlah air yang tersedia di dalam tanah, 2) Jarak yang ditempuh pergerakan air yang tersedia 3) Kecepatan pergerakan air yang tersedia 4) Oksigen yang tersedia di dalam tanah.

Air yang tersedia dalam tanah Air tanah terdapat pada pori-pori kapiler dan non kapiler dan selaput pada permukaan butir-butir tanah.  Keadaan air tanah dibedakan menjadi : a) Keadaan kapasitas menahan air maksimum, seluruh pori baik pori mikro maupun makro terisi penuh air. b) Keadaan kapasitas lapang, bila air telah mencapai keadaan maksimum selama beberapa waktu terjadi pergerakan air ke bawah sampai akhirnya gerakan terhenti, keadaan demikian disebut kapasitas lapang ( Field capasity). Disini pori makro sebagian diisi udara, sedang pori mikro penuh dengan air. c) Keadaan titik layu, yaitu keadaan air tanah sudah sangat berkurang, dimana ruang pori makro dan mikro tidak berisi air, d) Keadaan air higroskopis, yaitu air sudah habis sama sekali, kecuali pada permukaan partikel-partikel tanah sebagai air adsorbsi yang amat sulit dilepaskan.

Pada prinsipnya ada dua tipe air yang terdapat dalam tanah, yakni : (1) air tersedia, dan (2) air yang tidak tersedia. Air tersedia kadang disebut air kapiler dan dipegang oleh daya kapileritet, sedang kapasitas lapang sama dengan jumlah air tak tersedia dan air tersedia. Air yang tidak tersedia disebut juga dengan air higroskopis dan terikat secara mantap oleh koloid tanah.

Jarak yg ditempuh oleh pergerakan air yang tersedia Beberapa peneliti telah menunjukkan bahwa air tersedia bergerak dalam tanah pada jarak pendek saja, yaitu tidak lebih dari 2 atau 3 feet (60 - 90 cm) saja.  Banyak penelitian telah menunjukkan bahwa tinggi dari water table ( air tersedia di tanah) benar-benar berpengaruh terhadap pertumbuhan, vigor (kekokohan/ketahanan ) dan kemampuan berproduksi tanaman yang mempunyai nilai ekonomis. Contoh, raspberry menghendaki permukaan air tanah 18-36 inch ( 45-90 cm ) di bawah permukaan tanah.

Besarnya pergerakan air yang tersedia Besarnya pergerakan air tanah yang dipergunakan tanaman tergantung pada (a) tipe tanah (b) suhu (c) konsentrasi larutan tanah (d) oksigen yang tersedia di tanah

e. Ketinggian tempat 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.

Garis Lintang menandakan perbedaan zona iklim di bumi. Daerah diantara garis Khatulistiwa antara 23,27 o LU – 23,27 o LS disebut daerah tropis, karena di sanalah sepanjang waktu matahari bersinar pada siang hari, di daerah ini hanya dikenal 2 musim yaitu musim panas dan penghujan.

Daerah antara 23,27o LU dan 66,33oLU serta antara 23,27oLS dan 66,33oLS disebut daerah sub-tropis, di daerah ini dapat terjadi 4 musim yaitu musim panas, musim gugur, musim dingin, dan musim semi. Sementara di daerah dekat Kutub utara dan selatan (90oLU dan 90oLS) dapat terjadi masa dimana dalam satu hari tidak muncul matahari, atau sebaliknya dalam satu hari matahari selalu bersinar (dikenal dengan istilah matahari tengah malam)

Hubungan antara iklim dan tanaman

SELESAI