Faktor Pertumbuhan Dan Hasil Tanaman

A. Sejarah Perkembangan Pertanian Tumbuhan Pangan

Sist. Ladang Berpindah Pertanian Tradisional

Pertanian Maju

Petani subsistence Petani komersiil

AGRIBISNIS B. Pengertian Pertanian Pertanian ------ terbatas : pengelolaan tanaman dan lingkungannya agar menghasilkan suatu produk ------ luas : pengelolaan tanaman, ternak dan ikan agar memberikan suatu produk Ilmu Pertanian : * Ilmu yang mempelajari pengelolaan tanaman dan lingkungannya agar memberikan hasil maksimal (sempit). * Ilmu yang mempelajari Pengelolaan tanaman, ternak, ikan dan lingkungannya agar memberikan hasil meksimal (luas). Produk (product) : Sesuatu yang diperoleh melalui suatu proses Produksi (production) : Jumlah produk yang didapat suatu wilayah selama periode waktu tertentu. C. Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan produk/hasil 4 faktor : 1. Faktor bahan tanaman ------ korelasi +  Keturunan  Kemurnian  Daya tubuh 2. Faktor gangguan ------ korelasi –  Hama  Penyakit  Gulma 3. Faktor esensii ------ korelasi +/- ------ optimum  Cahaya  Air

 Unsur hara 4. Faktor iklim ------ korelasi +/- ------ optimum  Hujan  Suhu udara  Kelembaban udara  Angin  Cahaya  Panjang hari Tingkat optimum

Tingkat optimm

: tingkat tertentu dari suatu faktor yang memberikan pengaruh paling baik terhadap produk. --------------

Produk maksimum

Faktor iklim

Faktor gangguan

Faktor esensiil

Faktor bahan tumbuhan

Produk tumbuhan Gambar 1. Hubungan faktor yang mempengaruhi tumbuhan secara alami - tumbuhan : flora yang hidup di alam bebas tanpa pengelolaan manusia - tanaman : flora yang hidup di alam dengan pengelolaan manusia Usaha peningkatan produksi tanaman -------- TEKNOLOGI 1. Ekstensifikasi : usaha memperluas lahan pertanian atau usaha peningkatan frekuensi tanaman pada lahan yang sama. 2. Intensifikasi : usaha penambahan masukan (input) tiap satuan luas lahan pertanian (benih, pupuk, pestisida) Untuk menaikkan hasil panen maupun pendapatan. 1) Varietas unggul 2) Pemupukan yang tepat 3) Pengairan cukup 4) Pengendalian gangguan 5) Pengolahan tanah dan jarak tanam tepat 6) Penanganan pasca panen 7) Pemasaran 3. Diversifikasi : penganekaragaman tanaman yang diusahakan

Tindakan manusia -------------------------------------------------------------------------------------TEKNOLOGI Kel. Iklim

Kel. Gangguan

Kel. Esensiil

Kel. Bahan tanaman

Hasil tanaman -----------

baru permulaan Biasa dilakukan secara alami

Hasil pertanian

Gambar 2. Tindakan manusia dalam mengatur faktor-faktor yang mempengaruhi hasil pertanian D. Sasaran Usaha Pertanian Tahap I. Sasaran pra panen (on farm) -------- fisis Hasil pertanian yang setinggi-tingginya Tahap II. Sasaran pasca panen (off farm) -------- ekonomis Pendapatan dan keuntungan yang sebanyak-banyaknya tiap satuan lahan diusahakan

yang

FAKT. IKLIM

FAK. GANGGUAN

FAKT. ESENSIIL

FAKT. BAHAN TANAMAN

Periode pra panen --------------------------------------------------------------------------------------------------PANEN Periode pasca panen

PRODUK OLAHAN

PRODUK PERTANIAN Fakt. Pengolahan

Fakt. Penyimpanan

PRODUK DIPASARKAN

PRODUK SESUDAH PENYIMPANAN

Fakt. Pemasaran

PENDAPATAN atau LABA Gambar 3. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses pra panen dan pasca panen

A. FAKTOR BAHAN TANAM 1. Macam bahan tanam Bahan tanaman : bagian tanaman yang hidup yang akan ditanam a. Biji  Benih (biji yang langsung ditanam) b. Bibit  Benih yang disemaikan terlebih dahulu  bagian vegetatif tanaman : batang, daun, akar, rizhoma c. Jaringan tanaman  kultur jaringan, paraseksual 2. Varietas/klon tanaman Varietas

: kelompok tanaman yang termasuk satu spesies dan merupakan hasil perbanyakan generatif.  Padi IR 32, IR 33, IR 64, Memberamo, Cisadane  Kedele Wilis, Lokon, Malabar  Kacang tanah : Kelinci, Gajah Klon

: Kelompok tanaman yang termasuk satu spesies dan merupakan hasil perbanyakan vegetatif  Kakao Dr 1, DR 36  TEbu PS 41, POY 2878 Varietas/klon unggul : varietas atau klon yang memiliki sifat-sifat agronomi yang baik dan dapat memberikan potensi hasil yang lebih. ?  interaksi – sangat peka pada lingkungan ?-  interaksi – kurang peka lingkungan Cara mendapatkan varietas unggulan : a. Hibridisasi : Perkawinan silang antara dua jenis tanaman yang mempunyai sifat-sifat baik yang diinginkan  hasil : tanaman Hibrida  dapat diramalkan sifatnya b. Mutasi : Perubahan sifat genetis yang dapat diturunkan karena pengaruh faktor luar  Hasil : tanaman Mutan  Sifat tidak dapat diduga/untung-untungan Mutasi : -- alami : goncangan cuaca/iklim -- buatan : Pengaturan suhu, listrik, radioaktif, kimia

c. Poliploidisasi : Peristiwa penggandaan kromosom Kromosom diploid Colchicine Naftalen Asam cuka

Tetraploid heksaploid pentaploid

 hasil : tanaman poliploid  sifat : - daun lebih lebar, besar, hijau - bunga dan buah lebih besar, lebih banyak - senyawa kimia lebih banyak d. Heterosis : Perkawinan silang dua individu tanaman yang masing-masing mengalami “degenerasi inteelt“ Degenerasi inteelt : kemunduran sifat karena kawin sendiri atau kawin dalam keluarga terus-menerus  Paraseksual : perkawinan antar sel dari sua tanaman yang telah dihilangkan dinding selnya  Kultur jaringan : satu sel diperbanyak menjadi ribuan sel dengan bantuan zat pengatur tumbuh 3. Pengujian varietas/klon baru a. Dilakukan di berbagai daerah b. Ditanam berdampingan dengan varietas lama c. Pertumbuhan dan hasil dibandingkan dengan uji statistik 4. Penyediaan benih dan kemurnian benih Keunggulan varietas baru

Turun kemurniannya

- Segregasi - Hibridisasi - Mutasi Berdasarkan kecepatan turunnya kemurnian sifat : I. Penyerbukan silang (generatif) : jagung, sorghum II. Penyerbukan sendiri (generatif) : kacangan, kedelai III. Perbanyakan vegetatif : tebu, ketela, kentang Makin lambat turun

B. FAKTOR ESENSIIL Kebutuhan pokok yang berasal dari luar

Cahaya Air Unsur hara

Harus ada Dengan seimbang

Cahaya Matahari

Energi lain

Sumber Energi Utama

Cahaya matahari Ultr ungu

ungu

nila

biru hijau

jingga

merah

300mµ

inf red 1800 mµ

390 mµ

760 m µ Visible light / cahaya terlihat

Cahaya fotosintesis

Chya. Fotosintesis Energi matahari

Energi kimia Dalam klorofil daun

Efisiensi fotosintesis 2 – 3 %, sebab ; a. pengolahan tanah b. tanah bera c. pertumbuhan awal tanaman FOTOSINTESIS : proses pengubahan energi matahari menjadi energy kima yang terjadi pada klorofil daun Syarat fotosintesis : a. tersedia air b. tersedia karbondioksida c. tersedia unsure hara 2 Fungsi air untuk tanaman : a. pembentuk tubuh tanaman b. pelarut unsure hara c. senyawa untuk fotosintesis d. penetral suhu tubuh tanaman

Air dalam tanah :

1. Lengas tanah (soil moisture) Air yang berada diantara permukaan tanah dan permukaan air tanah Digunakan langsung oleh tanaman 2. Air tanah (Ground water) Air yang berada di permukaan air tanah Digunakan tidak langsung 3. Permukaaan air tanah (water table) : permukaan air sumur Kelebihan/kekurangan air lengas tanah tidak baik untuk pertumbuhan tanaman Kapasitas lapangan ; keadaan tanah dalam jumlah maksimal yang tersedia langsung untuk kehidupan tanaman. Pori mikro Pori makro Tanah ideal :

air udara

jumlah udara dan air dalam tanah seimbang

Tanah berat/mampat : perbesar pori makro dengan pengolahan Tanah ringan

: perbesar pori mikro dengan penambahan lempung dan bahan organic

Pengaturan air : Tanah kelebihan air Tanah kekurangan air

saluran drainase saluran irigasi

Evaporasi

: hilangnya air dari tanah menguap langsung dari permukaan tanah atau permukaan air

Transpirasi

: hilangnya air dari tanah menguap melalui tanaman

Syarat air untuk irigasi pertanian : a. subur b. tidak mengandung zat racun bagi tanaman c. derajat keasaman baik (pH 5,5 – 6,5) d. tidak mengandung bahan padas Cara pemberian air untuk tanaman : a. cara siraman b. cara genangan/leb c. cara ebor

d. cara irigasi curah Pertimbangan cara pemberian air ; a. jumlah air yang tersedia b. perbedaan tinggi permukaan air c. jarak sumber air dengan lahan d. jenis tanah yang dialiri e. topografi f. biaya

PUPUK : senyawa kimia yang diperlukan oleh tanaman sebagai zat makanan (nutrient) Unsur hara : a. Esensiil

mutlak

** makro C, H, O  N, P, K (mineral utama)  Ca, Mg, S, Cl (mineral sekunder) ** mikro  Fe, B, Zn, Cu, Mo, na, Si, Co, Al b. Non Esensiil Syarat unsure esensiil ; a. Tanaman tidak dapat hidup jika unsure tesebut tidak ada b. Fungsi unsure tersebut spesifik dan tidak dapat digantikan c. Perairan unsure harus bersifat langsung terhadap tanaman

Unsur hara esensiil tersedia maksimal Defisien

pH 5,5 – 6,5

Sufisien

Toksik

-----------------------------------------------------------------pH 5,5

pH 6,5

makro <

makro >

mikro >

mikro <

Mekanisme saarapan hara (absorbsi) : Difusi : proses gerakan hara dari bagian larutan tanah berkonsentrasi tinggi menuju konsentrasi yg

lebih

rendah. Perkolasi : proses gerakan hara atau ion yang tterangkut air karena transpirasi Contact intake : proses gerakan hara atau ion dari kompleks padatan tanah langsung ke permukaan tanah ? : bagian dari difusi, dimana akar tterdekat langsung menyerap Fungsi unsure hara bagi tanaman : - C, H, O

karbohidrat

- C, H, O, N, S, P

protein

-N

asam amino, nukleik, klorofil, alkaloid

-P

nucleoprotein, enzim

-K

aktifitas enzim

- Ca

Ca pektat dalam lamella tengah sel

- Mg

klorofil, lesitin, activator enzim

-S

sistin, hormone tiamin, biotin, glikosid

- Cl

dalam beet, tembakau, asparagus

- Fe

klorofil, reduksi nitrat

- Ma

efisiensi respirasi

- Zn

aktifator enzim, metabolism karbohidrat

- Cu

bagian prostetik enzim

-B

metabolism N, absorbsi Ca

- Mo

fiksasi N

- Na

mengganti K

- Sl

penguat dinding sel

- Co

sintesis vit B 12

PUPUK : bahan yang dimasukkan ke dalam tanah, media tanam atau bagian tanaman dengan tujuan menambah kekurangan unsure hara tertentu Pupuk berdasar bahan dan proses pembuatannya ; a. pupuk alam

pupuk organic

- pupuk hijau - pupuk kompos -pupuk kandang - puuk night soil b. pupuk buatan

pupuk non organic

- pupuk tunggal : Urea, TSP, ZA, ZK, KCL - pupuk sederhana : NP, PK, NK - pupuk majemuk : NPK Jenis pupuk

Nama dagang

Rasio kandungan N, P2O5, K2O5 (%) Fosfat TSP (0, 46, 0) ESP (0, 16, 0)

Nitrogen Urea (46, 0, 0) ZA (21, 0, 0) SP-36 (0, 36, 0) Urea (46, 0, 0) ZA (21, 0, 0) Fosfat TSP (0, 46, 0) ESP (0, 16, 0) SP-36 (0, 36, 0) (46, 0, 0) ZA (21, 0, 0) Fosfat TSP (0, 46, 0) ESP (0, 16, 0) SP-36 (0, 36, 0) Kalium ZK (0, 0, 50)

Fosfat

Kalium Campur

ZA TSP ESP SP-36 ZK KCL Nitrofosfat Rustika Yelow Ponska

(21, 0, 0) (0, 46, 0) (0, 16, 0) (0, 36, 0) (0, 0, 50) (0, 0, 60) (23, 23, 0) (15, 15, 15)

Metode Pemupukan : a. Broadcasting : menyebar pupuk diatas permukaan tanah b. Placement : tempatkan pupuk dengan benamkan dalam tanah c. Follar application : pupuk lewat penyemprotan daun d. Aerial application : penyemprotan pupuk cair lewat udara e. Injection : ppupuk lewat suntikan dalam tanah f. Application through irrigation system : larutkan pupuk dalam aliran irigasi Cara Pemupukan : a. pupuk organic diberikan lebih dahulu daripada pupuk buatan b. tanah harus cukup mengatur air c. dapat diberikan lewat tanah, media, air, udara dan daun d. tidak diberikan sekaligus seluruh dosis C. FAKTOR IKLIM Anasir Iklim dan Cuaca :

-

Inttensitas radiasi matahari Lama penyinaran matahari Suhu udara dan suhu tanah Kelembaban nisbi udara Tekanan udara Kecepatan dan arah angin Curah hujan Evapotranspirasi

IKLIM : pengaruh rata-rata dari cahay, temperature, kelembaban, tekanan dan gerakan udara serta curah hujan dan evapotranspirasi dengan periodisitas waktu (minimal 10 tahun) CUACA : Semua kejadian dalam atmosfer (fisik atau kimia) pada suatu saat dan tempat (keadaan hari ke hari) dengan sifat yang berubah-ubah Iklim/cuaca ; 1. Makro  variable atmosfer beberapa meter diatas permukaan bumi 2. Mikro  variable atmosfer pada lapisan paling bawah 2 m di atas permukaan bumi Keragaman iklim dari suatu wilayah dengan wilayah yang lain, ditentukan beberapa faktor : 1. posisi lintang 2. keberadaan laut dan air dipermukaan bumi 3. pola arah angin 4. fisiografi permukaan daratan 5. kerapatan dan jenis vegetasi 1. Intensitas dan lama penyinaran Daerah antar tropic of cancer dengan tropic of Capricorn disebuut daerah tropis Indonesia terletak 70 – 100 LS  daerah tropic : - Musim hujan (Oktober – Maret) - Musim kemarau (April – Sept) Insolasi (insolation: Incoming Solar radiation) : Energi matahari yg diterima bumi Perihelion : jarak bumi – matahari terdekat 147,19 juta km (4 januari) Aphelion : jarak bumi – matahari terjauh 152,01 juta km (5 Juli)

5 7

1 3

2

6 4

Keterangan ; 1. insolasi radiasi gelombang pendek matahari 2. energy matahari yang hilang oleh pantulan, hamburan 3. energy hilang oleh pantulan permukaan air, salju 4. energy matahari yang diterima bumi 5. radiasi gel. panjang dari bumi yang memanasi atmosfer 6. distribusi panas oleh konveksi dan turbulensi 7. panas yang hilang ke ruang angkasa Peran radiasi matahari ; - Energy fotosintesis - Intensitas radiasi  tingkatkan laju pembungaan - Sumber energy planet bumi - Kontrol iklim 2. Temperatur (Suhu) Derajat panas pada waktu tertentu - Siang hari suhu udara dekat permukaan bumi lebih tinggi - Dini hari suhu udara dekat permukaan bumi lebih rendah Indonesia  Iklim Ishotermal  fluktuasi suhu musiman untuk tiap lokasi di Indonesia sangat kecil Variasi suhu di Indonesia dipengaruhi Altittude (tinggi tempat) Dimana setiap kenaikan 100 m  suhu turun 0,60 C -

Suhu min. : 150 – 200 C Suhu opt. : 270 – 300 C Suhu mak : 360 – 400 C

Peran suhu ; -

Faktor tentukan tempat dan waktu penanaman faktor penentu pusat produksi tanaman

3. Kelembaban Kandungan (jumlah) uap air dalam udara Kelembaban : - mutlak (absolut) : total massa uap air persatuan volume udara (kg/m 3) - nisbi (relatif) : perbandingan antara tekanan uap air actual (yang terukur) dengan tekanan uap air pada kondisi jenuh (%) Temperature udara naik  kelembaban relative tinggi

Transpirasi  menjaga temperature tubuah tanaman  menyerap air dan unsure hara tanah RH RH jenuh RH

transpirasi gutasi transpirasi

pertumbuhan jelek tanaman layu RH optimal 80%

4. Angin Massa udara yang bergerak; - angin bergerak horizontal/vertical - kecepatan angin bervariasi - bergerak dari tempat tekanan tinggi ke tekanan rendah Peran angin ; - angin sedang  laju fotosintesis akan naik - angin cepat dan kering  transpirasi naik - pengaruhi temperature dan kelembaban tanah - penyebaran spora, penyerbukan, hama dan penyakit

5. Curah hujan Jumlah air hujan yang tertampung lahan horizontal seluas daerah turunnya hujan, jika tidak ada yang mengalir, menguap atau meresap dalam tanah Hari Hujan (HH) : proses turunnya hujan dari jam 06.00 – 16.00 berikutnya Presipitasi : proses turunnya butir air ke bumi -

ukuran 0 > 0,5 mm  hujan ukuran 0 > 0,2 – 0,5 mm  gerimis ukuran 0 < 0,2 mm  tidak pernah sampai bumi

evaporasi : menguapnya air dari permukaan tanah D. FAKTOR GANGGUAN Gangguan : 1. Mekanis  Cuaca, bencana alam 2. Biologis  hama, penyakit, gulma tanaman

Faktor produksi

Faktor produksi : 1. lingkungan 2. genetic a. Abiotik 

b. Biotik 

Iklim Tanah air

Manusia OPT (hama, penyakit, gulma) Organisme berkurang

Hama (pest) : herbivore yang menimbulkan kerusakan pada tanaman yang merugikan manusia  serangan langsung Penyakit (pathogen) : mikroorganisma yang menimbulkan gejala penyakit pada tanaman dan merugikan manusia  secara langsung

Gulma (weed) : tumbuhan pengganggu yang tumbuh pada tempat yang tidak dikehendaki dan merugikan pada tanaman utama serangan tidak langsung  competitor host alteernatif Serangan OPT  proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman  proses produksi terganggu  kematian Kehilangan hasil : 1. Kuantitatif 2. Kualitatif Amerika  hama 37% Penyakit 35% Gulma 29% Asia tenggara  hama 13,7% Penyakit 11,3% Gulma 11,3% Perlindungan tanaman : 1. mendapatkan manfaat ekonomi yang optimal 2. kerusakkan lingkungan yang minimal OPT  tanaman  kehilangan hasil  puso  MATI Pengendalian Prinsip pengendalian : 1. kendalikan populasi OPT dibawah tingkat yang tidak merugikan secara ekonomi 2. memperhitungkan nilai ekonomi usaha tani Syarat pengendalian ; 1. manfaat lebih besar dari biaya 2. tidak berdampak negative 3. secara sosial diterima masyarakat PENGENDALIAN OPT 1. Pengendalian Fisik a. pemanasan b. pendinginan c. pembakaran

d. pengeringan e. lampu perangkap f. penghalang 2. Pengendalian Mekanik a. pengambilan dengan tangan b. gropyokan c. memasang perangkap d. pengusiran 3. Pengendalian Kultur Teknis a. sanitasi b. pengolahan tanah c. pengolahan air d. pergiliran tanaman e. penanaman serentak f. jarak tanam g. tanaman perangkap h. pemberoan lahan 4. Pengendalian dengan Varietas Tanah a. non preferens b. antibiosis c. toleran 5. Pengendalian Hayati/Biologi Penggunaan musuh alami: a. predator b. parasitoid c. pathogen 6. Pengendalian Kimiawi Penggunaan pestisida a. berdasar sasaran - insektisida -acarisida - nematisida - rodentisida

- fungisida - bakterisida - herbisida

b. berdasar cara masuk - racun perut - racun kontak - racun pernafasan c. berdasar sifat kimia - senyawa organic - senyawa anorganik - senyawa perangkap Problem penggunaan pestisida : a. resistensi b. resurgensi c. residu d. pembesaran biologi e. matinya non target f. pencemaran lingkungan 7. Pengendalian Secara Terpadu Pengendalian OPT dengan memadukan berbagai teknik pengendalian yang ada secara kompatibel E. FAKTOR PASKA PANEN Penyimpanan pemasaran Hasil

Pendapatan

Pemasaran pemasaran Pengolahan Respirasi, trasnpirasi

Panen

habis dikonsumsi Pengolahan Penyimpanan Pemasaran

Produk biologis Produk ekonomis Limbah pertanian

: berat kering seluruh tanaman (produk biomassa) : berat kering bagian tanaman yang dianggap mempunyai nilai ekonomis : produk biologis – produk ekonomis

Indeks panen :

BK produk ekonomi --------------------------BK produk biologis

IP = 0 – 1

menunjukkan efisiensi penggunaan hasil fotosintesis untuk kepentingan manusia

Saat panen - lebih awal : sayuran, buah segar - lebih lambat : biji tua, kering - tepat waktu : tebu, bit gula, stevia Cara panen Manual : - tenaga manusia - tanaman keras - kualitas produk lebih baik Penyimpanan ---- prinsip : - suhu - kelembaban - sirkulasi udara ruang - kebersihan ruang - kadar air - bebas hama dan penyakit F. FAKTOR SOSIAL EKONOMI Alih teknologi Pakar pertanian - tidak mengetrapkan - tanpa resiko - ilmu tinggi

teknologi

Petani - mengetrapkan - tanggung resiko - ilmu terbatas

gap/kesenjangan sosiologi pedesaan -

Gap antara pakar dengan petani Kepercayaan Tradisi Agama

Penyuluhan : 1. Media : - Transportasi - Media elektronika - Media cetak 2. Metode : - Oil vlek method - Denmas - Inmas - Insus - Supra Insus 3. Perantara : - Pemimpin formal - Pemimpin informal - Petugas penyuluh ---- PPL, PPS, PPM, PHP, Mantri Tani - Kelompok Tani Lembaga (institution) : Organisasi/kaidah-kaidah formal ataupun informal yang mengatur perilaku dan tindakan masyarakat tertentu dalam mencapai tujuan tertentu Lembaga : Dari dalam : adat dan kebiasaan yang menurun Dari luar : program pemerintah