Kesuburan Tanah

Pertumbuhan & Faktor-Faktor Yang Berperan Produksi potensial tanaman tergantung pada lingkungan tempat tumbuhnya dan keahlian petani dalam mengidentifikasi dan menghilangkan faktor-faktor penghambat yang dapat menurunkan produksi potensial Ada 3 kelompok faktor yang berperan yaitu: 1. Iklim 2. Tanah 3. Tanaman

Pertumbuhan & Faktor-Faktor Yang Berperan Faktor-faktor iklim terdiri atas: Presipitasi / Curah hujan Suhu Udara Kelembapan Relatif Cahaya (kuantitas, intensitas, durasi) Angin Konsentrasi CO2

Pertumbuhan & Faktor-Faktor Yang Berperan Faktor-faktor tanah terdiri atas: Bahan organik Tekstur tanah Struktur tanah Kapasitas Tukar Kation Kejenuhan Basa Suhu tanah Drainase Kedalaman Ketersediaan unsur hara tanaman

Pertumbuhan & Faktor-Faktor Yang Berperan Faktor-faktor tanaman terdiri atas: Spesies/Varietas (termasuk faktor genetik) Tanaman Laju perkecambahan Kualitas Benih Efisiensi Panen Hama dan penyakit

Pertumbuhan & Faktor-Faktor Yang Berperan 2 faktor utama yang menjadi pembatas produksi potensial tanaman adalah: 1. Ketersediaan air selama masa pertumbuhan 2. Panjang masa pertumbuhan (Radiasi) Faktor-faktor yang berperan dalam pertumbuhan tanaman dapat diklasifikasikan juga ke dalam faktor genetik dan faktor lingkungan

Faktor Genetika Varietas Hibrida yang berproduksi tinggi membutuhkan lebih banyak unsur hara Respon varietas kedelai terhadap kesuburan tanah

Faktor Genetika Varietas yang kisaran adaptasi terbatas biasanya menunjukkan interaksi varietas-pupuk yang nyata sedangkan yang adaptasinya luas biasanya tidak begitu respon terhadap pemupukan Rekomendasi pemupukan saat ini untuk varietas-varietas hibrida bukan lagi berdasarkan tingkat kesuburan tanah tapi lebih berdasarkan pada ketahanan terhadap serangan hama dan penyakit serta kondisi suhu dan ketersediaan air yang tidak mendukung

Faktor Genetika Dengan demikian, perlu penelitian-penelitian lanjutan dalam rekayasa genetika untuk menghasilkan varietas-varietas yang bisa berproduksi tinggi dalam kondisi lingkungan tertentu/terbatas

Faktor Lingkungan Faktor-faktor lingkungan yang paling penting adalah: 1. Suhu 2. Ketersediaan air 3. Enerji Radiasi 4. Komposisi Atmosfer 5. Struktur Tanah & Komposisi Udara Tanah 6. Reaksi Tanah 7. Faktor-faktor biotik 8. Ketersediaan unsur hara 9. Senyawa-senyawa penghambat tumbuh

Faktor Lingkungan Kebanyakan faktor-faktor lingkungan ini tidak berperilaku secara bebas, contohnya hubungan terbalik antara air tanah dan udara tanah atau antara kandungan O2 dan CO2 udara tanah Antara reaksi tanah dan ketersediaan hara juga memiliki hubungan yang khusus, sehingga merubah faktor yang satu bisa merubah faktor yang lain

Suhu Umumnya batas keberlangsungan organisme hidup berada antara -35oC dan 75oC dan untuk kebanyakan tanaman pertanian dan kehutanan antara 15oC dan 40oC Suhu optimum pertumbuhan tanaman berbeda antar spesies dan varietas, antar umur tanaman, dan antar tahapan perkembangan Suhu berpengaruh langsung terhadap respirasi, aktivitas enzim, serapan air dan unsur hara, transpirasi, dan koagulasi protein

Suhu Pada kebanyakan tanaman, suhu optimum fotosintesa lebih rendah dari suhu optimum respirasi Pada suhu udara yang tinggi, kehilangan air melalui respirasi bisa melebihi jumlah air yang diserap sehingga tanaman menjadi layu Suhu tanah yang rendah juga bisa menghambat serapan hara oleh akar tanaman akibat aktivitas respirasi akar rendah atau menurunnya permeabilitas membran sel akar

Ketersediaan Air Air dibutuhkan untuk pembentukan karbohidrat, mempertahankan hidrasi protoplasma, serta pengangkutan karbohidrat dan hara tanaman Fluktuasi produksi tanaman dari tahun ke tahun umumnya disebabkan oleh variasi dalam ketersediaan air tanah Terbatasnya pertumbuhan akar akibat terbatasnya ketersediaan air tanah berakibat juga pada serapan unsur hara dan air

Ketersediaan Air Terbatasnya ketersediaan air tanah juga berakibat langsung pada keterbatasan serapan hara karena serapan hara terjadi melalui proses difusi, aliran massa, dan intersepsi akar Ketersediaan air tanah juga berpengaruh tidak langsung terhadap pertumbuhan tanaman melalui pengaruhnya terhadap aktivitas mikroorganisme tanah

Enerji Radiasi Kualitas, intensitas, dan lamanya penyinaran merupakan faktor penting dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman Laju fotosintesa bersih tanaman umumnya sebanding dengan kualitas dan besarnya cegatan radiasi Tingginya populasi tanaman menyebabkan penetrasi cahaya ke bagian bawah sangat kurang sehingga tidak cukup bagi tanaman bawah untuk berfotosintesa Lamanya penyinaran penting bagi perkembangan tanaman (tanaman hari pendek, tanaman hari panjang, dan netral)

Komposisi Atmosfer CO2 di atmosfer merupakan sumber C tanaman Kandungan normal CO2 atmosfer sekitar 0,03% tapi konsentrasinya bisa bervariasi dari setengah sampai beberapa kali konsentrasi normal Banyak tanaman bernilai ekonomi meningkat pertumbuhan dan produktivitasnya akibat peningkatan kandungan CO2 atmosfer Akan tetapi, peningkatan CO2 atmosfer dapat meningkatkan suhu udara sehingga laju transpirasi meningkat dan tanaman kekurangan air

Komposisi Atmosfer Keberadaan gas-gas beracun seperti SO2, CO, dan HF (asam hidroflorik) dapat menghambat pertumbuhan dan melukai tanaman

Struktur Tanah dan Komposisi Udara Tanah Struktur dan tekstur tanah menentukan kerapatan isi tanah yang pada akhirnya menentukan porositas tanah Tingginya kerapatan isi tanah dapat menghambat perkecambahan benih dan penetrasi akar Tingginya kerapatan isi tanah juga menurunkan difusi O2 kedalam tanah dan CO2 keluar dari dalam tanah Kerapatan isi tanah yang tinggi juga meyebabkan tanah lebih cepat jenuh dengan air pada saat hujan sehingga akar tanaman kekurangan oksigen

Reaksi Tanah Reaksi tanah atau pH tanah mempengaruhi pertumbuhan tanaman melalui ketersediaan unsur hara, contohnya ketersediaan P dan Mo yang menurun pada tanah masam Kelarutan Al dan Mn yang meningkat pada tanah mineral masam bisa menjadi racun bagi tanaman Pupuk NH4-N di permukaan tanah dengan pH diatas 7 bisa hilang melalui penguapan

Faktor Biotik Pemupukan yang berlebihan bisa menyediakan lingkungan yang baik untuk perkembangan organisme hama dan organisme pembawa penyakit tanaman Pertumbuhan dan perkembangan organisme dan mikroorganisme yang bermanfaat bagi tanaman sebaliknya akan menguntungkan bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman; contohnya kupu-kupu, fungi (mikoriza), dan bakteri rhizobium

Ketersediaan Unsur Hara 5 sampai 10% bobot kering tanaman tersusun dari unsur-unsur hara esensial Berbagai aspek tentang persediaan, ketersediaan dan serapan unsur-unsur hara tersebut akan dibahas dalam materi-materi selanjutnya

Senyawa-Senyawa Penghambat Tumbuh Kebanyakan masalah keracunan pada tanaman diakibatkan oleh berlebihnya kelarutan Al Unsur-unsur lain yang potensial racun adalah Ni, Pb (timahhitam), Hg, Cd, Cr, Mn, Cu, Zn, Se, As, Mo, Cl, B, dan F Senyawa-senyawa organik yang potensial racun jika berada dalam konsentrasi tinggi adalah fenol, hidrokarbon, dan insektisida hidrokarbon klorin

Pertumbuhan Tanaman Tanaman dapat digambarkan sebagai suatu industri pabrik yang berkembang dengan sendirinya dimana sebagian dari produknya diinvestasikan kembali, sebagian digunakan untuk membangun strukturnya, dan sebagian lagi disimpan sehingga produksi harian bersih tergantung pada laju kerja sejumlah mesin Pertumbuhan dapat didefinisikan sebagai peningkatan ukuran suatu tanaman seperti peningkatan tinggi/panjang, luas, volume, atau massa tanaman per satuan waktu

Pertumbuhan Tanaman Kurva pertumbuhan: selalu mengikuti kurva sigmoid (S)

Persamaan Pertumbuhan Pertumbuhan tanaman merupakan fungsi dari berbagai faktor tumbuh yang dapat dinyatakan sbb: dimana G = beberapa variabel pertumbuhan yang terukur dan x1, x2, x3, …., xn = berbagai faktor tumbuh

Persamaan Pertumbuhan Hubungan atau pernyataan diatas bukanlah hubungan linier sederhana walaupun respon linier bisa juga terjadi pada sebagian kurva pertumbuhan Umumnya, setiap bagian penambahan faktor pertumbuhan secara berturutan akan menghasilkan peningkatan pertumbuhan yang semakin kecil (pertumbuhan yang menurun) Mitscherlich menyatakan bahwa produksi dapat ditingkatkan oleh faktor tumbuh tunggal selama ketersediaannya belum optimum (dan faktor tumbuh lainnya belum menjadi faktor pembatas)

Persamaan Pertumbuhan Persamaan Mitscherlich dimana A produksi maksimum, y produksi yang diperoleh setelah pemberian faktor tumbuh x, dan c konstanta proporsional yang dapat dipertimbangkan sebagai faktor efisiensi

Persamaan Pertumbuhan Nilai c sebenarnya dapat menjadi indikator apakah produksi maksimum dapat dicapai dengan pemberian jumlah yang kecil atau jumlah yang besar untuk faktor tumbuh tertentu Bila nilai c kecil, jumlah yang besar dibutuhkan untuk mencapai produksi maksimum Penelitian Mitscherlich menunjukkan bahwa nilai c untuk N 0,122, P 0,6, dan K 0,4 Hasil-hasil penelitian lainnya menunjukkan bahwa nilai c sangat bervariasi untuk tanaman yang berbeda yang tumbuh dalam lingkungan yang berbeda

Persamaan Pertumbuhan Laju pertumbuhan dapat dinyatakan dalam laju tumbuh mutlak (G) dan laju tumbuh relatif (R, laju tumbuh spesifik) Laju tumbuh mutlak (G) sesaat, biasanya digambarkan oleh kemiringan kurva massa kering tanaman (W) terhadap waktu (t), atau

Persamaan Pertumbuhan Model laju tumbuh mutlak sederhana selama periode tumbuh linier yang dikemukakan oleh Monteith (1977) adalah sbb: dimana Wm adalah massa kering maksimum (g.m-2), Cm laju tumbuh tanaman pada periode linier (g.m-2.hari-1), dan tm periode tumbuh linier (hari)

Persamaan Pertumbuhan Variabel Cm dan tm dapat diperoleh dengan membuat grafik massa kering tanaman terhadap waktu pengambilan dan menarik garis linier (dengan bantuan analisis regresi) pada periode linier (lihat gambar) Variabel to (lihat gambar) yang diperoleh dengan menyamakan persamaan regresi linier sama dengan nol merupakan variabel waktu hilang Wm (massa kering maksimum) diperoleh dengan merata-ratakan massa kering tanaman pada periode tumbuh nol

Persamaan Pertumbuhan Cm adalah koefisien regresi linier yang diperoleh tm adalah selisih waktu yang diperoleh dari persamaan regresi sama dengan Wm dan nol

Percobaan Faktorial Percobaan faktorial umumnya digunakan untuk melihat respon simultan pertumbuhan tanaman terhadap berbagai pupuk pada berbagai level Contohnya, jika 3 level pupuk N dan 3 level pupuk P ingin dievaluasi respon pertumbuhannya maka percobaannya disebut faktorial 32 sehingga diperlukan 9 kombinasi perlakuan untuk mengevaluasi pengaruh semua kombinasi N dan P terhadap pertumbuhan tanaman Untuk mengamati hubungan pertumbuhan dan input pupuk, persamaan regresi dapat dikembangkan untuk percobaan-percobaan seperti ini