EKOFISIOLOGI

TIGA PILAR UTAMA TUMBUHAN LINGKUNGAN TANAH

Pengaruh salinitas pada pertumbuhan semai Eucalyptus sp.

Gas-gas atmosfer, debu, CO2, H2O, polutan Suhu udara Intensitas cahaya, lama penyinaran Evaporasi, air, tekanan uap air Pertumbuhan pucuk Fotosintesis Respirasi Translokasi Pertumbuhan kambium Suhu tanah Hara, air tanah Tekstur dan struktur tanah Pertumbuhan akar Penyerapan air Organisme tanah

PROSES-PROSES FISIOLOGI PENTING ~ Fotosintesis Proses sintesa karbohidrat dari CO2 dan air dengan bantuan khlorofil. Proses ini akan menghasilkan bahan-bahan dasar yang kemudian dipergunakan untuk proses-proses yang lain. ~ Metabolisme Nitrogen Proses penyusunan nitrogen anorganik menjadi nitrogen organik sehingga memungkinkan terbentuknya protein dan protoplasma. ~ Respirasi Merupakan proses oksidasi makanan dari sel-sel yang hidup, menghasilkan energi yang akan digunakan untuk proses asimilasi, penyerapan mineral serta proses lain yang mempergunakan energi.

PROSES-PROSES FISIOLOGI PENTING ~ Asimilasi Proses konversi makanan menjadi protoplasma baru, dinding sel dan bahan-bahan lain. Merupakan proses dasar dari pertumbuhan. ~ Transpirasi Keluarnya air dalam bentuk uap melalui stomata. ~ Translokasi Gerakan air, mineral, makanan dan hormon dari satu tempat ke tempat lain dalam satu pohon.

PROSES-PROSES FISIOLOGI PENTING ~ Penimbunan Garam Proses pengumpulan garam di dalam sel-sel jaringan yang disebabkan oleh mekanisme transport yang aktif dan penimbunannya tergantung dari energi hasil metabolisme. ~ Penyerapan Penyerapan air dan mineral dari dalam tanah serta penyerapan oksigen dan karbondioksida dari udara. ~ Reproduksi Vegetatif Reproduksi dengan menggunakan bagian-bagian vegetatif tanaman. Pada beberapa tanaman memegang peran yang penting.

PROSES-PROSES FISIOLOGI PENTING ~ Zat Pengatur Tumbuh Berfungsi di dalam membantu keseimbangan nutrisi dengan bersetindak yang sangat rumit di dalam prosesnya. Hormon tumbuhan (phytohormones) secara fisiologi adalah penyampai pesan antar sel yang dibutuhkan untuk mengontrol seluruh daur hidup tumbuhan, diantaranya perkecambahan, perakaran, pertumbuhan, pembungaan dan pembuahan. Sebagai tambahan, hormon tumbuhan dihasilkan sebagai respon terhadap berbagai faktor lingkungan kelebihan nutrisi, kondisi kekeringan, cahaya, suhu dan stress baik secara kimia maupun fisik. Oleh karena itu ketersediaan hormon sangat dipengaruhi oleh musim dan lingkungan. Pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan tumbuhan dikendalikan beberapa golongan zat yang secara umum dikenal sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon. ~ Pengangkutan Proses gerakan air, mineral, makanan dan hormon dari suatu tempat ke tempat lain di dalam pohon.

Fotosintesis Cahaya matahari Khlorofil 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 Keterangan Enam molekul karbondioksida bereaksi dengan enam molekul air untuk membentuk satu molekul glukosa dan enam molekul oksigen.

Tiga Jenis Reaksi Utama 1. Reaksi Fisik CO2 ditransfer dari atmosfer ke dalam daun untuk dilarutkan dalam air. 2. Reaksi Fotokimia 2-4% radiasi matahari yang diterima (spektrum dengan panjang gelombang tertentu), diserap oleh khloropil a dan b untuk akhirnya terbentuk ATP (Adenosin Tri Fosfat). 3. Reaksi Kimia dan Enzim Reaksi dengan banyak tahapan mulai dari produk stabil yang pertama (PGA/Phosphoglyceric Acid) menjadi gula berkarbon 3, 4, 5 dan 6.

Jenis Tumbuhan berdasar Tipe Fotosintesis Tumbuhan dikelompokkan menjadi 2 kelas : ~ Tumbuhan C3 ~ Tumbuhan C4 Tergantung apakah tumbuhan tsb mengikat karbon menjadi produk berkarbon 3, atau apakah CO2 diikat menjadi gula melalui asam dikarbonat 4. Kedua kelompok ini dapat dipisahkan berdasar pada kecepatan fotosintesis, atas dasar kriteria anatomis dan fisiologis serta lingkungan tempat tumbuhnya.

Tumbuhan C3 Dieman (1973) menyelidiki 14 konifer, 16 klon populus dan 30 jenis daun lebar, bahwa semuanya termasuk tipe tumbuhan C3 dengan ciri : ~ Tingkat fotosintesis yang relatif rendah 10 – 35 mg CO2 dm -² jam -¹ ~ Titik kompensasi CO2 lebih tinggi antara 30 – 70 ppm. ~ Respirasi dirangsang oleh cahaya. Tumbuhan C4 Contoh : Jagung, sorgum, tebu, Atriplek spp., beberapa tumbuhan dikotil dengan ciri : ~ Kemampuan fotosintesis tinggi, 50 – 80 mg CO2 dm -² jam -¹ ~ 2 – 3 x produksi primer lebih besar dari tumbuhan C3. ~ Titik kompensasi CO2 rendah 0 – 10 ppm. ~ Tanpa fotorespirasi. ~ Kurang membutuhkan air dan tumbuh pada lingkungan keras seperti daerah tropika, tempat yang kering, pegunungan dan muara sungai.

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI FOTOSINTESIS Faktor dalam ~ Kandungan khlorofil. ~ Bentuk dan jumlah stomata. ~ Jumlah, luasan, umur dan karakter daun. ~ Akumulasi karbohidrat. Faktor lingkungan ~ Cahaya ~ Suhu ~ Ketersediaan CO2 ~ Jenis & posisi pohon ~ Ketersediaan air ~ Ketersediaan hara

KONDISI FISIOLOGI YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN Jumlah dan efisiensi dari khlorofil. Jumlah dan jenis karbohidrat. Jumlah dan jenis senyawa nitrogen, rasio nitrogen-karbohidrat. Tekanan osmosis sel. Turgiditas sel. Karakteristik protoplasma.

KONSEP KLEB Faktor genetik dan lingkungan dapat Program seleksi, breeding Rata-rata pertumbuhan ukuran pohon, lama hidup pohon FAKTOR LINGKUNGAN Suhu, air, hara tanaman, cahaya, udara, kompetisi, hama, penyakit praktek-praktek silvikultur KONSEP KLEB Faktor genetik dan lingkungan dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman hanya dengan mengubah proses dan kondisi internalnya PROSES DAN KONDISI FISIOLOGI Forosintesis, metabolisme nitrogen dan karbohidrat, respirasi, translokasi, keseimbangan air, zat pengatur tumbuh KUANTITAS DAN KUALITAS PERTUMBUHAN Kuantitas dan kualitas kayu, buah dan biji yang dihasilkan Perbandingan pertumbuhan vegetatif : generatif Perbandingan pertumbuhan akar : batang

Contoh-contoh Ekofisiologi Penyimpanan dan pengepakan anakan bibit jauh sebelum waktu tanam dari segi ekonomi sangat menguntungkan namun tidak dari segi fisiologisnya karena bila terlalu lama disimpan maka cadangan karbohidratnya akan berkurang. Pengurangan fotosintesis dapat dilakukan melalui penutupan stomata, pengurangan penyerapan CO2 dan pengurangan luas unit daun atau pelukaan terhadap khloroplas. Kelangkaan air dapat kita hindari atau tunda dengan seleksi tanaman yang mempunyai sistem perakaran yang dalam, struktur stomata yang lebih baik dan kendali penggunaan air yang lebih baik atau faktor-faktor yang lain.