BUDIDAYA TANAMAN SEMUSIM (2/1 SKS) DOSEN : IR. ROHLAN ROGOMULYO, M.P. SILABUS: PENDAHULUAN : PENGERTIAN TANAMAN SEMUSIM PENGGOLONGAN TANAMAN SEMUSIM SIFAT KHUSUS TANAMAN SEMUSIM TAHAPAN BUDIDAYA TANAMAN SEMUSIM FAKTOR PENENTU PERTUMBUHAN DAN HASIL TANAMANSEMUSIM: FAKTOR INTERNAL (GENETIS) FAKTOR EKSTERNAL (LINGKUNGAN TEMP TUMBUH) TEKNOLOGI BUDIDAYA TANAMAN SEMUSIM

TAHAPAN TEKNIK BUDIDAYA TANAMAN SEMUSIM: PERSIAPAN BAHAN TANAM PERSIAPAN LAHAN PENANAMAN PEMELIHARAAN PEMANENAN PASCA PANEN BUDIDAYA ANEKA TANAMAN SEMUSIM: TEBU TEMBAKAU SERELIA KACANGAN UMBI-UMBIAN

PUSTAKA: MORACHAN, Y.B. 1978. CROP PRODUCTION AND MANAGEMENT. OXFORD & IBH PUBLISHING C.O., 268 P. MATHESON, E.M., LOVET, J.V., BLAIR, G.Y. & R.Y. LAWN, 1975. ANNUAL CROP PRODUCTION. A COURSE MANUAL IN ANNUAL CROP PRODUCTION ACADEMY PRESS. PTY. LTD. BRISBANE. 139 P. EVALUASI HASIL STUDI KOMPONEN YANG DIECALUASI: UJIAN AKHIR SEMESTER = 50% UJIAN SISIPAN = 30% KEGIATAN RANGKAIAN = 20% (PRAKTIKUM, DISKUSI KELAS, TUGAS KHUSUS)

CARA PENILAIAN : SISTEM PENILAIAN RELATIF : MENILAI KEMAMPUAN MAHASISWA TERTENTU TERHADAP KEMAMPUAN MAHASISWA DALAM KELASNYA PERINGKAT NILAI : AMAT BAIK = A BAIK = B CUKUP = C KURANG = D GAGAL = E

BATASAN PENGERTIAN BUDIDAYA TANAMAN SEMUSIM TANAMAN SEMUSIM: TANAMAN YANG DALAM MENYELESAIKAN SATU SIKLUS HIDUPNYA, MEMERLUKAN WAKTU MAKSIMAL SETAHUN SATU SIKLUS HIDUP TANAMAN : TANAM ---PERTUMBUHAN VEGETATIF --- PERTUMBUHAN GENERATIF --- PENUAAN --- MATI PENGGOLONGAN TANAMAN SEMUSIM 1. Berdasarkan proses akhir siklus hidup : A. Tanaman semusim murni (Pure Annual Crops): - Proses akhir siklus hidup tanaman terjadi secara alami - Contoh : Kapas

2. Berdasarkan fungsinya : A. Tanaman penghasil gula (Sugar Crops) B. Tanaman Kacangan (Legume Crops) C. Tanaman pangan/padi-padian (Cereal Crops) D. Serat (Fiber Crops) E. Industri (Tembakau) F. Pangan/ubi-ubian (Tuber Crops) PERTUMBUHAN TANAMAN Pertambahan ukuran dan jumlah sel dalam bentuk berat kering Berat kering merupakan cderminan aktivitas fotosintesis (Korelasi +)

HASIL AKHIR TANAMAN Hasil akhir tanaman ditentukan oleh : Hasil fotosintesis bersih (HFB) atau Net Assimilation Rate (NAR) NAR maksimum bila: Semua faktor penentu pertumbuhan tidak merupakan faktor penghambat dan indeks luas daun (ILD) optimum

BUDIDAYA TANAMAN SEMUSIM INPUT  PROSES BUDIDAYA  OUTPUT  PGN Sebagai Sistem Ada : Struktur organisasi Manajemen Regulasi INPUT: Bahan tanam Saprotan Fasilitas Sumber daya manusia PROSES : Teknologi SDM Relugasi

OUTPUT: Hasil Kualitas Kuantitas Standard mutu PENGGUNA: Konsumen Pasar Pabrik pengolah

(Fotosintesis, Respirasi) Pertumbuhan Vegetatif Pertumbuhan Generatif KERANGKA BERPIKIR Proses Fisiologi (Fotosintesis, Respirasi) Pertumbuhan Vegetatif Pertumbuhan Generatif Hasil Akhir Teknik Agronomi Biotik (Gulma) Abiotik (I. chy) Faktor Internal Faktor Eksternal Menghambat Mendukung Rendah Tinggi - Menurun Meningkat +

SIFAT-SIFAT TANAMAN SEMUSIM YANG DIUNGGULKAN NO TANAMAN SIFAT UNGGUL 1 Jagung Hibrida Rendeman (Perbandingan berat biji dengan berat gelondong) = 83% Menghasilkan 2 tongkol, sama besar Tahan penyakit bulai, becak daun, dan karat daun Tongkol daun tertutup, sehingga mengurangi busuk buah Fisik tanaman tegap, seragam, tahan roboh Potensi hasil = 13 ton pipil kering per hektar Populasi tanaman 62.000 per HA Umur panen  103 hari Kebutuhan benih 15 kg per HA 2 Cabe Hibrida Kulit buah tebal, halus Potensi hasil = 1-2 kg per tanaman Sesuai untuk dataran rendah sampai dengan tinggi Mulai panen umur  85 hari setelah tanaman Tahan penyakit anthracnose buah

Fisik tanaman kokoh, percabangan kekar Buah keras, tahan penyimpanan, dan pengangkutan jarak jauh Kebutuhan benih = 100- 120 gram per HA Berat per buah = 15 gram Tinggi tanaman = 65- 95 cm Ukuran buah (Panjang x Diameter) 14 x 1,4 cm 3 Tomat Hibrida Tahan suhu udara panas Tetap berbuah walau di dataran rendah Fisik tanam kuat, seragam Tahan penyakit layu fusarium Tipe pertumbuhan semi determinate Mulai panen umur 60 hari

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TANAMAN Pertumbuhan : Proses perubahan ukuran sel, bersifat tidak balik Perkembangan : Proses perubahan struktur dan fungsi sel, diferensiasi struktur dan fungsi sel Pertumbuhan : Fungsi (Fotosintesis + Respirasi P = f (F+R) Energi alam semesta   Fotosintesis Respirasi Energi kimia Produk tanaman Urgan Veg. Organ Gen Es = Energi Surya Air Angin CO2, O2 Input Proses Output

6CO2 + 12 H2O Energi Cahaya C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Output pada tanaman : Merupakan akumulasi fotosintesis yang ditentukan oleh imbangan antara laju fotosintesis dan respirasi Reaksi fotosintesis : 6CO2 + 12 H2O Energi Cahaya C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Input Fotocintesis Output Respirasi Pertumbuhan tanaman ditentukan oleh kinerja zat pengatur tumbuhan ZPT Khlorofil Alami  (Hormon Pertumbuhan) dihasilkan tanaman Buatan  Tiruan, sintesis

- Konsentrasi (ppm)  sangat rendah Auksin Memacu ZPT Sifat khas 2 PT: - Pada konsentrasi sangat rendah, mampu berpengaruh nyata terhdap proses fisiologi tanaman - Konsentrasi (ppm)  sangat rendah Auksin Fototropisme: - Proses pertumbuhan yang mengarah ke sumber cahaya Pertumbuhan Buatan Mengatur perpanjangan sel Akumulasi di pucuk tanaman Mengatur plastisitas dinding sel

PERTUMBUHAN VEGETATIF DAN GENERATIF Mekanisme? - Cahaya menghambat sintesa auksin di sel yang terkena cahaya, perpanjangan sel terhambat - Bagian sel yang gelap  terpacu  sel lebih panjang  pertumbuhan belok ke cahaya PERTUMBUHAN VEGETATIF DAN GENERATIF Pertumbuhan vegetatif Penentu pertumbuhan vegetatif Akar  Root Batang Daun Shoot Pembelahan sel Pemanjangan sel Diferensiasi awal sel  Pembentukan jaringan

- Perubahan volume sel  Perubahan luas permukaan sel  akibatnya sel membelah Pertumbuhan vegetatif  merombak makanan cadangan  respirasi Pertumbuhan generatif Dinding sel  dari selulosa Protoplasma  dari gula Vakuola  membesar  menghisap air Bunga Buah Biji

KONSEP PERKECAMBAHAN BIJI Germination Requirements Perlu diketahui, sebagai : Pedoman penanaman Dasar penentuan perlakuan khusus  Pematahan/perpanjangan dormansi Pedoman pengendalian  pada biji gulma Persyaratan lingkungan: Kesesuaian Air Suhu Oksigen Cahaya Persyaratan utama hampir semua biji Artinya: salah satu tidak terpenuhi, perkecambahan biji terhambat

AIR : Terpenting – Penentu awal untuk memulai perkec Tanpa air terjadi hambatan proses fisiologi 70% berat protoplasma sel hidup, terdiri atas air Fungsi rinci: 1. Pelunak kulit biji  Imbibisi  Pengembangan Embrio + Endosperm 2. Meningkatkan suplai O2  respirasi T.  Embrio ↑ aktif 3. Mencairkan protoplasma  mengaktifkan kerja enzim  mengaktifkan proses hidup : a. Respirasi b. Asimilasi c. Pertumbuhan 4. Alat transpor larutan makanan cadangan dari Source  Sink Dalam perkembangan biji perlu proses rehidrasi (penambahan air ke dalam sel biji) Pemicu Perkecambahan

Tingkat rehidrasi tergantung aktivitas pertumbuhan poras embrio selama perkecambahan  ditentukan oleh : 1. Spesies 2. Tingkat kemasakan biji 3. Pengeringan Secara umum : Untuk berkecambah perlu kadar air biji = 30-55% Kadar air kritis biji untuk perkecambahan : Kadar air biji yang diperlukan untuk memulai perkecambahan Setiap biji bervariasi Macam biji Kadar air kritis biji untuk perkecambahan (%) 1. Seredia : Padi Jagung Gandum

Macam biji Kadar air kritis biji untuk perkecambahan (%) 1. Seredia : Padi Jagung Gandum 30 - 35 Sorghum Barley 2. Gula beet 31 3. Jarak 32 - 36 4. Kacang tanah 50 - 55 Kedelai Kapas

Cara masuk air kedalam biji: 1. Disfungsi 2. Osmose 3. Imbibisi Suhu Ada 3 suhu kritis untuk perkecambahan biji (suhu (kardinal) : 1. Suhu Minimum: Suhu terendah yang menyebabkan kecepatan dan persentase biji berkec. minimal 2. Suhu Optimum: Suhu yang menyebabkan kecepatan dan prosentase berkec. maksimal Konsentrasi air tinggi Konst air rendah Air masuk (a) (a > b) Air riil yang terserap biji = a - b Air keluar (b)

3. Suhu Maksimum:. Suhu tertinggi yang menyebabkan kecepatan 3. Suhu Maksimum: Suhu tertinggi yang menyebabkan kecepatan dan persentase biji berkecambah minimal Suhu sub optimal: Suhu diatas titik beku, tetapi di bawah suhu minimum yang umumnya menghambat perkecambahan Kecepatan Perkec. Sub optimal Suhu Titik beku 1 2 3

Suhu berganti (Alternating Temperature) - Biji tanaman pakan ternak - Paspalum - Festuca Dasar Teorinya: 4. Teori zat penghambat Pada suhu B. Teori oksigen Berkecambah lebih baik, bila mengalami suhu berganti, daripada suhu konstan Tinggi  Memacu pembentukan zat penghambat (ABA) Rendah  Menghambat pembentukan zat penghambat Tinggi  Terjadi penghambatan suplai O2 (biji mengalami dehidrasi  volu,e biji mengecil  kulit menebal, kaku, rigid  impermeabel Rendah  terjadi peningkatan suplai O2

Kesimpulan : Pada suhu Zat penghambat meningkat Suplai O2 menurun Perkec. Biji terhambat Tinggi Zat penghambat menurun Rendah Perkec. Biji terpacu Suplai O2 meningkat

PERAN AIR BAGI TANAMAN - Secara umum tanaman mati, jika kekeringan selama 3 hari 1. Air merupakan penyusun protoplasma (85%-90% dari berat jaringan tanaman yang sedang tumbuh) 2. Reagen penting dalam fotosintesis dan proses hidrolitik pati  gula 6CO2 + 12H2O C6H12O6+6H2O 3. Pelarut gas, garam, material dalam imbibisi 4. Pengatur turgiditas pertumbuhan sel, stabilitas sel, struktur sel Kebutuhan air tanaman : - Jumlah satuan air yang diserap per satuan berat kering yang dibentuk Kondisi air dalam tanah 1. Air higroskopis  Air yang terikat kuat pada partikel tanah, tidak (titik layu) tersedia bagi tanaman (sulit diserap) permanen Energi cahaya Kholofil

2. Air kapiler . Air yang tertahan pada pori mikro tersedia bagi 2. Air kapiler  Air yang tertahan pada pori mikro tersedia bagi Antara tanah lapang dengan titik layu permanen (kapasitas) 3. Air gravitasi  Air yang lolos akibat gravitasi bumi (Kapasitas lapang)

FAKTOR CAHAYA MATAHARI Istilah PAR = Photosyntesis Active Radiation (Radiasi Aktif Fotosintesis) Adalah : Satuan yang digunakan untuk menggambarkan kekuatan radiasi matahari (energi cahaya matahari) untuk fotosintesis Cahaya matahari dapat dipandang dari 2 aspek: 1. Sebagai energi radiasi  satuannya watt/1 m2 (W/1m2) Data cahaya matahari langsung, siang hari, di belahan bumi utara (jam 12.’’), besarnya energi radiasi matahari: 1360 watt/1 m2  satuan radiasi atau 1360 joule/1m2/1 detik satuan energi 1 watt = 1 joule/1 detik 2. Sebagai kekuatan cahaya (Intensitas cahaya) Adalah : Suatu penggambaran subyektif kemampuan mata manusia untuk menerima cahaya  satuannya :

Lux  Diukur dengan alat Lux meter atau Foot candle (f.c) = kaki lilin Data cahaya matahari langsung, siang hari (jam 12.’’) di belahan bumi utara: 10.000 f.c atau 108.000 lux ≈ 100.000 lux 1 lux ≈ 1/10 f.c 1 f.c ≈ 10 lux

RUMUS PERSAMAAN SATUAN CAHAYA MATAHARI Pada kondisi : siang hari (12.’’) di belahan bumi utara: 1. Satuan Radiasi  Watt/1m2 Cahaya matahari = 1360 watt/1m2 Pengguna umumnya : Bidang Teknik Elektro 2. Satuan Energi  Joulle/1m2/1m2/1 detik Cahaya matahari = 1360 Joulle/1m2/1 detik 3. Satuan Intensitas  Foot candle (f.c) atau lux Cahaya matahari = 10.000 f.c = 108.000 lux Pengguna umumnya: Bidang AGRO – KOMPLEKS (Pertanian, kehutanan)

PRINSIP HUBUNGAN CAHAYA MATAHARI DENGAN FOTOSINTESIS Adalah: Fotosintesis dan reaksi fotokimia lain tidak tergantung pada energi total cahaya yang ada, tetapi tergantung pada energi cahaya yang diserap tumbuhan. Tanaman C3: - gandum - paku-pakuan - pohon - ganggang - padi - semak Tanaman C4: Tebu fotosintesisnya paling efisien . Tebu . Sorghum . Teki . Jagung

PROSES PERKECAMBAHAN FISIOLOGIS (PHYSIOLOGICAL PROCESS) Dalam proses perkecambahan terjadi 6 tahapan proses fisiologis: 1. Penyerapan air (water absorption) 2. Pencernaan (digestion) 3. Pengangkutan zat makanan (food transfer) 4. Asimilasi (assimilation) 5. Pernapasan (respiration) 6. Pertumbuhan (growth) 1. Water Absorption Merupakan proses paling awal pada fase perkec. Proses penting, sangat menentukan terhadap keberlangsungan proses-proses berikutnya Setelah proses “W.A” diikuti: pelunakan kulit biji dan pengembangan biji (swelling of the seed)

Proses “W. A” berlangsung melalui Imbibisi dan Osmose, O. k Proses “W.A” berlangsung melalui Imbibisi dan Osmose, O.k.i tidak perlu energi Setelah air melewati kulit biji, akan diserap embrio dan endosperm, terjadi ‘pembengkakan’, pendesakan kulit biji yang melunak, akhirnya muncul ‘radicle’ Mekanisme Kerja Enzim: - Setelah terjadi penyerapan air (rehydration), enzim ‘diaktivir’, kemudian masuk ke dalam endosperm dan mencerna zat makanan cadangan Senyawa hasil rombakan, larut dalam air dan ammpu berdiffusi, dan ditranslokasikan dari daerah jaringan penyimpanan makanan (source) ke daerah yang membutuhkan (sink)

3. Food Transfer Pada embrio, jaringan pengangkut (Conductive tissue) masih sangat sederhana Oki pengangkutan dilakukan dengan cara diffusi atau osmose (dari satu sel  ke sel) hidup lainnya, disebut “Streaming System” 4. Assimilation Adalah: proses pembentukan kembali (rebuilding process) senyawa-senyawa sederhana menjadi kompleks Proses ini perlu energi (diperoleh dari respirasi) 5. Respiration Adalah : proses perombakan sebagian makanan cadangan (stored food) menjadi senyawa sederhana Perlu supply oksigen yang cukup Disebut pula: Proses reduksi dan pelepasan energi (“Reducing and Energy Relaasing Process”)

SISTEM PERTANAMAN (CROPING SYSTEM) Adalah : cara pengaturan dan pemilihan tanaman yang dibudidayakan disebidang tanah tertentu dalam jangka waktu tertentu. Pertanaman berganda (Multiple Cropping) :  Budidaya tanaman untuk mendapatkan > 1x panenan dari ≥ 1jenis tanaman pada 1 bidang tanah selama kurun waktu tertentu.  Beet (1982) : Menanam > 1 jenis tanaman pada lahan yang sama dalam kurun waktu 1 tahun

Tumpang sari : - pertanaman yang terdiri atas > 1 macam tanaman - ditanam dilahan yang sama secara simultan - diatur dalam satu / kumpulan baris secara berselang – seling. - Perlu memperhatikan : interaksi antar tanaman - Produktivitas 1 species tanaman tumpangsari < monokultur. Tetapi Produksi total dalam 1 lahan > monokultur. - Dipilih tanaman yang : a. Berbeda famili b. Berdeba problem hama c. Kebutuhan unsur hara utama berbeda d. Melengkapi secara fisiologis

Dalam tumpangsari : Kompetensi perakaran > kompetensi tajuk Kompetensi akar dan tajuk diukur melalui : a. Keuntungan hasil tanaman b. Kelengkapan kompetensi c. Kemampuan kompetensi d. Keragaman kompetensi

SIFAT – SIFAT TANAMAN C3 DAN C4 FAKTOR SIFAT TAN C3 TAN C4 1. Fotosintesis - Bila tanpa naungan - Suhu tinggi pada udara normal > 30oC 2. Suhu maksimum utk fotosintesis optimum 3. Fotorespirasi - Suhu tinggi 4. Laju fotosintesis 5. Kebutuhan lengas tanah 6. Kebutuhan N 1. Kurang Efifien 2. 15 – 25 oC (15µ mol CO2/1m2/1 detik) 3. Laju fotorespirasi lebih cepat  sehingga lebih cepat kehilangan CO2 4. Laju fotosintesis lebih lambat  sehingga sedikit membentuk biomassa 5. Lebih banyak 6. Lebih banyak 1. Lebih efisien 2. 30 – 40oC (40µ mol CO2/1m2/1 detik) 3. Laju fotorespirasi lebih lambat shg lbh byk membentuk biomassa 4. Laju fotosintesis lbh cpt  shg lbh byk membentuk biomassa 5. Lebih sedikit 6. Lebih sedikit

Pertumbuhan = fungsi {↑F - ↑R} Apabila F > R  ada pertumbuhan F = R  tidak ada pertumbuhan / stagnan F < R  terjadi penghambatan pertumbuhan

ISTILAH – ISTILAH TENTANG PERUMUSAN HASIL AKHIR TANAMAN PERTANIAN 1. HASIL TANAMAN Produk tanaman yang dipanen per satuan luas lahan 2. PRODUKSI TANAMAN Produksi tanaman yang dipanen per satuan luas wilayah per satuan waktu 3. HASIL EKONOMI TAN (Economic Yield) Bagian tanaman yang dipanen yang memiliki nilai ekonomi. 4. HASIL LIMBAH TAH Bagian tanaman yang dipanen tetapi tidak memiliki nilai ekonomi. 5. HASIL BIOLOGI TAN (Biological Yield) Hasil total tanaman yang dipanen (Hasil ekonomi + Limbah) tanaman

6. INDEKS PANEN (HARVEST INDEX) Nisbah dari hasil ekonomi terhadap hasil biologi I.P = Hasil Ekonomi Hasil Biologi Tan HMT (Hijauan Makanan Ternak) / Forage Crops : I.P mendekati 1 Contoh : Sty/esanthes guyanensis