Dasar Dasar Agronomi

Pengaruh Faktor Abiotik Terhadap Pertumbuhan / Perkembangan Tanaman

Dalam usaha budidaya harus diketahui faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman secara ekologi yang dalamnya terdapat faktor biotik dan abiotik serta faktor pengelolaan yang dilakukan oleh manusia. Dalam ekosistem, tumbuhan berperan sebagai produsen, hewan berperan sebagai konsumen, dan mikroorganisme berperan sebagai dekomposer. Pertumbuhan suatu tanaman yang diproduksi akan selalu dipengaruhi oleh faktor dalam maupun faktor luar dari tanaman itu sendiri.

Air adalah salah satu komponan abiotik yang sangat berpengaruh pada tanaman, beberapa tanaman membutuhkan kebutuhan air yang sedikit seperti tanaman dengan famili caktaceae, ada tanaman yang membutuhkan air yang sedang dan pada tumbuhan monokotil ada yang berupa tumbuhan aquatic (eceng gondok), semi aquatic (genjer), dan efifit (anggrek) ( Soedarnadi, Hartono. 1995).

Siklus biogeokimia atau siklus organik-anorganik adalah siklus unsur atau senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi juga melibatkan reaksireaksi kimia dalam lingkungan abiotik sehingga disebut siklus biogeokimia. Siklus-siklus tersebut antara lain: siklus air, siklus oksigen, siklus karbon, siklus nitrogen, dan siklus sulfur.

(Amir, 2001)

Melalui proses fotosintesisnya tumbuhan hijau berperan dalam siklus karbon, karbon diubah menjadi karbondioksida kemudian diubah menjadi karbohidrat dengan bantuan energi matahari dan pigmen klorofil (Muslimin.L.W.1996).

Usaha kegiatan agronomi dalam membudidayakan tanaman diarahkan untuk mengimbangi kebutuhan manusia dibidang pangan, sandang, dan papan ( Setiamidjaja, 2000 ).Dalam pengelolaan Management atau pengelolaan dalam konteks agronomi adalah pengelolaan pertanian ( farm management ) dan pengelolaan perkebunan ( estate management ). ( Siregar, 2000 ).

Dalam usaha budidaya harus diketahui faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman secara ekologi, baik faktor biotik dan abiotik di lingkungan tumbuh tanaman tersebut. Faktor biotik adalah faktor hidup yang meliputi semua makhluk hidup di bumi, baik tumbuhan maupun hewan. Faktor abiotik, yaitu terdiri dari benda-benda mati seperti air, tanah, udara, cahaya, matahari dan sebagainya. Dalam ekosistem, tumbuhan berperan sebagai produsen, hewan berperan sebagai konsumen, dan mikroorganisme berperan sebagai dekomposer. Tanaman dalam kondisi alamiah maupun dibudidayakan dengan pertanian seringkali mengalami stres akibat kondisi lingkungan (environmental stresses). Stres biasanya didefinisikan sebagai faktor luar yang tidak menguntungkan yang berpengaruh terhadap tanaman.

Pertumbuhan tanaman dapat dipengaruhi dalam berbagai cara oleh lingkungan. Kondisi lingkungan yang sesuai selama pertumbuhan akan merangsang tanaman untuk berbunga dan menghasilkan benih. Kebanyakan speises tidak akan memasuki masa reproduktif jika pertumbuhan vegetatifnya belum selesai dan belum mencapai tahapan yang matang untuk berbunga. Pertumbuhan suatu tanaman yang diproduksi akan selalu dipengaruhi oleh faktor dalam maupun faktor luar dari tanaman itu sendiri. Faktor dalam dari tanaman itu adalah genetika dari tanaman tersebut yang terekspresikan melalui pertumbuhan sehingga diperoleh hasil, sedangkan faktor luarnya adalah faktor biotic maupun abiotik yang meliputi unsur – unsur yang menjadi pengaruh pada kualitas dan kuantitas produksi alam, antara lain iklim, curah hujan, kelembaban, intensitas cahaya, kesuburan tanah, serta ada tidaknya hama dan penyakit tanaman.

Faktor – faktor abiotik terhadap pertumbuhan atau perkembangan tanaman :

Tanah

Tanah merupakan sumber utama zat hara untuk tanaman dan tempat sejumlah perubahan penting dalam siklus pangan.susunan anorganik dalam tanah yang dibentuk dari pelapukan padas dan pengkristalan mineral-mineral.

Tiga fungsi tanah yang primer terhadap tanaman, :

Memberikan unsur-unsur mineral, melayaninya baik sebagai medium pertukaran maupun sebagai tempat persediaan.
Memberikan air dan melayaninya sebagai reservoir
Melayani tanaman sebagai tempat berpegang dan bertumpu untuk tegak

Kaitan hubungan tekstur dan struktur tanah terhadap pertumbuhan tanaman sangat erat. Ada hubungan timbal balik antara komponen satu dengan komponen yang lainnya. Pertumbuhan tanaman dapat dipengaruhi oleh tekstur dan struktur tanah. Tanah mengandung berbagai macam unsur-unsur makro maupun mikro yang berguna bagi tanaman. Dengan struktur tanah yang mantap (terdapat bahan organik yang cukup, mikroorganisme yang menguntungkan satu sama lain, dan pori-pori tanah cukup baik), maka aerasi (pertukaran O2, CO2, maupun gas-gas lainnya di dalam tanah) akan mampu mencukupi kebutuhan tanaman terhadap unsur-unsur tersebut. Sehingga, tanaman mampu melakukan proses metabolisme dengan baik. Pertumbuhan tanaman juga dipengaruhi oleh agregat tanah (daya ikat antara partikel-partikel dalam tanah).

Air

Di dalam tanah keberadaan air sangat diperlukan oleh tanaman yang harus tersedia untuk mencukupi kebutuhan untuk evapotranspirasi dan sebagai pelarut, bersama-sama dengan hara terlarut membentuk larutan tanah yang akan diserap oleh akar tanaman.

fungsi air bagi tanaman :

Bahan baku (sumber hydrogen) dalam proses fotosintesis
Penyusun protoplasma.
Bahan atau media dalam proses transpirasi.
Pelarut unsur hara dalam tanah dan tubuh tanaman serta sebagai media translokasi unsure hara dari dalam tanah ke akar untuk selanjutnya dikirim ke daun.

Tanaman mendapatkan air dari dalam tanah dan sedikit saja yang berasal dari udara, misalnya embun dan kabut. Dalam tanah, tidak semua air tersedia bagi tanaman. Air yang tertinggal dalam tanah, yang tidak tersedia bagi tanaman dikenal sebagai air higroskopis.

Tanaman yang tumbuh pada kondisi seperti ini akan mengalami layu permanen dan mati karena kekurangan air. Dalam hal ini kekurangan air bukan disebabkan oleh adanya transpirasi yang berlebihan karena intensitas radiasi tinggi melainkan karena tidak adanya absorbsi air oleh akar.

Suhu

suhu merupakan salah satu faktor lingkungan yang sangat berpengaruh terhadap kehidupan makhluk hidup, termasuk tumbuhan. Suhu biasanya mempunyai variasi baik secara ruang maupun secara waktu. Berbagai karakteristika muka bumi penyebab variasi suhu:

Komposisi danwarna tanah
Kegemburan dan kadar air tanah
Kerimbunan tumbuhan
Iklim mikro perkotaan
Kemiringan lereng dan garis lintang

Fungsi suhu bagi pertumbuhan tanaman:

Suhu dan pertumbuhan, suhu individu tumbuhan mempunyai suhu minimum, maksimum dan optimum yang diperlukan untuk aktifitas metabolismenya.
Suhu dan produktivitas, suhu individu tumbuhan mempunyai suhu minimum, maksimum dan optimum yang diperlukan untuk aktifitas metabolismenya.
Thermoperiodisme, merupakan respons terhadap fluktuasi ritmik dari temperature.
Vernalisasi, merupakan induksi pendinginan yang di perlukan oleh tumbuhan sebelum mulai pembungaan. Salah satu pakar meteorologi melakukan pengelompokan atau klasifikasi iklim atau suhu berdasarkan garis ketinggian, antara lain zona panas, zona sedang, zona sejuk, dan zona dingin.

Setrategi tubuhan dalam suhu xtrim

Pada suhu panas Tumbuhan xerofit mengembangkan adaptasi dengan adanya kutikula yang tebal,meningkatnya penyerapan air dengan akar serabut yang panjang, menurunkan kadar transpirasi, dan memiliki jaringan penyimpan cadangan air. contohnya pada tanaman kaktus.
Pada suhu dingin Tumbuhan mengembangkan beberapa strategi. Tumbuhan gugur daun akan menggugurkan seluruh daunnya. Contohnya pada tanaman jati atau cemara.

Proses-proses fisik dan kimiawi dikendalikan oleh suhu, dan kemudian proses-proses ini mengendalikan reaksi biologi yang berlangsung dalam tanaman. Misalnya, suhu menentukan laju difusi dari gas dan zat cair dalam tanaman. Apabila suhu turun viskositas air naik. Begitu juga untuk gas-gas, energi kinetik dari karbondioksida, oksigen dan zat lain berubah sesuai dengan perubahan suhu.

Kecepatan reaksi dipengaruhi suhu, biasanya makin tinggi suhu, reaksi makin cepat. Jadi, suhu mempunyai efek penting dan tegas pada respirasi.

Cahaya

Pengertian cahaya adalah faktor lingkungan yang sangat penting sebagai sumber energi utama bagi ekosistem. Ada dua aspek penting dari faktor cahaya, yang pertama kualitas cahaya atau komposisi panjang gelombang, dan yang kedua intensitas cahaya atau kandungan energi dari cahaya. Cahaya memiliki beberapa peranan dalam tumbuhan, antara lain:

Fotoperiodisme Fotoperiodisme adalah respon dari suatu organisme terhadap lamanya penyinaran sinar matahari. Berdasarkan respon tanaman terhadap fotoperiode, tanaman dibagi atas tiga golongan yaitu tanaman berhari panjang contohnya bayam, tanaman berhari pendek contohnya kedelai, dan tanaman berhari netral contohnya bunga matahari.
Fotoenergetic Fotoenergetic adalah pertumbuhan yang dipengaruhi oleh banyaknya energi yang diserap dari sinar matahari oleh bagian tanaman. Contohnya pada proses fotosintesis.
Fotodestruktif Merupakan tingginya intensitas cahaya yang mengakibatkan fotosintesis semakin tidak bertambah lagi dikarenakan tanaman mengalami batas titik jenuh cahaya sehingga bukan menjadi sumber energi tetapi sebagai perusak.
Fotomorfogenesis Efek lain dari cahaya di luar fotosintetis adalah mengendalikan wujud tanaman, yaitu perkembangan struktur atau morfogenesisnya. Pengendalian morfogenesis oleh cahaya disebut fotomorfogenesis.
Fototropisme Merupakan tanaman yang dipengaruhi oleh rangsangan cahaya. Contohnya seperti pada tumbuhan yang pertumbuhannya mengarah pada sumber datangnya sinar matahari. Ada beberapa strategi adaptasi tumbuhan terhadap cahaya, antara lain:

Tanaman toleran, yaitu tanaman yang tahan (mampu tumbuh) dalam kondisi cahaya yang terbatas.
Tanaman intoleran, yaitu tanaman yang tidak mampu tumbuh dalam kondisi cahaya terbatas.

Karakteristik tumbuhan berdasarkan cahaya:

Heliophyta, yaitu Tumbuhan yang teradaptasi untuk hidup pada tempat –tempat dengan intensitas cahaya yang tinggi, misalnya tanaman pertanian, jagung, padi, umbi kayu, dan lain-lain.
Sciophyta, yaitu tumbuhan yang hidup baik dalam situasi jumlah cahaya yang rendah, misalnya tanaman kopi dan tanaman coklat.

Radiasi matahari merupakan faktor utama diantara faktor iklim yang lain, tidak hanya sebagai sumber energi primer tetapi juga karena berpengaruh terhadap keadaan faktor-faktor iklim yang lain seperti suhu, kelembaban dan angin.Respon tanaman terhadap radiasi matahari pada dasarnya dapat dibagi dalam tiga aspek, yaitu intensitas, kualitas dan fotoperiodisitas.

Pergerakan hara ke akar tanaman

Berdasarkan penelitian para ahli fisiologi dan tanah menyatakan bahwa secara umum pergerakan hara ke akar tanaman adalah melalui :

Pertukaran kontak, akar tanaman juga mempunyai kapasitas tukar kaiton seperti tanah. Kation-kation dari kompleks absorbsi tanah dapat dipertukarkan dengan kation-kation yang dihasilkan tanaman, misalnya H⁺. Pertukaran ini terjadi apabila ada kontak langsung antara kompleks absorbsi dengan bulu akar tanaman.
Difusi, pergerakan ion secara difusi terjadi karena ada perbedaan difusi atau akibat adanya perbedaan kegiatan ion. Hal ini terjadi sering pada H₂PO₄, K⁺_.Akar tanaman akan menyerap hara dari larutan di sekitar akar. Hasil gradient dalam pergerakan yang berkesinambungan akan menambah jumlah ion dalam akar, sehingga dapat diserap oleh akar tanaman.
Gerakan (aliran) massal, kejadian ini berlangsung bersama gerakan air ke akar tanaman terutama disebabkan oleh adanya transpirasi (penguapan). Gerakan ion NO₃,Ca⁺⁺,dan Mg⁺⁺ terutama terjadi karena aliran massal. Pergerakan massal dan pergerakan ion secara difusi merupakan proses yang umum dilalui ion untuk sampai ke akar tanaman.