Berdasarkan
tipe fotosintesis, tumbuhan dibagi ke dalam tiga kelompok besar, yaitu C3, C4,
dan CAM (crassulacean acid metabolism). Perbedaan tersebut dapat dilihat pada
table di bawah ini.
|
C3
|
C4
|
CAM (crassulacean acid metabolism)
|
|
lebih adaptif pada kondisi
kandungan CO2 atmosfer tinggi
|
adaptif di daerah panas dan kering
|
adaptif di daerah panas dan kering
|
|
enzim yang menyatukan CO2 dengan
RuBP, juga dapat mengikat O2 pada saat yang bersamaan untuk proses
fotorespirasi
|
CO2 diikat oleh PEP yang
tidak dapat mengikat O2 sehingga
tidak terjadi kompetisi antara CO2 dan O2
|
Pada malam hari asam malat tinggi,
pada siang hari malat rendah Lintasan
|
|
karbon dioxida masuk ke siklus
calvin secara langsung.
|
tidak mengikat karbon dioksida
secara langsung
|
tidak mengikat karbon dioksida
secara langsung
|
|
Disebut tumbuhan C3 karena senyawa
awal yang terbentuk berkarbon 3 (fosfogliserat)
|
Sel seludang pembuluh berkembang
dengan baik dan banyak mengandung kloroplas
|
Umumnya tumbuhan yang beradaptasi
pada keadaan kering seperti kaktus, anggrek dan nenas
|
|
Sebagian besar tumbuhan tinggi
masuk ke dalam kelompok tumbuhan C3
|
Fotosintesis terjadi di dalam sel
mesofil dan sel seludang pembuluh
|
Reduksi karbon melalui lintasan C4
dan C3 dalam sel mesofil tetapi waktunya berbeda
|
|
Apabila stomata menutup akibat
stress terjadi peningkatan fotorespirasipengikatan O2 oleh
enzim Rubisco
|
Pengikatan CO2di udara melalui
lintasan C4 di sel mesofil dan reduksi karbon melalui siklus Calvin (siklus
C3) di dalam sel seludang pembuluh
|
Pada malam hari terjadi lintasan
C4 pada siang hari terjadi siklus C3
|
Pengaruh Kerapatan Tanaman terhadap
Pertumbuhan Tanaman
Ekologi adalah ilmu yang
mempelajari interaksi antara organisme dengan lingkungannya dan yang lainnya. Berasal dari kata Yunani oikos (“habitat”) dan logos (“ilmu”).
Sangat diperhatikan dengan hubungan energi dan
menemukannya kembali kepada matahari kita yang merupakan sumber energi yang digunakan
dalam fotosintesis.
Pertumbuhan dan perkembangan tanaman
merupakan interaksi antara faktor genetika dan lingkungan. Pengelolaan system
budidaya suatau tanaman merupakan suatu sistem manipulasi yang dilakukan agar
faktor genetika melalui pemilihan varietas dan pengolahan lingkungan melalui
perbaikan cara bercocok tanam seperti pengolahan tanah, pemupukan, pengairan
dan sebagainya merupakan upaya-upaya yang dilakukan untuk mendapatkan
pertumbuhan dan produksi tanaman secara optimal. Hasil
analisis statistika pengujian
pengaturan jarak tanam, populasi dan pengolahan tanah
memperlihatkan bahwa
perlakuan pengolahan tanah berpengaruh sangat nyata
terhadap parameter pertumbuhan
dan produksi tanaman. Perlakuan populasi berpengaruh
nyata sampai sangat nyata. Perlakuan pemupukan dan interaksi antara ketiganya
berpengaruh tidak nyata.
Salah satu bentuk interaksi antara satu populasi
dengan populasi lain atau antara satu individu dengan individu lain adalah
bersifat persaingan (kompetisi). Persaingan terjadi bila kedua individu
mempunyai kebutuhan sarana pertumbuhan yang sama sedangkan lingkungan tidak
menyediakan kebutuhan tersebut dalam jumlah yang cukup. Persaingan ini akan
berakibat negatif atau menghambat pertumbuhan individu-individu yang terlibat.
Persaingan
dapat terjadi diantara sesama jenis atau antar spesies yang sama (intraspesific
competition), dan dapat pula terjadi diantara jenis-jenis yang berbeda (interspesific
competition). Persaingan sesama jenis pada umumnya terjadi lebih awal dan
menimbulkan pengaruh yang lebih buruk dibandingkan persaingan yang terjadi
antar jenis yang berbeda.
Sarana
pertumbuhan yang sering menjadi pembatas dan menyebabkan terjadinya persaingan
diantaranya :
·
Air
alam tanah, air dapat merupakan lapisan yang
membungkus permukaan butiran-butiran tanah. Pada tanah dengan tekstur halus
akan terdapat banyak agregat yang permukaannya memiliki lapisan air tetapi
lebih banyak lagi bahan-bahan koloidal akibatnya tanah demikian banyak
mengandung air. Air mempunyai beberapa fungsi :
a. Daya pelarut unsur-unsur yang diambil oleh tanaman.
b. Mempertinggi reaktivitas persenyawaan yang
sederhana/kompleks.
c. Berperan dalam proses fotosintesis.
d. Penyangga tekanan di dalam sel yang penting dalam
aktivitas sel tersebut.
e. Mengabsorbsi temperatur dengan baik/mengatur
temperatur di dalam tanaman.
f. Menciptakan situasi temperatur yang konstan.
Air di dalam tanah dalam keadaan seimbang dengan di
dalam tanaman. Masuk dan keluarnya air dari dalam tubuh tanaman ini sangat
dipengaruhi oleh beberapa faktor ekologis.
1. Kelembaban di dalam udara
Uap air yang dikandung di udara dikenal sebagai lembab relatif udara. Lembab
relatif udara ini menyatakan persentase udara dibanding dengan kelembaban
maksimum uap air yang dikandung udara tersebut pada temperatur yang
bersangkutan.
Sehingga udara yang panas dapat mengandung uap air
lebih besar daripada udara dingin. Lembab relatif ini selalu bervariasi tiap
hari yaitu rendah pada siang hari dan tinggi pada malam hari. Di daerah-daerah
hutan titik terendah yang dicapai sebesar 80% sedang di gurun-gurun pasir titik
terendah dari lembab relatifnya akan mencapai 10%.
2. Awan dan kabut
Awan terjadi pada pendinginan udara yang naik dan terjadi pada daerah yang
lebih dingin. Kabut terjadi pada pendinginan udara di atas permukaan tanah.
Tanaman-tanaman hampir tidak dapat menggunakan air yang terdapat di dalam
udara, oleh karena lapisan-lapisan kulit tidak tembus air, sehingga di dalam
udara tidak dapat digunakan langsung oleh tanaman.
3. Hujan
Dalam bentuk hujan air dapat dimanfaatkan oleh tanaman-tanaman tetapi air yang
jatuh sebagai air hujan ini tidak seluruhnya dapat digunakan tanaman oleh
karena beberapa sebab.
a. Penguapan; terjadi pada beberapa
proses ialah yang terjadi pada waktu hujan di dalam perjalanan mencapai tanah
dan penguapan yang terjadi oleh air hujan yang ditahan daun-daun.
b. Mengalirnya air di atas permukaan
tanah.
- Nutrisi
Bahan organik dalam tanah merupakan kerangka tubuh
tanah sehingga sangat menentukan sifat-sifat fisis dan kimia tanah. Penambahan
humus ke dalam tanah berarti menambah bahan organik dalam tanah dan akan
merubah keadaan tanah dengan cepat.
Peranannya terhadap tanaman :
1. Sebagai sumber makanan
Bila sisa-sisa tanaman yang sudah mati dikembalikan ke dalam tanah diubah
menjadi humus maka dalam proses mineralisasinya humus ini berbentuk ion dan
kation yang dapat diserap langsung oleh tanaman. Pada tanah-tanah yang masih
perawan, mula-mula sangat subur tetapi kemudian produktivitasnya banyak menurun
oleh karena bahan organik akan dirusak dan siklus-siklus unsur akan terputus
oleh karena pengangkutan hasil tanaman dari daerah tersebut. Proses ini akan
berlangsung terus sampai terbentuk keseimbangan baru dan terbentuknya pada
tingkatan rendah tergantung dari jumlah pengembalian unsur-unsur hara tersebut.
Tanaman-tanaman di dalam proses
pertumbuhannya banyak sekali menambah bahan-bahan ke dalam tanah dibanding
dengan bahan-bahan yang diambil dari tanah itu dan bahan-bahan ini akan
mengembalikan ke dalam tanah semua mineral yang diambil dan ditambah dengan
bahan organik sejumlah kurang lebih sama dengan mineral tersebut.
2. Bahan organik punya kekuatan yang tinggi sebagai
penahan air
Sering terjadi daya penahanan air dari BO di dalam tanah terlalu besar sehingga
ini akan merubah reaksi tanah. Bahan organik juga punya pengaruh positip
terhadap struktur tanah.
Penambahan bahan organik pada
tanah-tanah yang bertekstur berat akan memperbaiki struktur tanah tersebut.
3. Pengaruh mekanis lapisan BO pada
lapisan atas bagian tanah membawa keuntungan sebagai berikut :
a. Memperkecil angka kematian pada
biji-biji yang ditanam pada lapisan atas tanah.
b. Menahan pemadatan tanah karena
benturan air hujan.
c. Mencegah adanya aliran permukaan
(run-off)
- Cahaya
Cahaya dalam sehari-hari adalah cahaya yang mempunyai
panjang gelombang antara 400 – 750 mu.
Cahaya terdiri atas beberapa macam warna
violet
400 – 435 mu
biru
435 – 490 mu
hijau
490 – 574 mu
kuning
574 – 595 mu
Orange 595 –
626 mu
Merah
626 – 750 mu
Cahaya dengan panjang gelombang di atas disebut
sebagai visible light/visible spectrum. Di luar ini terdapat infra
red dan ultra violet.
Cahaya sebagai sumber energi dan terutama untuk vegetasi mempunyai tiga faktor
penting, yaitu :
1. intensitasnya
2. kualitasnya
3. fotoperiodesitasnya
Seperti halnya faktor temperatur, cahay bervariasi
dalam intensitas dan lama waktu ber-cahaya.
Di daerah tropis dengan intensitas
yang tinggi fotooksidasi lebih kecil dibandingkan di daerah sedang karena itu
foto respirasinya cepat. Hal ini mengakibatkan sintesis protein kurang.
Kualitas cahaya berpengaruh berbeda
terhadap proses-proses fisiologi tanaman. Tiap proses fisiologi di dalam
respon terhadap kualitas cahaya juga berbeda-beda sehingga di dalam
menganalisis komposisi cahaya untuk tiap-tiap proses fisiologi tersebut sangat
sukar. Tiap-tiap spesies tanaman juga mempunyai tanggapan yang berbeda-beda
terhadap tiap kualitas cahaya.
Kita ketahui bahwa panjang gelombang
distribusinya dari pagi-sore berbeda. Pada pagi hari kebanyakan panjang
gelombang pendek dan semakin sore panjang gelombang pendek berkurang dan
panjang gelombang panjang bertambah. Oleh karena itu fotosintesis paling
efektif sesudah siang hari.
Fotoperiodisitas yaitu panjangnya
penyinaran matahari pada siang hari. Biasanya dari daerah tropik semakin ke
kutub panjang penyinaran matahari semakin panjang. Dalam hal ini kita mengenal
tanaman hari panjang, dan tanaman hari pendek.
Tanaman hari panjang : Tanaman yang baik hidupnya pada
suatu daerah maupun untuk ke fase generatif memerlukan panjang hari penyinaran
kurang dari 12 jam.
Tanaman hari pendek : Tanaman yang baik hidupnya pada
suatu daerah maupun untuk ke fase generatif memerlukan panjang hari penyinaran
kurang dari 12 jam.
Meskipun sejumlah spesies terbukti tidak peka terhadap
faktor panjang penyinaran tetapi hal ini menentukan apakah tanaman-tanaman
tersebut hanya dapat membentuk bagian-bagian vegetatif saja.
Juga panjang penyinaran menentukan apakah
tanaman-tanaman tersebut akan membentuk internodia yang panjang atau yang lebih
pendek daripada internodia yang normal. Di dalam tanaman hari pendek panjnagnya
penyinaran merupakan faktor pembatas yang berakibat membentuk bagian-bagian
vegetatif yang bersifat gigas (besar) sedang pembungaannya dikekang. Tanaman
hari panjang jika tanaman pada daerah yang panjang penyinarannya lebih pendek
akan menunjukkan pertumbuhan internodia yang lebih pendek dan cenderung
membentuk roset dan pembungaan tanaman hari panjang ini akan dikekang.
Cahaya dalam hubungannya dengan proses pertumbuhan tanaman dapat mempunyai
beberapa macam kegunaan antara lain :
1. Fotosintesis.
2. Cahaya dalam hubungannya dengan klasifikasi
tanaman.
3. Sejumlah peristiwa yang terjadi
dalam tubuh tanaman. Misalnya, sintesis khlorofil, kelaku-an stomata dan
sebagainya.
4. Transpirasi.
Tanaman-tanaman dapat dibagi sesuai
dengan kebutuhan cahaya di dalam proses hidupnya menjadi :
1. Heliophytes
Tanaman yang termasuk Heliophytes adalah tanaman-tanaman yang dapat hidup baik
pada keadaan yang penuh dengan sinar matahari.
2. Sciophytes
Adalah tanaman-tanaman yang dapat hidup baik pada intensitas cahaya yang lebih
rendah.
3. Fakultatif Sciophytes
Adalah tanaman yang dapat hidup baik, baik pada keadaan penuh sinar matahari
maupun pada keadaan teduh.
4. Obligativ sciophytes
Adalah tanaman-tanaman yang dapat hidup baik tanpa sinar matahari yang
intensif.
Kebanyakan tanaman yang termasuk tanaman air, Ipomea
repens, terate dan sebagainya, faktor cahaya tidak merupakan faktor yang
membatasi dalam proses hidupnya. Tetapi pada tanaman-tanaman darat adanya
faktor-faktor lain selain cahaya, misalnya temperatur dan lembab relatif dapat
mengadakan suatu pengaruh bersamaan terhadap proses hidupnya. Dengan demikian
pengaruh tunggal cahaya tak dapat diketahui dengan pasti. Dengan penyelidikan
didapat kenyataan bahwa kerusakan seedlings biasanya disebabkan karena
faktor keteduhan dan lebih sedikit disebabkan oleh faktor cahaya.
Di dalam spesies tertentu tanaman buah-buahan, misal
apel kebutuhan cahaya untuk fotosintesis tidak begitu jelas (tidak mutlak).
Tetapi kekurangan cahaya mempunyai pengaruh yang langsung terhadap
proses-proses fisiologi yang lain. Bila proses respirasinya tak dapat
terlaksana dengan baik, bila cahaya dalam keadaan kurang dan fotosintesis
sangat dibatasi maka pembentukan akar tanaman-tanaman tersebut kebanyakan
condong untuk berkurang dan kekurangan pembentukan akar ini menyebabkan
pertumbuhan tidak kontinyu pada seluruh pertumbuhan tanaman. Beberapa
kemungkinan beberapa spesies tanaman dapat tumbuh baik di dalam situasi cahaya
yang penuh jika spesies tanaman tersebut memang membutuhkan cahaya yang tinggi
dalam proses pertumbuhannya. Tanaman-tanaman yang kekurangan cahaya sebagai
faktor lingkungan hidupnya maka gejala pertama yang tampak adalah defisiensi N.
Selain itu pertumbuhan tanaman condong akan lambat.
Di dalam kenyataan beberapa tanaman tertentu
pembentukan N yang berlebihan daripada yang lain ini mungkin disebabkan di
dalam usaha tanaman tersebut untuk menghindari kekurangan cahaya.
Pada tanaman aciophytes membutuhkan cahaya yang lebih
rendah daripada heliophytes. Sebagai perbandingan adalah jika pada situasi yang
sama heliophytes tahan pada intensitas 4.200 lux dan pada sciophytes pada 27
lux.
Juga ganggang-ganggang yang tumbuh pada air yang dalam
dan lumut-lumut yang dapat tumbuh pada keadaan yang hanya membutuhkan sinar
dengan intensitas lemah. Bahkan intensitas cahaya yang mendekati dengan intensitas
cahaya dari bulan sudah cukup untuk melaksanakan proses fisiologinya. Ternyata
kurangnya hasil fotosintesis disebabkan kerusakan pigment. Di dalam
kenyataannya kapasitas fotosintesis yang rendah identik dengan gejala khlorosis
yang intensif.
- Carbon Dioksida
Carbon Dioksida memegang peranan penting dalam proses
fotosintesis, respirasi, dan transpirasi Fotosintesis : sebagai sumber energi
bagi reaksi cahaya, fotolisis air menghasilkan daya asimilasi (ATP dan NADPH2)
- Ruang
Ruang merupakan factor yang penting dalam persaingan
antar spesies karena ruang sebagai tempat hidup dan sumber nutrisi bagi
tumbuhan. Ruang yang besar dapat menyebabkan tingginya tingkat persaingan.
Faktor utama yang memengaruhi persaingan antar jenis tanaman yang sama diantaranya
adalah kerapatan.
Pengaruh kerapatan tanaman terhadap diameter dan
tinggi tanaman yaitu semakin besar kerapatan tanaman maka semakin kecil
diameter dan tinggi tanaman dan semakin kecil kerapatan tanaman maka semakin
besar diameter dan tinggi tanaman yang ada. Hal ini disebabkan karena kerapatan
yang besar berarti jumlah tanaman sejenis banyak tumbuh di ruang sempit, saling
berkompetisi untuk mendapatkan air, dan nutrisi yang jumlahnya terbatas. Oleh
karena itu diameter batang dan tinggi tanaman tidak dapat tumbuh . Begitupun
sebaliknya, jika kerapatan kecil maka air dan nutrisi yang tersedia akan
semakin besar dan kesempatan tanaman untuk menyerap air dan nutrisi semakin
besar, sehingga diameter batang dan tinggi tanaman bisa tumbuh secara maksimal.
Pengaruh kerapatan tanaman terhadap pertumbuhan akar dan tajuk yaitu semakin
besar kerapatan tanaman, pertumbuhan akar dan tajuk tanaman akan semakin
kecil karena factor nutrisi dan air akan diperebutkan oleh banyak tanaman yang
sejenis.
Pertumbuhan tanaman juga dapat
dipengaruhi oleh pupuk, baik pupuk organik maupun anorganik, keduanya dapat
menyuburkan dan membantu perkembangan tanaman. Pupuk banyak mengandung nutrisi
dan bila kekurangan unsur tersebut, daun akan berwarna kuning atau keunguan,
berukuran kecil, dan menghambat pembentukan klorofil. Tanaman juga perlu
dilindungi dari segala hama dan penyakit tanaman yang dapat mengganggu
pertumbuhannya, maka insektisida diperlukan untuk membasmi hama dan penyakit
tanaman.
Kesimpulan
interaksi
antara satu populasi dengan populasi lain atau antara satu individu dengan
individu lain adalah bersifat persaingan (kompetisi). Persaingan terjadi bila
kedua individu mempunyai kebutuhan sarana pertumbuhan yang sama sedangkan
lingkungan tidak menyediakan kebutuhan tersebut dalam jumlah yang cukup.
Faktor-faktor yang memengaruhi persaingan diantaranya air, nutrisi, cahaya,
karbon dioksida, dan ruang. Faktor-faktor tersebut akan memengaruhi pertumbuhan
tinggi batang, diameter batang, kandungan klorofil, dan daya hasil dari tanaman
tersebut.
Daftar
Pustaka
Campbell,
NA. 2002. Biologi jilid II. Jakata : Erlangga.
Wurttemberg,
HB. 1994. Biology I. Berlin : Cornelson Dpuck
0 komentar:
Posting Komentar