TUGAS TERSTRUKTUR
MANAJEMEN AGROEKOSISTEM
“ Agroekosistem Kebun Campuran”
Disusun oleh :
Nama : Anggi Indah Yuliana
NIM : 0810480121
Kelas : C
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2010
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Agroekosistem merupakan ekosistem yang dimodifikasi dan dimanfaatkan secara langsung atau tidak langsung oleh manusia untuk memenuhi kebutuhan akan pangan dan atau sandang. Karakteristik esensial dari suatu agroekosistem terdiri dari empat sifat utama yaitu produktivitas (productivity), kestabilan (stability), keberlanjutan (sustainability) dan kemerataan (equitability). Untuk mencapai tujuannya, kriteria yang digunakan untuk menentukan karakteristik agroekosistem meliputi ekosistem, ekonomi, sosial, dan teknologi yang digunakan dalam budidaya.
Salah satu agroekosistem yang ada, terutama dimanfaatkan dalam konservasi adalah sistem agroforestri. ICRAF, International Centre for Research in Agroforestry, memberi definisi tentang agroforestri sebagai suatu nama kolektif untuk sistem dan penggunaan lahan, dimana tanaman keras berkayu (pepohonan, perdu, palem, bambu, dsb) ditanam secara bersamaan dalam unit lahan yang sama dengan tanaman pertanian dan/atau ternak, dengan tujuan tertentu, dalam bentuk pengaturan ruang atau urutan waktu, dan didalamnya terdapat interaksi ekologi dan ekonomi di antara berbagai komponen yang bersangkutan . Whitten et al (1999) dalam Irawanto (2008) menyatakan bahwa agroforestri, agroperhutanan atau wanatani merupakan sistem tata guna lahan yang sesuai dengan praktek-praktek budaya dan kondisi lingkungan setempat, yang tanaman semusim atau tahunan dapat dibudidayakan secara bersama-sama atau rotasi, bahkan kadang-kadang dalam beberapa lapisan sehingga memungkinkan produksi yang dilakukan terus menerus karena pengaruh peningkatan kondisi tanah dan iklim mikro yang tersedia di hutan.
Penerapan sistem penggunaan lahan dengan memasukkan komponen pepohonan atau agroforestri dapat memberikan beberapa keuntungan terhadap tanah. Menurut Young (1997) dalam Suprayogo (2003), ada empat keuntungan yang diperoleh melalui penerapan agroforestri antara lain adalah: (1) memperbaiki kesuburan tanah, (2) menekan terjadinya erosi (3) mencegah perkembangan hama dan penyakit, (4) menekan populasi gulma.
Kebun campuran merupakan salah satu sistem agroforestri yang terdiri dari beragam jenis pohon dan tanaman semusim yang menciptakan suatu konfigurasi tajuk yang berlapis-lapis dan membentuk suatu ekosistem yang efisien dalam pemanfaatan ruang, unsur hara, air, energi dan waktu. Kebun campuran sebagai sebuah sistem produksi menghasilkan sumber makanan bagi manusia maupun ternak, sumber bahan bangunan dan sumber energi berupa kayu bakar. Keragaman hasil dari kebun campuran ini menunjukkan produksi total relatif lebih tinggi dibandingkan dengan sistem budidaya tanaman monokultur.
Dalam kesempatan kali ini, akan dibahas tentang kondisi agroekosistem kebun campuran di Desa Karacak Kecamatan Leuwiliang Kabupaten Bogor yang dimasukkan dalam kategori agroekosistem yang sehat.
1.2 Tujuan
• Mengetahui agroekosistem, agroforestri, dan kebun campuran.
• Mengetahui indikator kualitas dalam agroekosistem kebun campuran.
• Mengetahui manajemen dalam mengelola kebun campuran.
II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Agroekosistem
Agroekosistem berasal dari kata sistem, ekologi dan agro. Sistem adalah suatu kesatuan himpunan komponen-komponen yang saling berkaitan dan pengaruh-mempengaruhi sehingga di antaranya terjadi proses yang serasi. Ekologi adalah ilmu tentang hubungan timbal balik antara organisme dengan lingkungannya. Sedangkan ekosistem adalah sistem yang terdiri dari komponen biotic dan abiotik yang terlibat dalam proses bersama (aliran energi dan siklus nutrisi). Pengertian Agro = Pertanian dapat berarti sebagai kegiatan produksi/industri biologis yang dikelola manusia dengan obyek tanaman dan ternak. Pengertian lain dapat meninjau sebagai lingkungan buatan untuk kegiatan budidaya tanaman dan ternak. Pertanian dapat juga dipandang sebagai pemanenan energi matahari secara langsung atau tidak langsung melalui pertumbuhan tanaman dan ternak (Saragih, 2000).
Agroekosistem dapat dipandang sebagai sistem ekologi pada lingkungan pertanian. Agroekosistem kebanyakan dipakai oleh negara atau masyarakat yang berperadaban agraris. Kata agro atau pertanian menunjukan adanya aktifitas atau campur tangan masyarakat pertanian terhadap alam atau ekosistem. Istilah pertanian dapat diberi makna sebagai kegiatan masyarakat yang mengambil manfaat dari alam atau tanah untuk mendapatkan bahan pangan, energi dan bahan lain yang dapat digunakan untuk kelangsungan hidupnya (Pranaji, 2006). Dalam mengambil manfaat ini masyarakat dapat mengambil secara langsung dari alam, ataupun terlebih dahulu mengolah atau memodifikasinya. Jadi suatu agroekosistem sudah mengandung campur tangan masyarakat yang merubah keseimbangan alam atau ekosistem untuk menghasilkan sesuatu yang bermanfaat.
Pendekatan agroekosistem berusaha menanggulangi kerusakan lingkungan akibat penerapan sistem pertanian yang tidak tepat dan pemecahan masalah pertanian spesifik akibat penggunaan masukan teknologi (Sutanto, 2002). Komponen Agroekosistem adalah : Petani., Lahan – tanaman, .Ternak. dan Manajemen/teknologi. Kepentingan pendekatan agroekosistem adalah : 1) Keterpaduan komponen AES untuk kepentingan ekonomis, 2) Keterpaduan komoditas untuk proses produksi hulu ke hilir 3) Keterpaduan wilayah untuk kelestarian lingkungan hidup / sumberdaya alam.
2.2 Agroforestri
ICRAF, International Centre for Research in Agroforestry, memberi definisi tentang agroforestri sebagai suatu nama kolektif untuk sistem dan penggunaan lahan, dimana tanaman keras berkayu (pepohonan, perdu, palem, bambu, dsb) ditanam secara bersamaan dalam unit lahan yang sama dengan tanaman pertanian dan/atau ternak, dengan tujuan tertentu, dalam bentuk pengaturan ruang atau urutan waktu, dan didalamnya terdapat interaksi ekologi dan ekonomi di antara berbagai komponen yang bersangkutan . Dalam Bahasa Indonesia, kata Agroforestry dikenal dengan istilah wanatani atau agroforestri yang arti sederhananya adalah menanam pepohonan di lahan pertanian. Menurut De Foresta dan Michon (1997) dalam Irwanto, 2008, agroforestri dapat dikelompokkan menjadi dua sistem, yaitu sistem agroforestri sederhana dan sistem agroforestri kompleks.
Sistem agroforestri sederhana adalah suatu sistem pertanian dimana pepohonan ditanam secara tumpang-sari dengan satu atau lebih jenis tanaman semusim. Pepohonan bisa ditanam sebagai pagar mengelilingi petak lahan tanaman pangan, secara acak dalam petak lahan, atau dengan pola lain misalnya berbaris dalam larikan sehingga membentuk lorong/pagar.
Sistem agroforestri kompleks, adalah suatu sistem pertanian menetap yang melibatkan banyak jenis tanaman pohon (berbasis pohon) baik sengaja ditanam maupun yang tumbuh secara alami pada sebidang lahan dan dikelola petani mengikuti pola tanam dan ekosistem menyerupai hutan. Di dalam sistem ini, selain terdapat beraneka jenis pohon, juga tanaman perdu, tanaman memanjat (liana), tanaman musiman dan rerumputan dalam jumlah besar. Ciri utama dari sistem agroforestri kompleks ini adalah kenampakan fisik dan dinamika di dalamnya yang mirip dengan ekosistem hutan alam baik hutan primer maupun hutan sekunder, oleh karena itu sistem ini dapat pula disebut sebagai Agroforestri (Icraf dalam Irwanto, 2008).
Jenis-jenis pohon yang ditanam juga sangat beragam, bisa yang bernilai ekonomi tinggi misalnya kelapa, karet, cengkeh, kopi, kakao (coklat), nangka, melinjo, petai, jati dan mahoni atau yang bernilai ekonomi rendah seperti dadap, lamtoro dan kaliandra. Jenis tanaman semusim biasanya berkisar pada tanaman pangan yaitu padi (gogo), jagung, kedelai, kacang-kacangan, ubi kayu, sayursayuran dan rerumputan atau jenis-jenis tanaman lainnya.
2.3 Kebun Campuran
Kebun campuran merupakan salah satu sistem agroforestri yang terdiri dari beragam jenis pohon dan tanaman semusim yang menciptakan suatu konfigurasi tajuk yang berlapis-lapis dan membentuk suatu ekosistem yang efisien dalam pemanfaatan ruang, unsur hara, air, energi dan waktu. Kebun campuran sebagai sebuah sistem produksi menghasilkan sumber makanan bagi manusia maupun ternak, sumber bahan bangunan dan sumber energi berupa kayu bakar. Keragaman hasil dari kebun campuran ini menunjukkan produksi total relatif lebih tinggi dibandingkan dengan sistem budidaya tanaman monokultur.
Kebun campuran dan praktek-praktek agroforestri lainnya telah lama hidup dan berkembang di pedesaan. Hal ini tidak terlepas dari kehidupan di pedesaan yang berbasis pertanian. Kebun campuran merupakan strategi pertanian yang cocok di daerah atas lahan kering. Hasil dari kebun campuran merupakan sumber pendapatan bagi rumah tangga. Selain itu kebun campuran juga tidak dipungkiri mampu berperan dalam konservasi tanah dan air. Peran ini muncul karena keberadaan unsur pepohonan dan vegetasi lainnya melalui mekanisme intersepsi air hujan, mengurangi daya pukul air tanah, infiltrasi air dan serapan air. Peran kebun campuran khususnya dan sistem agroforestri umumnya dalam konservasi tanah dan air ini akan semakin baik dengan semakin tingginya densitas tutupan kanopi tanaman. Selain peran agroforestri dalam konservasi tanah dan air, agroforestri juga diakui berperan dalam konservasi biologi dan iklim mikro.
III
PEMBAHASAN
3.1 Kondisi kebun campuran di Karacak
Lokasi kebun campuran di Karacak umumnya jauh dari rumah namun ada pula lokasi kebun yang berada di pekarangan rumah. Kebun yang berada di pekarangan rumah ini sebenarnya keberadaannya lebih awal dari rumahnya itu sendiri. Hal ini menunjukkan bahwa kebutuhan pemukiman dipenuhi dari area kebun.
Kondisi kebun yang tegakannya sangat rapat menyebabkan sinar matahari tidak dapat menyentuh lantai kebun sehingga tidak ada satu tanamanpun yang tumbuh. Lantai kebun hanya dipenuhi dengan serasah dedaunan. Namun pada kondisi kebun yang tegakannya tidak terlalu rapat masih ada cahaya matahari yang menyentuh lantai kebun dan di bawahnya biasanya ditanami dengan tanaman pertanian.
3.2 Komponen Kebun
• Tanaman Pertanian
Tanaman pertanian tidak pernah dominan dalam kebun campuran di Karacak. Tanaman ini ada pada tegakan yang masih muda atau pada tegakan yang tidak rapat dimana cahaya matahari masih masuk ke dalam kebun. Talas belitung, pisang, ubi kayu merupakan komponen tanaman pertanian yang hasilnya tidak hanya untuk dikonsumsi sendiri akan tetapi juga dijual baik dalam bentuk bahan mentah maupun produk makanan berupa keripik.
Jenis tanaman pertanian yang diusahakan pada kebun yang dekat dengan sumber air atau memiliki akses mudah mendapatkan air antara lain kacang panjang, jagung, bayam, dan mentimun. Hasil tanaman ini biasanya untuk dijual. Jenis kapol saat ini juga mulai dicoba oleh sebagian kecil petani ditanam dalam kebun.
• Tanaman tahunan
Tanaman tahunan yang terdapat dalam kebun adalah pohon-pohon penghasil buah dan pohon-pohon penghasil kayu. Jenis-jenis pohon penghasil buah diantaranya manggis, durian, melinjo, cempedak, petai, jengkol, nangka, rambutan, cempedak, kemang, kuweni, limus, duku, kupa, buni dan kecapi. Jenis-jenis penghasil kayu seperti manii, puspa dan mahoni. Khusus jenis mahoni mulai ditanam saat ada program Gerhan masuk ke Desa Karacak 1 tahun yang lalu.
Kebun campuran didominasi oleh jenis-jenis tertentu. Urutan dominansi jenis yang pertama adalah manggis, kedua jenis durian dan ketiga jenis melinjo. Berikut karakteristik 3 jenis pohon yang dominan dalam kebun campuran di Karacak :
1. Manggis
Pohon manggis yang ada di Karacak berasal dari Desa Barengkok, desa tetangga Karacak yang berada di bagian utara desa. Tinggi pohon bisa mencapai hingga 15 meter. Karakter tinggi seperti itu menjadikan manggis menempati lapisan tajuk kedua bersama dengan jenis-jenis lainnya. Persiangan tajuk dalam memanfaatkan ruang tumbuh dan berkembang pada lapisan tajuk kedua seringkali terjadi karena banyak jenis didalamnya.
Pohon manggis umumnya mulai berbuah pada umur 10 tahun. Ada manggis yang terus berbuah hingga lebih dari 100 tahun. Satu pohon manggis yang produktif dan sehat bisa menghasilkan buah manggis 20 – 50 kg, khusus manggis yang telah tua namun tetap produktif bisa mencapai 100 kg buah. Pemanenan buah manggis dilakukan di atas atau di bawah pohon tergantung lokasi buahnya. Terkadang menggunakan galah untuk posisi manggis yang sulit dijangkau tangan. Buah manggis tidak boleh jatuh karena buah yang jatuh lama-kelamaan akan menjadi keras sehingga tidak bisa dimakan apalagi untuk dijual.
Struktur kayu manggis sangat keras sehingga sangat sulit untuk digergaji. Untuk saat ini kayu manggis tidak dimanfaatkan, namun kita tidak pernah tahu kondisi hari esok.
2. Durian
Pohon durian dalam kebun campuran yang telah dewasa nampak dari kejauhan menempati lapisan tajuk pepohonan paling atas. Tinggi pohon bisa mencapai hingga 40 meter. Dengan karakter pohon yang tinggi ini pohon durian cenderung “ bersahabat “ dengan jenis yang lain karena tidak terjadi persaingan dalam tajuk. Namun tidak jarang pohon durian terkena petir akibat pohon yang menjulang tinggi ini.
Pohon durian mulai berbuah pada umur 10-15 tahun hingga lebih dari 100 tahun. Satu pohon durian yang produktif dan sehat bisa menghasilkan buah durian hingga 500 buah. Buah durian digemari banyak orang dari dulu hingga sekarang.
3. Melinjo
Melinjo biasanya menempati lapisan tajuk kedua bersama dengan manggis dan jenis lainnya. Tinggi pohon bisa mencapai hingga 20-25 meter. Pohon melinjo mulai berbuah pada umur 8-10 tahun. Biasanya melinjo berbuah dalam jangka waktu 3 hingga 4 bulan lamanya. Dalam satu tahun melinjo dapat berbuah 2 hingga 3 kali. Dalam satu kali pemanenan produksi buah 1 pohon melinjo bisa mencapai 30 kg dengan kisaran harga Rp 2.000 – 2.500.
3.3 Peran Konservasi : Dulu Lahan Kritis Sekarang Kebun Campuran
Histori kebun campuran yang dikelola oleh penduduk lokal Karacak tidak terlepas dari histori pemilikan lahan dan upaya konservasi lahan kering daerah atas. Kondisi awal lahan kebun berupa lahan kosong yang kritis, tidak ada tanaman apapun yang tumbuh di atasnya. Informasi yang diperoleh saat eksplorasi menyebutkan bahwa pada dataran yang lebih tinggi atau lahan kering daerah atas dahulu dikelola dengan usaha perkebunan teh pada masa kolonialisme Belanda. Namun ketika Belanda meninggalkan Indonesia maka perkebunan teh tersebut tidak terpelihara lagi dan yang tertinggal adalah akar-akar teh dan lahan tampak tandus dan sangat kritis.
Pemerintah Indonesia melakukan pentertiban lahan khususnya lahan yang belum jelas status kepemilikannya seperti lahan-lahan bekas perkebunan yang dikelola Belanda sebelumnya pada tahun 1960-an. Penertiban kepemilikan lahan dilakukan secara bertahap.
Ngelasir sebagai tahap awal dilakukan untuk memberi batas wilayah yang akan ditetapkan kepemilikannya. Penduduk beramai-ramai disertai aparat desa dan kecamatan menelusuri wilayah desa untuk selanjutnya tanah-tanah gege dikelompokkan ke dalam blok-blok dengan pembatas blok berupa batas alam seperti kali, sungai, jalan setapak. Blok-blok yang sudah dibentuk diberi nama ada blok Salam, blok Pemandangan, blok Tikur, blok Peundeuy, blok Tepis dan lainnya. Ngerincik merupakan tahap lanjutan. Kegiatan pada tahap ngerincik berupa pemberian tanda batas blok dengan menggunakan tambang atau rantai (rincik artinya rantai). Areal lahan yang sudah di-rincik lalu disepakati siapa yang memiliki atau berniat memiliki lahan tersebut untuk selanjutnya dikelola. Lahan-lahan yang relatif subur lebih awal diakui kepemilikannya.
Lahan-lahan yang sudah jelas kepemilikannya baik lahan yang subur maupun lahan kritis selanjutnya dikelola penduduk lokal. Tindakan petani ketika akan mengolah lahan khususnya lahan kritis atau tanah merah diawali dengan tindakan menyiapkan lahan agar siap ditanami. Kondisi lahan kritis yang umumnya berada pada daerah yang miring telah mendorong sebagian besar tanah berpindah dari bagian atas ke bagian bawah atau lembah ketika hujan tiba. Lalu teras-teras dibuat petani sebagai solusi untuk mengantisipasi erosi tanah yang potensial terjadi. Pepohonan yang daunnya relatif mudah lapuk seperti sengon dan kecapi ditanam di bagian ujung teras untuk mengikat tanah-tanah pada tebing. agar tidak runtuh. Selain itu serasah dari dedaunan yang mudah lapuk ini akan cepat memperbaiki kondisi tanah kritis yang miskin hara. Areal lahan kritis akhirnya berubah menjadi areal hijau yang membentuk sebuah ekosistem baru yang kini menjadi bagian dari sistem kehidupan di pedesaan.
Histori telah mengungkap bahwa kebun campuran pada awalnya dikembangkan dalam konteks konservasi lahan kritis. Upaya memanfaatkan sekaligus menyelamatkan lahan kritis ini menjadi kebun campuran merupakan suatu pembelajaran yang perlu untuk diketahui generasi penerus. Sebidang tanah merah milik desa sengaja dipertahankan hingga saat ini sebagai bukti sejarah konservasi tanah dan air sekaligus pemanfaatan lahan kritis.
Gambar 1. Perkembangan kebun campuran
3.4 Indikator Kualitas Agroekosistem
• Kandungan bahan organik tanah tinggi
Pepohonan, tanaman semusim (bila ada) dan gulma dalam kebun campuran memberikan masukan bahan organik sepanjang tahun melalui daun, ranting dan cabang yang telah gugur di atas permukaan tanah, yang selanjutnya bagian tanaman yang telah mati ini disebut dengan seresah (litter). Di bagian bawah (dalam tanah), pepohonan memberikan masukan bahan organik melalui akar-akar yang telah mati, tudung akar yang mati, eksudasi akar dan respirasi akar. Bahan organik sebagian besar (45%) tersusun oleh karbon (C), maka untuk menyatakan kandungan bahan organik tanah biasanya dinyatakan dengan kandungan total C (-C-organik).
Bahan organik tanah berperanan sangat penting dalam kesuburan tanah, baik sifat kimia, fisika maupun biologi tanah. Dari segi kimia, BOT berperanan penting dalam menambah unsur hara dan meningkatkan kapasitas tukar kation (penyangga hara = buffer). Meningkatnya kapasitas tukar kation tanah ini dapat mengurangi kehilangan unsur hara yang ditambahkan melalui pemupukan, atau dari hasil mineralisasi BOT, sehingga BOT dapat meningkatkan efisiensi pemupukan.
Dari segi fisika tanah, tingginya kandungan BOT dapat mempertahankan kualitas sifat fisik tanah sehingga membantu perkembangan akar tanaman dan kelancaran siklus air tanah antara lain melalui pembentukan pori tanah dan kemantapan agregat tanah. Dengan demikian jumlah air hujan yang dapat masuk ke dalam tanah (infiltrasi) semakin meningkat sehingga mengurangi aliran permukaan dan erosi. Selain itu bahan organik mampu mengikat air dalam jumlah besar, sehingga dapat mengurangi jumlah air yang hilang.
Dari segi biologi tanah, bahan organik tanah juga memberikan manfaat biologi melalui penyediaaan energi bagi berlangsungnya aktivitas organisme, sehingga meningkatkan kegiatan organisme mikro maupun makro di dalam tanah.
• Kehilangan hara berkurang
Di daerah tropik basah terutama daerah dengan curah hujan tinggi, unsur hara tidak dapat terambil oleh tanaman akan tetapi hanyut ke lapisan tanah bawah. Dengan kebun campuran kehilangan hara ini diharapkan dapat diperkecil, karena adanya akar pepohonan yang umumnya tumbuh lebih dalam dapat menyerap unsur hara yang hanyut tersebut. Semakin dalam dan berkembang perakaran pohon tersebut semakin banyak unsur hara yang dapat diselamatkan, sehingga akar pepohonan ini menyerupai jaring yang akan menangkap unsur hara yang mengalir ke lapisan bawah, fungsi ini dinamakan sebagai "jaring penyelamat hara".
• Sifat fisik tanah semakin baik
Adanya seresah yang menutupi permukaan tanah serta penutupan tajuk pepohonan menyebabkan kondisi di permukaan tanah dan lapisan tanah lebih lembab, temperatur dan intensitas cahaya lebih rendah. Kondisi iklim mikro yang demikian ini sangat sesuai untuk kegiatan dan perkembangbiakan organisme. Kegiatan dan perkembangan organisme ini semakin cepat karena ketersediaan bahan organik sebagai sumber energi cukup terjamin. Kegiatan organisme dalam tanah berpengaruh terhadap beberapa sifat fisik tanah seperti terbentuknya pori makro (biopores) dan pemantapan agregat. Peningkatan jumlah pori makro dan kemantapan agregat pada gilirannya akan meningkatkan kapasitas infiltrasi dan sifat aerasi tanah.
Perbaikan kondisi fisik tanah ini akan mendorong pertumbuhan akar tanaman, sehingga limpasan permukaan dan erosi dapat ditekan. Selain itu, akar pepohonan yang telah mati akan meninggalkan liang yang bermanfaat untuk perbaikan pertumbuhan akar tanaman yang ditanam pada musim berikutnya.
3.5 Manajemen Agroekosistem Kebun Campuran
Kebun campuran umumnya berlokasi di lahan kering daerah atas atau daerah perbukitan di wilayah Karacak. Kebun campuran tersebut ditumbuhi dengan pepohonan. Mengapa kebun campuran dengan pepohonan yang dipilih penduduk lokal untuk pemanfaatan lahan kering bagian atas ? Padahal pepohonan baik pohon penghasil buah maupun kayu membutuhkan waktu yang bertahun-tahun untuk dapat diperoleh hasilnya. Hal ini berbeda dengan tanaman semusim atau tanaman yang cepat menghasilkan yang dalam jangka pendek dapat berproduksi dengan waktu produksinya dapat diatur.
Budidaya tanaman semusim atau tanaman lain yang cepat menghasilkan umumnya dikelola lebih intensif dibandingkan dengan kebun campuran. Hal itu berarti bahwa input produksi seperti tenaga kerja dan modal harus dikeluarkan lebih banyak untuk mengelola tanaman yang cepat menghasilkan. Selain itu tanaman yang cepat menghasilkan memiliki keterbatasan masa produksi sehingga setiap saat tanaman tersebut harus diganti dengan tanaman yang baru agar diperoleh hasil.
Kebun campuran berbeda dengan budidaya tanaman cepat menghasilkan. Pengorbanan tenaga kerja dan modalnya hanya dikeluarkan saat penanaman. Pemeliharan kebun campuran tidak intensif dan masa produksinya relatif panjang hingga ratusan tahun.
Kebun campuran tradisional umumnya memiliki pola tanam yang tidak teratur khususnya dalam jarak tanam antar satu pohon dengan lainnya. Kondisi tegakan yang terdiri dari beragam jenis pohon dan jarak tanam yang tidak teratur menampakan profile kebun campuran seperti hutan alam.
Dalam sistem pertanian campuran, kompetisi antar tanaman yang ditanam berdampingan pada satu lahan yang sama sering terjadi, bila ketersediaaan sumber kehidupan tanaman berada dalam jumlah terbatas. Kompetisi ini biasanya diwujudkan dalam bentuk hambatan pertumbuhan terhadap tanaman lain. Hambatan dapat terjadi secara langsung maupun tidak langsung. Hambatan secara langsung, misalnya melalui efek allelophathy, jarang dijumpai di lapangan. Hambatan tidak langsung dapat melalui berkurangnya intensitas cahaya karena naungan pohon, atau menipisnya ketersediaan hara dan air karena dekatnya perakaran dua jenis tanaman yang berdampingan. Tanaman kadang-kadang mempengaruhi tanaman lain melalui ‘partai ketiga’ yaitu bila tanaman tersebut dapat menjadi inang bagi hama atau penyakit bagi tanaman lainnya
Beberapa cara yang dapat dilakukan untuk menekan pengaruh merugikan dari pohon, antara lain adalah:
• Mengatur tajuk pohon
Tinggi tanaman semusim biasanya lebih rendah daripada pohon. Hal ini menyebabkan pohon dapat menciptakan naungan, sehingga menurunkan jumlah cahaya yang dapat dipergunakan tanaman semusim untuk pertumbuhannya. Untuk mengurangi pengaruh merugikan pohon terhadap tanaman semusim tersebut, petani biasanya mengatur jarak tanam sekaligus melakukan pemangkasan beberapa cabang pohon.
• Mengatur pertumbuhan akar
Dalam melakukan pemangkasan cabang pohon, ada dua hal yang perlu diperhatikan dengan seksama adalah tinggi pangkasan dari permukaan tanah dan frekuensi pemangkasan. Tinggi pangkasan batang yang terlalu dekat dengan permukaan tanah akan mendorong terbentuknya akar-akar halus pada tanah lapisan atas, sehingga peluang untuk terjadinya kompetisi akan air dan hara dengan tanaman semusim menjadi lebih besar. Hal yang sama juga akan terjadi bila frekuensi pemangkasan tinggi. Dangkalnya sistem perakaran pohon sebagai akibat pengelolaan pohon yang kurang tepat ini juga akan merugikan pertumbuhan pohon itu sendiri. Perakaran yang dangkal mengakibatkan pohon menjadi kurang tahan terhadap kekeringan pada musim kemarau.
IV
KESIMPULAN
• Agroekosistem merupakan ekosistem yang dimodifikasi dan dimanfaatkan secara langsung atau tidak langsung oleh manusia untuk memenuhi kebutuhan akan pangan dan atau sandang.
• Agroforestri merupakan sistem dan penggunaan lahan, dimana tanaman keras berkayu ditanam secara bersamaan dalam unit lahan yang sama dengan tanaman pertanian dan/atau ternak, dengan tujuan tertentu.
• Kebun campuran merupakan salah satu sistem agroforestri yang terdiri dari beragam jenis pohon dan tanaman semusim yang menciptakan suatu konfigurasi tajuk yang berlapis-lapis dan membentuk suatu ekosistem yang efisien.
• Komponen kebun campuran meliputi tanaman pertanian dan tanaman tahunan.
• Indikator dalam kesehatan agroekosistem kebun campuran antara lain kandungan bahan organik tanah tinggi, kehilangan hara berkurang, dan sifat fisik tanah semakin baik.
• Cara untuk memanajemen kebun campuran dalam rangka mengurangi tingkat persaingan antar tanaman adalah mengurangi tajuk pohon, dan mengatur pertumbuhan akar.
DAFTAR PUSTAKA
Irwanto, 2008. Peningkatan Produktivitas Lahan dengan Sistem Agroforestri. www.irwantoshut.com. Diakses tanggal 19 Mei 2010
Saragih, B. 2000. Agribisnis, Paradigma Baru Pembangunan Ekonomi Berbasis Pertanian. Yayasan Mulia Persada dan PT Surveyor Indonesia, Jakarta.
Suprayogo. D, K Hairiah, N Wijayanto, Sunaryo dan M Noordwijk.2003. Peran Agroforestri pada Skala Plot: Analisis Komponen Agroforestri sebagai Kunci Keberhasilan atau Kegagalan Pemanfaatan Lahan Indonesia. World Agroforestry Centre (ICRAF), Southeast Asia Regional Office. PO Box 161 Bogor, Indonesia
Sutanto, S. 2002. Pertanian Organik. Menuju Pertanian Alternatif dan Berkelanjutan. Penerbit Kanisius, Yogyakarta.
Sabtu, 26 Maret 2011
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penyakit tumbuhan adalah kondisi dimana sel dan jaringan tanaman tidak berfungsi secara normal, yang ditimbulkan karena gangguan secara terus menerus oleh agen patogenik (biotik) atau faktor lingkungan (abiotik) dan akan menghasilkan perkembangan gejala (Agrios, 1988). Penyakit tanaman terjadi bila salah satu atau beberapa fungsi fisiologis tumbuhan menjadi abnormal karena adanya gangguan patogen atau kondisi lingkungan tertentu (faktor abiotik). Sehingga suatu tanaman bisa dikatakan sehat apabila mampu melangsungkan fungsi fisiologisnya secara optimal sesuai kemampuan genetisnya.
Salah satu penyakit penting yang menyerang tanaman nilam adalah penyakit layu bakteri. Penyakit layu bakteri nilam dapat menimbulkan kematian nilam cukup besar, dan menurunkan produksi nilam dan kerugian hasil mencapai 60-80% pada tahun 1991 (Asman et al., 1993). Penyakit ini telah menyebar ke daerah sentra produksi di Sumatera Barat, Sumatera Utara dan Nangro Aceh Darusalam (NAD). Akhir-akhir ini penyakit layu bakteri nilam telah menyebar luas dan merupakan ancaman terhadap pertanaman nilam. Gejala penyakit berupa tanaman layu pada cabang-cabang tanpa suatu urutan yang teratur dan gejala lanjut berupa seluruh bagian tanaman layu atau mati dalam waktu singkat (Sitepu dan Asman, 1989).
Penyakit layu bakteri nilam disebabkan oleh Ralstonia solanacearum merupakan salah satu penyakit tanaman paling berbahaya yang tersebar luas di daerah tropika dan sub tropika (Hayward, 1984), dan banyak menyerang tanaman pertanian di antaranya tomat, kacang tanah, pisang, kentang, tembakau dan suku Solanaceae lainnya (Persley et al., 1985).
Pengendalian penyakit yang dilakukan adalah pemakaian mulsa jerami padi, ampas nilam, antibiotik, pemupukan dengan abu sekam, tetapi hasil dicapai masih kurang memuaskan (Asman, 1996). Penggunaan agens hayati merupakan salah satu alternatif pengendalian yang diharapkan dapat mengatasi masalah tersebut. Di antara antagonis yang telah dikembangkan adalah Pseudomonas fluoresen dan Bacillus spp.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apakah penggunaan agen pengendali hayati Pseudomonas fluoresen dan Bacillus spp. dapat efektif untuk mengendalikan bakteri Ralstonia solanacearum.?
2. Apakah penggunaan agen hayati Pseudomonas fluoresen dan Bacillus spp. menguntungkan bagi lingkungan?
1.3 Tujuan
1. Untuk mengetahui penggunaan agen hayati Pseudomonas fluoresen dan Bacillus spp. dapat efektif untuk mengendalikan bakteri Ralstonia solanacearum
2. Untuk mengetahui keuntungan dan kelebihan dari penggunaan agen hayati Pseudomonas fluoresen dan Bacillus spp. dapat efektif untuk mengendalikan bakteri Ralstonia solanacearum
1.4 Manfaat
1. Untuk Masyarakat
• Supaya masyarakat mengetahui tentang manfaat dari Pseudomonas fluoresen dan Bacillus spp. dapat efektif mengendalikan bakteri Ralstonia solanacearum dengan lebih ramah lingkungan daripada penggunaan fungisida yang berbahaya bagi lingkungan.
2. Untuk Mahasiswa
• Setelah membaca dan mengetahui makalah ini diharapkan para mahasiswa dapat menerapkan agen pengendali hayati Pseudomonas fluoresen dan Bacillus spp. Sebagai pengendali bakteri Ralstonia solanacearum yang lebih ramah lingkungan dan dapat menularkan ilmunya ke khalayak umum.
BAB II
POKOK BAHASAN
2.1 PENYAKIT LAYU BAKTERI NILAM
2.1.1 Gejala Penyakit
Di lapangan, penyakit layu bakteri nilam menyebar secara merata pada satu areal pertanaman dengan gejala daun layu dan diakhiri dengan kematian tanaman dalam waktu singkat. Gejala awal serangan penyakit berupa salah satu daun pucuk layu dan diikuti dengan daun bagian bawah. Setelah terlihat gejala lanjut dengan intensitas serangan di atas 50%, tanaman akan mati dalam waktu 7−25 hari. Pada serangan lanjut, akar dan pangkal batang membusuk dan terlihat adanya massa bakteri berwarna kuning keputihan seperti susu. Bentuk gejala ini merupakan ciri khas dari serangan patogen penyebab penyakit layu bakteri (Nasrun, 2005) (Gambar 1).
Gambar 1. Gejala penyakit layu bakteri nilam; (a) penyebaran gejala penyakit di lapangan, (b) gejala penyakit pada satu daun pucuk dan diikuti dengan daun bagian bawah, (c) akar nilam terinfeksi bakteri patogen, Rs adalah massa bakteri berwarna putih susu.
(Anonymous, 2010)
Bila potongan batang nilam yang terinfeksi direndam di dalam air maka akan terlihat aliran massa bakteri patogen. Hasil pengamatan pada sayatan tipis batang tersebut secara mikroskopis menunjukkan adanya massa bakteri patogen yang keluar dari jaringan pembuluh kayu. Melalui metode ini dapat diketahui secara pasti bahwa nilam yang bergejala layu tersebut telah terinfeksi oleh bakteri patogen pembuluh kayu. Metode ini merupakan karakterisasi awal secara makroskopis dan mikroskopis serangan bakteri patogen pembuluh kayu (Nasrun 2005).
2.1.2 Sifat-sifat Bakteri Patogen
Pada medium Yeast Peptone Agar (YPA), bakteri patogen berbentuk koloni tidak teratur, berwarna putih dan fluidal yang merupakan ciri khas koloni R. Solanacearum (Sitepu dan Asman 1989; Radhakrishan et al. 1997; Supriadi et al. 2000; Nasrun 2005). Bakteri patogen mempunyai daya virulensi yang berbeda-beda dengan masa inkubasi 14,60−39,30 hari setelah inokulasi (Nasrun 2005).
Bakteri R. solanacearum mempunyai reaksi negatif terhadap hidrolisis pati, gelatin, arginin dan produksi levan, dan bereaksi positif terhadap uji katalase, oksidase, akumulasi PHB, dan denitrifikasi. Isolat bakteri patogen dapat tumbuh pada NaCl 0−2% dengan pH 4−8,50 dan suhu 13−37oC, tetapi tidak dapat tumbuh pada suhu 41oC. Jika bakteri ditumbuhkan pada medium YPA ditambah tetrazolium salt dan diinkubasi selama 24 jam maka akan terlihat koloni berwarna putih, fluidal dengan pusat koloni berwarna merah jambu (Nasrun 2005) (Gambar 2). Tipe koloni ini merupakan koloni R. solanacearum virulen (Hayward 1994).
Gambar 2 Koloni R. solanacearum di dalam cawan petri
(Anonymous, 2010)
Dari pengecatan negatif dan setelah diuji dengan HCl terlihat bakteri berbentuk batang dan bersifat gram negatif. Berdasarkan karakterisasi bakteri patogen dengan berpedoman pada sifat-sifat bakteri dan bentuk koloni bakteri dengan mengacu pada metode Hayward (1976) dan Denny dan Hayward (2001), diketahui bahwa bakteri patogen penyebab penyakit layu bakteri pada nilam adalah R. solanacearum(Gambar 3).
Gambar 3 Mikrografi bakteria R. solanacearum
(Anonymous, 2010)
Adapun klasifikasi bakteri Ralstonia solanacearum, adalah :
Kerajaan : Prokariotik
Divisi : Gracilicutes
Kelas : Schizomycetes
Suku : Eubacteriales
Keluarga : Pseudomonadaceae
Marga : Ralstonia
Jenis : Ralstonia solanacearum
R. solanacearum dapat menggunakan sumber karbon dari dektrosa, manitol, sorbitol, dulsitol, trehalosa, laktosa, maltosa dan selobiosa, yang berarti bakteri ini termasuk biovar III (Hayward 1964; Denny dan Hayward 2001). Hasil uji patogenisitas pada berbagai jenis tanaman menunjukkan bahwa isolat R. solanacearum dapat menginfeksi tomat, cabai, terung, dan tembakau dengan memperlihatkan gejala layu. Sebaliknya R. solanacearum tidak menginfeksi kacang tanah lokal, jahe, pisang emas, pisang cavendish, dan heliconia (Nasrun 2005). Hasil uji kisaran inang ini menunjukkan bahwa R. Solanacearum dapat menyerang tanaman kelompok Solanaceae, dan bakteri ini termasuk ke dalam ras 1 (Buddenhagen et al. 1962 dalam Hayward 1964).
2.1.3 Penyebaran Bakteri Patogen
R. solanacearum merupakan patogen tular tanah dan dapat menyebar dengan mudah melalui bahan tanaman, alat pertanian, dan tanaman inang (Sitepu dan Mogi 1996). Kemampuan bakteri tanah bertahan hidup diduga sangat bergantung pada keberadaan tanaman inang. Supriadi et al. (1995) menemukan berbagai tanaman inang R. solanacearum dari berbagai lokasi di Indonesia. Isolat-isolat yang diperoleh dari tanaman inang tersebut bervariasi dalam hal biovar dan patogenisitasnya. Strain patogen yang spesifik pada tanaman inang terdapat pada lahan tertentu. Hal tersebut berkaitan dengan faktor lingkungan, baik faktor abiotik seperti suhu, tipe tanah, dan curah hujan maupun faktor biotik, sebagai contoh keberadaan nematoda dapat memperparah serangan penyakit layu bakteri pada beberapa jenis tanaman (Hayward 1994) termasuk nilam, karena nilam merupakan salah satu tanaman inang bagi nematoda (Mustika dan Nuryani 1993; Mustika 1996).
2.2 PENGENDALIAN HAYATI PENYAKIT LAYU BAKTERI NILAM
Pengendalian hayati merupakan alternatif pengendalian penyakit layu pada nilam. Bakteri Pseudomonas fluorescens dan Bacillus sp. akhir-akhir ini banyak dimanfaatkan untuk pengendalian penyakit tanaman (Campbell 1989).
Pseudomonas fluoresen dapat menekan perkembangan penyakit layu bakteri jahe (Mulya et al., 2000) yang disebabkan oleh Ralstonia solanacearum. Pseudomonas fluorescens WCS 374 dari kelompok Pseudomonas fluoresen mengendalikan penyakit layu fusarium pada tanaman radish melalui induksi ketahanan sistemik dengan menghasilkan asam salisilat pada kondisi Fe rendah (Press et al., 2001). Begitu juga Pseudomonas fluorescens strain A 506 dapat mengendalikan penyakit bacterial speck yang disebabkan bakteri Pseudomonas syringae pv. tomato pada tanaman tomat sampai 78% (Wilson et al., 2002 ) dan penyakit fire blight disebabkan oleh Erwinia amylovora pada tanaman pear dan apel sampai 50-80% dalam waktu 24 hari setelah aplikasi (Lindow dan Suslow, 2003). Selanjutnya Pseudomonas fluoresen dapat mengendalikan penyakit Lincat yang disebabkan oleh Ralstonia solanacearum pada tembakau (Heru, 2006).
Dari hasil pengujian Pseudomonas fluoresen yang berasal dari rizosfer nilam, diperoleh beberapa isolat Pseudomonas fluoresen yang dapat menekan pertumbuhan R. solanacearum penyebab penyakit layu bakteri pada nilam (Nasrun et al., 2004 dan Nasrun et al., 2005).
Begitu pula dengan Bacillus spp. (seperti Bacillus subtillis) dapat mengendalikan penyakit layu bakteri pada kentang dan meningkatkan hasil umbi kentang sampai 160% (Sunaina et al., 2003). B. subtillis pada biji tomat dapat mengendalikan penyakit layu bakteri yang disebabkan oleh Ralstonia solancearum (Karuna et al., 2003). Selanjutnya Bacillus spp. dapat mengendalikan penyakit lincat disebabkan oleh Ralstonia solanacearum pada tanaman tembakau (Heru, 2006).
Pemanfaatan kombinasi antagonis dalam pengendalian penyakit tanaman merupakan langkah perbaikan pendekatan pengendalian hayati. Kombinasi antagonis ini diharapkan dapat meningkatkan kemampuan antagonis tingkat perlindungan yang lebih tinggi, karena dapat mengurangi variabilitas antagonis (Guetsky et al., 2001) dan mempunyai kemampuan penekanan patogen secara mekanisme terpadu dari setiap antagonis (Jetiyanon dan Kloepper, 2002 dalam Boer et al., 2003). Seperti Pseudomonas fluorescens dan Bacillus pumilis dapat mengendalikan Botrytis cinerea pada stroberi yang menghasilkan senyawa volatile dengan pengaruh fungistatik (Guetsky et al., 2002).
Dari mekanisme antagonistik terlihat Pseudomonas fluoresen lebih cenderung menggunakan kemampuan kolonisasi akar dan produksi siderofor dan asam sianida, disamping antibiotik yang begitu rendah. Sebaliknya Bacillus spp mempunyai mekanisme antagonistik lebih cenderung dengan kemampuan produksi antibiotik (Campbell, 1989), sehingga dalam hal ini untuk meningkatkan kemampuan kedua antagonis tersebut sebaiknya dilakukan kombinasi mekanisme antagonistik kedua agens hayati tersebut.
Dari hasil penelitian pemanfaatan kombinasi agens hayati Pseudomonas fluoresen dan Bacillus spp. Diharapkan dapat meningkatkan efikasi mekanisme pengendalian hayati kedua agens tersebut terhadap penyakit layu bakteri nilam. Melalui penelitian pengujian tersebut akan didapatkan kombinasi agen hayati yang dapat mengendalikan penyakit layu bakteri nilam secara efektif dan efisien sehingga diharapkan masalah penyakit layu bakteri nilam dapat diatasi dan produksi nilam dapat ditingkatkan secara maksimal.
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Perkembangan Penyakit Layu Bakteri
Tanaman nilam yang diperlakukan dengan isolat Bacillus spp. (Bc 26, Bc 80, dan Bc 81) dan isolate Pseudomonas fluoresen (Pf 101, Pf 146, Pf 170) dalam bentuk kombinasi (1 : 1) ditanam pada kebun yang telah terinfeksi oleh bakteri patogen (Ralstonia solanacearum), menunjukkan bahwa kombinasi strain Bacillus spp. Bc 26 dan Pseudomonas fluoresen Pf 101 mempunyai kemampuan paling tinggi dalam menekan perkembangan penyakit layu bakteri nilam. Hal ini jelas terlihat sampai pengamatan terakhir (63 Hari Setelah Tanam ”HST”) bahwa tanaman baru menunjukkan gejala daun layu sebagai gejala penyakit (Tabel 1). Sebaliknya nilam, yang tidak diperlakukan dengan strain Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen (kontrol), pada masa inkubasi 21 HST telah menunjukkan gejala daun layu. Dalam hal ini bahwa kombinasi Bacillus spp. Bc 26 dan Pseudomonas fluoresen Pf 101 mampu menahan muncul gejala penyakit (Tabel 1). Selanjutnya kombinasi strain Bacillus spp. Bc 80 dan Pseudomonas fluoresen Pf 101 dapat menunda munculnya gejala penyakit dari 21 HST menjadi 56 HST, dan kombinasi strain Bacillus spp. Bc 26 dan Pseudomonas fluoresen Pf 146 serta Bacillus spp. Bc 81 dan Pseudomonas fluoresen Pf 101 dari 21 HST menjadi 49 HST. Sebaliknya kombinasi strain Bacillus spp Bc 81 dan Pseudomonas fluoresen Pf 170 tidak mampu menekan perkembangan penyakit dengan penundaan dari 21 HST menjadi 28 HST.
Tabel 1. Pengaruh Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen terhadap masa inkubasi gejala penyakit layu bakteri pada nilam di lapang
Bacillus spp. (Bc) dan Pseudomonas fluoresen (Pf) Masa inkubasi gejala penyakit (HST)
Bc 26 + Pf 101 63 c
Bc 26 + Pf 146 49 bc
Bc 26 + Pf 170 35 ab
Bc 80 + Pf 101 56 c
Bc 80 + Pf 146 42 b
Bc 80 + Pf 170 35 ab
Bc 81 + Pf 101 49 b
Bc 81 + Pf 146 35 ab
Bc 81 + Pf 170 28 a
Bc 26 41 b
Bc 80 29 a
Bc 81 24 a
Pf 101 58 c
Pf 146 33 ab
Pf 170 26 a
Kontrol 21 a
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji DMRT pada p =0,05
Pemberian Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen secara terpisah menunjukkan penundaan gejala penyakit lebih cepat dibandingkan pemberian Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen secara kombinasi. Pemberian Pseudomonas fluoresen Pf 101 secara terpisah mampu menunda muncul gejala penyakit lebih lama yaitu dari 21 HST menjadi 58 HST dibandingkan agen hayati lainnya. Selanjutnya diikuti oleh Bacillus spp. Bc 26 dengan masa penundaan gejala penyakit dari 21 HST menjadi 41HST. Sebaliknya Pseudomonas fluoresen Pf 146 dan Pf 170 serta Bacillus spp. Bc 80 dan Bc 81 kurang mampu menekan perkembangan penyakit setelah dibandingkan dengan kontrol. Dalam hal ini jelas terlihat pemberian Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen secara kombinasi menunjukkan penundaan gejala penyakit lebih lama dibandingkan dengan pemberian Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen secara terpisah. Berarti antara Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen terjadi interaksi dalam menekan perkembangan penyakit layu bakteri nilam. Pada akhir pengamatan (63 HST), kombinasi strain Bacillus spp. Bc 26 dan Pseudomonas fluoresen Pf 101 terlihat mampu menekan perkembangan penyakit secara nyata lebih besar dibandingkan strain lainnya dengan penekanan intensitas penyakit yaitu dari 63,90% menjadi
8,57%. Sebaliknya kombinasi strain Bacillus spp. Bc 81 dan Pseudomonas fluoresen Pf 170 kurang mampu menekan perkembangan penyakit (dengan intensitas penyakit yang tinggi 61,10%) dan tidak berbeda nyata dengan nilam tanpa perlakuan (63,90%).
Pemberian Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen secara terpisah memperlihatkan penekanan intensitas penyakit lebih rendah yaitu 63,90% menjadi 28,57-60,47% dibandingkan dengan pemberian Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen secara bersamaan. Pemberian Pseudomonas fluoresen Pf 101 secara terpisah mampu menekan intensitas penyakit lebih besar dibandingkan dengan agen hayati lainnya secara terpisah yaitu dari 63,90% menjadi 28,57% dan diikuti oleh Bacillus spp. Bc 26 yaitu dari 63,90% menjadi 30,33%. Sebaliknya Bacillus spp. Bc 81 dan Pseudomonas fluoresen Pf 170 secara terpisah tidak memperlihatkan adanya penekanan intensitas penyakit. Dalam hal ini terlihat adanya interaksi positif antara Bacillus spp. Bc 26 dan Pseudomonas fluoresen Pf 101 dalam menekan perkembangan penyakit layu bakteri nilam.
Kemampuan antagonistik kedua strain tersebut dalam menekan perkembangan penyakit dapat dihubungkan dengan mekanisme penghambatan oleh senyawa antibiosis, seperti antibiotik yang dihasilkan kedua strain tersebut (Campbell, 1989). Selanjutnya menurut (Sastrosuwignyo, 1988) bahwa Bacillus spp. dapat menghasilkan antibiotik polipeptida-subtilin, gramisidin, bacitracin, polimiksin, fitoaktin dan bulbiformin. Begitu pula dengan strain Pseudomonas fluoresen juga dapat menghasilkan antibiotik seperti Pseudomonas fluorescens CHAO dapat menghasilkan antibiotik pyoluteorin (Plt) dan 2-4-diacetyl phyloroglucinol (Phl) yang dapat menghambat Erwinia carotovora dan Gaeunannomyces graminis. Hal ini jelas terlihat dari hasil pengujian Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen secara in vitro pada medium PDA dapat menekan pertumbuhan Ralstonia solanacearum (Chrisnawati et al., 2006). Selanjutnya strain Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen, di samping menghasilkan antibiosis juga mempunyai kemampuan yang tinggi dalam mengkolonisasi akar tanaman, sehingga strain tersebut mampu berkompetisi dalam ruang dan nutrisi dengan bakteri patogen, termasuk patogen tular tanah seperti R. solanacearum. Hal ini dikarenakan Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen mampu menggunakan berbagai substrat sebagai sumber nutrisi, dan mempunyai pertumbuhan yang jauh lebih cepat dibandingkan bakteri patogen, sehingga dapat mempertahankan populasi secara optimal di akar tanaman (Campbell, 1989).
Kompetisi ruang antara Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen dengan bakteri patogen terjadi melalui pembatasan perkembangan dan penyebaran sekunder bakteri patogen oleh Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen, sehingga Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen terdistribusi secara luas sepanjang system perakaran (Weller dan Cook, 1983). Di samping itu kompetisi nutrisi juga terjadi sebagai akibat terjadinya peningkatan populasi yang tinggi dari Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen, terutama dalam menggunakan sumber karbon, nitrogen, dan Fe3+ untuk pertumbuhan dan aktivitasnya yang dapat mengakibatkan sumber nutrisi yang tersedia untuk kebutuhan patogen menjadi terbatas (Bull et al., 1991). Dalam hal ini, efektivitas Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen dalam menekan patogen ditentukan oleh kemampuannya menghasilkan antibiosis, induksi ketahanan, kompetisi, dan mengkolonisasi system perakaran dalam rentang waktu yang lama dan faktor lingkungan serta penyebaran bakteri di dalam tanah (Janisiewicz et al., 2000).
3.2. Pertumbuhan Tanaman
Nilam yang diperlakukan dengan Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen, baik secara kombinasi maupun terpisah, menunjukkan tinggi tanaman (37,23 - 64,17 cm) lebih tinggi dibandingkan nilam yang tidak diperlakukan dengan Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen (kontrol) yaitu 35,53 cm (Tabel 2).
Tabel 2. Pengaruh Bacillus spp dan Pseudomonad fluoresen terhadap pertumbuhan tanaman nilam terinfeksi penyakit layu bakteri di lapang pada 63 hari setelah tanam (HST)
Bacillus sp (Bc) dan Pseudomonas
fluoresen (Pf) Tinggi tanaman (cm) Jumlah daun total (daun/
tanaman) Jumlah tunas total (tunas/tanaman)
Bc 26 + Pf 101 52,77c 104,67 e 25,33 c
Bc 26 + Pf 146 43,33 b 51,33 cd 19,33 bc
Bc 26 + Pf 170 44,17 b 42,00 c 17,67 b
Bc 80 + Pf 101 53,50 c 58,00 d 18,00 b
Bc 80 + Pf 146 39,03 ab 22,33 a 8,67 a
Bc 80 + Pf 170 37,23 a 17,33 a 5,33 a
Bc 81 + Pf 101 45,80 b 54,67 c 19,00 bc
Bc 81 + Pf 146 39,10 ab 24,67 a 11,33 b
Bc 81 + Pf 170 37,43 a 34,33 bc 10,67 ab
Bc 26 54,97 a 41,33 b 14,00 b
Bc 80 44,10 a 13,30 d 7,60 a
Bc 81 35,93 b 22,00 d 6,00 a
Pf 101 64,17 a 98,60 a 16,00 b
Pf 146 45,40 b 20,33 d 7,67 a
Pf 170 36,60 b 17,33 d 9,00 a
Kontrol 35,53 a 32,20 d 10,33 ab
Keadaan ini memperlihatkan adanya pengaruh Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen terhadap pertumbuhan tanaman. Tinggi tanaman nilam yang diperlakukan dengan Bacillus spp. Bc 26 dan Pseudomonas fluoresen Pf 101 secara kombinasi (52,77 cm) dan terpisah (54,97 dan 64,17 cm) tidak berbeda nyata dan lebih besar dibandingkan dengan Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen lainnya baik secara kombinasi maupun terpisah. Dalam hal ini juga terlihat tidak terjadi pengaruh interaksi antara Bacillus spp. dengan Pseudomonas fluoresen terhadap jumlah daun. Rendahnya jumlah daun total pada nilam tanpa perlakuan Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen disebabkan tingginya kematian tanaman sebagai akibat tingginya perkembangan penyakit layu pada tanaman tersebut. Adapun tanaman yang bertahan hidup menunjukkan pertumbuhan daun yang rendah dan sebagian menjadi layu. Keadaan ini memperlihatkan adanya pengaruh Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen terhadap pertumbuhan tanaman. Peningkatan pertumbuhan tanaman yang diperlakukan dengan Bacillus spp. dan Pseudomons fluoresen, di samping melalui penekanan penyakit, dapat juga dihubungkan dengan pengaruh tidak langsung dari aktivitas Pseudomonas fluoresen dalam menghasilkan hormone tumbuh yang dapat merangsang pertumbuhan akar tanaman (Campbell, 1989). Terutama Pseudomonas fluoresen dapat berperan sebagai Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) yang berasosiasi dengan akar tanaman dapat menghasilkan hormon tumbuh di antaranya auksin, giberallin dan sitokinin (Landa et al., 2002; Vidhyasekaran, 1991 cit. Vydhyasekaran, 2004).
BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.Kesimpulan
• Penggunaan agen pengendali hayati Pseudomonas fluoesen dan Bacillus spp. sangat efektif untuk mengendalikan bakteri Ralstonia solanocearum
• Penggunaan Bacillus spp. dan Psedumonas fluoesen apabila digunakan secara bersama-sama sangat menguntungkan karena dapat menekan perkembangan penyakit layu bakteri pada nilam.
5.2. Saran
• Bagi Masyrakat
Supaya lebih selektif untuk memilih agen pengendali hayati, selain melihat dari kelebihan juga harus mempertimbangkan kelemahannya untuk jangka yang panjang.
• Bagi Mahasiswa
Supaya melakukan kajian lebih lanjut tentang agen pengendalian hayati sebelum dilepas di masyarakat, supaya dampa negatif atau kelemahan dari agen hayati yang digunakan dapat diminimalisasi
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous. 2010. http://agroteknologi.weebly.com/bahan-kuliah.html. Diakses tanggal 19 Juni 2010
Agrios, G.N.1988. Plant Pathology. 3th Ed. Academic Press, New York.
Asman, A. Nasrun, A. Nurawan, dan D. Sitepu. 1993.Penelitian Penyakit Nilam. Risalah Kongres Nasional XII dan Seminar Ilmiah PFI. Yogyakarta. (2): 903- 911.
Asman, A. 1996. Penyakit Layu dan Budok Pada Tanaman Nilam dan Cara Pengendaliannya. Proceeding Integrated Control of Main Disease of Industrial Crops. RISMC and JICA. Bogor, 284-290.Buddenhagen & Kelman. 1962 dalam Hayward 1964).
Bull, C.T. D.M. Weller, and L.S. Thomashow. 1991. Relation Between Root Colonization and Suppression of Gaeumannomyces graminis var. Tritici IPseudomonas fluorescens strain 2-79. Phytophatology. (81): 954-959.
Campbell, R. 1989. Biological Control of Microbial Plant Pathogens. Cambridge University Press, Cambridge. 218.p.
Chrisnawati., T. Arwiyanto, dan Nasrun. 2006. Pengendalian Hayati Penyakit Layu Bakteri Nilam Menggunakan Kombinasi Bakteri Pseudomonas fluoresen dan Bacillus spp. Laporan Penelitian Hibah Bersaing Tahap Pertama Dikti (Tidak Publikasi).
Guetsky, R., D., Shtienberg, Y. Elad, and A. Dinoor. 2001. Combining Biocontrol Agents to Reduce The Variability of Biological Control. Phytopatology. 91(43): 621-627.
Hayward, A.C. 1964. Characteristics of Pseudomonas solanacearum. J. Appl. Bacterial 27(2): 265−277.
Hayward, A.C. 1994. Systematic and phylogeny of Pseudomonas solanacearum and related bacteria. p. 123−135. In A.C. Hayward and G.L. Hartman (Eds.). Bacterial Wilt. The disease and its causative agent, Pseudomonas solanacearum. CAB International
Heru, 2006. Studi Pengendalian Hayati Penyakit Lincat Tembakau dengan Menggunakan Kombinasi Pseudomonas fluoresen, Bacillus spp. dan Streptomyces spp. Disertasi UGM, Yogyakarta.(Tidak publikasi).
Janisiewicz, W.J., T.J. Tworkoski, and Sharer, C. 2000. Characterizing The Mechanism Of Biological Control Of Postharvest Disease On Fruits With A Simple Method To Study Competition For Nutrients. Phytopathology. 90 : 1196-1200.
Karuna, K., A. N. A. Khn, and M. R. Ravikumar. 2003. Potential of Biocontrol Agents In The Management Of Bacterial Wilt Of Tomato Caused by R. solanacearum. International bacterial wilt symposium. (on-line). http://www.inra.fr/internet/deortements/PATHOV/ 2nd – IBWS/B3 html diakses 9 Mei 2003.
Landa, B.B., H.A.E. De Werd, B.B. Mc Spadden Gardener, and D.M. Weller. 2002. Comparison of Three Methods for Monitoring Populations of Different Genotypes of 2,4-diacethylphloroglucinol-producing Pseudomonas fluorescens in Rhizosphere. Phytopatholgy. 92: 129-137.
Lindow. S.E. and T.V. Suslow. 2003. Temporal Dynamics Of The Biocontrol Agent Pseudomonas Fluorescens Strain A506 In Flowers In Inoculsted Pear Trees. Phyto-pathology. 93: 727-737.
Mulya, K., Supriadi, E. M. Ardhi, Sri Rahayu, dan N. Karyani. 2000. Potensi Bakteri Antagonis Dalam Menekan Perkembangan Penyakit Layu Bakteri Jahe. Jurnal Penelitian Tanaman Industri 6(2): 37-43.
Mustika, I. and Y. Nuryani. 1993. Screening For Resistance Of Four Patchouli Cultivars to Radopholus similis. J. Spice and Medicinal Crops 1(2): 11−17.
Nasrun, Christanti, T. Arwiyanto, dan I. Mariska. 2005. Pengendalian Penyakit Layu Bakteri Nilam Menggunakan Pseudomonas fluoresen. Jurnal Penelitian Tanaman Industri 11 (1): 19-24.Persley et al., 1985
PRESS, C. M., J. E. LOPER, and J.W. KLOEPER. 2001. Role Of Iron In Rhizobacteria-Mediated Induced Systemic Resistance Of Cucumber. Phytopathology. 91 : 593-598.
Sastrosuwignyo, S. 1988. Dasar-Dasar Perlindungan Tanaman. Bagian Ilmu Penyakit Tanaman. Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan . Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor. 153p.Sitepu dan Asman, 1989).
Sitepu, D. and S. Mogi. 1996. Practical Strategy To Control Bacterial Wilt Disease Of Ginger Crops. P. 173−180. Proc. Seminar on Integrated Control on Main Diseases of Industrial Crops, Bogor, 13−14 March 1996. Research Institute for Spice and Medicinal Crops, Bogor.
Sunaina, V., V. Kishore, and G.S. Shekhawat. 2003. Biocontrol of bacterial wilt of potato of Ralstonia solanacearum and other bacteria. (on-line). http:/ www.inra.Fr/internet/Departements/PATHOV/2 nd – IBWS/B5html diakses 9 Mei 2003.
Supriadi, K. Mulya, and D. Sitepu. 2000. Strategy for controlling wilt disease of ginger caused by Pseudomonas solanacearum. Jurnal Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Departemen Pertanian. 19 (3):106 -111.
Weller, D.M. and R.J. Cook. 1983. Suppression of Take-all of Wheat by Seed treatments with Fluorescent pseudomonads. Phytopathology. 73: 463-469.
Wilson, M., H. L. Campbell, J.I.P. Jones, and D.A Cuppels. 2002. Biological controll of bacterial speck of tomato under field condition at several locations in North America. Phytopathology. 92: 1284-1292.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penyakit tumbuhan adalah kondisi dimana sel dan jaringan tanaman tidak berfungsi secara normal, yang ditimbulkan karena gangguan secara terus menerus oleh agen patogenik (biotik) atau faktor lingkungan (abiotik) dan akan menghasilkan perkembangan gejala (Agrios, 1988). Penyakit tanaman terjadi bila salah satu atau beberapa fungsi fisiologis tumbuhan menjadi abnormal karena adanya gangguan patogen atau kondisi lingkungan tertentu (faktor abiotik). Sehingga suatu tanaman bisa dikatakan sehat apabila mampu melangsungkan fungsi fisiologisnya secara optimal sesuai kemampuan genetisnya.
Salah satu penyakit penting yang menyerang tanaman nilam adalah penyakit layu bakteri. Penyakit layu bakteri nilam dapat menimbulkan kematian nilam cukup besar, dan menurunkan produksi nilam dan kerugian hasil mencapai 60-80% pada tahun 1991 (Asman et al., 1993). Penyakit ini telah menyebar ke daerah sentra produksi di Sumatera Barat, Sumatera Utara dan Nangro Aceh Darusalam (NAD). Akhir-akhir ini penyakit layu bakteri nilam telah menyebar luas dan merupakan ancaman terhadap pertanaman nilam. Gejala penyakit berupa tanaman layu pada cabang-cabang tanpa suatu urutan yang teratur dan gejala lanjut berupa seluruh bagian tanaman layu atau mati dalam waktu singkat (Sitepu dan Asman, 1989).
Penyakit layu bakteri nilam disebabkan oleh Ralstonia solanacearum merupakan salah satu penyakit tanaman paling berbahaya yang tersebar luas di daerah tropika dan sub tropika (Hayward, 1984), dan banyak menyerang tanaman pertanian di antaranya tomat, kacang tanah, pisang, kentang, tembakau dan suku Solanaceae lainnya (Persley et al., 1985).
Pengendalian penyakit yang dilakukan adalah pemakaian mulsa jerami padi, ampas nilam, antibiotik, pemupukan dengan abu sekam, tetapi hasil dicapai masih kurang memuaskan (Asman, 1996). Penggunaan agens hayati merupakan salah satu alternatif pengendalian yang diharapkan dapat mengatasi masalah tersebut. Di antara antagonis yang telah dikembangkan adalah Pseudomonas fluoresen dan Bacillus spp.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apakah penggunaan agen pengendali hayati Pseudomonas fluoresen dan Bacillus spp. dapat efektif untuk mengendalikan bakteri Ralstonia solanacearum.?
2. Apakah penggunaan agen hayati Pseudomonas fluoresen dan Bacillus spp. menguntungkan bagi lingkungan?
1.3 Tujuan
1. Untuk mengetahui penggunaan agen hayati Pseudomonas fluoresen dan Bacillus spp. dapat efektif untuk mengendalikan bakteri Ralstonia solanacearum
2. Untuk mengetahui keuntungan dan kelebihan dari penggunaan agen hayati Pseudomonas fluoresen dan Bacillus spp. dapat efektif untuk mengendalikan bakteri Ralstonia solanacearum
1.4 Manfaat
1. Untuk Masyarakat
• Supaya masyarakat mengetahui tentang manfaat dari Pseudomonas fluoresen dan Bacillus spp. dapat efektif mengendalikan bakteri Ralstonia solanacearum dengan lebih ramah lingkungan daripada penggunaan fungisida yang berbahaya bagi lingkungan.
2. Untuk Mahasiswa
• Setelah membaca dan mengetahui makalah ini diharapkan para mahasiswa dapat menerapkan agen pengendali hayati Pseudomonas fluoresen dan Bacillus spp. Sebagai pengendali bakteri Ralstonia solanacearum yang lebih ramah lingkungan dan dapat menularkan ilmunya ke khalayak umum.
BAB II
POKOK BAHASAN
2.1 PENYAKIT LAYU BAKTERI NILAM
2.1.1 Gejala Penyakit
Di lapangan, penyakit layu bakteri nilam menyebar secara merata pada satu areal pertanaman dengan gejala daun layu dan diakhiri dengan kematian tanaman dalam waktu singkat. Gejala awal serangan penyakit berupa salah satu daun pucuk layu dan diikuti dengan daun bagian bawah. Setelah terlihat gejala lanjut dengan intensitas serangan di atas 50%, tanaman akan mati dalam waktu 7−25 hari. Pada serangan lanjut, akar dan pangkal batang membusuk dan terlihat adanya massa bakteri berwarna kuning keputihan seperti susu. Bentuk gejala ini merupakan ciri khas dari serangan patogen penyebab penyakit layu bakteri (Nasrun, 2005) (Gambar 1).
Gambar 1. Gejala penyakit layu bakteri nilam; (a) penyebaran gejala penyakit di lapangan, (b) gejala penyakit pada satu daun pucuk dan diikuti dengan daun bagian bawah, (c) akar nilam terinfeksi bakteri patogen, Rs adalah massa bakteri berwarna putih susu.
(Anonymous, 2010)
Bila potongan batang nilam yang terinfeksi direndam di dalam air maka akan terlihat aliran massa bakteri patogen. Hasil pengamatan pada sayatan tipis batang tersebut secara mikroskopis menunjukkan adanya massa bakteri patogen yang keluar dari jaringan pembuluh kayu. Melalui metode ini dapat diketahui secara pasti bahwa nilam yang bergejala layu tersebut telah terinfeksi oleh bakteri patogen pembuluh kayu. Metode ini merupakan karakterisasi awal secara makroskopis dan mikroskopis serangan bakteri patogen pembuluh kayu (Nasrun 2005).
2.1.2 Sifat-sifat Bakteri Patogen
Pada medium Yeast Peptone Agar (YPA), bakteri patogen berbentuk koloni tidak teratur, berwarna putih dan fluidal yang merupakan ciri khas koloni R. Solanacearum (Sitepu dan Asman 1989; Radhakrishan et al. 1997; Supriadi et al. 2000; Nasrun 2005). Bakteri patogen mempunyai daya virulensi yang berbeda-beda dengan masa inkubasi 14,60−39,30 hari setelah inokulasi (Nasrun 2005).
Bakteri R. solanacearum mempunyai reaksi negatif terhadap hidrolisis pati, gelatin, arginin dan produksi levan, dan bereaksi positif terhadap uji katalase, oksidase, akumulasi PHB, dan denitrifikasi. Isolat bakteri patogen dapat tumbuh pada NaCl 0−2% dengan pH 4−8,50 dan suhu 13−37oC, tetapi tidak dapat tumbuh pada suhu 41oC. Jika bakteri ditumbuhkan pada medium YPA ditambah tetrazolium salt dan diinkubasi selama 24 jam maka akan terlihat koloni berwarna putih, fluidal dengan pusat koloni berwarna merah jambu (Nasrun 2005) (Gambar 2). Tipe koloni ini merupakan koloni R. solanacearum virulen (Hayward 1994).
Gambar 2 Koloni R. solanacearum di dalam cawan petri
(Anonymous, 2010)
Dari pengecatan negatif dan setelah diuji dengan HCl terlihat bakteri berbentuk batang dan bersifat gram negatif. Berdasarkan karakterisasi bakteri patogen dengan berpedoman pada sifat-sifat bakteri dan bentuk koloni bakteri dengan mengacu pada metode Hayward (1976) dan Denny dan Hayward (2001), diketahui bahwa bakteri patogen penyebab penyakit layu bakteri pada nilam adalah R. solanacearum(Gambar 3).
Gambar 3 Mikrografi bakteria R. solanacearum
(Anonymous, 2010)
Adapun klasifikasi bakteri Ralstonia solanacearum, adalah :
Kerajaan : Prokariotik
Divisi : Gracilicutes
Kelas : Schizomycetes
Suku : Eubacteriales
Keluarga : Pseudomonadaceae
Marga : Ralstonia
Jenis : Ralstonia solanacearum
R. solanacearum dapat menggunakan sumber karbon dari dektrosa, manitol, sorbitol, dulsitol, trehalosa, laktosa, maltosa dan selobiosa, yang berarti bakteri ini termasuk biovar III (Hayward 1964; Denny dan Hayward 2001). Hasil uji patogenisitas pada berbagai jenis tanaman menunjukkan bahwa isolat R. solanacearum dapat menginfeksi tomat, cabai, terung, dan tembakau dengan memperlihatkan gejala layu. Sebaliknya R. solanacearum tidak menginfeksi kacang tanah lokal, jahe, pisang emas, pisang cavendish, dan heliconia (Nasrun 2005). Hasil uji kisaran inang ini menunjukkan bahwa R. Solanacearum dapat menyerang tanaman kelompok Solanaceae, dan bakteri ini termasuk ke dalam ras 1 (Buddenhagen et al. 1962 dalam Hayward 1964).
2.1.3 Penyebaran Bakteri Patogen
R. solanacearum merupakan patogen tular tanah dan dapat menyebar dengan mudah melalui bahan tanaman, alat pertanian, dan tanaman inang (Sitepu dan Mogi 1996). Kemampuan bakteri tanah bertahan hidup diduga sangat bergantung pada keberadaan tanaman inang. Supriadi et al. (1995) menemukan berbagai tanaman inang R. solanacearum dari berbagai lokasi di Indonesia. Isolat-isolat yang diperoleh dari tanaman inang tersebut bervariasi dalam hal biovar dan patogenisitasnya. Strain patogen yang spesifik pada tanaman inang terdapat pada lahan tertentu. Hal tersebut berkaitan dengan faktor lingkungan, baik faktor abiotik seperti suhu, tipe tanah, dan curah hujan maupun faktor biotik, sebagai contoh keberadaan nematoda dapat memperparah serangan penyakit layu bakteri pada beberapa jenis tanaman (Hayward 1994) termasuk nilam, karena nilam merupakan salah satu tanaman inang bagi nematoda (Mustika dan Nuryani 1993; Mustika 1996).
2.2 PENGENDALIAN HAYATI PENYAKIT LAYU BAKTERI NILAM
Pengendalian hayati merupakan alternatif pengendalian penyakit layu pada nilam. Bakteri Pseudomonas fluorescens dan Bacillus sp. akhir-akhir ini banyak dimanfaatkan untuk pengendalian penyakit tanaman (Campbell 1989).
Pseudomonas fluoresen dapat menekan perkembangan penyakit layu bakteri jahe (Mulya et al., 2000) yang disebabkan oleh Ralstonia solanacearum. Pseudomonas fluorescens WCS 374 dari kelompok Pseudomonas fluoresen mengendalikan penyakit layu fusarium pada tanaman radish melalui induksi ketahanan sistemik dengan menghasilkan asam salisilat pada kondisi Fe rendah (Press et al., 2001). Begitu juga Pseudomonas fluorescens strain A 506 dapat mengendalikan penyakit bacterial speck yang disebabkan bakteri Pseudomonas syringae pv. tomato pada tanaman tomat sampai 78% (Wilson et al., 2002 ) dan penyakit fire blight disebabkan oleh Erwinia amylovora pada tanaman pear dan apel sampai 50-80% dalam waktu 24 hari setelah aplikasi (Lindow dan Suslow, 2003). Selanjutnya Pseudomonas fluoresen dapat mengendalikan penyakit Lincat yang disebabkan oleh Ralstonia solanacearum pada tembakau (Heru, 2006).
Dari hasil pengujian Pseudomonas fluoresen yang berasal dari rizosfer nilam, diperoleh beberapa isolat Pseudomonas fluoresen yang dapat menekan pertumbuhan R. solanacearum penyebab penyakit layu bakteri pada nilam (Nasrun et al., 2004 dan Nasrun et al., 2005).
Begitu pula dengan Bacillus spp. (seperti Bacillus subtillis) dapat mengendalikan penyakit layu bakteri pada kentang dan meningkatkan hasil umbi kentang sampai 160% (Sunaina et al., 2003). B. subtillis pada biji tomat dapat mengendalikan penyakit layu bakteri yang disebabkan oleh Ralstonia solancearum (Karuna et al., 2003). Selanjutnya Bacillus spp. dapat mengendalikan penyakit lincat disebabkan oleh Ralstonia solanacearum pada tanaman tembakau (Heru, 2006).
Pemanfaatan kombinasi antagonis dalam pengendalian penyakit tanaman merupakan langkah perbaikan pendekatan pengendalian hayati. Kombinasi antagonis ini diharapkan dapat meningkatkan kemampuan antagonis tingkat perlindungan yang lebih tinggi, karena dapat mengurangi variabilitas antagonis (Guetsky et al., 2001) dan mempunyai kemampuan penekanan patogen secara mekanisme terpadu dari setiap antagonis (Jetiyanon dan Kloepper, 2002 dalam Boer et al., 2003). Seperti Pseudomonas fluorescens dan Bacillus pumilis dapat mengendalikan Botrytis cinerea pada stroberi yang menghasilkan senyawa volatile dengan pengaruh fungistatik (Guetsky et al., 2002).
Dari mekanisme antagonistik terlihat Pseudomonas fluoresen lebih cenderung menggunakan kemampuan kolonisasi akar dan produksi siderofor dan asam sianida, disamping antibiotik yang begitu rendah. Sebaliknya Bacillus spp mempunyai mekanisme antagonistik lebih cenderung dengan kemampuan produksi antibiotik (Campbell, 1989), sehingga dalam hal ini untuk meningkatkan kemampuan kedua antagonis tersebut sebaiknya dilakukan kombinasi mekanisme antagonistik kedua agens hayati tersebut.
Dari hasil penelitian pemanfaatan kombinasi agens hayati Pseudomonas fluoresen dan Bacillus spp. Diharapkan dapat meningkatkan efikasi mekanisme pengendalian hayati kedua agens tersebut terhadap penyakit layu bakteri nilam. Melalui penelitian pengujian tersebut akan didapatkan kombinasi agen hayati yang dapat mengendalikan penyakit layu bakteri nilam secara efektif dan efisien sehingga diharapkan masalah penyakit layu bakteri nilam dapat diatasi dan produksi nilam dapat ditingkatkan secara maksimal.
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Perkembangan Penyakit Layu Bakteri
Tanaman nilam yang diperlakukan dengan isolat Bacillus spp. (Bc 26, Bc 80, dan Bc 81) dan isolate Pseudomonas fluoresen (Pf 101, Pf 146, Pf 170) dalam bentuk kombinasi (1 : 1) ditanam pada kebun yang telah terinfeksi oleh bakteri patogen (Ralstonia solanacearum), menunjukkan bahwa kombinasi strain Bacillus spp. Bc 26 dan Pseudomonas fluoresen Pf 101 mempunyai kemampuan paling tinggi dalam menekan perkembangan penyakit layu bakteri nilam. Hal ini jelas terlihat sampai pengamatan terakhir (63 Hari Setelah Tanam ”HST”) bahwa tanaman baru menunjukkan gejala daun layu sebagai gejala penyakit (Tabel 1). Sebaliknya nilam, yang tidak diperlakukan dengan strain Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen (kontrol), pada masa inkubasi 21 HST telah menunjukkan gejala daun layu. Dalam hal ini bahwa kombinasi Bacillus spp. Bc 26 dan Pseudomonas fluoresen Pf 101 mampu menahan muncul gejala penyakit (Tabel 1). Selanjutnya kombinasi strain Bacillus spp. Bc 80 dan Pseudomonas fluoresen Pf 101 dapat menunda munculnya gejala penyakit dari 21 HST menjadi 56 HST, dan kombinasi strain Bacillus spp. Bc 26 dan Pseudomonas fluoresen Pf 146 serta Bacillus spp. Bc 81 dan Pseudomonas fluoresen Pf 101 dari 21 HST menjadi 49 HST. Sebaliknya kombinasi strain Bacillus spp Bc 81 dan Pseudomonas fluoresen Pf 170 tidak mampu menekan perkembangan penyakit dengan penundaan dari 21 HST menjadi 28 HST.
Tabel 1. Pengaruh Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen terhadap masa inkubasi gejala penyakit layu bakteri pada nilam di lapang
Bacillus spp. (Bc) dan Pseudomonas fluoresen (Pf) Masa inkubasi gejala penyakit (HST)
Bc 26 + Pf 101 63 c
Bc 26 + Pf 146 49 bc
Bc 26 + Pf 170 35 ab
Bc 80 + Pf 101 56 c
Bc 80 + Pf 146 42 b
Bc 80 + Pf 170 35 ab
Bc 81 + Pf 101 49 b
Bc 81 + Pf 146 35 ab
Bc 81 + Pf 170 28 a
Bc 26 41 b
Bc 80 29 a
Bc 81 24 a
Pf 101 58 c
Pf 146 33 ab
Pf 170 26 a
Kontrol 21 a
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji DMRT pada p =0,05
Pemberian Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen secara terpisah menunjukkan penundaan gejala penyakit lebih cepat dibandingkan pemberian Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen secara kombinasi. Pemberian Pseudomonas fluoresen Pf 101 secara terpisah mampu menunda muncul gejala penyakit lebih lama yaitu dari 21 HST menjadi 58 HST dibandingkan agen hayati lainnya. Selanjutnya diikuti oleh Bacillus spp. Bc 26 dengan masa penundaan gejala penyakit dari 21 HST menjadi 41HST. Sebaliknya Pseudomonas fluoresen Pf 146 dan Pf 170 serta Bacillus spp. Bc 80 dan Bc 81 kurang mampu menekan perkembangan penyakit setelah dibandingkan dengan kontrol. Dalam hal ini jelas terlihat pemberian Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen secara kombinasi menunjukkan penundaan gejala penyakit lebih lama dibandingkan dengan pemberian Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen secara terpisah. Berarti antara Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen terjadi interaksi dalam menekan perkembangan penyakit layu bakteri nilam. Pada akhir pengamatan (63 HST), kombinasi strain Bacillus spp. Bc 26 dan Pseudomonas fluoresen Pf 101 terlihat mampu menekan perkembangan penyakit secara nyata lebih besar dibandingkan strain lainnya dengan penekanan intensitas penyakit yaitu dari 63,90% menjadi
8,57%. Sebaliknya kombinasi strain Bacillus spp. Bc 81 dan Pseudomonas fluoresen Pf 170 kurang mampu menekan perkembangan penyakit (dengan intensitas penyakit yang tinggi 61,10%) dan tidak berbeda nyata dengan nilam tanpa perlakuan (63,90%).
Pemberian Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen secara terpisah memperlihatkan penekanan intensitas penyakit lebih rendah yaitu 63,90% menjadi 28,57-60,47% dibandingkan dengan pemberian Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen secara bersamaan. Pemberian Pseudomonas fluoresen Pf 101 secara terpisah mampu menekan intensitas penyakit lebih besar dibandingkan dengan agen hayati lainnya secara terpisah yaitu dari 63,90% menjadi 28,57% dan diikuti oleh Bacillus spp. Bc 26 yaitu dari 63,90% menjadi 30,33%. Sebaliknya Bacillus spp. Bc 81 dan Pseudomonas fluoresen Pf 170 secara terpisah tidak memperlihatkan adanya penekanan intensitas penyakit. Dalam hal ini terlihat adanya interaksi positif antara Bacillus spp. Bc 26 dan Pseudomonas fluoresen Pf 101 dalam menekan perkembangan penyakit layu bakteri nilam.
Kemampuan antagonistik kedua strain tersebut dalam menekan perkembangan penyakit dapat dihubungkan dengan mekanisme penghambatan oleh senyawa antibiosis, seperti antibiotik yang dihasilkan kedua strain tersebut (Campbell, 1989). Selanjutnya menurut (Sastrosuwignyo, 1988) bahwa Bacillus spp. dapat menghasilkan antibiotik polipeptida-subtilin, gramisidin, bacitracin, polimiksin, fitoaktin dan bulbiformin. Begitu pula dengan strain Pseudomonas fluoresen juga dapat menghasilkan antibiotik seperti Pseudomonas fluorescens CHAO dapat menghasilkan antibiotik pyoluteorin (Plt) dan 2-4-diacetyl phyloroglucinol (Phl) yang dapat menghambat Erwinia carotovora dan Gaeunannomyces graminis. Hal ini jelas terlihat dari hasil pengujian Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen secara in vitro pada medium PDA dapat menekan pertumbuhan Ralstonia solanacearum (Chrisnawati et al., 2006). Selanjutnya strain Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen, di samping menghasilkan antibiosis juga mempunyai kemampuan yang tinggi dalam mengkolonisasi akar tanaman, sehingga strain tersebut mampu berkompetisi dalam ruang dan nutrisi dengan bakteri patogen, termasuk patogen tular tanah seperti R. solanacearum. Hal ini dikarenakan Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen mampu menggunakan berbagai substrat sebagai sumber nutrisi, dan mempunyai pertumbuhan yang jauh lebih cepat dibandingkan bakteri patogen, sehingga dapat mempertahankan populasi secara optimal di akar tanaman (Campbell, 1989).
Kompetisi ruang antara Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen dengan bakteri patogen terjadi melalui pembatasan perkembangan dan penyebaran sekunder bakteri patogen oleh Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen, sehingga Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen terdistribusi secara luas sepanjang system perakaran (Weller dan Cook, 1983). Di samping itu kompetisi nutrisi juga terjadi sebagai akibat terjadinya peningkatan populasi yang tinggi dari Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen, terutama dalam menggunakan sumber karbon, nitrogen, dan Fe3+ untuk pertumbuhan dan aktivitasnya yang dapat mengakibatkan sumber nutrisi yang tersedia untuk kebutuhan patogen menjadi terbatas (Bull et al., 1991). Dalam hal ini, efektivitas Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen dalam menekan patogen ditentukan oleh kemampuannya menghasilkan antibiosis, induksi ketahanan, kompetisi, dan mengkolonisasi system perakaran dalam rentang waktu yang lama dan faktor lingkungan serta penyebaran bakteri di dalam tanah (Janisiewicz et al., 2000).
3.2. Pertumbuhan Tanaman
Nilam yang diperlakukan dengan Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen, baik secara kombinasi maupun terpisah, menunjukkan tinggi tanaman (37,23 - 64,17 cm) lebih tinggi dibandingkan nilam yang tidak diperlakukan dengan Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen (kontrol) yaitu 35,53 cm (Tabel 2).
Tabel 2. Pengaruh Bacillus spp dan Pseudomonad fluoresen terhadap pertumbuhan tanaman nilam terinfeksi penyakit layu bakteri di lapang pada 63 hari setelah tanam (HST)
Bacillus sp (Bc) dan Pseudomonas
fluoresen (Pf) Tinggi tanaman (cm) Jumlah daun total (daun/
tanaman) Jumlah tunas total (tunas/tanaman)
Bc 26 + Pf 101 52,77c 104,67 e 25,33 c
Bc 26 + Pf 146 43,33 b 51,33 cd 19,33 bc
Bc 26 + Pf 170 44,17 b 42,00 c 17,67 b
Bc 80 + Pf 101 53,50 c 58,00 d 18,00 b
Bc 80 + Pf 146 39,03 ab 22,33 a 8,67 a
Bc 80 + Pf 170 37,23 a 17,33 a 5,33 a
Bc 81 + Pf 101 45,80 b 54,67 c 19,00 bc
Bc 81 + Pf 146 39,10 ab 24,67 a 11,33 b
Bc 81 + Pf 170 37,43 a 34,33 bc 10,67 ab
Bc 26 54,97 a 41,33 b 14,00 b
Bc 80 44,10 a 13,30 d 7,60 a
Bc 81 35,93 b 22,00 d 6,00 a
Pf 101 64,17 a 98,60 a 16,00 b
Pf 146 45,40 b 20,33 d 7,67 a
Pf 170 36,60 b 17,33 d 9,00 a
Kontrol 35,53 a 32,20 d 10,33 ab
Keadaan ini memperlihatkan adanya pengaruh Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen terhadap pertumbuhan tanaman. Tinggi tanaman nilam yang diperlakukan dengan Bacillus spp. Bc 26 dan Pseudomonas fluoresen Pf 101 secara kombinasi (52,77 cm) dan terpisah (54,97 dan 64,17 cm) tidak berbeda nyata dan lebih besar dibandingkan dengan Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen lainnya baik secara kombinasi maupun terpisah. Dalam hal ini juga terlihat tidak terjadi pengaruh interaksi antara Bacillus spp. dengan Pseudomonas fluoresen terhadap jumlah daun. Rendahnya jumlah daun total pada nilam tanpa perlakuan Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen disebabkan tingginya kematian tanaman sebagai akibat tingginya perkembangan penyakit layu pada tanaman tersebut. Adapun tanaman yang bertahan hidup menunjukkan pertumbuhan daun yang rendah dan sebagian menjadi layu. Keadaan ini memperlihatkan adanya pengaruh Bacillus spp. dan Pseudomonas fluoresen terhadap pertumbuhan tanaman. Peningkatan pertumbuhan tanaman yang diperlakukan dengan Bacillus spp. dan Pseudomons fluoresen, di samping melalui penekanan penyakit, dapat juga dihubungkan dengan pengaruh tidak langsung dari aktivitas Pseudomonas fluoresen dalam menghasilkan hormone tumbuh yang dapat merangsang pertumbuhan akar tanaman (Campbell, 1989). Terutama Pseudomonas fluoresen dapat berperan sebagai Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) yang berasosiasi dengan akar tanaman dapat menghasilkan hormon tumbuh di antaranya auksin, giberallin dan sitokinin (Landa et al., 2002; Vidhyasekaran, 1991 cit. Vydhyasekaran, 2004).
BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.Kesimpulan
• Penggunaan agen pengendali hayati Pseudomonas fluoesen dan Bacillus spp. sangat efektif untuk mengendalikan bakteri Ralstonia solanocearum
• Penggunaan Bacillus spp. dan Psedumonas fluoesen apabila digunakan secara bersama-sama sangat menguntungkan karena dapat menekan perkembangan penyakit layu bakteri pada nilam.
5.2. Saran
• Bagi Masyrakat
Supaya lebih selektif untuk memilih agen pengendali hayati, selain melihat dari kelebihan juga harus mempertimbangkan kelemahannya untuk jangka yang panjang.
• Bagi Mahasiswa
Supaya melakukan kajian lebih lanjut tentang agen pengendalian hayati sebelum dilepas di masyarakat, supaya dampa negatif atau kelemahan dari agen hayati yang digunakan dapat diminimalisasi
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous. 2010. http://agroteknologi.weebly.com/bahan-kuliah.html. Diakses tanggal 19 Juni 2010
Agrios, G.N.1988. Plant Pathology. 3th Ed. Academic Press, New York.
Asman, A. Nasrun, A. Nurawan, dan D. Sitepu. 1993.Penelitian Penyakit Nilam. Risalah Kongres Nasional XII dan Seminar Ilmiah PFI. Yogyakarta. (2): 903- 911.
Asman, A. 1996. Penyakit Layu dan Budok Pada Tanaman Nilam dan Cara Pengendaliannya. Proceeding Integrated Control of Main Disease of Industrial Crops. RISMC and JICA. Bogor, 284-290.Buddenhagen & Kelman. 1962 dalam Hayward 1964).
Bull, C.T. D.M. Weller, and L.S. Thomashow. 1991. Relation Between Root Colonization and Suppression of Gaeumannomyces graminis var. Tritici IPseudomonas fluorescens strain 2-79. Phytophatology. (81): 954-959.
Campbell, R. 1989. Biological Control of Microbial Plant Pathogens. Cambridge University Press, Cambridge. 218.p.
Chrisnawati., T. Arwiyanto, dan Nasrun. 2006. Pengendalian Hayati Penyakit Layu Bakteri Nilam Menggunakan Kombinasi Bakteri Pseudomonas fluoresen dan Bacillus spp. Laporan Penelitian Hibah Bersaing Tahap Pertama Dikti (Tidak Publikasi).
Guetsky, R., D., Shtienberg, Y. Elad, and A. Dinoor. 2001. Combining Biocontrol Agents to Reduce The Variability of Biological Control. Phytopatology. 91(43): 621-627.
Hayward, A.C. 1964. Characteristics of Pseudomonas solanacearum. J. Appl. Bacterial 27(2): 265−277.
Hayward, A.C. 1994. Systematic and phylogeny of Pseudomonas solanacearum and related bacteria. p. 123−135. In A.C. Hayward and G.L. Hartman (Eds.). Bacterial Wilt. The disease and its causative agent, Pseudomonas solanacearum. CAB International
Heru, 2006. Studi Pengendalian Hayati Penyakit Lincat Tembakau dengan Menggunakan Kombinasi Pseudomonas fluoresen, Bacillus spp. dan Streptomyces spp. Disertasi UGM, Yogyakarta.(Tidak publikasi).
Janisiewicz, W.J., T.J. Tworkoski, and Sharer, C. 2000. Characterizing The Mechanism Of Biological Control Of Postharvest Disease On Fruits With A Simple Method To Study Competition For Nutrients. Phytopathology. 90 : 1196-1200.
Karuna, K., A. N. A. Khn, and M. R. Ravikumar. 2003. Potential of Biocontrol Agents In The Management Of Bacterial Wilt Of Tomato Caused by R. solanacearum. International bacterial wilt symposium. (on-line). http://www.inra.fr/internet/deortements/PATHOV/ 2nd – IBWS/B3 html diakses 9 Mei 2003.
Landa, B.B., H.A.E. De Werd, B.B. Mc Spadden Gardener, and D.M. Weller. 2002. Comparison of Three Methods for Monitoring Populations of Different Genotypes of 2,4-diacethylphloroglucinol-producing Pseudomonas fluorescens in Rhizosphere. Phytopatholgy. 92: 129-137.
Lindow. S.E. and T.V. Suslow. 2003. Temporal Dynamics Of The Biocontrol Agent Pseudomonas Fluorescens Strain A506 In Flowers In Inoculsted Pear Trees. Phyto-pathology. 93: 727-737.
Mulya, K., Supriadi, E. M. Ardhi, Sri Rahayu, dan N. Karyani. 2000. Potensi Bakteri Antagonis Dalam Menekan Perkembangan Penyakit Layu Bakteri Jahe. Jurnal Penelitian Tanaman Industri 6(2): 37-43.
Mustika, I. and Y. Nuryani. 1993. Screening For Resistance Of Four Patchouli Cultivars to Radopholus similis. J. Spice and Medicinal Crops 1(2): 11−17.
Nasrun, Christanti, T. Arwiyanto, dan I. Mariska. 2005. Pengendalian Penyakit Layu Bakteri Nilam Menggunakan Pseudomonas fluoresen. Jurnal Penelitian Tanaman Industri 11 (1): 19-24.Persley et al., 1985
PRESS, C. M., J. E. LOPER, and J.W. KLOEPER. 2001. Role Of Iron In Rhizobacteria-Mediated Induced Systemic Resistance Of Cucumber. Phytopathology. 91 : 593-598.
Sastrosuwignyo, S. 1988. Dasar-Dasar Perlindungan Tanaman. Bagian Ilmu Penyakit Tanaman. Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan . Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor. 153p.Sitepu dan Asman, 1989).
Sitepu, D. and S. Mogi. 1996. Practical Strategy To Control Bacterial Wilt Disease Of Ginger Crops. P. 173−180. Proc. Seminar on Integrated Control on Main Diseases of Industrial Crops, Bogor, 13−14 March 1996. Research Institute for Spice and Medicinal Crops, Bogor.
Sunaina, V., V. Kishore, and G.S. Shekhawat. 2003. Biocontrol of bacterial wilt of potato of Ralstonia solanacearum and other bacteria. (on-line). http:/ www.inra.Fr/internet/Departements/PATHOV/2 nd – IBWS/B5html diakses 9 Mei 2003.
Supriadi, K. Mulya, and D. Sitepu. 2000. Strategy for controlling wilt disease of ginger caused by Pseudomonas solanacearum. Jurnal Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Departemen Pertanian. 19 (3):106 -111.
Weller, D.M. and R.J. Cook. 1983. Suppression of Take-all of Wheat by Seed treatments with Fluorescent pseudomonads. Phytopathology. 73: 463-469.
Wilson, M., H. L. Campbell, J.I.P. Jones, and D.A Cuppels. 2002. Biological controll of bacterial speck of tomato under field condition at several locations in North America. Phytopathology. 92: 1284-1292.
मनाजेमें Agroekosistem
Sejarah dan Kondisi Lahan Desa Sumberagung, Kec. Ngantang, Kabupaten Malang
Sejarah lahan
Persoalan yang selalu dialami petani lahan kering pada topografi berbukit adalah merananya tanaman semusim akibat kekurangan air di musim kemarau, sehingga pendapatan keluarga petani menurun karena kurangnya hasil dari usaha tani, seperti palawija dan sayuran. Keadaan ini pernah dialami oleh petani di Kecamatan Ngantang, Kabupaten Malang, Jawa Timur sekitar tahun 1967-1975.
Guna memberdayakan lahan kering milik petani tersebut, pada tahun 1981 para petani di Kecamatan Ngantang mengusahakan budidaya tanaman kopi dan tanaman cengkeh dengan harapan tanaman keras ini dapat memberikan hasil pada musim kemarau setiap tahunnya. Akan tetapi setelah tanaman kopi dan tanaman cengkeh yang dibudidayakan secara monokultur ini berkembang, permasalahan yang muncul berikutnya adalah tidak stabilnya harga panen kopi dan cengkeh, di mana biaya usaha tani sepanjang tahun meningkat, sedangkan hasil tidak tentu, dan adanya serangn berat hama kutu loncat pada tanaman lamtoro ( Leucaena glauca ) pada tahun 1983/1984, sementara posisi tanaman lamtoro sangat penting sebagai penaung tanaman kopi. Selain itu, penyakit BPKC ( Bakteri Pembuluh Kayu Cengkeh) juga menyerang tanaman cengkeh sekitar tahun 1984 / 985.
Pada tahun 1987, salah seorang petani mencoba menanam tanaman naungan kopi selain lamtoro yakni pisang, Dengan pertimbangan pertumbuhannya cepat, mudah dipelihara, dan buahnya bisa dipanen silih berganti dari sekian banyak rumpun pisang dalam satuan luas lahan kebun.
Kondisi lahan
Desa Sumberagung yang berada pada ketinggian 650 -750 m dari permukaan laut dan berdekatan dengan bendungan Selorejo merupakan awal dari kegiatan usaha tani di lahan kering, dari satu jenis tanaman pokok seperti kopi berkembang menjadi 2 sampai dengan 3 jenis tanaman pokok yaitu pisang, sengon dan durian dengan tanaman sisipan antara lain nangka, kelapa, lada, cengkeh dan rumput kolonjono. Kondisi lahan pada tempat survey topografinya berbukit, tanahnya liat sehingga air susah masuk ke dalam tanah yang mengakibatkan banyak terdapat genangan air pada permukaan tanah, selain itu kondisi tanahnya basah dan lembab.
1. Pengambilan Mikroorganisme di Lapang
Untuk mendapatkan mikroorganisme dalam tanah dapat menggunakan metode soil sampling dengan cara sebagai berikut:
a. Tanah diambil pada setiap titik sampel dengan menggunakan cangkul atau catok dengan kedalaman ± 15 cm dengan jarak sesuai dengan kanopi tanaman.
Dalam 1 petak dibagi 5 plot titik sampel
b. Dilakukan 2 kali ulangan, yakni pada 45 hst dan pada saat panen 90 hst (tanaman musiman), untuk tanaman tahunan disesuaikan dengan kebutuhan.
c. Tanah yang sudah diambil, dimasukkan kantong plastik dan diberi label yang bertuliskan tangal pengambilan, lokasi kebun, dan nomer plot yang diambil.
d. Sampel disimpan ditempat teduh atau terhindar dari sinar matahari langsung.
2. Isolasi dari Sampel Tanah
a. Dilakukan dengan metode soil dellution plate yaitu 1 gram tanah diambil dan dilarutkan dalam 10 ml aquades steril dalam tabung reaksi kemudian dikocok sampai menjadi suspensi (sampai homogen)
b. Suspensi kemudian diambil 1 ml dengan pipet, kemudian dimasukkan tabung reaksi yang berisi 9 ml aquades steril. Kegiatan ini dinamakan pengenceran, dimana dalam hal ini pengenceran dilakukan sebanyak 7 kali.
c. Hasil pengenceran kemudian diambil 1 ml lalu dituangkan dalam cawan petri yang berisi media PDA (potato dextros agar) dengan ketebalan media ½ cm.
3. Purifikasi (Pemurnian)
Pemurnian dilakukan pada setiap koloni mikroba yang dianggap berbeda berdasarkan mikroskopis yang meliputi warna dan bentuk koloni. Masing-masing mikroorganisme diambil dengan jarun N kemudian ditumbuhkan lagi pada media PDA padat.
4. Identifikasi
Jamur dan bakteri yang sudah didapat dan dimurnikan kemudian diidentifikasi menggunakan buku identifikasi yaitu Compedium Of Soil Fungi.
Pengambilan mikroba di atas tanah dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut:
a. Obyek glass diolesi vaselin atau balsem
b. Diletakkan sesuai dengan tinggi tanaman
c. Tunggu 1 jam, spora yang terbang akan menempel pada obyek glass
d. Obyek glass yang berisi spora diambil kemudian diamati di bawah mikroskop.
Penangkapan serangga
• Serangga tidak tebal (di tanah) memakai pitfall, menggunakan detergen/pestiaida
• Serangga malam memakai light trap, menggunakan petromax berwarna diletakkan pada baskom yang berisi detergen dan air.
• Serangga siang memakai yellow trap, feromon trap, maupun sweepnet.
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel Rekapitulasi Keragaman Serangga di Lahan Kopi
No. Hasil Identifikasi Peran
Musuh Alami Hama Serangga lain
Predator Parasitoid
1 Semut (hymenoptera) 7
2 Capung (odonata) 2
3 Laba-laba (araenida) 10
4 Kumbang (coleoptera) 1
5 Kumbang (coleoptera) 1
6 Parasitoid euplectus 1
7 Ichneumonoidea 2
8 Kupu-kupu (lepidoptera) 7, polinator
9 Laron (isoptera) 1
10 Serangga ordo hemiptera 2
11 Nyamuk (diptera) 2
12 Lalat rumah (diptera) 2
13 Ulat (lepidoptera) 10
14 Wereng coklat (orthoptera) 4
15 Serangga ordo orthoptera 2
16 Serangga ordo diptera 2
17 Belalang (orthoptera) 14
18 Walang sangit 1
19 Jangkrik 2
20 ngengat 1
Jumlah 20 3 37 14
3.1 Segitiga Piktorial
Segitiga piktorial digunakan untuk menggambarkan komposisi peran dari serangga-serangga yang terdapat di dalam suatu agroekosistem. Dalam penyajian piktorial, setiap komposisi akan digambarkan/diwakili oleh satu koordinat dalam suatu tata dari tiga aksis/sumbu yang digambarkan sebagai garis tinggi dari segitiga sama sisi, yang titik sumbunya mewakili peran. Garis tinggi yang berujung pada salah satu sudut peran, misalnya sudut hama merupakan garis skala persentase hamadengan skala 0% di dasar garis dan skala 100% pada titik sudut.
Dari hasil identifikasi serangga pada agroekosistem kopi yang terletak di Desa Sumber Agung, Kecamatan Ngantang, Kabupaten Malang, dapat diketahui bahwa jumlah total serangga yang berhasil didapatkan sebanyak 74 dengan rincian sebagai berikut:
• Serangga hama : 37, persentase hama : 37/74 x 100% = 50%
• Serangga musuh alami : 23, persentase musuh alami : 23/74 x 100% = 31,1%
• Serangga lain : 14, persentase serangga lain : 14/74 x 100% = 18,9%
Persentase diatas digunakan untuk menentukan posisi koordinat komposisi peran dalam segitiga piktorial.
Serangga lain\
100
koordinat 0 0
hama 100 0 100 musuh alami
Dari sajian segitiga piktorial di atas dapat disimpulkan bahwa agroekosistem kopi kurang sehat. Hal ini ditunjukkan olek letak titik koordinat yang berada lebih dekat dengan sudut hama, sementara dengan sudut musuh alami, letak titik koordinat lebih jauh, sedangkan letak titik koordinat dengan sudut serangga lain, jaraknya paling jauh. Dari hasil ini dapat diketahui bahwa jumlah serangga yang berperan sebagai hama lebih banyak, dibandingkan dengan serangga yang berperan sebagai musuh alami maupun serangga lain. Kondisi ini tentu saja akan merugikan petani, apabila dibiarkan begitu saja, sehingga perlu dilakukan konservasi musuh alami dengan cara mengurangi dan menghindari penggunaan pertisida kimia beracun, menanam tanaman yang disukai musuh alami ataupun tanaman yang menjadi sarang musuh alami, dll.
3.2 Indeks Keragaman
Keanekaragaman jenis serangga dapat dihitung dengan menggunakan indeks keanekaragaman menurut Shannon (Odum, 1993) dengan rumus yaitu:
H = - Σ Pi ln (Pi)
Pi = ni/N
Keterangan:
ni = nilai kepentingan untuk setiap jenis ( jumlah individu tiap jenis)
N = nilai kepentingan total ( jumlah semua individu tiap jenis)
Pi = persentase individu
Krebs (1989) menyatakan bahwa indeks keanekaragaman H terdiri dari beberapa kriteria yaitu:
H > 3 → menunjukkan keanekaragaman sangat tinggi
1< H < 3 → menunjukkan keanekaragaman sedang
H < 1 → menunjukkan keanekaragaman rendah
Tabel keragaman spesies
Spesies n Pi Pi ln (Pi)
Semut (hymenoptera) 7 0,09 - 0,22
Capung (odonata) 2 0,03 - 0,10
Laba-laba (araenida) 10 0,13 - 0,26
Kumbang (coleoptera) 2 0,03 - 0,10
Parasitoid euplectus 1 0,01 - 0,05
Ichneumonoidea 2 0,03 - 0,10
Kupu-kupu (lepidoptera) 7 0,09 - 0,22
Laron (isoptera) 1 0,01 - 0,05
Serangga ordo hemiptera 2 0,03 - 0,10
Nyamuk (diptera) 2 0,03 - 0,10
Lalat rumah (diptera) 2 0,03 - 0,10
Ulat (lepidoptera) 10 0,13 - 0,26
Wereng coklat (orthoptera) 4 0,06 - 0,17
Serangga ordo orthoptera 2 0,03 - 0,10
Serangga ordo diptera 2 0,03 - 0,10
Belalang (orthoptera) 14 0,19 - 0.31
Walang sangit 1 0,01 - 0,05
Jangkrik 2 0,03 - 0,10
ngengat 1 0,01 - 0,05
Total individu (N) 74 - 2,54
Kekayaan spesies 19
Indeks keragaman 2,54
Hasil dari tabel di atas menunjukkan bahwa indeks keragaman serangga yang terdapat pada agroekosistem kopi sebesar 2,54. Berdasarkan kriteria penggolongan indeks keragaman (Krebs, 1989), nilai 2,54 masuk dalam kategori sedang serta mengarah ke baik. Hal ini ditunjukkan dengan nilai yang mendekati 3, serta dari segi jumlah hama yang sedikit lebih banyak dibanding dengan jumlah musuh alami maupun serangga lain.
Sejarah lahan
Persoalan yang selalu dialami petani lahan kering pada topografi berbukit adalah merananya tanaman semusim akibat kekurangan air di musim kemarau, sehingga pendapatan keluarga petani menurun karena kurangnya hasil dari usaha tani, seperti palawija dan sayuran. Keadaan ini pernah dialami oleh petani di Kecamatan Ngantang, Kabupaten Malang, Jawa Timur sekitar tahun 1967-1975.
Guna memberdayakan lahan kering milik petani tersebut, pada tahun 1981 para petani di Kecamatan Ngantang mengusahakan budidaya tanaman kopi dan tanaman cengkeh dengan harapan tanaman keras ini dapat memberikan hasil pada musim kemarau setiap tahunnya. Akan tetapi setelah tanaman kopi dan tanaman cengkeh yang dibudidayakan secara monokultur ini berkembang, permasalahan yang muncul berikutnya adalah tidak stabilnya harga panen kopi dan cengkeh, di mana biaya usaha tani sepanjang tahun meningkat, sedangkan hasil tidak tentu, dan adanya serangn berat hama kutu loncat pada tanaman lamtoro ( Leucaena glauca ) pada tahun 1983/1984, sementara posisi tanaman lamtoro sangat penting sebagai penaung tanaman kopi. Selain itu, penyakit BPKC ( Bakteri Pembuluh Kayu Cengkeh) juga menyerang tanaman cengkeh sekitar tahun 1984 / 985.
Pada tahun 1987, salah seorang petani mencoba menanam tanaman naungan kopi selain lamtoro yakni pisang, Dengan pertimbangan pertumbuhannya cepat, mudah dipelihara, dan buahnya bisa dipanen silih berganti dari sekian banyak rumpun pisang dalam satuan luas lahan kebun.
Kondisi lahan
Desa Sumberagung yang berada pada ketinggian 650 -750 m dari permukaan laut dan berdekatan dengan bendungan Selorejo merupakan awal dari kegiatan usaha tani di lahan kering, dari satu jenis tanaman pokok seperti kopi berkembang menjadi 2 sampai dengan 3 jenis tanaman pokok yaitu pisang, sengon dan durian dengan tanaman sisipan antara lain nangka, kelapa, lada, cengkeh dan rumput kolonjono. Kondisi lahan pada tempat survey topografinya berbukit, tanahnya liat sehingga air susah masuk ke dalam tanah yang mengakibatkan banyak terdapat genangan air pada permukaan tanah, selain itu kondisi tanahnya basah dan lembab.
1. Pengambilan Mikroorganisme di Lapang
Untuk mendapatkan mikroorganisme dalam tanah dapat menggunakan metode soil sampling dengan cara sebagai berikut:
a. Tanah diambil pada setiap titik sampel dengan menggunakan cangkul atau catok dengan kedalaman ± 15 cm dengan jarak sesuai dengan kanopi tanaman.
Dalam 1 petak dibagi 5 plot titik sampel
b. Dilakukan 2 kali ulangan, yakni pada 45 hst dan pada saat panen 90 hst (tanaman musiman), untuk tanaman tahunan disesuaikan dengan kebutuhan.
c. Tanah yang sudah diambil, dimasukkan kantong plastik dan diberi label yang bertuliskan tangal pengambilan, lokasi kebun, dan nomer plot yang diambil.
d. Sampel disimpan ditempat teduh atau terhindar dari sinar matahari langsung.
2. Isolasi dari Sampel Tanah
a. Dilakukan dengan metode soil dellution plate yaitu 1 gram tanah diambil dan dilarutkan dalam 10 ml aquades steril dalam tabung reaksi kemudian dikocok sampai menjadi suspensi (sampai homogen)
b. Suspensi kemudian diambil 1 ml dengan pipet, kemudian dimasukkan tabung reaksi yang berisi 9 ml aquades steril. Kegiatan ini dinamakan pengenceran, dimana dalam hal ini pengenceran dilakukan sebanyak 7 kali.
c. Hasil pengenceran kemudian diambil 1 ml lalu dituangkan dalam cawan petri yang berisi media PDA (potato dextros agar) dengan ketebalan media ½ cm.
3. Purifikasi (Pemurnian)
Pemurnian dilakukan pada setiap koloni mikroba yang dianggap berbeda berdasarkan mikroskopis yang meliputi warna dan bentuk koloni. Masing-masing mikroorganisme diambil dengan jarun N kemudian ditumbuhkan lagi pada media PDA padat.
4. Identifikasi
Jamur dan bakteri yang sudah didapat dan dimurnikan kemudian diidentifikasi menggunakan buku identifikasi yaitu Compedium Of Soil Fungi.
Pengambilan mikroba di atas tanah dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut:
a. Obyek glass diolesi vaselin atau balsem
b. Diletakkan sesuai dengan tinggi tanaman
c. Tunggu 1 jam, spora yang terbang akan menempel pada obyek glass
d. Obyek glass yang berisi spora diambil kemudian diamati di bawah mikroskop.
Penangkapan serangga
• Serangga tidak tebal (di tanah) memakai pitfall, menggunakan detergen/pestiaida
• Serangga malam memakai light trap, menggunakan petromax berwarna diletakkan pada baskom yang berisi detergen dan air.
• Serangga siang memakai yellow trap, feromon trap, maupun sweepnet.
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel Rekapitulasi Keragaman Serangga di Lahan Kopi
No. Hasil Identifikasi Peran
Musuh Alami Hama Serangga lain
Predator Parasitoid
1 Semut (hymenoptera) 7
2 Capung (odonata) 2
3 Laba-laba (araenida) 10
4 Kumbang (coleoptera) 1
5 Kumbang (coleoptera) 1
6 Parasitoid euplectus 1
7 Ichneumonoidea 2
8 Kupu-kupu (lepidoptera) 7, polinator
9 Laron (isoptera) 1
10 Serangga ordo hemiptera 2
11 Nyamuk (diptera) 2
12 Lalat rumah (diptera) 2
13 Ulat (lepidoptera) 10
14 Wereng coklat (orthoptera) 4
15 Serangga ordo orthoptera 2
16 Serangga ordo diptera 2
17 Belalang (orthoptera) 14
18 Walang sangit 1
19 Jangkrik 2
20 ngengat 1
Jumlah 20 3 37 14
3.1 Segitiga Piktorial
Segitiga piktorial digunakan untuk menggambarkan komposisi peran dari serangga-serangga yang terdapat di dalam suatu agroekosistem. Dalam penyajian piktorial, setiap komposisi akan digambarkan/diwakili oleh satu koordinat dalam suatu tata dari tiga aksis/sumbu yang digambarkan sebagai garis tinggi dari segitiga sama sisi, yang titik sumbunya mewakili peran. Garis tinggi yang berujung pada salah satu sudut peran, misalnya sudut hama merupakan garis skala persentase hamadengan skala 0% di dasar garis dan skala 100% pada titik sudut.
Dari hasil identifikasi serangga pada agroekosistem kopi yang terletak di Desa Sumber Agung, Kecamatan Ngantang, Kabupaten Malang, dapat diketahui bahwa jumlah total serangga yang berhasil didapatkan sebanyak 74 dengan rincian sebagai berikut:
• Serangga hama : 37, persentase hama : 37/74 x 100% = 50%
• Serangga musuh alami : 23, persentase musuh alami : 23/74 x 100% = 31,1%
• Serangga lain : 14, persentase serangga lain : 14/74 x 100% = 18,9%
Persentase diatas digunakan untuk menentukan posisi koordinat komposisi peran dalam segitiga piktorial.
Serangga lain\
100
koordinat 0 0
hama 100 0 100 musuh alami
Dari sajian segitiga piktorial di atas dapat disimpulkan bahwa agroekosistem kopi kurang sehat. Hal ini ditunjukkan olek letak titik koordinat yang berada lebih dekat dengan sudut hama, sementara dengan sudut musuh alami, letak titik koordinat lebih jauh, sedangkan letak titik koordinat dengan sudut serangga lain, jaraknya paling jauh. Dari hasil ini dapat diketahui bahwa jumlah serangga yang berperan sebagai hama lebih banyak, dibandingkan dengan serangga yang berperan sebagai musuh alami maupun serangga lain. Kondisi ini tentu saja akan merugikan petani, apabila dibiarkan begitu saja, sehingga perlu dilakukan konservasi musuh alami dengan cara mengurangi dan menghindari penggunaan pertisida kimia beracun, menanam tanaman yang disukai musuh alami ataupun tanaman yang menjadi sarang musuh alami, dll.
3.2 Indeks Keragaman
Keanekaragaman jenis serangga dapat dihitung dengan menggunakan indeks keanekaragaman menurut Shannon (Odum, 1993) dengan rumus yaitu:
H = - Σ Pi ln (Pi)
Pi = ni/N
Keterangan:
ni = nilai kepentingan untuk setiap jenis ( jumlah individu tiap jenis)
N = nilai kepentingan total ( jumlah semua individu tiap jenis)
Pi = persentase individu
Krebs (1989) menyatakan bahwa indeks keanekaragaman H terdiri dari beberapa kriteria yaitu:
H > 3 → menunjukkan keanekaragaman sangat tinggi
1< H < 3 → menunjukkan keanekaragaman sedang
H < 1 → menunjukkan keanekaragaman rendah
Tabel keragaman spesies
Spesies n Pi Pi ln (Pi)
Semut (hymenoptera) 7 0,09 - 0,22
Capung (odonata) 2 0,03 - 0,10
Laba-laba (araenida) 10 0,13 - 0,26
Kumbang (coleoptera) 2 0,03 - 0,10
Parasitoid euplectus 1 0,01 - 0,05
Ichneumonoidea 2 0,03 - 0,10
Kupu-kupu (lepidoptera) 7 0,09 - 0,22
Laron (isoptera) 1 0,01 - 0,05
Serangga ordo hemiptera 2 0,03 - 0,10
Nyamuk (diptera) 2 0,03 - 0,10
Lalat rumah (diptera) 2 0,03 - 0,10
Ulat (lepidoptera) 10 0,13 - 0,26
Wereng coklat (orthoptera) 4 0,06 - 0,17
Serangga ordo orthoptera 2 0,03 - 0,10
Serangga ordo diptera 2 0,03 - 0,10
Belalang (orthoptera) 14 0,19 - 0.31
Walang sangit 1 0,01 - 0,05
Jangkrik 2 0,03 - 0,10
ngengat 1 0,01 - 0,05
Total individu (N) 74 - 2,54
Kekayaan spesies 19
Indeks keragaman 2,54
Hasil dari tabel di atas menunjukkan bahwa indeks keragaman serangga yang terdapat pada agroekosistem kopi sebesar 2,54. Berdasarkan kriteria penggolongan indeks keragaman (Krebs, 1989), nilai 2,54 masuk dalam kategori sedang serta mengarah ke baik. Hal ini ditunjukkan dengan nilai yang mendekati 3, serta dari segi jumlah hama yang sedikit lebih banyak dibanding dengan jumlah musuh alami maupun serangga lain.
Rabu, 31 Maret 2010
panen
PANEN DAN PASKA PANEN
I. DEFINISI
Panen merupakan suatu kegiatan pemungutan hasil pertanian yang telah cukup umur dan sudah saatnya untuk dipetik hasilnya.
II. INDIKATOR PANEN
Perlu di ketahui bahwa produk hortikultura setelah panen tidak bisa dinaikan, hanya bisa dipertahankan. Pada saat panen kwalitas harus maksimal, dengan penanganann yang baik dapat dipertahankan untuk waktu yang lama. Indicator yang daapt digunakan untuk penentuan waktu panen yang tepat yaitu: kenampakan visual, indicator fisik, analisi kimiawi, indicator fisiologis, dan komputasi.
1. Indicator fisik
Indikator sering digunakan khususnya pad beberapa komuditas buah.Indikatornya adalah:
a. Buah mudah tidaknya dilepaskan dari tangkainya, uji kesegaran buah denagn menggunkaan onenetrometer.
b. Uji kesegaran buah lebih objektif, karena dapat dikuantitatifkan.
Prinsip kerjanya yaitu;
a. Buah ditususk dengan suatu alat,besarnya tekanan yang diperlukan untuk menusuk buah meunjukan kesegaran buah.
b. Semakin besar tekanan yang diperlukan buah semakin segar , proses pengisiasn buah sudah maksimal dan siap dipanen.
2. Indicator visual
Paling banyak dipergunakan baik pada komoditas bauh ataupun kimoditas sayur.Indikatornya yaitu:
a. Berdasarkan warna kulit,ukuran dan bentuk.
b. Berdasarkan karakteristik permukaan dan bagian tanaman yang mengering.
Sifatnya sangat subjektif , keterbatasan dari indra penglihatan manusia.Sering salah pemenenan dialakukan terlalu muda/awal/atau terlalu tua/ lewat panen.
3. Analisis kimia
Terbatas pada perusahan besar , lebih banyak pada komoditas buah.Indikator nya adalah:
a. Jumlah kandungan zat padat terlarut,
b. Jumlah kandungan asam,
c. Jumlah kandungan parti,
d. Jumlah kandungan gula
Metode analisis kimia lebih objektif dari visual karena terukur.Dasarnya: terjadinya perubahan biokimia selama proses pemasakan buah.
Perubahan yang sering terjadi adalah:
a. Pati menjadi gula,
b. Menurunnya kadar asam,
c. Meningkanya zat padat terlarut.
4. Indikator fisiologis
Indikator utamanya adalah:
a. Laju respirasi
b. Jumlah konsentrasi dan konsentrasi etilen.
Indikator fisiologis sangat baik diterapkan pada komoditas yang bersifat klimaterik.Saat komoditas tercapai masak fisiologis respirainya mencapai klimaterik.Apabila laju respirasi suatu komoditas sudah mencapai klimaterik, siap dipanen.
5. Komputasi
Indeksnya adalah:
a. Jumlah dari rata-rata harian selama satu siklus hidup tanaman mulai dari penanaman sampai masak fisiologis.
b. Unit panas setiap tanaman.
Dasarnya adalah adanya korelasi positif antara suhu lingkungan denagn oerytumbuhan tanaman.Dapat diterapkan baik pada komoditas buah maupun sayur.
III. Sistem Panen
Setelah diketahui bahwa produk hortikultura sudah cukup tua untuk dipanen, panen dapat segera dilakukan dan produk harus dikumpulkan di lahan secepat mungkin. Panen harus dilakukan secepat mungkin, dengan kerusakan produk sekecil mungkin, dan biaya semurah mungkin. Umumnya panen masih dilakukan secara manual menggunakan tangan dan peralatan-peralatan sederhana. Meskipun memerlukan banyak tenaga kerja, panen secara manual masih lebih akurat, pemilihan sasaran panen juga dapat lebih baik dilakukan, kerusakan fisik yang berlebihan dapat dihindari, dan membutuhkan biaya yang lebih kecil dibandingkan dengan panen menggunakan perlatana mekanis.
Cara panen yang umum dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Dengan cara ditarik: apokat, kacang polong, tomat
2. Dengan cara dipuntir: jeruk, melon
3. Dengan cara dibengkokkan: nenas
4. Dengan cara dipotong: buah dan sayuran pada umunya, dan bunga potong
5. Dengan cara digali dan dipotong: umbi, dan sayuran akar
6. Dengan menggunakan galah: buah pada di pohon yang tinggi secara umum
Beberapa bagian yang Dipanen:
a. Biji.
Panen tidak bisa dilakukan secara serentak karena perbedaan waktu pematangan dari buah atau polong yang berbeda. Pemanenan biji di-lakukan pada saat biji telah masak fisiologis. Fase ini ditandai dengan sudah maksimalnya pertumbuhan buah atau polong dan biji yang di dalamnya telah terbentuk dengan sempurna. Kulit buah atau polong mengalami perubahan warna misalnya kulit polong yang semula warna hijau kini berubah menjadi agak kekuningan dan mulai mengering. Pemanenan biji pada tanaman se-musim yang sifatnya determinate dilakukan secara serentak pada suatu luasan tertentu. Pemanenan dilaku-kan setelah 60% kulit polong atau kulit biji sudah mulai mongering. Hal ini berbeda dengan tanaman se-musim indeterminate dan tahunan, yang umumnya dipanen secara ber-kala berdasarkan pemasakan dari biji/polong.
b. Buah.
Buah harus dipanen setelah masak fisiologis dengan cara me-metik. Pemanenan sebelum masak fisiologis akan menghasilkan buah dengan kualitas yang rendah dan kuantitasnya berkurang. Buah yang dipanen pada saat masih muda, seperti buah mengkudu, jeruk nipis, jambu biji dan buah ceplukan akan memiliki rasa yang tidak enak dan aromanya kurang sedap. Begitu pula halnya dengan pemanenan yang terlambat akan menyebabkan pe-nurunan kualitas karena akan terjadi perombakan bahan aktif yang ter-dapat di dalamnya menjadi zat lain. Selain itu tekstur buah menjadi lembek dan buah menjadi lebih cepat busuk.
c. Daun.
Pemanenan daun dilakukan pada saat tanaman telah tumbuh maksimal dan sudah memasuki periode matang fisiologis dan dilakukan dengan memangkas tanaman. Pemangkasan dilakukan dengan menggunakan pisau yang bersih atau gunting stek. Pemanenan yang terlalu cepat menyebabkan hasil produksi yang diperoleh rendah dan kandungan bahan bahan aktifnya juga rendah, seperti tanaman jati belanda dapat dipanen pada umur 1 - 1,5 tahun, jambu biji pada umur 6 - 7 bulan, cincau 3 - 4 bulan dan lidah buaya pada umur 12 - 18 bulan setelah tanam. Demikian juga dengan pe-manenan yang terlambat menyebab-kan daun mengalami penuaan (se-nescence) sehingga mutunya rendah karena bahan aktifnya sudah ter-degradasi. Pada beberapa tanaman pemanenan yang terlambat akan mempersulit proses panen.
d. Rimpang.
Untuk jenis rimpang waktu pe-manenan bervariasi tergantung peng-gunaan. Tetapi pada umumnya pe-manenan dilakukan pada saat tanam-an berumur 8 - 10 bulan. Seperti rimpang jahe, untuk kebutuhan eks-por dalam bentuk segar jahe dipanen pada umur 8 - 9 bulan setelah tanam, sedangkan untuk bibit 10 - 12 bulan. Selanjutnya untuk keperluan pem-buatan jahe asinan, jahe awetan dan permen dipanen pada umur 4 - 6 bulan karena pada umur tersebut serat dan pati belum terlalu tinggi. Sebagai bahan obat, rimpang di-panen setelah tua yaitu umur 9 - 12 bulan setelah tanam. Untuk temu-lawak pemanenan rimpang dilaku-kan setelah tanaman berumur 10 - 12 bulan. Temulawak yang dipanen pada umur tersebut menghasilkan kadar minyak atsiri dan kurkumin yang tinggi. Penanaman rimpang dilakukan pada saat awal musim hujan dan dipanen pada pertengahan musim kemarau. Saat panen yang tepat ditandai dengan mulai menge-ringnya bagian tanaman yang berada di atas permukaan tanah (daun dan batang semu), misalnya kunyit, temulawak, jahe, dan kencur.
e. Bunga.
Bunga digunakan dalam industri farmasi dan kosmetik dalam bentuk segar maupun kering. Bunga yang digunakan dalam bentuk segar, pemanenan dilakukan pada saat bunga kuncup atau setelah per-tumbuhannya maksimal. Berbeda dengan bunga yang digunakan dalam bentuk kering, pemanenan dilakukan pada saat bunga sedang mekar. Seperti bunga piretrum, bunga yang dipanen dalam keadaan masih kuncup menghasilkan kadar piretrin yang lebih tinggi dibandingkan dengan bunga yang sudah mekar.
f. Kayu.
Pemanenan kayu dilakukan setelah pada kayu terbentuk senyawa metabolit sekunder secara maksimal. Umur panen tanaman berbeda-beda tergantung jenis tanaman dan ke-cepatan pembentukan metabolit sekundernya. Tanaman secang baru dapat dipanen setelah berumur 4 sampai 5 tahun, karena apabila dipanen terlalu muda kandungan zat aktifnya seperti tanin dan sappan masih relatif sedikit.
g. Herba.
Pada beberapa tanaman semusim, waktu panen yang tepat adalah pada saat pertumbuhan vegetatif tanaman sudah maksimal dan akan memasuki fase generatif atau dengan kata lain pemanenan dilakukan sebelum tanaman berbunga. Pemanenan yang dilakukan terlalu awal mengakibatkan produksi tanaman yang kita dapatkan rendah dan kandungan bahan aktifnya juga rendah. Sedang-kan jika pemanenan terlambat akan menghasilkan mutu rendah karena jumlah daun berkurang, dan batang tanaman sudah berkayu. Contohnya tanaman sambiloto sebaiknya di-panen pada umur 3 - 4 bulan, pegagan pada umur 2 - 3 bulan setelah tanam, meniran pada umur kurang lebih 3,5 bulan atau sebelum berbunga dan tanaman ceplukan dipanen setelah umur 1 - 1,5 bulan atau segera setelah timbul kuncup bunga, terbentuk.
Galah sebagai alat bantu panen manual mempunyai berbagai rancangan, disesuaikan dengan sifat buah yang akan dipanen seperti panjang dan kekuatan tangkai, serta ukuran dan berat buah. Alat bantu lainnya seperti pisau dan gunting digunakan untuk memotong, tongkat dan golok digunakan untuk menggali, tangga atau sejenisnya digunakan untuk menjangkau buah yang tinggi.
Disamping cara panen, waktu panen juga mempengaruhi kualitas produk hortikultura yang dihasilkan. Umumnya panen dilakukan pagi hari ketika matahari baru saja terbit karena hari sudah cukup terang tetapi suhu lingkungan masih cukup rendah sehingga dapat mengurangi kerusakan akibat respirasi produk dan juga meningkatkan efisiensi pemanenan. Beberapa jenis produk hortikultura lebih baik dipanen agak siang agar embun yang menempel pada produk telah mengering, atau sekalian sore hari bila suhu lingkungan juga menjadi pertimbangan penting. Hal ini dapat mengurangi luka bakar akibat getah yang mengering pada buah-buah yang mengeluarkan getah dari tangkainya seperti mangga, atau mengerluarkan minyak seperti jeruk, dan mengurangi kerusakan mekanis (sobek) pada sayuran daun
IV. Penanganan Pasca Panen
Pasca panen merupakan kelanjutan dari proses panen terhadap tanaman budidaya atau hasil dari penambangan alam yang fungsinya antara lain untuk membuat bahan hasil panen tidak mudah rusak dan memiliki kualitas yang baik serta mudah disimpan untuk diproses selanjutnya. Untuk memulai proses pasca panen perlu diperhatikan cara dan tenggang waktu pengumpulan bahan tanaman yang ideal setelah dilakukan proses panen tanaman tersebut.
V. Tahapan Penanganan Pasca Panen
1. Pemanenan : Pemungutan hasil pertanian yang teah cukup umur
2. Pengumpulan : Mengumpulkan hasil panen untuk mempermudah penyortiran.
3. Sortasi : Pemisahan hasil panen yang baik dan jelek.
4. Pencucian :Mencuci Produk hasil sortasi dari kotoran
5. Grading: Untuk mendapatan sayuran yang baik dan seragan dalam suatu kelas yang sama sesuai dengan standard yang telah ditetapkan atau sesuai dengan permintaan konsumen.
6. Pengemasan : Untuk mengurangi terjadinya kerusakan karena benturan sesama produk selama penyimpanan.
7. Penyimpanan dan pendinginan : Menekan enzim respirasi agar aktivitasnya serendah mungkin sehingga laju respirasinya kecil dan produk terjaga kesegaranya.
8. Transportasi:Mendistribusikan hasil pertanian yang telah melewati tahap-tahap pascapanen.
VI. Faktor penyebab kerusakan pada produk sayuran
a. Relatif Humidity (kelembapan relatif)
Kelembapan relatif ruangan dimana produk disimpan akan mempengaruhi kualitas produknya.Apabila kelembapan relatif ruangnya terlalu rendah,maka produk pertanian seperti hortikultura akan mengalami kelayuan dan pengeringan lebih cepat.Namun,bila terlalu tingi maka akan mempengaruhi cepatnya kerusakan pada produk pertanian karena memacu tumbuhnya jamur.
b. Sirkulasi Udara
Didalam ruang penyimpanan,sirkulasi udara diperlukan agar panas yang terjadi selama berlangsungnya proses respirasi dari produk dapat diturunkan atau dihilangkan.
c. Respirasi
Produk pertanian yang disimpan dalam bentuk segar seperti sayuran terjadi proses respirasi yaitu merupakan perombakan gula menjadi CO2 dan air H2O.
I. DEFINISI
Panen merupakan suatu kegiatan pemungutan hasil pertanian yang telah cukup umur dan sudah saatnya untuk dipetik hasilnya.
II. INDIKATOR PANEN
Perlu di ketahui bahwa produk hortikultura setelah panen tidak bisa dinaikan, hanya bisa dipertahankan. Pada saat panen kwalitas harus maksimal, dengan penanganann yang baik dapat dipertahankan untuk waktu yang lama. Indicator yang daapt digunakan untuk penentuan waktu panen yang tepat yaitu: kenampakan visual, indicator fisik, analisi kimiawi, indicator fisiologis, dan komputasi.
1. Indicator fisik
Indikator sering digunakan khususnya pad beberapa komuditas buah.Indikatornya adalah:
a. Buah mudah tidaknya dilepaskan dari tangkainya, uji kesegaran buah denagn menggunkaan onenetrometer.
b. Uji kesegaran buah lebih objektif, karena dapat dikuantitatifkan.
Prinsip kerjanya yaitu;
a. Buah ditususk dengan suatu alat,besarnya tekanan yang diperlukan untuk menusuk buah meunjukan kesegaran buah.
b. Semakin besar tekanan yang diperlukan buah semakin segar , proses pengisiasn buah sudah maksimal dan siap dipanen.
2. Indicator visual
Paling banyak dipergunakan baik pada komoditas bauh ataupun kimoditas sayur.Indikatornya yaitu:
a. Berdasarkan warna kulit,ukuran dan bentuk.
b. Berdasarkan karakteristik permukaan dan bagian tanaman yang mengering.
Sifatnya sangat subjektif , keterbatasan dari indra penglihatan manusia.Sering salah pemenenan dialakukan terlalu muda/awal/atau terlalu tua/ lewat panen.
3. Analisis kimia
Terbatas pada perusahan besar , lebih banyak pada komoditas buah.Indikator nya adalah:
a. Jumlah kandungan zat padat terlarut,
b. Jumlah kandungan asam,
c. Jumlah kandungan parti,
d. Jumlah kandungan gula
Metode analisis kimia lebih objektif dari visual karena terukur.Dasarnya: terjadinya perubahan biokimia selama proses pemasakan buah.
Perubahan yang sering terjadi adalah:
a. Pati menjadi gula,
b. Menurunnya kadar asam,
c. Meningkanya zat padat terlarut.
4. Indikator fisiologis
Indikator utamanya adalah:
a. Laju respirasi
b. Jumlah konsentrasi dan konsentrasi etilen.
Indikator fisiologis sangat baik diterapkan pada komoditas yang bersifat klimaterik.Saat komoditas tercapai masak fisiologis respirainya mencapai klimaterik.Apabila laju respirasi suatu komoditas sudah mencapai klimaterik, siap dipanen.
5. Komputasi
Indeksnya adalah:
a. Jumlah dari rata-rata harian selama satu siklus hidup tanaman mulai dari penanaman sampai masak fisiologis.
b. Unit panas setiap tanaman.
Dasarnya adalah adanya korelasi positif antara suhu lingkungan denagn oerytumbuhan tanaman.Dapat diterapkan baik pada komoditas buah maupun sayur.
III. Sistem Panen
Setelah diketahui bahwa produk hortikultura sudah cukup tua untuk dipanen, panen dapat segera dilakukan dan produk harus dikumpulkan di lahan secepat mungkin. Panen harus dilakukan secepat mungkin, dengan kerusakan produk sekecil mungkin, dan biaya semurah mungkin. Umumnya panen masih dilakukan secara manual menggunakan tangan dan peralatan-peralatan sederhana. Meskipun memerlukan banyak tenaga kerja, panen secara manual masih lebih akurat, pemilihan sasaran panen juga dapat lebih baik dilakukan, kerusakan fisik yang berlebihan dapat dihindari, dan membutuhkan biaya yang lebih kecil dibandingkan dengan panen menggunakan perlatana mekanis.
Cara panen yang umum dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Dengan cara ditarik: apokat, kacang polong, tomat
2. Dengan cara dipuntir: jeruk, melon
3. Dengan cara dibengkokkan: nenas
4. Dengan cara dipotong: buah dan sayuran pada umunya, dan bunga potong
5. Dengan cara digali dan dipotong: umbi, dan sayuran akar
6. Dengan menggunakan galah: buah pada di pohon yang tinggi secara umum
Beberapa bagian yang Dipanen:
a. Biji.
Panen tidak bisa dilakukan secara serentak karena perbedaan waktu pematangan dari buah atau polong yang berbeda. Pemanenan biji di-lakukan pada saat biji telah masak fisiologis. Fase ini ditandai dengan sudah maksimalnya pertumbuhan buah atau polong dan biji yang di dalamnya telah terbentuk dengan sempurna. Kulit buah atau polong mengalami perubahan warna misalnya kulit polong yang semula warna hijau kini berubah menjadi agak kekuningan dan mulai mengering. Pemanenan biji pada tanaman se-musim yang sifatnya determinate dilakukan secara serentak pada suatu luasan tertentu. Pemanenan dilaku-kan setelah 60% kulit polong atau kulit biji sudah mulai mongering. Hal ini berbeda dengan tanaman se-musim indeterminate dan tahunan, yang umumnya dipanen secara ber-kala berdasarkan pemasakan dari biji/polong.
b. Buah.
Buah harus dipanen setelah masak fisiologis dengan cara me-metik. Pemanenan sebelum masak fisiologis akan menghasilkan buah dengan kualitas yang rendah dan kuantitasnya berkurang. Buah yang dipanen pada saat masih muda, seperti buah mengkudu, jeruk nipis, jambu biji dan buah ceplukan akan memiliki rasa yang tidak enak dan aromanya kurang sedap. Begitu pula halnya dengan pemanenan yang terlambat akan menyebabkan pe-nurunan kualitas karena akan terjadi perombakan bahan aktif yang ter-dapat di dalamnya menjadi zat lain. Selain itu tekstur buah menjadi lembek dan buah menjadi lebih cepat busuk.
c. Daun.
Pemanenan daun dilakukan pada saat tanaman telah tumbuh maksimal dan sudah memasuki periode matang fisiologis dan dilakukan dengan memangkas tanaman. Pemangkasan dilakukan dengan menggunakan pisau yang bersih atau gunting stek. Pemanenan yang terlalu cepat menyebabkan hasil produksi yang diperoleh rendah dan kandungan bahan bahan aktifnya juga rendah, seperti tanaman jati belanda dapat dipanen pada umur 1 - 1,5 tahun, jambu biji pada umur 6 - 7 bulan, cincau 3 - 4 bulan dan lidah buaya pada umur 12 - 18 bulan setelah tanam. Demikian juga dengan pe-manenan yang terlambat menyebab-kan daun mengalami penuaan (se-nescence) sehingga mutunya rendah karena bahan aktifnya sudah ter-degradasi. Pada beberapa tanaman pemanenan yang terlambat akan mempersulit proses panen.
d. Rimpang.
Untuk jenis rimpang waktu pe-manenan bervariasi tergantung peng-gunaan. Tetapi pada umumnya pe-manenan dilakukan pada saat tanam-an berumur 8 - 10 bulan. Seperti rimpang jahe, untuk kebutuhan eks-por dalam bentuk segar jahe dipanen pada umur 8 - 9 bulan setelah tanam, sedangkan untuk bibit 10 - 12 bulan. Selanjutnya untuk keperluan pem-buatan jahe asinan, jahe awetan dan permen dipanen pada umur 4 - 6 bulan karena pada umur tersebut serat dan pati belum terlalu tinggi. Sebagai bahan obat, rimpang di-panen setelah tua yaitu umur 9 - 12 bulan setelah tanam. Untuk temu-lawak pemanenan rimpang dilaku-kan setelah tanaman berumur 10 - 12 bulan. Temulawak yang dipanen pada umur tersebut menghasilkan kadar minyak atsiri dan kurkumin yang tinggi. Penanaman rimpang dilakukan pada saat awal musim hujan dan dipanen pada pertengahan musim kemarau. Saat panen yang tepat ditandai dengan mulai menge-ringnya bagian tanaman yang berada di atas permukaan tanah (daun dan batang semu), misalnya kunyit, temulawak, jahe, dan kencur.
e. Bunga.
Bunga digunakan dalam industri farmasi dan kosmetik dalam bentuk segar maupun kering. Bunga yang digunakan dalam bentuk segar, pemanenan dilakukan pada saat bunga kuncup atau setelah per-tumbuhannya maksimal. Berbeda dengan bunga yang digunakan dalam bentuk kering, pemanenan dilakukan pada saat bunga sedang mekar. Seperti bunga piretrum, bunga yang dipanen dalam keadaan masih kuncup menghasilkan kadar piretrin yang lebih tinggi dibandingkan dengan bunga yang sudah mekar.
f. Kayu.
Pemanenan kayu dilakukan setelah pada kayu terbentuk senyawa metabolit sekunder secara maksimal. Umur panen tanaman berbeda-beda tergantung jenis tanaman dan ke-cepatan pembentukan metabolit sekundernya. Tanaman secang baru dapat dipanen setelah berumur 4 sampai 5 tahun, karena apabila dipanen terlalu muda kandungan zat aktifnya seperti tanin dan sappan masih relatif sedikit.
g. Herba.
Pada beberapa tanaman semusim, waktu panen yang tepat adalah pada saat pertumbuhan vegetatif tanaman sudah maksimal dan akan memasuki fase generatif atau dengan kata lain pemanenan dilakukan sebelum tanaman berbunga. Pemanenan yang dilakukan terlalu awal mengakibatkan produksi tanaman yang kita dapatkan rendah dan kandungan bahan aktifnya juga rendah. Sedang-kan jika pemanenan terlambat akan menghasilkan mutu rendah karena jumlah daun berkurang, dan batang tanaman sudah berkayu. Contohnya tanaman sambiloto sebaiknya di-panen pada umur 3 - 4 bulan, pegagan pada umur 2 - 3 bulan setelah tanam, meniran pada umur kurang lebih 3,5 bulan atau sebelum berbunga dan tanaman ceplukan dipanen setelah umur 1 - 1,5 bulan atau segera setelah timbul kuncup bunga, terbentuk.
Galah sebagai alat bantu panen manual mempunyai berbagai rancangan, disesuaikan dengan sifat buah yang akan dipanen seperti panjang dan kekuatan tangkai, serta ukuran dan berat buah. Alat bantu lainnya seperti pisau dan gunting digunakan untuk memotong, tongkat dan golok digunakan untuk menggali, tangga atau sejenisnya digunakan untuk menjangkau buah yang tinggi.
Disamping cara panen, waktu panen juga mempengaruhi kualitas produk hortikultura yang dihasilkan. Umumnya panen dilakukan pagi hari ketika matahari baru saja terbit karena hari sudah cukup terang tetapi suhu lingkungan masih cukup rendah sehingga dapat mengurangi kerusakan akibat respirasi produk dan juga meningkatkan efisiensi pemanenan. Beberapa jenis produk hortikultura lebih baik dipanen agak siang agar embun yang menempel pada produk telah mengering, atau sekalian sore hari bila suhu lingkungan juga menjadi pertimbangan penting. Hal ini dapat mengurangi luka bakar akibat getah yang mengering pada buah-buah yang mengeluarkan getah dari tangkainya seperti mangga, atau mengerluarkan minyak seperti jeruk, dan mengurangi kerusakan mekanis (sobek) pada sayuran daun
IV. Penanganan Pasca Panen
Pasca panen merupakan kelanjutan dari proses panen terhadap tanaman budidaya atau hasil dari penambangan alam yang fungsinya antara lain untuk membuat bahan hasil panen tidak mudah rusak dan memiliki kualitas yang baik serta mudah disimpan untuk diproses selanjutnya. Untuk memulai proses pasca panen perlu diperhatikan cara dan tenggang waktu pengumpulan bahan tanaman yang ideal setelah dilakukan proses panen tanaman tersebut.
V. Tahapan Penanganan Pasca Panen
1. Pemanenan : Pemungutan hasil pertanian yang teah cukup umur
2. Pengumpulan : Mengumpulkan hasil panen untuk mempermudah penyortiran.
3. Sortasi : Pemisahan hasil panen yang baik dan jelek.
4. Pencucian :Mencuci Produk hasil sortasi dari kotoran
5. Grading: Untuk mendapatan sayuran yang baik dan seragan dalam suatu kelas yang sama sesuai dengan standard yang telah ditetapkan atau sesuai dengan permintaan konsumen.
6. Pengemasan : Untuk mengurangi terjadinya kerusakan karena benturan sesama produk selama penyimpanan.
7. Penyimpanan dan pendinginan : Menekan enzim respirasi agar aktivitasnya serendah mungkin sehingga laju respirasinya kecil dan produk terjaga kesegaranya.
8. Transportasi:Mendistribusikan hasil pertanian yang telah melewati tahap-tahap pascapanen.
VI. Faktor penyebab kerusakan pada produk sayuran
a. Relatif Humidity (kelembapan relatif)
Kelembapan relatif ruangan dimana produk disimpan akan mempengaruhi kualitas produknya.Apabila kelembapan relatif ruangnya terlalu rendah,maka produk pertanian seperti hortikultura akan mengalami kelayuan dan pengeringan lebih cepat.Namun,bila terlalu tingi maka akan mempengaruhi cepatnya kerusakan pada produk pertanian karena memacu tumbuhnya jamur.
b. Sirkulasi Udara
Didalam ruang penyimpanan,sirkulasi udara diperlukan agar panas yang terjadi selama berlangsungnya proses respirasi dari produk dapat diturunkan atau dihilangkan.
c. Respirasi
Produk pertanian yang disimpan dalam bentuk segar seperti sayuran terjadi proses respirasi yaitu merupakan perombakan gula menjadi CO2 dan air H2O.
PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TANAMAN
PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TANAMAN
Beberapa Pengertian
Setiap makhluk hidup, memperlihatkan ciri-ciri kehidupan, yaitu antara lain mampu memperoleh zat makanan, mampu merespon rangsangan dari luar, mampu mengedarkan zat-zat di dalam tubuhnya, mampu mencerna makanan, melakukan respirasi, melaksanakan sintesis, serta mampu tumbuh dan berkembang biak. Tanaman, sebagai salah satu makhluk hidup juga mempunyai semua sifat tersebut. Pertumbuhan dan perkembangan tanaman merupakan satu perubahan yang terjadi dalam tubuh tanaman selama siklus hidupnya. Pertumbuhan dan perkembangan tanaman bukanlah peristiwa yang identik, tetapi merupakan dua proses yang sangat erat hubungannya.
Pertumbuhan (growth) adalah dapat diartikan sebagai :
- Perubahan secara kuantitatif selama siklus hidup tanaman yang bersifat tak terbalikkan (irreversible)
- Bertambah besar ataupun bertambah berat tanaman atau bagian tanaman akibat adanya penambahan unsur-unsur struktural yang baru
- Peningkatan ukuran tanaman yang tidak akan kembali sebagai akibat pembelahan dan pembesaran sel.
Misalnya : dalam ukuran sel, jaringan, organ
Sedangkan perkembangan (development) diartikan sebagai :
- Proses perubahan secara kualitatif atau mengikuti pertumbuhan tanaman/bagian-bagiannya
- Proses hidup yang terjadi di dalam tanaman yang meliputi pertumbuhan, diferensiasi sel, dan morfogenesis.
Misalnya : perubahan dari fase vegetatif ke generatif
Yang dimaksud dengan diferensiasi adalah :
- Suatu situasi dimana sel-sel meristematik berkembang menjadi dua atau lebih macam sel/jaringan/organ tanaman yang secara kualitatifberbeda satu dengan yang lainnya.
- Merupakan proses hidup yang menyangkut transformasi sel tertentu ke sel-sel yang lain menurut spesialisasinya (baik spesialisasi dalam hal proses biokimia, fisiologi, maupun struktural)
Misalnya : pembentukan jaringan xylem dan phloem
Sedangkan morfogenesis merupakan :
- Proses hidup yang menyangkut interaksi pertumbuhan dan diferensiasi oleh beberapa sel yang memacu terbentuknya organ..
Misalnya : pembentukan daun, buah, batang, bunga, akar
Sel meristematik adalah : sel muda yang masih aktif membelah
Jaringan meristematik : suatu jaringan yang sel-selnya masih aktif membelah
Pertumbuhan Tanaman (growth)
Pada awal pertumbuhan tanaman dibatasi oleh tersedianya cadangan makanan yang ada di dalam bahan makanan.
Misalnya :
- Bahan tanaman berasal dari biji maka endosperm sebagai tempat bahan cadangan makanan
- Bahan tanaman yang berasal dari stek maka bahan-bahan organik yang ada di dalamnya merupakan cadangan makanannya
Pertumbuhan tanaman ditunjukkan oleh pertambahan ukuran dan berat kering yang tidak dapat balik. Pertambahan ukuran dan berat kering dari suatu organisme mencerminkan bertambahnya protoplasma, yang mungkin terjadi baik karena ukuran sel maupun jumlahnya bertambah. Pertambahan ukuran sel mempunyai batas yang diakibatkan hubungan antara volume dan luas permukaan. Pertambahan protoplasma berlangsung melalui suatu rentetan peristiwa yang meliputi antara lain pembentukan karbohidrat (proses fotosintesis), proses absorbsi, translokasi, metabolisme, respirasi.
Apabila bibit tumbuh dengan sistem perakaran dan ukuran daun berkembang dengan sempurna, maka akan mendukung laju fotosintesis yang cepat. Hasil anabolisme atau penyusunan pada periode tersebut memungkinkan terjadinya peningkatan ukuran yang cepat. Tetapi laju peningkatan fotosintat tidak selalu tinggi. Secara bertahap tanaman mengalami penurunan laju peningkatan fotosintat dengan makin bertambahnya umur. Akhirnya berhenti tumbuh dan menuju kematian.
Pertumbuhan tanaman adalah suatu proses atau kumpulan proses yang kompleks. Struktur dan fungsi tanaman berubah dengan waktu mengikuti pertumbuhan tanaman, pada keseluruhan tubuh tanaman. Bentuk dan fungsi tanaman berubah sesuai dengan pertumbuhannya.
Pertumbuhan tanaman sangat dipengaruhi oleh faktor luar yang biasa disebut dengan faktor lingkungan (millieu). Perbedaan faktor lingkungan akan mengakibatkan perbedaan pertumbuhan tanaman. berhubung faktor lingkungan di dunia ini berbeda, maka jenis tumbuhannya juga berbeda. Disamping itu keragaman penampilan tanaman dan tanggapannya terhadap lingkungan juga dimungkinkan akibat dari susunan genetik tanaman itu sendiri. Oleh karena itu secara sederhana penampilan atau pertumbuhan tanaman dapat dinyatakan sebagi fungsi dari faktor lingkungan dan genetik.
P = f (L,G)
P = pertumbuhan suatu tanaman
L = lingkungan
G = genetik
Pertumbuhan tanaman terjadi manakala ada sel-sel dan atau jaringan meristem yang masih aktif. Adapun letak pertumbuhan tanaman (letak jaringan meristem) adalah pada :
- Ujung suatu organ (Meristem apical)
Meristem apical biasanya tetap bersifat embryionik dan mampu tumbuh dalam waktu yang tidak terbatas, sehingga disebut juga Indeterminate meristem. Misalnya : pada ujung batang, ujung akar.
- Meristem lateral
Meristem yang berkaitan dengan pertumbuhan membesar
Misalnya : pada jaringan kambium, jaringan kambium gabus (fellogen)
- Meristem intercalar
yaitu meristem yang terletak antara daerah-daerah jaringan yang telah terdiferensiasi. Meristem seperti ini kebanyakan terdapat pada familia Gramineae. Pada organ-organ tumbuhan lain, misalnya bunga, akar, buah, pola pertumbuhannya agak berbeda dengan batang dan hanya bersifat embryionik dalam jangka waktu tertentu, sehingga disebut Determinate meristem.
Faktor-faktor Pertumbuhan
Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan secara luas dapat dikategorikan sebagai faktor eksternal (lingkungan) dan faktor internal (genetik), dikelompokkan sebagai berikut:
• Faktor Eksternal:
1. Iklim: cahaya, temperature, air, panjang hari, angin, dan gas (karbondioksida, oksigen, nitrogen, sulfat, nitrogen oksida, FI, Cl, dan ozon). Gas-gas ini seringkali merupakan polutan atmosfer (kecuali tiga gas pertama)
2. Edafik (tanah) : tekstur, struktur, bahan organic, kapasitas tukar kation, pH, kejenuhan basa, dan ketersediaan nutria.
3. Biologis: gulma, serangga, organism penyebab penyakit, nematode, macam-macam tipe herbivore, dan mikro organism tanah.
• Faktor Internal :
1. Ketahanan terhadap tekanan iklim, tanah, dan biologis
2. Laju fotosintetik
3. Respirasi
4. Pembagian hasil asimilasi dan N
5. Klorofil, karoten, dan kandungan pigmen lainnya
6. Tipe dan letak meristem
7. Kapasitas untuk menyimpan cadangan makanan
8. Aktivitas enzim
9. Pengaruh langsung gen
10. Differensiasi
Perkembangan Tanaman (development)
Pertumbuhan tanaman berlangsung terus selama hidupnya dan yang nampak sebagai hasilnya adalah bertambah besar maupun berat tanaman secara diferensiasi sel dan bagian-bagian (organ) tanaman. Bersamaan dengan proses pertumbuhan ini dengan perbedaan waktu yang tidak terlalu besar, terjadi pula perubahan-perubahan kualitatif dalam tanaman yang sering dianggap sebagai manifestasi perkembangan tanaman.
Perkembangan tanaman merupakan suatu kombinasi dari sejumlah proses yang kompleks, yaitu proses pertumbuhan dan diferensiasi yang mengarah pada akumulasi berat kering tanaman.
Proses diferensiasi mempunyai tiga syarat, yaitu
1 Hasil assimilasi yang tersedia dalam keadaan berlebihan untuk dapat dimanfaatkan pada kebanyakan kegiatan metabolisme
2 Temperatur yang menguntungkan
3 Terdapat sistem enxzym yang tepat untuk memperantarai proses diferensiasi.
Hasil assimilasi yang tersedia lebih dari cukup bagi kebutuhan untuk pertumbuhan tanaman secara normal, merupakan akibat adanya faktor-faktor yang menghambat pertuimbuhan tanpa menghambat fotosintesis. Berakibat adanya kelebihan hasil fotosintesis untuk mendorong proses diferensiasi, apabila temperaturnya menguntungkan, dan tersedia enzym yang diperlukan.
Fase-Fase Pertumbuhan Dan Perkembangan Tanaman
Pertumbuhan tanaman diawali dengan terjadinya zygote, terbentuknya embryo, diikuti dengan pembelahan dan pengembangan sel, sampai terjadinya proses perkecambahan dari biji. Setelah biji berkecambah, maka seterusnya tanaman akan tumbuh dan berkembang, pertumbuhan bibit diikuti dengan pertumbuhan dan perkembangan organ-organ tanaman. Akhir dari siklus hidup tanaman ditandai dengan senescence dan akhirnya tanaman akan mati.
Pertumbuhan tanaman pada dasarnya disebabkan oleh pembesaran dan pembelahan sel. Perkembangan tanaman lebih dilihat dari proses pembentukan jaringan dan organ-organ tanaman sehingga masing-masing individu tanaman mempunyai bentuk morfologinya yang khas.
Selama pertumbuhan dan perkembangannya tanaman akan membentuk bermacam-macam organ, baik organ vegetatif maupun organ reproduktif. Secara lengkap pertumbuhan dan perkembangan tanaman meliputi berbagai tahapan, mulai tahap embryonis, tahap muda dari pertumbuhan dan perkembangan tanaman, dilanjutkan dengan tahap pertumbuhan dan perkembangan organ-organ reproduktif (bunga, buah dan biji, atau ubi/umbi), dan akan diakhiri dengan matinya tanaman..
Menurut Michurin, secara garis besar pertumbuhan dan perkembangan tanaman dibagi dalam 4 (empat) fase, yaitu :
1 Fase Embryonis
2 Fase Muda (Juvenil/Vegetatif)
3 Fase Dewasa (Mature/Reproduktif/Generatif)
4 Fase Menua dan Aging (Senil/Senescence)
Fase Embryonis
Fase embryonis dimulai dari pembentukan zygote sampai terjadinya embryo, yang terjadi di dalam bakal biji (ovule). Dari zygote diikuti dengan pembelahan sel, sesudah itu terjadi pengembangan sel.
Fase embryonis tidak terlihat senyara nyata (tidak tergambar dalam kurve) dalam pertumbuhan tanaman, karena berlangsungnya di dalam biji.
Fase Muda (Juveni//Vegetatif)
Fase muda dimulai sejak biji mulai berkecambah, tumbuh menjadi bibit dan dicirikan oleh pembentukan daun-daun yang pertama dan berlangsung terus sampai masa berbunga dan atau berbuah yang pertama.
Perkecambahan merupakan satu rangkaian yang komplek dari perubahan-perubahan morfologis, fisiologis, dan biokimia. Proses perkecambahan meliputi beberapa tahap, yaitu :
1. Imbibisi
Yaitu proses penyerapan air oleh benih sehingga kulit benih melunak dan terjadinya hidrasi dari protoplasma.
2. Perombakan cadangan makanan di dalam endosperm
3. Perombakan bahan-bahan makanan yang dilakukan oleh enzym.( amilase, protease, lipase)
• Karbohidrat dirombak menjadi glukosa
• Protein dirombak menjadi asam amino
• Lemak dirombak menjadi asam lemak dan gliserol.
4. Translokasi makanan ke titik tumbuh
Setelah penguraian bahan-bahan karbohidrat, protein, dan lemak menjadi bentuk-bentuk yang terlarut kemudian ditranslokasikan ke titik tumbuih
5. Pembelahan dan pembesaran sel
Assimilasi dari bahan-bahan yang telah diuraikan tadi di daerah meristematik menghasilkan energi bagi kegiatan pembentukan komponen dan pertumbuhan sel-sel baru.
6. Munculnya radikel dan plumula
Akhirnya radikel dan plumula muncul dari kulit benih.
Keluarnya calon akar (radikel) dari biji sampai keluarnya ujung kecambah (plumula) ke permukaan tanah (yang disebut dengan perkecambahan) akan dilanjutkan dengan pertumbuhan bibit sampai terjadinya penyempurnaan fungsi masing-masing organ tanaman. Seterusnya radikel segera menyempurnakan diri menjadi akar dan akar siap melakukan berbagai fungsinya. Plumula berkembang menjadi batang dan daun.
Panjang fase muda ini bervariasi tergantung dari spesies tanaman, keadaan luar, dan pemeliharaan. Pada umumnya pada fase ini terjadi laju tumbuh yang terbesar (tumbuh secara exponensiil). Merupakan fase yang peka terhadap persaingan. Pertumbuhan secara exponensiil dimaksudkan untuk memenangkan persaingan dan menunjang perkembangan tanaman selanjutnya (apabila fase vegetatif kurus, maka akan berpengaruh terhadap produksi). Pada beberapa tanaman mempunyai tanda bagi pengenalan fase juvenil, misalnya pada Citrus sp. adanya duri merupakan petunjuk fase juvenil. Kalau sudah berbunga tidak ada durinya lagi.
Dewasa ( Mature/Reproduktif//Generatif )
Ditunjukkan oleh tanda-tanda adanya transisi bertahap pada morfologi, laju tumbuh, dan kapasitas pembungaan. Dimulainya pembentukan bagian-bagian bunga dan dihentikannya pembentukan organ-organ vegetatif. Terjadi penghambatan (dan akhirnya penghentian) organ-organ vegetatif karena assimilat terutama ditujukan bagi perkembangan organ-organ reproduksi. Dalam hal ini baik tunas vegetatif maupun perakaran akan terhambat pertumbuhannya.
Menua dan Aging ( Senil/Senescence )
Pada fase ini terjadi perombakan secara alamiah dari bagian atau keseluruhan tubuh tanaman sehingga kegiatan fungsionalnya hilang. Selama proses tersebut berlangsung, terjadi penurunan aktivitas dan fungsi organ-organ yang berperan dalam proses penyusunan bahan organik. Bahan-bahan yang mengalami deteriorasi adalah khlorofil, protein, RNA, lemak, fotosintesis, respirasi dinding sel, serta organel. Karakteristik utama yang nampak pada proses penuaan daun adalah perubahan warna daun atau berkurangnya khlorofil. Berkurangnya kandungan protein selama proses penuaan dapat diamati dengan adanya akumulasi asam amino, yang selanjutnya asam amino ini ditranslokasikan ke luar daun tua menuju daerah atau bagian yang aktif tumbuh dan berkembang. Menurunnya kandungan protein pada daun tua selaras dengan menurunnya kandungan RNA sehubungan dengan menurunnya kapasitas sintesis RNA. Selama proses penuaan berlangsung, terjadi penurunan produksi adenosin trifosfat, akibatnya transpor elektron dan fotofosforilasi oksidatif berjalan lambat, akibatnya penyediaan ATP yang mendukung terjadinya sintesis di dalam sel tidak cukup. Selama terjadinya proses penuaan terjadi penurunan aktivitas respirasi secara bertahap. Senescence dapat terjadi pada bagian atau keseluruhan tanaman.
Beberapa faktor luar dapat menghambat atau mempercepat terjadinya senescence, misalnya :
1 Penaikan suhu, keadaan gelap, kekurangan air, dapat mempercepat terjadinya senescence daun
2 Penghapusan bunga atau buah akan menghambat senescence tanaman
3 Pengurangan unsur-unsur hara dalam tanah, air, penaikan suhu, berakibat menekan pertumbuhan tanaman yang berarti mempercepat senescence.
Macam-macam bentuk senescence
Senescence pada tanaman dapat mengikuti beberapa pola :
1 Senescence yang meliputi keseluruhan tubuh tanaman (overall senescence)
Akar dan bagian tanaman di atas tanah mati semua. Tanaman mati sesudah menyelesaikan satu siklus kehidupannya.
2 Senescence yang meliputi hanya bagian tanaman di atas tanah (top senescence)
Bagian tanaman di atas tanah mati, sedangkan bagian tanaman yang berada di dalam tanah tetap hidup
3 Senescence yang meliputi hanya daun-daunnya saja (deciduous senescence)
Tanaman menggugurkan semua daun-daunnya, sementara organ tanaman lain tetap hidup.
4 Senescence yang meliputi hanya daun-daun yang terdapat di bagian bawah suatu tanaman. (progessive senescence)
Tanaman hanya menggugurkan daun-daunnya yang terdapat di bagian bawah saja (daun-daun yang tua), sedang daun-daun yang lebih atas dan organ tanaman lain tetap hidup.
Teori-teori senescence
1. Mati karena kekurangan makanan
Kegiatan reproduksi tanaman (seperti pada waktu pembentukan dan perkembangan buah) akan mengangkut zat-zat makanan dari bagian tanaman yang lain, sehingga menyebabkan terjadinya senescence.
2. Kemunduran integritas bagian tanaman
Proses penuaan menyebabkan menurunnya kemampuan organ untuk mempertahankan zat-zat yang terkandung di dalamnya dan juga menurunnya fungsi setiap organ.
3. Peracunan
Senescence terjadi akibat adanya peracunan.
Manfaat senescence
1 Mobilisasi zat-zat
2 Senescence daun yang tua
3 Sebagai alat adaptasi
Pada beberapa tanaman senescence bagian tanaman dimaksudkan untuk menghindari kemungkinan buruk dari kondisi lingkungan
PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TANAMAN
Beberapa Pengertian
Setiap makhluk hidup, memperlihatkan ciri-ciri kehidupan, yaitu antara lain mampu memperoleh zat makanan, mampu merespon rangsangan dari luar, mampu mengedarkan zat-zat di dalam tubuhnya, mampu mencerna makanan, melakukan respirasi, melaksanakan sintesis, serta mampu tumbuh dan berkembang biak. Tanaman, sebagai salah satu makhluk hidup juga mempunyai semua sifat tersebut. Pertumbuhan dan perkembangan tanaman merupakan satu perubahan yang terjadi dalam tubuh tanaman selama siklus hidupnya. Pertumbuhan dan perkembangan tanaman bukanlah peristiwa yang identik, tetapi merupakan dua proses yang sangat erat hubungannya.
Pertumbuhan (growth) adalah dapat diartikan sebagai :
- Perubahan secara kuantitatif selama siklus hidup tanaman yang bersifat tak terbalikkan (irreversible)
- Bertambah besar ataupun bertambah berat tanaman atau bagian tanaman akibat adanya penambahan unsur-unsur struktural yang baru
- Peningkatan ukuran tanaman yang tidak akan kembali sebagai akibat pembelahan dan pembesaran sel.
Misalnya : dalam ukuran sel, jaringan, organ
Sedangkan perkembangan (development) diartikan sebagai :
- Proses perubahan secara kualitatif atau mengikuti pertumbuhan tanaman/bagian-bagiannya
- Proses hidup yang terjadi di dalam tanaman yang meliputi pertumbuhan, diferensiasi sel, dan morfogenesis.
Misalnya : perubahan dari fase vegetatif ke generatif
Yang dimaksud dengan diferensiasi adalah :
- Suatu situasi dimana sel-sel meristematik berkembang menjadi dua atau lebih macam sel/jaringan/organ tanaman yang secara kualitatifberbeda satu dengan yang lainnya.
- Merupakan proses hidup yang menyangkut transformasi sel tertentu ke sel-sel yang lain menurut spesialisasinya (baik spesialisasi dalam hal proses biokimia, fisiologi, maupun struktural)
Misalnya : pembentukan jaringan xylem dan phloem
Sedangkan morfogenesis merupakan :
- Proses hidup yang menyangkut interaksi pertumbuhan dan diferensiasi oleh beberapa sel yang memacu terbentuknya organ..
Misalnya : pembentukan daun, buah, batang, bunga, akar
Sel meristematik adalah : sel muda yang masih aktif membelah
Jaringan meristematik : suatu jaringan yang sel-selnya masih aktif membelah
Pertumbuhan Tanaman (growth)
Pada awal pertumbuhan tanaman dibatasi oleh tersedianya cadangan makanan yang ada di dalam bahan makanan.
Misalnya :
- Bahan tanaman berasal dari biji maka endosperm sebagai tempat bahan cadangan makanan
- Bahan tanaman yang berasal dari stek maka bahan-bahan organik yang ada di dalamnya merupakan cadangan makanannya
Pertumbuhan tanaman ditunjukkan oleh pertambahan ukuran dan berat kering yang tidak dapat balik. Pertambahan ukuran dan berat kering dari suatu organisme mencerminkan bertambahnya protoplasma, yang mungkin terjadi baik karena ukuran sel maupun jumlahnya bertambah. Pertambahan ukuran sel mempunyai batas yang diakibatkan hubungan antara volume dan luas permukaan. Pertambahan protoplasma berlangsung melalui suatu rentetan peristiwa yang meliputi antara lain pembentukan karbohidrat (proses fotosintesis), proses absorbsi, translokasi, metabolisme, respirasi.
Apabila bibit tumbuh dengan sistem perakaran dan ukuran daun berkembang dengan sempurna, maka akan mendukung laju fotosintesis yang cepat. Hasil anabolisme atau penyusunan pada periode tersebut memungkinkan terjadinya peningkatan ukuran yang cepat. Tetapi laju peningkatan fotosintat tidak selalu tinggi. Secara bertahap tanaman mengalami penurunan laju peningkatan fotosintat dengan makin bertambahnya umur. Akhirnya berhenti tumbuh dan menuju kematian.
Pertumbuhan tanaman adalah suatu proses atau kumpulan proses yang kompleks. Struktur dan fungsi tanaman berubah dengan waktu mengikuti pertumbuhan tanaman, pada keseluruhan tubuh tanaman. Bentuk dan fungsi tanaman berubah sesuai dengan pertumbuhannya.
Pertumbuhan tanaman sangat dipengaruhi oleh faktor luar yang biasa disebut dengan faktor lingkungan (millieu). Perbedaan faktor lingkungan akan mengakibatkan perbedaan pertumbuhan tanaman. berhubung faktor lingkungan di dunia ini berbeda, maka jenis tumbuhannya juga berbeda. Disamping itu keragaman penampilan tanaman dan tanggapannya terhadap lingkungan juga dimungkinkan akibat dari susunan genetik tanaman itu sendiri. Oleh karena itu secara sederhana penampilan atau pertumbuhan tanaman dapat dinyatakan sebagi fungsi dari faktor lingkungan dan genetik.
P = f (L,G)
P = pertumbuhan suatu tanaman
L = lingkungan
G = genetik
Pertumbuhan tanaman terjadi manakala ada sel-sel dan atau jaringan meristem yang masih aktif. Adapun letak pertumbuhan tanaman (letak jaringan meristem) adalah pada :
- Ujung suatu organ (Meristem apical)
Meristem apical biasanya tetap bersifat embryionik dan mampu tumbuh dalam waktu yang tidak terbatas, sehingga disebut juga Indeterminate meristem. Misalnya : pada ujung batang, ujung akar.
- Meristem lateral
Meristem yang berkaitan dengan pertumbuhan membesar
Misalnya : pada jaringan kambium, jaringan kambium gabus (fellogen)
- Meristem intercalar
yaitu meristem yang terletak antara daerah-daerah jaringan yang telah terdiferensiasi. Meristem seperti ini kebanyakan terdapat pada familia Gramineae. Pada organ-organ tumbuhan lain, misalnya bunga, akar, buah, pola pertumbuhannya agak berbeda dengan batang dan hanya bersifat embryionik dalam jangka waktu tertentu, sehingga disebut Determinate meristem.
Faktor-faktor Pertumbuhan
Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan secara luas dapat dikategorikan sebagai faktor eksternal (lingkungan) dan faktor internal (genetik), dikelompokkan sebagai berikut:
• Faktor Eksternal:
1. Iklim: cahaya, temperature, air, panjang hari, angin, dan gas (karbondioksida, oksigen, nitrogen, sulfat, nitrogen oksida, FI, Cl, dan ozon). Gas-gas ini seringkali merupakan polutan atmosfer (kecuali tiga gas pertama)
2. Edafik (tanah) : tekstur, struktur, bahan organic, kapasitas tukar kation, pH, kejenuhan basa, dan ketersediaan nutria.
3. Biologis: gulma, serangga, organism penyebab penyakit, nematode, macam-macam tipe herbivore, dan mikro organism tanah.
• Faktor Internal :
1. Ketahanan terhadap tekanan iklim, tanah, dan biologis
2. Laju fotosintetik
3. Respirasi
4. Pembagian hasil asimilasi dan N
5. Klorofil, karoten, dan kandungan pigmen lainnya
6. Tipe dan letak meristem
7. Kapasitas untuk menyimpan cadangan makanan
8. Aktivitas enzim
9. Pengaruh langsung gen
10. Differensiasi
Perkembangan Tanaman (development)
Pertumbuhan tanaman berlangsung terus selama hidupnya dan yang nampak sebagai hasilnya adalah bertambah besar maupun berat tanaman secara diferensiasi sel dan bagian-bagian (organ) tanaman. Bersamaan dengan proses pertumbuhan ini dengan perbedaan waktu yang tidak terlalu besar, terjadi pula perubahan-perubahan kualitatif dalam tanaman yang sering dianggap sebagai manifestasi perkembangan tanaman.
Perkembangan tanaman merupakan suatu kombinasi dari sejumlah proses yang kompleks, yaitu proses pertumbuhan dan diferensiasi yang mengarah pada akumulasi berat kering tanaman.
Proses diferensiasi mempunyai tiga syarat, yaitu
1 Hasil assimilasi yang tersedia dalam keadaan berlebihan untuk dapat dimanfaatkan pada kebanyakan kegiatan metabolisme
2 Temperatur yang menguntungkan
3 Terdapat sistem enxzym yang tepat untuk memperantarai proses diferensiasi.
Hasil assimilasi yang tersedia lebih dari cukup bagi kebutuhan untuk pertumbuhan tanaman secara normal, merupakan akibat adanya faktor-faktor yang menghambat pertuimbuhan tanpa menghambat fotosintesis. Berakibat adanya kelebihan hasil fotosintesis untuk mendorong proses diferensiasi, apabila temperaturnya menguntungkan, dan tersedia enzym yang diperlukan.
Fase-Fase Pertumbuhan Dan Perkembangan Tanaman
Pertumbuhan tanaman diawali dengan terjadinya zygote, terbentuknya embryo, diikuti dengan pembelahan dan pengembangan sel, sampai terjadinya proses perkecambahan dari biji. Setelah biji berkecambah, maka seterusnya tanaman akan tumbuh dan berkembang, pertumbuhan bibit diikuti dengan pertumbuhan dan perkembangan organ-organ tanaman. Akhir dari siklus hidup tanaman ditandai dengan senescence dan akhirnya tanaman akan mati.
Pertumbuhan tanaman pada dasarnya disebabkan oleh pembesaran dan pembelahan sel. Perkembangan tanaman lebih dilihat dari proses pembentukan jaringan dan organ-organ tanaman sehingga masing-masing individu tanaman mempunyai bentuk morfologinya yang khas.
Selama pertumbuhan dan perkembangannya tanaman akan membentuk bermacam-macam organ, baik organ vegetatif maupun organ reproduktif. Secara lengkap pertumbuhan dan perkembangan tanaman meliputi berbagai tahapan, mulai tahap embryonis, tahap muda dari pertumbuhan dan perkembangan tanaman, dilanjutkan dengan tahap pertumbuhan dan perkembangan organ-organ reproduktif (bunga, buah dan biji, atau ubi/umbi), dan akan diakhiri dengan matinya tanaman..
Menurut Michurin, secara garis besar pertumbuhan dan perkembangan tanaman dibagi dalam 4 (empat) fase, yaitu :
1 Fase Embryonis
2 Fase Muda (Juvenil/Vegetatif)
3 Fase Dewasa (Mature/Reproduktif/Generatif)
4 Fase Menua dan Aging (Senil/Senescence)
Fase Embryonis
Fase embryonis dimulai dari pembentukan zygote sampai terjadinya embryo, yang terjadi di dalam bakal biji (ovule). Dari zygote diikuti dengan pembelahan sel, sesudah itu terjadi pengembangan sel.
Fase embryonis tidak terlihat senyara nyata (tidak tergambar dalam kurve) dalam pertumbuhan tanaman, karena berlangsungnya di dalam biji.
Fase Muda (Juveni//Vegetatif)
Fase muda dimulai sejak biji mulai berkecambah, tumbuh menjadi bibit dan dicirikan oleh pembentukan daun-daun yang pertama dan berlangsung terus sampai masa berbunga dan atau berbuah yang pertama.
Perkecambahan merupakan satu rangkaian yang komplek dari perubahan-perubahan morfologis, fisiologis, dan biokimia. Proses perkecambahan meliputi beberapa tahap, yaitu :
1. Imbibisi
Yaitu proses penyerapan air oleh benih sehingga kulit benih melunak dan terjadinya hidrasi dari protoplasma.
2. Perombakan cadangan makanan di dalam endosperm
3. Perombakan bahan-bahan makanan yang dilakukan oleh enzym.( amilase, protease, lipase)
• Karbohidrat dirombak menjadi glukosa
• Protein dirombak menjadi asam amino
• Lemak dirombak menjadi asam lemak dan gliserol.
4. Translokasi makanan ke titik tumbuh
Setelah penguraian bahan-bahan karbohidrat, protein, dan lemak menjadi bentuk-bentuk yang terlarut kemudian ditranslokasikan ke titik tumbuih
5. Pembelahan dan pembesaran sel
Assimilasi dari bahan-bahan yang telah diuraikan tadi di daerah meristematik menghasilkan energi bagi kegiatan pembentukan komponen dan pertumbuhan sel-sel baru.
6. Munculnya radikel dan plumula
Akhirnya radikel dan plumula muncul dari kulit benih.
Keluarnya calon akar (radikel) dari biji sampai keluarnya ujung kecambah (plumula) ke permukaan tanah (yang disebut dengan perkecambahan) akan dilanjutkan dengan pertumbuhan bibit sampai terjadinya penyempurnaan fungsi masing-masing organ tanaman. Seterusnya radikel segera menyempurnakan diri menjadi akar dan akar siap melakukan berbagai fungsinya. Plumula berkembang menjadi batang dan daun.
Panjang fase muda ini bervariasi tergantung dari spesies tanaman, keadaan luar, dan pemeliharaan. Pada umumnya pada fase ini terjadi laju tumbuh yang terbesar (tumbuh secara exponensiil). Merupakan fase yang peka terhadap persaingan. Pertumbuhan secara exponensiil dimaksudkan untuk memenangkan persaingan dan menunjang perkembangan tanaman selanjutnya (apabila fase vegetatif kurus, maka akan berpengaruh terhadap produksi). Pada beberapa tanaman mempunyai tanda bagi pengenalan fase juvenil, misalnya pada Citrus sp. adanya duri merupakan petunjuk fase juvenil. Kalau sudah berbunga tidak ada durinya lagi.
Dewasa ( Mature/Reproduktif//Generatif )
Ditunjukkan oleh tanda-tanda adanya transisi bertahap pada morfologi, laju tumbuh, dan kapasitas pembungaan. Dimulainya pembentukan bagian-bagian bunga dan dihentikannya pembentukan organ-organ vegetatif. Terjadi penghambatan (dan akhirnya penghentian) organ-organ vegetatif karena assimilat terutama ditujukan bagi perkembangan organ-organ reproduksi. Dalam hal ini baik tunas vegetatif maupun perakaran akan terhambat pertumbuhannya.
Menua dan Aging ( Senil/Senescence )
Pada fase ini terjadi perombakan secara alamiah dari bagian atau keseluruhan tubuh tanaman sehingga kegiatan fungsionalnya hilang. Selama proses tersebut berlangsung, terjadi penurunan aktivitas dan fungsi organ-organ yang berperan dalam proses penyusunan bahan organik. Bahan-bahan yang mengalami deteriorasi adalah khlorofil, protein, RNA, lemak, fotosintesis, respirasi dinding sel, serta organel. Karakteristik utama yang nampak pada proses penuaan daun adalah perubahan warna daun atau berkurangnya khlorofil. Berkurangnya kandungan protein selama proses penuaan dapat diamati dengan adanya akumulasi asam amino, yang selanjutnya asam amino ini ditranslokasikan ke luar daun tua menuju daerah atau bagian yang aktif tumbuh dan berkembang. Menurunnya kandungan protein pada daun tua selaras dengan menurunnya kandungan RNA sehubungan dengan menurunnya kapasitas sintesis RNA. Selama proses penuaan berlangsung, terjadi penurunan produksi adenosin trifosfat, akibatnya transpor elektron dan fotofosforilasi oksidatif berjalan lambat, akibatnya penyediaan ATP yang mendukung terjadinya sintesis di dalam sel tidak cukup. Selama terjadinya proses penuaan terjadi penurunan aktivitas respirasi secara bertahap. Senescence dapat terjadi pada bagian atau keseluruhan tanaman.
Beberapa faktor luar dapat menghambat atau mempercepat terjadinya senescence, misalnya :
1 Penaikan suhu, keadaan gelap, kekurangan air, dapat mempercepat terjadinya senescence daun
2 Penghapusan bunga atau buah akan menghambat senescence tanaman
3 Pengurangan unsur-unsur hara dalam tanah, air, penaikan suhu, berakibat menekan pertumbuhan tanaman yang berarti mempercepat senescence.
Macam-macam bentuk senescence
Senescence pada tanaman dapat mengikuti beberapa pola :
1 Senescence yang meliputi keseluruhan tubuh tanaman (overall senescence)
Akar dan bagian tanaman di atas tanah mati semua. Tanaman mati sesudah menyelesaikan satu siklus kehidupannya.
2 Senescence yang meliputi hanya bagian tanaman di atas tanah (top senescence)
Bagian tanaman di atas tanah mati, sedangkan bagian tanaman yang berada di dalam tanah tetap hidup
3 Senescence yang meliputi hanya daun-daunnya saja (deciduous senescence)
Tanaman menggugurkan semua daun-daunnya, sementara organ tanaman lain tetap hidup.
4 Senescence yang meliputi hanya daun-daun yang terdapat di bagian bawah suatu tanaman. (progessive senescence)
Tanaman hanya menggugurkan daun-daunnya yang terdapat di bagian bawah saja (daun-daun yang tua), sedang daun-daun yang lebih atas dan organ tanaman lain tetap hidup.
Teori-teori senescence
1. Mati karena kekurangan makanan
Kegiatan reproduksi tanaman (seperti pada waktu pembentukan dan perkembangan buah) akan mengangkut zat-zat makanan dari bagian tanaman yang lain, sehingga menyebabkan terjadinya senescence.
2. Kemunduran integritas bagian tanaman
Proses penuaan menyebabkan menurunnya kemampuan organ untuk mempertahankan zat-zat yang terkandung di dalamnya dan juga menurunnya fungsi setiap organ.
3. Peracunan
Senescence terjadi akibat adanya peracunan.
Manfaat senescence
1 Mobilisasi zat-zat
2 Senescence daun yang tua
3 Sebagai alat adaptasi
Pada beberapa tanaman senescence bagian tanaman dimaksudkan untuk menghindari kemungkinan buruk dari kondisi lingkungan
Beberapa Pengertian
Setiap makhluk hidup, memperlihatkan ciri-ciri kehidupan, yaitu antara lain mampu memperoleh zat makanan, mampu merespon rangsangan dari luar, mampu mengedarkan zat-zat di dalam tubuhnya, mampu mencerna makanan, melakukan respirasi, melaksanakan sintesis, serta mampu tumbuh dan berkembang biak. Tanaman, sebagai salah satu makhluk hidup juga mempunyai semua sifat tersebut. Pertumbuhan dan perkembangan tanaman merupakan satu perubahan yang terjadi dalam tubuh tanaman selama siklus hidupnya. Pertumbuhan dan perkembangan tanaman bukanlah peristiwa yang identik, tetapi merupakan dua proses yang sangat erat hubungannya.
Pertumbuhan (growth) adalah dapat diartikan sebagai :
- Perubahan secara kuantitatif selama siklus hidup tanaman yang bersifat tak terbalikkan (irreversible)
- Bertambah besar ataupun bertambah berat tanaman atau bagian tanaman akibat adanya penambahan unsur-unsur struktural yang baru
- Peningkatan ukuran tanaman yang tidak akan kembali sebagai akibat pembelahan dan pembesaran sel.
Misalnya : dalam ukuran sel, jaringan, organ
Sedangkan perkembangan (development) diartikan sebagai :
- Proses perubahan secara kualitatif atau mengikuti pertumbuhan tanaman/bagian-bagiannya
- Proses hidup yang terjadi di dalam tanaman yang meliputi pertumbuhan, diferensiasi sel, dan morfogenesis.
Misalnya : perubahan dari fase vegetatif ke generatif
Yang dimaksud dengan diferensiasi adalah :
- Suatu situasi dimana sel-sel meristematik berkembang menjadi dua atau lebih macam sel/jaringan/organ tanaman yang secara kualitatifberbeda satu dengan yang lainnya.
- Merupakan proses hidup yang menyangkut transformasi sel tertentu ke sel-sel yang lain menurut spesialisasinya (baik spesialisasi dalam hal proses biokimia, fisiologi, maupun struktural)
Misalnya : pembentukan jaringan xylem dan phloem
Sedangkan morfogenesis merupakan :
- Proses hidup yang menyangkut interaksi pertumbuhan dan diferensiasi oleh beberapa sel yang memacu terbentuknya organ..
Misalnya : pembentukan daun, buah, batang, bunga, akar
Sel meristematik adalah : sel muda yang masih aktif membelah
Jaringan meristematik : suatu jaringan yang sel-selnya masih aktif membelah
Pertumbuhan Tanaman (growth)
Pada awal pertumbuhan tanaman dibatasi oleh tersedianya cadangan makanan yang ada di dalam bahan makanan.
Misalnya :
- Bahan tanaman berasal dari biji maka endosperm sebagai tempat bahan cadangan makanan
- Bahan tanaman yang berasal dari stek maka bahan-bahan organik yang ada di dalamnya merupakan cadangan makanannya
Pertumbuhan tanaman ditunjukkan oleh pertambahan ukuran dan berat kering yang tidak dapat balik. Pertambahan ukuran dan berat kering dari suatu organisme mencerminkan bertambahnya protoplasma, yang mungkin terjadi baik karena ukuran sel maupun jumlahnya bertambah. Pertambahan ukuran sel mempunyai batas yang diakibatkan hubungan antara volume dan luas permukaan. Pertambahan protoplasma berlangsung melalui suatu rentetan peristiwa yang meliputi antara lain pembentukan karbohidrat (proses fotosintesis), proses absorbsi, translokasi, metabolisme, respirasi.
Apabila bibit tumbuh dengan sistem perakaran dan ukuran daun berkembang dengan sempurna, maka akan mendukung laju fotosintesis yang cepat. Hasil anabolisme atau penyusunan pada periode tersebut memungkinkan terjadinya peningkatan ukuran yang cepat. Tetapi laju peningkatan fotosintat tidak selalu tinggi. Secara bertahap tanaman mengalami penurunan laju peningkatan fotosintat dengan makin bertambahnya umur. Akhirnya berhenti tumbuh dan menuju kematian.
Pertumbuhan tanaman adalah suatu proses atau kumpulan proses yang kompleks. Struktur dan fungsi tanaman berubah dengan waktu mengikuti pertumbuhan tanaman, pada keseluruhan tubuh tanaman. Bentuk dan fungsi tanaman berubah sesuai dengan pertumbuhannya.
Pertumbuhan tanaman sangat dipengaruhi oleh faktor luar yang biasa disebut dengan faktor lingkungan (millieu). Perbedaan faktor lingkungan akan mengakibatkan perbedaan pertumbuhan tanaman. berhubung faktor lingkungan di dunia ini berbeda, maka jenis tumbuhannya juga berbeda. Disamping itu keragaman penampilan tanaman dan tanggapannya terhadap lingkungan juga dimungkinkan akibat dari susunan genetik tanaman itu sendiri. Oleh karena itu secara sederhana penampilan atau pertumbuhan tanaman dapat dinyatakan sebagi fungsi dari faktor lingkungan dan genetik.
P = f (L,G)
P = pertumbuhan suatu tanaman
L = lingkungan
G = genetik
Pertumbuhan tanaman terjadi manakala ada sel-sel dan atau jaringan meristem yang masih aktif. Adapun letak pertumbuhan tanaman (letak jaringan meristem) adalah pada :
- Ujung suatu organ (Meristem apical)
Meristem apical biasanya tetap bersifat embryionik dan mampu tumbuh dalam waktu yang tidak terbatas, sehingga disebut juga Indeterminate meristem. Misalnya : pada ujung batang, ujung akar.
- Meristem lateral
Meristem yang berkaitan dengan pertumbuhan membesar
Misalnya : pada jaringan kambium, jaringan kambium gabus (fellogen)
- Meristem intercalar
yaitu meristem yang terletak antara daerah-daerah jaringan yang telah terdiferensiasi. Meristem seperti ini kebanyakan terdapat pada familia Gramineae. Pada organ-organ tumbuhan lain, misalnya bunga, akar, buah, pola pertumbuhannya agak berbeda dengan batang dan hanya bersifat embryionik dalam jangka waktu tertentu, sehingga disebut Determinate meristem.
Faktor-faktor Pertumbuhan
Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan secara luas dapat dikategorikan sebagai faktor eksternal (lingkungan) dan faktor internal (genetik), dikelompokkan sebagai berikut:
• Faktor Eksternal:
1. Iklim: cahaya, temperature, air, panjang hari, angin, dan gas (karbondioksida, oksigen, nitrogen, sulfat, nitrogen oksida, FI, Cl, dan ozon). Gas-gas ini seringkali merupakan polutan atmosfer (kecuali tiga gas pertama)
2. Edafik (tanah) : tekstur, struktur, bahan organic, kapasitas tukar kation, pH, kejenuhan basa, dan ketersediaan nutria.
3. Biologis: gulma, serangga, organism penyebab penyakit, nematode, macam-macam tipe herbivore, dan mikro organism tanah.
• Faktor Internal :
1. Ketahanan terhadap tekanan iklim, tanah, dan biologis
2. Laju fotosintetik
3. Respirasi
4. Pembagian hasil asimilasi dan N
5. Klorofil, karoten, dan kandungan pigmen lainnya
6. Tipe dan letak meristem
7. Kapasitas untuk menyimpan cadangan makanan
8. Aktivitas enzim
9. Pengaruh langsung gen
10. Differensiasi
Perkembangan Tanaman (development)
Pertumbuhan tanaman berlangsung terus selama hidupnya dan yang nampak sebagai hasilnya adalah bertambah besar maupun berat tanaman secara diferensiasi sel dan bagian-bagian (organ) tanaman. Bersamaan dengan proses pertumbuhan ini dengan perbedaan waktu yang tidak terlalu besar, terjadi pula perubahan-perubahan kualitatif dalam tanaman yang sering dianggap sebagai manifestasi perkembangan tanaman.
Perkembangan tanaman merupakan suatu kombinasi dari sejumlah proses yang kompleks, yaitu proses pertumbuhan dan diferensiasi yang mengarah pada akumulasi berat kering tanaman.
Proses diferensiasi mempunyai tiga syarat, yaitu
1 Hasil assimilasi yang tersedia dalam keadaan berlebihan untuk dapat dimanfaatkan pada kebanyakan kegiatan metabolisme
2 Temperatur yang menguntungkan
3 Terdapat sistem enxzym yang tepat untuk memperantarai proses diferensiasi.
Hasil assimilasi yang tersedia lebih dari cukup bagi kebutuhan untuk pertumbuhan tanaman secara normal, merupakan akibat adanya faktor-faktor yang menghambat pertuimbuhan tanpa menghambat fotosintesis. Berakibat adanya kelebihan hasil fotosintesis untuk mendorong proses diferensiasi, apabila temperaturnya menguntungkan, dan tersedia enzym yang diperlukan.
Fase-Fase Pertumbuhan Dan Perkembangan Tanaman
Pertumbuhan tanaman diawali dengan terjadinya zygote, terbentuknya embryo, diikuti dengan pembelahan dan pengembangan sel, sampai terjadinya proses perkecambahan dari biji. Setelah biji berkecambah, maka seterusnya tanaman akan tumbuh dan berkembang, pertumbuhan bibit diikuti dengan pertumbuhan dan perkembangan organ-organ tanaman. Akhir dari siklus hidup tanaman ditandai dengan senescence dan akhirnya tanaman akan mati.
Pertumbuhan tanaman pada dasarnya disebabkan oleh pembesaran dan pembelahan sel. Perkembangan tanaman lebih dilihat dari proses pembentukan jaringan dan organ-organ tanaman sehingga masing-masing individu tanaman mempunyai bentuk morfologinya yang khas.
Selama pertumbuhan dan perkembangannya tanaman akan membentuk bermacam-macam organ, baik organ vegetatif maupun organ reproduktif. Secara lengkap pertumbuhan dan perkembangan tanaman meliputi berbagai tahapan, mulai tahap embryonis, tahap muda dari pertumbuhan dan perkembangan tanaman, dilanjutkan dengan tahap pertumbuhan dan perkembangan organ-organ reproduktif (bunga, buah dan biji, atau ubi/umbi), dan akan diakhiri dengan matinya tanaman..
Menurut Michurin, secara garis besar pertumbuhan dan perkembangan tanaman dibagi dalam 4 (empat) fase, yaitu :
1 Fase Embryonis
2 Fase Muda (Juvenil/Vegetatif)
3 Fase Dewasa (Mature/Reproduktif/Generatif)
4 Fase Menua dan Aging (Senil/Senescence)
Fase Embryonis
Fase embryonis dimulai dari pembentukan zygote sampai terjadinya embryo, yang terjadi di dalam bakal biji (ovule). Dari zygote diikuti dengan pembelahan sel, sesudah itu terjadi pengembangan sel.
Fase embryonis tidak terlihat senyara nyata (tidak tergambar dalam kurve) dalam pertumbuhan tanaman, karena berlangsungnya di dalam biji.
Fase Muda (Juveni//Vegetatif)
Fase muda dimulai sejak biji mulai berkecambah, tumbuh menjadi bibit dan dicirikan oleh pembentukan daun-daun yang pertama dan berlangsung terus sampai masa berbunga dan atau berbuah yang pertama.
Perkecambahan merupakan satu rangkaian yang komplek dari perubahan-perubahan morfologis, fisiologis, dan biokimia. Proses perkecambahan meliputi beberapa tahap, yaitu :
1. Imbibisi
Yaitu proses penyerapan air oleh benih sehingga kulit benih melunak dan terjadinya hidrasi dari protoplasma.
2. Perombakan cadangan makanan di dalam endosperm
3. Perombakan bahan-bahan makanan yang dilakukan oleh enzym.( amilase, protease, lipase)
• Karbohidrat dirombak menjadi glukosa
• Protein dirombak menjadi asam amino
• Lemak dirombak menjadi asam lemak dan gliserol.
4. Translokasi makanan ke titik tumbuh
Setelah penguraian bahan-bahan karbohidrat, protein, dan lemak menjadi bentuk-bentuk yang terlarut kemudian ditranslokasikan ke titik tumbuih
5. Pembelahan dan pembesaran sel
Assimilasi dari bahan-bahan yang telah diuraikan tadi di daerah meristematik menghasilkan energi bagi kegiatan pembentukan komponen dan pertumbuhan sel-sel baru.
6. Munculnya radikel dan plumula
Akhirnya radikel dan plumula muncul dari kulit benih.
Keluarnya calon akar (radikel) dari biji sampai keluarnya ujung kecambah (plumula) ke permukaan tanah (yang disebut dengan perkecambahan) akan dilanjutkan dengan pertumbuhan bibit sampai terjadinya penyempurnaan fungsi masing-masing organ tanaman. Seterusnya radikel segera menyempurnakan diri menjadi akar dan akar siap melakukan berbagai fungsinya. Plumula berkembang menjadi batang dan daun.
Panjang fase muda ini bervariasi tergantung dari spesies tanaman, keadaan luar, dan pemeliharaan. Pada umumnya pada fase ini terjadi laju tumbuh yang terbesar (tumbuh secara exponensiil). Merupakan fase yang peka terhadap persaingan. Pertumbuhan secara exponensiil dimaksudkan untuk memenangkan persaingan dan menunjang perkembangan tanaman selanjutnya (apabila fase vegetatif kurus, maka akan berpengaruh terhadap produksi). Pada beberapa tanaman mempunyai tanda bagi pengenalan fase juvenil, misalnya pada Citrus sp. adanya duri merupakan petunjuk fase juvenil. Kalau sudah berbunga tidak ada durinya lagi.
Dewasa ( Mature/Reproduktif//Generatif )
Ditunjukkan oleh tanda-tanda adanya transisi bertahap pada morfologi, laju tumbuh, dan kapasitas pembungaan. Dimulainya pembentukan bagian-bagian bunga dan dihentikannya pembentukan organ-organ vegetatif. Terjadi penghambatan (dan akhirnya penghentian) organ-organ vegetatif karena assimilat terutama ditujukan bagi perkembangan organ-organ reproduksi. Dalam hal ini baik tunas vegetatif maupun perakaran akan terhambat pertumbuhannya.
Menua dan Aging ( Senil/Senescence )
Pada fase ini terjadi perombakan secara alamiah dari bagian atau keseluruhan tubuh tanaman sehingga kegiatan fungsionalnya hilang. Selama proses tersebut berlangsung, terjadi penurunan aktivitas dan fungsi organ-organ yang berperan dalam proses penyusunan bahan organik. Bahan-bahan yang mengalami deteriorasi adalah khlorofil, protein, RNA, lemak, fotosintesis, respirasi dinding sel, serta organel. Karakteristik utama yang nampak pada proses penuaan daun adalah perubahan warna daun atau berkurangnya khlorofil. Berkurangnya kandungan protein selama proses penuaan dapat diamati dengan adanya akumulasi asam amino, yang selanjutnya asam amino ini ditranslokasikan ke luar daun tua menuju daerah atau bagian yang aktif tumbuh dan berkembang. Menurunnya kandungan protein pada daun tua selaras dengan menurunnya kandungan RNA sehubungan dengan menurunnya kapasitas sintesis RNA. Selama proses penuaan berlangsung, terjadi penurunan produksi adenosin trifosfat, akibatnya transpor elektron dan fotofosforilasi oksidatif berjalan lambat, akibatnya penyediaan ATP yang mendukung terjadinya sintesis di dalam sel tidak cukup. Selama terjadinya proses penuaan terjadi penurunan aktivitas respirasi secara bertahap. Senescence dapat terjadi pada bagian atau keseluruhan tanaman.
Beberapa faktor luar dapat menghambat atau mempercepat terjadinya senescence, misalnya :
1 Penaikan suhu, keadaan gelap, kekurangan air, dapat mempercepat terjadinya senescence daun
2 Penghapusan bunga atau buah akan menghambat senescence tanaman
3 Pengurangan unsur-unsur hara dalam tanah, air, penaikan suhu, berakibat menekan pertumbuhan tanaman yang berarti mempercepat senescence.
Macam-macam bentuk senescence
Senescence pada tanaman dapat mengikuti beberapa pola :
1 Senescence yang meliputi keseluruhan tubuh tanaman (overall senescence)
Akar dan bagian tanaman di atas tanah mati semua. Tanaman mati sesudah menyelesaikan satu siklus kehidupannya.
2 Senescence yang meliputi hanya bagian tanaman di atas tanah (top senescence)
Bagian tanaman di atas tanah mati, sedangkan bagian tanaman yang berada di dalam tanah tetap hidup
3 Senescence yang meliputi hanya daun-daunnya saja (deciduous senescence)
Tanaman menggugurkan semua daun-daunnya, sementara organ tanaman lain tetap hidup.
4 Senescence yang meliputi hanya daun-daun yang terdapat di bagian bawah suatu tanaman. (progessive senescence)
Tanaman hanya menggugurkan daun-daunnya yang terdapat di bagian bawah saja (daun-daun yang tua), sedang daun-daun yang lebih atas dan organ tanaman lain tetap hidup.
Teori-teori senescence
1. Mati karena kekurangan makanan
Kegiatan reproduksi tanaman (seperti pada waktu pembentukan dan perkembangan buah) akan mengangkut zat-zat makanan dari bagian tanaman yang lain, sehingga menyebabkan terjadinya senescence.
2. Kemunduran integritas bagian tanaman
Proses penuaan menyebabkan menurunnya kemampuan organ untuk mempertahankan zat-zat yang terkandung di dalamnya dan juga menurunnya fungsi setiap organ.
3. Peracunan
Senescence terjadi akibat adanya peracunan.
Manfaat senescence
1 Mobilisasi zat-zat
2 Senescence daun yang tua
3 Sebagai alat adaptasi
Pada beberapa tanaman senescence bagian tanaman dimaksudkan untuk menghindari kemungkinan buruk dari kondisi lingkungan
PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TANAMAN
Beberapa Pengertian
Setiap makhluk hidup, memperlihatkan ciri-ciri kehidupan, yaitu antara lain mampu memperoleh zat makanan, mampu merespon rangsangan dari luar, mampu mengedarkan zat-zat di dalam tubuhnya, mampu mencerna makanan, melakukan respirasi, melaksanakan sintesis, serta mampu tumbuh dan berkembang biak. Tanaman, sebagai salah satu makhluk hidup juga mempunyai semua sifat tersebut. Pertumbuhan dan perkembangan tanaman merupakan satu perubahan yang terjadi dalam tubuh tanaman selama siklus hidupnya. Pertumbuhan dan perkembangan tanaman bukanlah peristiwa yang identik, tetapi merupakan dua proses yang sangat erat hubungannya.
Pertumbuhan (growth) adalah dapat diartikan sebagai :
- Perubahan secara kuantitatif selama siklus hidup tanaman yang bersifat tak terbalikkan (irreversible)
- Bertambah besar ataupun bertambah berat tanaman atau bagian tanaman akibat adanya penambahan unsur-unsur struktural yang baru
- Peningkatan ukuran tanaman yang tidak akan kembali sebagai akibat pembelahan dan pembesaran sel.
Misalnya : dalam ukuran sel, jaringan, organ
Sedangkan perkembangan (development) diartikan sebagai :
- Proses perubahan secara kualitatif atau mengikuti pertumbuhan tanaman/bagian-bagiannya
- Proses hidup yang terjadi di dalam tanaman yang meliputi pertumbuhan, diferensiasi sel, dan morfogenesis.
Misalnya : perubahan dari fase vegetatif ke generatif
Yang dimaksud dengan diferensiasi adalah :
- Suatu situasi dimana sel-sel meristematik berkembang menjadi dua atau lebih macam sel/jaringan/organ tanaman yang secara kualitatifberbeda satu dengan yang lainnya.
- Merupakan proses hidup yang menyangkut transformasi sel tertentu ke sel-sel yang lain menurut spesialisasinya (baik spesialisasi dalam hal proses biokimia, fisiologi, maupun struktural)
Misalnya : pembentukan jaringan xylem dan phloem
Sedangkan morfogenesis merupakan :
- Proses hidup yang menyangkut interaksi pertumbuhan dan diferensiasi oleh beberapa sel yang memacu terbentuknya organ..
Misalnya : pembentukan daun, buah, batang, bunga, akar
Sel meristematik adalah : sel muda yang masih aktif membelah
Jaringan meristematik : suatu jaringan yang sel-selnya masih aktif membelah
Pertumbuhan Tanaman (growth)
Pada awal pertumbuhan tanaman dibatasi oleh tersedianya cadangan makanan yang ada di dalam bahan makanan.
Misalnya :
- Bahan tanaman berasal dari biji maka endosperm sebagai tempat bahan cadangan makanan
- Bahan tanaman yang berasal dari stek maka bahan-bahan organik yang ada di dalamnya merupakan cadangan makanannya
Pertumbuhan tanaman ditunjukkan oleh pertambahan ukuran dan berat kering yang tidak dapat balik. Pertambahan ukuran dan berat kering dari suatu organisme mencerminkan bertambahnya protoplasma, yang mungkin terjadi baik karena ukuran sel maupun jumlahnya bertambah. Pertambahan ukuran sel mempunyai batas yang diakibatkan hubungan antara volume dan luas permukaan. Pertambahan protoplasma berlangsung melalui suatu rentetan peristiwa yang meliputi antara lain pembentukan karbohidrat (proses fotosintesis), proses absorbsi, translokasi, metabolisme, respirasi.
Apabila bibit tumbuh dengan sistem perakaran dan ukuran daun berkembang dengan sempurna, maka akan mendukung laju fotosintesis yang cepat. Hasil anabolisme atau penyusunan pada periode tersebut memungkinkan terjadinya peningkatan ukuran yang cepat. Tetapi laju peningkatan fotosintat tidak selalu tinggi. Secara bertahap tanaman mengalami penurunan laju peningkatan fotosintat dengan makin bertambahnya umur. Akhirnya berhenti tumbuh dan menuju kematian.
Pertumbuhan tanaman adalah suatu proses atau kumpulan proses yang kompleks. Struktur dan fungsi tanaman berubah dengan waktu mengikuti pertumbuhan tanaman, pada keseluruhan tubuh tanaman. Bentuk dan fungsi tanaman berubah sesuai dengan pertumbuhannya.
Pertumbuhan tanaman sangat dipengaruhi oleh faktor luar yang biasa disebut dengan faktor lingkungan (millieu). Perbedaan faktor lingkungan akan mengakibatkan perbedaan pertumbuhan tanaman. berhubung faktor lingkungan di dunia ini berbeda, maka jenis tumbuhannya juga berbeda. Disamping itu keragaman penampilan tanaman dan tanggapannya terhadap lingkungan juga dimungkinkan akibat dari susunan genetik tanaman itu sendiri. Oleh karena itu secara sederhana penampilan atau pertumbuhan tanaman dapat dinyatakan sebagi fungsi dari faktor lingkungan dan genetik.
P = f (L,G)
P = pertumbuhan suatu tanaman
L = lingkungan
G = genetik
Pertumbuhan tanaman terjadi manakala ada sel-sel dan atau jaringan meristem yang masih aktif. Adapun letak pertumbuhan tanaman (letak jaringan meristem) adalah pada :
- Ujung suatu organ (Meristem apical)
Meristem apical biasanya tetap bersifat embryionik dan mampu tumbuh dalam waktu yang tidak terbatas, sehingga disebut juga Indeterminate meristem. Misalnya : pada ujung batang, ujung akar.
- Meristem lateral
Meristem yang berkaitan dengan pertumbuhan membesar
Misalnya : pada jaringan kambium, jaringan kambium gabus (fellogen)
- Meristem intercalar
yaitu meristem yang terletak antara daerah-daerah jaringan yang telah terdiferensiasi. Meristem seperti ini kebanyakan terdapat pada familia Gramineae. Pada organ-organ tumbuhan lain, misalnya bunga, akar, buah, pola pertumbuhannya agak berbeda dengan batang dan hanya bersifat embryionik dalam jangka waktu tertentu, sehingga disebut Determinate meristem.
Faktor-faktor Pertumbuhan
Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan secara luas dapat dikategorikan sebagai faktor eksternal (lingkungan) dan faktor internal (genetik), dikelompokkan sebagai berikut:
• Faktor Eksternal:
1. Iklim: cahaya, temperature, air, panjang hari, angin, dan gas (karbondioksida, oksigen, nitrogen, sulfat, nitrogen oksida, FI, Cl, dan ozon). Gas-gas ini seringkali merupakan polutan atmosfer (kecuali tiga gas pertama)
2. Edafik (tanah) : tekstur, struktur, bahan organic, kapasitas tukar kation, pH, kejenuhan basa, dan ketersediaan nutria.
3. Biologis: gulma, serangga, organism penyebab penyakit, nematode, macam-macam tipe herbivore, dan mikro organism tanah.
• Faktor Internal :
1. Ketahanan terhadap tekanan iklim, tanah, dan biologis
2. Laju fotosintetik
3. Respirasi
4. Pembagian hasil asimilasi dan N
5. Klorofil, karoten, dan kandungan pigmen lainnya
6. Tipe dan letak meristem
7. Kapasitas untuk menyimpan cadangan makanan
8. Aktivitas enzim
9. Pengaruh langsung gen
10. Differensiasi
Perkembangan Tanaman (development)
Pertumbuhan tanaman berlangsung terus selama hidupnya dan yang nampak sebagai hasilnya adalah bertambah besar maupun berat tanaman secara diferensiasi sel dan bagian-bagian (organ) tanaman. Bersamaan dengan proses pertumbuhan ini dengan perbedaan waktu yang tidak terlalu besar, terjadi pula perubahan-perubahan kualitatif dalam tanaman yang sering dianggap sebagai manifestasi perkembangan tanaman.
Perkembangan tanaman merupakan suatu kombinasi dari sejumlah proses yang kompleks, yaitu proses pertumbuhan dan diferensiasi yang mengarah pada akumulasi berat kering tanaman.
Proses diferensiasi mempunyai tiga syarat, yaitu
1 Hasil assimilasi yang tersedia dalam keadaan berlebihan untuk dapat dimanfaatkan pada kebanyakan kegiatan metabolisme
2 Temperatur yang menguntungkan
3 Terdapat sistem enxzym yang tepat untuk memperantarai proses diferensiasi.
Hasil assimilasi yang tersedia lebih dari cukup bagi kebutuhan untuk pertumbuhan tanaman secara normal, merupakan akibat adanya faktor-faktor yang menghambat pertuimbuhan tanpa menghambat fotosintesis. Berakibat adanya kelebihan hasil fotosintesis untuk mendorong proses diferensiasi, apabila temperaturnya menguntungkan, dan tersedia enzym yang diperlukan.
Fase-Fase Pertumbuhan Dan Perkembangan Tanaman
Pertumbuhan tanaman diawali dengan terjadinya zygote, terbentuknya embryo, diikuti dengan pembelahan dan pengembangan sel, sampai terjadinya proses perkecambahan dari biji. Setelah biji berkecambah, maka seterusnya tanaman akan tumbuh dan berkembang, pertumbuhan bibit diikuti dengan pertumbuhan dan perkembangan organ-organ tanaman. Akhir dari siklus hidup tanaman ditandai dengan senescence dan akhirnya tanaman akan mati.
Pertumbuhan tanaman pada dasarnya disebabkan oleh pembesaran dan pembelahan sel. Perkembangan tanaman lebih dilihat dari proses pembentukan jaringan dan organ-organ tanaman sehingga masing-masing individu tanaman mempunyai bentuk morfologinya yang khas.
Selama pertumbuhan dan perkembangannya tanaman akan membentuk bermacam-macam organ, baik organ vegetatif maupun organ reproduktif. Secara lengkap pertumbuhan dan perkembangan tanaman meliputi berbagai tahapan, mulai tahap embryonis, tahap muda dari pertumbuhan dan perkembangan tanaman, dilanjutkan dengan tahap pertumbuhan dan perkembangan organ-organ reproduktif (bunga, buah dan biji, atau ubi/umbi), dan akan diakhiri dengan matinya tanaman..
Menurut Michurin, secara garis besar pertumbuhan dan perkembangan tanaman dibagi dalam 4 (empat) fase, yaitu :
1 Fase Embryonis
2 Fase Muda (Juvenil/Vegetatif)
3 Fase Dewasa (Mature/Reproduktif/Generatif)
4 Fase Menua dan Aging (Senil/Senescence)
Fase Embryonis
Fase embryonis dimulai dari pembentukan zygote sampai terjadinya embryo, yang terjadi di dalam bakal biji (ovule). Dari zygote diikuti dengan pembelahan sel, sesudah itu terjadi pengembangan sel.
Fase embryonis tidak terlihat senyara nyata (tidak tergambar dalam kurve) dalam pertumbuhan tanaman, karena berlangsungnya di dalam biji.
Fase Muda (Juveni//Vegetatif)
Fase muda dimulai sejak biji mulai berkecambah, tumbuh menjadi bibit dan dicirikan oleh pembentukan daun-daun yang pertama dan berlangsung terus sampai masa berbunga dan atau berbuah yang pertama.
Perkecambahan merupakan satu rangkaian yang komplek dari perubahan-perubahan morfologis, fisiologis, dan biokimia. Proses perkecambahan meliputi beberapa tahap, yaitu :
1. Imbibisi
Yaitu proses penyerapan air oleh benih sehingga kulit benih melunak dan terjadinya hidrasi dari protoplasma.
2. Perombakan cadangan makanan di dalam endosperm
3. Perombakan bahan-bahan makanan yang dilakukan oleh enzym.( amilase, protease, lipase)
• Karbohidrat dirombak menjadi glukosa
• Protein dirombak menjadi asam amino
• Lemak dirombak menjadi asam lemak dan gliserol.
4. Translokasi makanan ke titik tumbuh
Setelah penguraian bahan-bahan karbohidrat, protein, dan lemak menjadi bentuk-bentuk yang terlarut kemudian ditranslokasikan ke titik tumbuih
5. Pembelahan dan pembesaran sel
Assimilasi dari bahan-bahan yang telah diuraikan tadi di daerah meristematik menghasilkan energi bagi kegiatan pembentukan komponen dan pertumbuhan sel-sel baru.
6. Munculnya radikel dan plumula
Akhirnya radikel dan plumula muncul dari kulit benih.
Keluarnya calon akar (radikel) dari biji sampai keluarnya ujung kecambah (plumula) ke permukaan tanah (yang disebut dengan perkecambahan) akan dilanjutkan dengan pertumbuhan bibit sampai terjadinya penyempurnaan fungsi masing-masing organ tanaman. Seterusnya radikel segera menyempurnakan diri menjadi akar dan akar siap melakukan berbagai fungsinya. Plumula berkembang menjadi batang dan daun.
Panjang fase muda ini bervariasi tergantung dari spesies tanaman, keadaan luar, dan pemeliharaan. Pada umumnya pada fase ini terjadi laju tumbuh yang terbesar (tumbuh secara exponensiil). Merupakan fase yang peka terhadap persaingan. Pertumbuhan secara exponensiil dimaksudkan untuk memenangkan persaingan dan menunjang perkembangan tanaman selanjutnya (apabila fase vegetatif kurus, maka akan berpengaruh terhadap produksi). Pada beberapa tanaman mempunyai tanda bagi pengenalan fase juvenil, misalnya pada Citrus sp. adanya duri merupakan petunjuk fase juvenil. Kalau sudah berbunga tidak ada durinya lagi.
Dewasa ( Mature/Reproduktif//Generatif )
Ditunjukkan oleh tanda-tanda adanya transisi bertahap pada morfologi, laju tumbuh, dan kapasitas pembungaan. Dimulainya pembentukan bagian-bagian bunga dan dihentikannya pembentukan organ-organ vegetatif. Terjadi penghambatan (dan akhirnya penghentian) organ-organ vegetatif karena assimilat terutama ditujukan bagi perkembangan organ-organ reproduksi. Dalam hal ini baik tunas vegetatif maupun perakaran akan terhambat pertumbuhannya.
Menua dan Aging ( Senil/Senescence )
Pada fase ini terjadi perombakan secara alamiah dari bagian atau keseluruhan tubuh tanaman sehingga kegiatan fungsionalnya hilang. Selama proses tersebut berlangsung, terjadi penurunan aktivitas dan fungsi organ-organ yang berperan dalam proses penyusunan bahan organik. Bahan-bahan yang mengalami deteriorasi adalah khlorofil, protein, RNA, lemak, fotosintesis, respirasi dinding sel, serta organel. Karakteristik utama yang nampak pada proses penuaan daun adalah perubahan warna daun atau berkurangnya khlorofil. Berkurangnya kandungan protein selama proses penuaan dapat diamati dengan adanya akumulasi asam amino, yang selanjutnya asam amino ini ditranslokasikan ke luar daun tua menuju daerah atau bagian yang aktif tumbuh dan berkembang. Menurunnya kandungan protein pada daun tua selaras dengan menurunnya kandungan RNA sehubungan dengan menurunnya kapasitas sintesis RNA. Selama proses penuaan berlangsung, terjadi penurunan produksi adenosin trifosfat, akibatnya transpor elektron dan fotofosforilasi oksidatif berjalan lambat, akibatnya penyediaan ATP yang mendukung terjadinya sintesis di dalam sel tidak cukup. Selama terjadinya proses penuaan terjadi penurunan aktivitas respirasi secara bertahap. Senescence dapat terjadi pada bagian atau keseluruhan tanaman.
Beberapa faktor luar dapat menghambat atau mempercepat terjadinya senescence, misalnya :
1 Penaikan suhu, keadaan gelap, kekurangan air, dapat mempercepat terjadinya senescence daun
2 Penghapusan bunga atau buah akan menghambat senescence tanaman
3 Pengurangan unsur-unsur hara dalam tanah, air, penaikan suhu, berakibat menekan pertumbuhan tanaman yang berarti mempercepat senescence.
Macam-macam bentuk senescence
Senescence pada tanaman dapat mengikuti beberapa pola :
1 Senescence yang meliputi keseluruhan tubuh tanaman (overall senescence)
Akar dan bagian tanaman di atas tanah mati semua. Tanaman mati sesudah menyelesaikan satu siklus kehidupannya.
2 Senescence yang meliputi hanya bagian tanaman di atas tanah (top senescence)
Bagian tanaman di atas tanah mati, sedangkan bagian tanaman yang berada di dalam tanah tetap hidup
3 Senescence yang meliputi hanya daun-daunnya saja (deciduous senescence)
Tanaman menggugurkan semua daun-daunnya, sementara organ tanaman lain tetap hidup.
4 Senescence yang meliputi hanya daun-daun yang terdapat di bagian bawah suatu tanaman. (progessive senescence)
Tanaman hanya menggugurkan daun-daunnya yang terdapat di bagian bawah saja (daun-daun yang tua), sedang daun-daun yang lebih atas dan organ tanaman lain tetap hidup.
Teori-teori senescence
1. Mati karena kekurangan makanan
Kegiatan reproduksi tanaman (seperti pada waktu pembentukan dan perkembangan buah) akan mengangkut zat-zat makanan dari bagian tanaman yang lain, sehingga menyebabkan terjadinya senescence.
2. Kemunduran integritas bagian tanaman
Proses penuaan menyebabkan menurunnya kemampuan organ untuk mempertahankan zat-zat yang terkandung di dalamnya dan juga menurunnya fungsi setiap organ.
3. Peracunan
Senescence terjadi akibat adanya peracunan.
Manfaat senescence
1 Mobilisasi zat-zat
2 Senescence daun yang tua
3 Sebagai alat adaptasi
Pada beberapa tanaman senescence bagian tanaman dimaksudkan untuk menghindari kemungkinan buruk dari kondisi lingkungan
Langganan:
Postingan (Atom)