Teknik Budidaya Tanaman Jilid 1

Chairani HanumTEKNIKBUDIDAYATANAMANJILID 1SMK Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah Departemen Pendidikan Nasional

Hak Cipta pada Departemen Pendidikan NasionalDilindungi Undang-undangTEKNIKBUDIDAYATANAMANJILID 1Untuk SMK : Chairani Hanum : TIMPenulisPerancang KulitUkuran Buku : 17,6 x 25 cmHAN HANUM, Chairani.a Teknik Budidaya Tanaman Jilid 1 untuk SMK oleh Chairani Hanum ---- Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional, 2008. xi. 178 hlm Daftar Pustaka : A1-A14 Glosarium : B1-B5 Indeks : C1-C6 ISBN : 978-979-060-056-0Diterbitkan olehDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah KejuruanDirektorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan MenengahDepartemen Pendidikan NasionalTahun 2008

KATA SAMBUTANPuji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, berkat rahmat dankarunia Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Direktorat Pembinaan SekolahMenengah Kejuruan Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasardan Menengah Departemen Pendidikan Nasional, telah melaksanakankegiatan penulisan buku kejuruan sebagai bentuk dari kegiatanpembelian hak cipta buku teks pelajaran kejuruan bagi siswa SMK.Karena buku-buku pelajaran kejuruan sangat sulit di dapatkan di pasaran.Buku teks pelajaran ini telah melalui proses penilaian oleh Badan StandarNasional Pendidikan sebagai buku teks pelajaran untuk SMK dan telahdinyatakan memenuhi syarat kelayakan untuk digunakan dalam prosespembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 45Tahun 2008 tanggal 15 Agustus 2008.Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepadaseluruh penulis yang telah berkenan mengalihkan hak cipta karyanyakepada Departemen Pendidikan Nasional untuk digunakan secara luasoleh para pendidik dan peserta didik SMK.Buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepadaDepartemen Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh (download),digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi oleh masyarakat.Namun untuk penggandaan yang bersifat komersial harga penjualannyaharus memenuhi ketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Denganditayangkan soft copy ini diharapkan akan lebih memudahkan bagimasyarakat khsusnya para pendidik dan peserta didik SMK di seluruhIndonesia maupun sekolah Indonesia yang berada di luar negeri untukmengakses dan memanfaatkannya sebagai sumber belajar.Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini. Kepadapara peserta didik kami ucapkan selamat belajar dan semoga dapatmemanfaatkan buku ini sebaik-baiknya. Kami menyadari bahwa buku inimasih perlu ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu, saran dan kritiksangat kami harapkan. Jakarta, 17 Agustus 2008 Direktur Pembinaan SMK



KATA PENGANTARBuku Teknik Budidaya Tanaman ini disusun berdasarkan kurikulumberbasis kompetensi. Buku ini berisikan materi pokok teknik budidayatanaman dengan metode penyajiannya sesuai dengan indikator hasilbelajar pada sekolah menengah kejuruan.Isi buku ini dibagi atas 4 (empat ) bagian, yang masing-masing bagianterdiri dari beberapa bab. Bagian I terdiri dari 3 bab yaitu babPendahuluan, Pertumbuhan dan Perkembangan (Bab II), sertaFotosintesis dan Respirasi (Bab III). Bagian satu dari buku ini mencobamembahas awal dari kehidupan dan proses dasar metabolisme tanaman.Sedangkan bagian dua mencoba mengulas sumber hara dan air bagitanaman bagaimana mereka memperoleh kedua sumberdaya alam ini,mentranslokasikannya serta menggunakan untuk kelangsunganhidupnya.Bagian tiga dari buku ini mencoba memaparkan syarat tumbuh masingmasing kelompok tanaman yaitu tanaman hortikultura, tanaman pangandan tanaman perkebunan. Bagian ini berisi ulasan bagaimana pedomanteknis budidaya masing-masing kelompok tanaman. Walaupun tidakseluruh tanaman di muat teknik budidayanya dalam buku ini setidaknyaketiga bab ini dapat mewakili untuk menuju sistem pertanian yangberkelanjutan, dengan menghasilkan produk unggulan secara kualitasdan kuantitas.Akhir dari buku ini mencoba teknik budidaya alternatif denganmenggunakan media tanam bukan tanah, sistem ini akan memberikanpilihan utama pada peningkatan mutu bahan pangan yang dihasilkantanpa harus bergantung pada media tanam tanah semata. Pertanianorganik yang digalakkan akhir-akhir ini merupakan solusi untukmemecahkan masalah peningkatan produksi pertanian disatu sisi danpencemaran lingkungan disisi lainnya.Buku ini dirancang agar peserta didik yang membacanya dapat belajarsendiri tidak harus bergantung pada tatap muka di depan kelas. Padaawal setiap bab dimuat pendahuluan untuk dapat lebih memudahkanpemahaman terhadap isi dari bab tersebut.Ilustrasi dan gambar yang digunakan dalam buku ini juga diharapkandapat membantu siswa mempelajari dan mempraktekkan secara baik danbenar. iv

Pada akhirnya keberhasilan proses relajar mengajar tidak hanyatergantung pada sarana dan prasarana yang canggih, akan tetapi dituntutuntuk setiap peserta didik menekuni dan mencari tahu setiappermasalahan-permasalahan yang belum diketahui dari ilmu tersebut.Kepada editor dan Depdiknas beserta seluruh staffnya yang telahberupaya untuk menyempurnakan dan menerbitkan buku ini sehinggaterbit dan layak baca, kami mengucapkan tarimakasih. Kami juga sangatmengharapkan saran dan kritik untuk lebih menyempurnakan isi buku inisehingga sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan.Semoga kita mendapatkan ilmu yang bermanfaat, dan manfaat dari ilmutersebut Penulis v

DAFTAR ISIKATA PENGANTAR ........................................................................ ivDAFTAR ISI ...................................................................................... viJILID 1 PENDAHULUANBAB 1 Pengertian ................................................................... 11.1 Tindakan Budidaya Tanaman ..................................... 21.2 Aspek dan Lingkup Teknik Budidaya Tanaman .......... 31.3 Aspek Budidaya Tanaman .......................................... 31.3.1. Lingkup Budidaya Tanaman ........................................ 41.3.2. Produk Budidaya Tanaman ......................................... 51.3.3. Potensi Sumber Daya Alam Indonesia ........................ 71.4 Peningkatan Produktivitas ........................................... 91.5 Rangkuman ................................................................. 101.6 Tugas .......................................................................... 101.7BAB 2 PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN2.1 Definisi Pertumbuhan dan Perkembangan .................. 132.2 Perbedaan Pertumbuhan dan Perkembangan ............ 132.3 Perkecambahan Benih ................................................ 162.3.1. Hipogeal ...................................................................... 162.3.2. Epigeal ........................................................................ 172.4 Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan ....... 172.4.1. Genetik ........................................................................ 172.4.2. Curah Hujan ................................................................ 172.4.3. Keadaan Tanah ........................................................... 182.4.4. Suhu ............................................................................ 19 vi

2.4.5. Cahaya Matahari ......................................................... 192.4.6.2.4.7. Hara ( Nutrisi Tanaman) dan Air 202.52.6 Hormon Tumbuhan ..................................................... 202.7BAB 3 Pengukuran Pertumbuhan .......................................... 223.13.2 Rangkuman ................................................................. 223.33.4 Evaluasi ....................................................................... 233.4.1.3.4.2. FOTOSINTESIS DAN RESPIRASI3.53.6 Definisi Fotosintesis dan Respirasi ............................. 243.73.8 Fotosintesis Pada Tumbuhan ...................................... 253.9 Daun dan Kloroplast .................................................... 263.103.11 Lintasan Pada Fotosintesis ......................................... 27BAB 4 Reaksi Terang ............................................................. 274.1 Reaksi Gelap ............................................................... 294.24.2.1. Fotosintesis Pada Alga dan Bakteri ............................ 304.2.2.4.2.3. Faktor-Faktor Yang Menentukan Laju Fotosistesis ..... 304.2.4.4.2.5. Penggunaan dan Penyimpanan Hasil Fotosintesis ..... 314.3 Respirasi dan Faktor Yang Menentukan Laju Respirasi ..................................................................... 31 Penemuan ................................................................... 33 Rangkuman ................................................................. 34 Soal ............................................................................. 35 TRANSPOR AIR SERTA FOTOSINTETAT TANAMAN Pengantar .................................................................... 38 Mekanisme Pergerakan Air ......................................... 39 Difusi ........................................................................... 40 Osmosis ...................................................................... 40 Tekanan Kapiler .......................................................... 41 Tekanan Hidrostatik .................................................... 42 Gravitasi ...................................................................... 43 Mekanisme Tanaman Mengambil Air .......................... 43 vii

4.4 Mekanisme Membuka dan Menutupnya Stomata ....... 454.5 Transpor Fotosintetat Melalui Floem ........................... 474.6 Evaluasi ....................................................................... 49BAB 5 HARA TANAMAN DAN TANAH SEBAGAI PENYEDIA HARA5.1 Hara Tanaman ............................................................ 505.1.1. Unsur Hara Esensial ................................................... 505.1.2. Keseimbangan Hara .................................................... 645.1.3. Analisis Kebutuhan Hara ............................................. 645.2 Tanah Sebagai Penyedia Hara ................................... 665.2.1. Proses Pembentukan Tanah ....................................... 665.2.2. Profil Tanah .................................................................. 685.2.3. Tekstur dan Struktur Tanah ......................................... 695.2.4. Kimia Tanah ................................................................ 695.3 Bahan Organik Tanah ................................................. 725.4 Evaluasi ....................................................................... 73BAB 6 PUPUK DAN PENGELOLAAN PUPUK6.1 Pengenalan Pupuk ...................................................... 756.1.1. Unsur-Unsur Pupuk ..................................................... 756.1.2. Klasifikasi Pupuk ......................................................... 766.2 Pupuk Buatan .............................................................. 786.2.1. Sifat Umum Pupuk Buatan .......................................... 786.2.2. Pupuk Nitrogen ............................................................ 806.2.3. Pupuk Posfat ............................................................... 866.2.4. Pupuk Kalium .............................................................. 886.2.5. Pupuk Kalsium, Magnesium Belerang dan Unsur Mikro ............................................................................6.2.6.6.3 Pupuk Majemuk ........................................................... 90 Faktor Yang Mempengaruhi Macam dan Jumlah Pupuk Yang Harus Diberikan Dalam Tanah ............... 93 viii

6.3.1. Jenis Macam Tanaman Yang Akan Dipupuk .............. 946.3.2.6.3.3. Keadaan Kimia Tanah ................................................. 956.46.4.1. Keseimbangan Hara .................................................... 956.4.2.6.5 Metoda Aplikasi Penempatan Pupuk .......................... 956.5.1.6.5.2. Penempatan Pupuk Cairan ......................................... 956.66.6.1. Pupuk Padat ................................................................ 966.6.2.6.7 Inspeksi dan Pengendalian Pupuk .............................. 976.7.1.6.7.2. Nilai Ekonomi Pupuk ................................................... 976.7.3.6.8 Pergerakan Pupuk Dalam Waktu ................................ 98BAB 7 Penyimpanan dan Pengawasan Mutu Pupuk ............. 1017.17.2 Penyimpanan Pupuk ................................................... 1017.37.4 Pengawasan Mutu Pupuk ........................................... 1027.5 Manajemen Pupuk dan Pemupukan ........................... 1037.5.1.7.5.2. Manajemen Hara N 1037.5.3.7.6 Manajemen Pupuk P 1047.6.1. Manajemen Kalium 1057.6.2. Evaluasi 105 SUMBER AIR BAGI PERTANIAN (IRIGASI) Pengertian Irigasi ........................................................ 106 Air Permukaan Tanah ................................................. 106 Air Tanah ..................................................................... 108 Daerah Aliran Sungai (DAS) ....................................... 109 Sistem Pengambilan dan Pemberian Pengairan Bagi Lahan Pertanian .......................................................... 111 Klasifikasi Air Pengairan .............................................. 112 Beberapa Cara Dalam Pengambilan Air Pengairan .... 115 Beberapa Cara Pemberian Air Pengairan ................... 117 Prinsip-Prinsip Dasar Dalam Pemilihan Sistem Pertanian ..................................................................... 120 Keadaan Topografi Karakteristik Lahan Serta Tanah .. 121 Derajat Peresapan Air Ke Dalam Tanah ..................... 122 ix

7.6.3. Ketebalan Water Table ................................................ 1237.6.4. Kemantapan Top Soil .................................................. 1237.6.5. Perbedaan Sistem Pertanaman .................................. 1237.7 Sistem dan Bentuk-bentuk Jaringan Pengairan .......... 1267.7.1. Prinsip-Prinsip Dasar Penataan Jaringan Pengairan .. 1277.7.2. Bendungan .................................................................. 1287.8 Sistem Pengaliran Kelebihan Air ................................. 1307.9 Ketepatgunaan Pengairan Untuk Mencukupi Kebutuhan Air Pada Lahan Pertanian ......................... 136JILID 2BAB 8 TEKNIK BUDIDAYA TANAMAN PANGAN (PADI,JAGUNG, KEDELAI)8.1 Teknik Budidaya Padi .................................................. 1388.2 Teknik Budidaya Jagung ............................................. 1698.3 Teknik Budidaya Kedelai ............................................. 185BAB 9 TEKNIK BUDIDAYA HORTIKULTURA9.1 Pendahuluan ............................................................... 1939.2 Pembagian Hortikultura ............................................... 1949.3 Fungsi Hortikultura ...................................................... 1949.4 Pengendalian Lingkungan Untuk Tanaman Hortikultura .................................................................. 1959.5 Perbanyakan Tanaman Hortikultura ............................ 1979.6 Teknik Budidaya Sayuran ........................................... 2099.6.1. Teknik Budidaya Kentang ........................................... 2199.6.2. Teknik Budidaya Tomat ............................................... 2319.6.3. Teknik Budidaya Cabai ............................................... 2419.6.4. Teknik Budidaya Paprika ............................................. 2509.6.5. Teknik Budidaya Bawang Merah ................................. 2529.6.6. Teknik Budidaya Jahe ................................................. 2599.6.7. Teknik Budidaya Seledri .............................................. 2739.6.8. Teknik Budidaya Wortel .............................................. 277 x

9.7 Teknik Budidaya Tanaman Buah-Buahan ................... 2819.7.1. Teknik Budidaya Rambutan ........................................ 2859.7.2. Teknik Budidaya Jeruk ................................................ 2999.7.3. Teknik Budidaya Mangga ............................................ 3109.7.4. Teknik Budidaya Pepaya ............................................. 3159.7.5. Teknik Budidaya Pisang .............................................. 3219.8 Teknik Budidaya Tanaman Hias ................................. 3339.8.1. Teknik Budidaya Anggrek ........................................... 3419.8.2. Teknik Budidaya Mawar .............................................. 3899.8.3. Teknik Budidaya Anthurium ........................................ 3939.8.4. Teknik Budidaya Adenium ........................................... 3959.8.5. Teknik Budidaya Begonia ............................................ 3979.8.6. Teknik Budidaya Bonsai .............................................. 3999.8.7. Teknik Budidaya Rumput ............................................ 413JILID 3 TEKNIK BUDIDAYA PERKEBUNANBAB 10 Teknik Budidaya Tembakau ........................................ 42410.1 Teknik Budidaya Kakao ............................................... 43810.2 Teknik Budidaya Kelapa Sawit .................................... 47010.3 Teknik Budidaya Teh ................................................... 48110.4 Teknik Budidaya Karet ................................................ 48810.5BAB 11 TEKNIK BUDIDAYA HIDROPONIK 509BAB 12 PERTANIAN ORGANIK 535DAFTAR PUSTAKA AINDEX BGLOSARIUM C xi

BAB I PENGERTIAN DAN LINGKUPTEKNIK BUDIDAYA TANAMAN1.1. Pengertian serta produk-produk agroindustri dengan memanfaatkan sumberdayaKeperluan akan bahan pangan tumbuhan.senantiasa menjadi permasalahanyang tidak putus-putusnya. Cakupan obyek budidaya tanamanKekurangan pangan seolah olah meliputi tanaman pangan,sudah menjadi persoalan akrab hortikultura, dan perkebunan.dengan manusia. Kegiatan pertanianyang meliputi budaya bercocok Sebagaimana dapat dilihat,tanam merupakan kebudayaan penggolongan ini dilakukanmanusia paling tua. berdasarkan objek budidayanya:Sejalan dengan peningkatan • Budidaya tanaman, denganperadaban manusia, teknik budidaya obyek tumbuhan dan diusahakantanaman juga berkembang menjadi pada lahan yang diolah secaraberbagai sistem. Mulai dari sistem intensif.yang paling sederhana sampai • Kehutanan, dengan obyeksistem yang canggih. Berbagai tumbuhan (biasanya pohon) danteknologi budidaya dikembangkan diusahakan pada lahan yangguna mencapai produktivitas yang setengah liar.diinginkan. Budidaya tanaman memiliki dua ciri penting yaitu:Istilah teknik budidaya tanaman 1. Selalu melibatkan barang dalamditurunkan dari pengertian kata-kata volume besarteknik, budidaya, dan tanaman.Teknik memiliki arti pengetahuan 2. Proses produksinya memilikiatau kepandaian membuat sesuatu, risiko yang relatif tinggi.sedangkan budidaya bermaknausaha yang memberikan hasil. Kata Dua ciri khas ini muncul karenatanaman merujuk pada pengertian pertanian melibatkan makhluk hiduptumbuh-tumbuhan yang diusahakan dalam satu atau beberapa tahapnyamanusia, yang biasanya telah dan memerlukan ruang untukmelampaui proses domestikasi. kegiatan itu serta jangka waktu tertentu dalam proses produksi.Teknik budidaya tanaman adalah Beberapa bentuk pertanian modernproses menghasilkan bahan pangan (misalnya budidaya alga, 1

hidroponika telah dapat terhadap dewa-dewa perburuanmengurangkan ciri-ciri ini tetapi menjadi pemujaan terhadap dewa-sebagian besar usaha pertanian dewa perlambang kesuburan dandunia masih tetap demikian. ketersediaan pangan.1.2. Tindak Budidaya Teknik budidaya tanaman laluTanaman meluas ke barat (Eropa dan Afrika Utara, pada saat itu Sahara belumKegiatan pertanian (budidaya sepenuhnya menjadi gurun) dan ketanaman) merupakan salah satu Timur (hingga Asia Timur dan Asiakegiatan yang paling awal dikenal Tenggara). Bukti-bukti di Tiongkokperadaban manusia dan mengubah menunjukkan adanya budidayatotal bentuk kebudayaan. jewawut (millet) dan padi sejak 6000Para ahli prasejarah umumnya tahun sebelum Masehi.bersepakat bahwa pertanianpertama kali berkembang sekitar Masyarakat Asia Tenggara telah12.000 tahun yang lalu dari mengenal budidaya padi sawahkebudayaan di daerah \"bulan sabit paling tidak pada saat 3000 tahunyang subur\" di Timur Tengah, yang SM dan Jepang serta Korea sejakmeliputi daerah lembah Sungai 1000 tahun SM. Sementara itu,Tigris dan Eufrat terus memanjang masyarakat benua Amerikake barat hingga daerah Suriah dan mengembangkan tanaman danYordania sekarang. Bukti-bukti yang hewan budidaya yang sejak awalpertama kali dijumpai menunjukkan sama sekali berbeda.adanya budidaya tanaman biji-bijian(serealia, terutama gandum, kurma Budidaya sayur-sayuran dan buah-dan polong-polongan pada daerah buahan juga dikenal manusia telahtersebut. lama. Masyarakat Mesir Kuno (4000 tahun SM) dan Yunani Kuno (3000Pada saat itu, 2000 tahun setelah tahun SM) telah mengenal baikberakhirnya Zaman Es terakhir di budidaya anggur dan zaitun.era Pleistosen, di dearah ini banyakdijumpai hutan dan padang yang Teknik budidaya tanaman padasangat cocok bagi mulainya zaman dahulu tidak dikelompokkanpertanian. kedalam teknik budidaya, karena pada saat itu belum melakukanBudidaya tanaman telah dikenal tindak budidaya tanaman, karenaoleh masyarakat yang telah sifatnya masih mengumpulkan danmencapai kebudayaan batu muda mencari bahan pangan.(neolitikum), perunggu danmegalitikum. Suatu kegiatan dimasukkan kedalam tindak budidaya dikatakan apabilaPertanian mengubah bentuk-bentuk telah melakukan 3 hal pokok yaitu;kepercayaan, dari pemujaan 1. Melakukan pengolahan tanah 2

2. Pemeliharaan untuk mencapai pengelolaan lapang produksi diikui produksi maksimum juga oleh meningkatnya sarana agronomi baik bahan atau jasa.3. Tidak berpindah-pindahPada umumnya kegiatan budidaya 1.3. Aspek dan Lingkuptanaman terkait dengan tingkat Teknik Budidayapengetahuan manusia pada masa Tanamanitu. Relevansi dari peradabantersebut terwujud pada kesadaran 1.3.1. Aspek budidayauntuk melaksanakan tindakbudidaya. Tindak awal dari Aspek budidaya meliputi tiga aspekdimulainya teknik budidaya dimulai pokok, yaitu:dengan menetapnya seorang 1. Aspek pemuliaan tanamanpeladang menempati suatu areal 2. Aspek fisiologi tanamanpertanaman tertentu. 3. Aspek ekologi tanamanTeknik budidaya yang sudah maju Ketiga aspek ini merupakan suatuditandai oleh adanya: gugus ilmu tanaman (crop science)1. Lapang produksi yang langsung berperan terhadap2. Pengelolaan yang berencana budidaya tanaman dan sekali gus3. Memiliki minat untuk mencapai terlihat pada produksi tanaman. produksi maksimum dengan Hasil pemuliaan tanaman, berupa menerapkan berbagai ilmu dan varietas yang memiliki berbagai teknologi. sifat unggul. Akan tetapi sifat unggul ini hanya akan muncul bila teknikTingkatan teknik budidaya tanaman budidaya yang dilakukan sesuaiberjenjang dari yang paling dengan sifat yang diinginkansederhana sampai yang varietas unggul tersebut. Denganmaju/canggih. Nilai kegiatan kata lain keberhasilan dalambudidaya tersebut tergantung pada penggunaan varietas unggul sangattingkat ketiga dari teknik budidaya. tergantung pada bagaimana pelaku budidaya telah melakukan tindakTingkatan tindak budidaya tanaman budidayanya secara benar.dicerminkan juga oleh tingkatanpengelolaan lapang produksi. Peningkatan produksi pangan tidakPengelolaan yang paling sederhana hanya mengandalkan penemuan-sampai pengelolaan yang paling penemuan varietas-varietas barumaju, yaitu teknik budidaya yang yang mempunyai kelebihan-telah melakukan pengelolaan kelebihan tertentu, tetapi juga harusterhadap unsur iklim, air, tanah dan memperbaiki metoda atau teknikudara. Pada kelompok ini pelaku budidayanya serta mengusahakanbudidaya telah dapat mengestimasi cara bertanam yang benar.produksi maksimumnya dan panenyang tepat waktu. Sebagaimana Pemulia tanaman terus berupayadiketahui ketepatan saat panen untuk menghasilkan berbagaisangat menentukan nilau jual suatuproduk. Intensifikasi dalam 3

modifikasi keunggulannya guna tanaman pertanian ini cukup banyakmencapai peningkatan kebutuhan mencapai 20.000 spesies lebih.manusia. Meningkatnya peradaban dan kebudayaan manusia sertaAspek fisiologis dalam teknik pemenuhan kebutuhan pangan,budidaya tanaman mencakup sandang dan papan akansegenap kelakuan tanaman dari menambah jumlah spesies yangtaraf benih sampai taraf panen. termasuk ke dalam tanaman pertanian.Ekologi tanaman merupakan seluruhfaktor di luar tanaman utama (baik Tanaman mengalami dua tahapbiotik maupun abiotik) yang perkembangan yaitu tahapmempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan vegetatif danperkembangan tanaman. reproduktif. Tahap perkembangan vegetatif meliputi perkecambahan1.3.2. Lingkup budidaya benih, pemunculan dantanaman pertumbuhan bibit dan menjadi tanaman dewasa. Sedangkan tahapLingkup dari budidaya tanaman perkembangan reproduktif meliputiterdiri dari bidang ilmu: pembentukan bunga, pembentukan,1. Pemuliaan tanaman pemasakan dan pematangan biji.2. Teknologi benih3. Pengolahan Lingkungan tumbuh tanaman dapat4. Teknik budidaya digolongkan ke dalam lingkungan5. Pengendalian hama, penyakit abiotik berupa tanah atau medium/substrat lainnya dan iklim dan gulma atau cuaca dan lingkungan biotik6. Pemanenan berupa makhluk hidup lainnya.Seluruh lingkup budidaya tanaman Tanah atau medium/substratberada dalam konteks yang padu. merupakan pemasok hara dan airSatu sama lain dan mempunyai yang diperlukan tanaman selainhubungan timbal balik yang erat. sebagai tempat hidup komponen biotik, baik yang menguntungkanKegiatan budidaya tanaman itu maupun yang merugikan.sendiri mengandung 3 faktor utamayaitu: Iklim terdiri dari unsur/unsur sepertia. Tanaman udara, angin, suhu, kelembabanb. Lingkungan tumbuh atau lapang udara, cahaya matahari, dan hujan. produksi dan teknik budidaya Lingkungan biotik meliputi hama, atau pengelolaan. penyakit dan gulma yang merugikanc. Produk tanaman dan makhluk lainnya yang menguntungkan tanaman.Tanaman pertanian adalah tumbuh-tumbuhan yang dikelola manusiapada batas tingkat tertentu. Jumlahspesies yang termasuk kedalam 4

Lingkungan tumbuh yang baik Sebagai ilustrasi bagaimana produkmemungkinkan produksi tanaman tanaman pertanian di dunia sampaiyang baik juga. Tanaman dengan pada tahun 2002 dapat dilihat padalingkungan tumbuhnya saling Gambar 1.berinteraksi dan mempengaruhi satusama lain. Pada Gambar 1 berikut ini dapat dilihat walaupun spesies yang1.3.3. Produk budidaya dimanfaatkan manusia di dunia initanaman mencapai 20.000 spesies, akan tetapi produk terbesar diperoleh adaProduk tanaman dapat tanaman bahan pangan sepertidikelompokkan menjadi dua bagian gandum, padi, jagung dan kentang.yaitu:1. Produk dari teknik budidaya yang dapat digunakan langsung2. Benih atau bibit yang merupakan produk pertanian untuk mempertahankan kelangsungan budidaya .Kedua produk tanaman ini memilikiprinsip yang berbeda dalampengelolaannya.Pengelolaan untuk menghasilkanbenih/bibit mencakup dua prinsipyaitu:a. Prinsip genetis, dalam prinsip ini teknik budidaya diarahkan untuk menghasilkan benih/bibit yang bermutu genetik tinggi yakni; murni genetik, jelas varietas, atau benar tipe.b. Prinsip agronomis, prinsip ini mengarahkan teknik budidaya untuk menghasilkan benih bermutu fisiologis dan mutu fisik yang tinggi, selain hasilnya juga tinggi. 5

Gambar 1. Produksi tahunan beberapa tanaman pertanian di dunia 6

Peningkatan kebutuhan akan bahan mendarah daging. Teknologi dasarpangan, sandang, dan pangan pada ini sudah dikuasai sejak jamanjenis tertentu akan menghasilkan nenek moyang. Karena budayatemuan varietas baru yang unggul pertanian yang telah mendarahhanya pada jenis yang diminati saja, daging maka usaha pada sektorsedangkan pada jenis lainnya relatif pertanian kita sebenarnya dapatlebih lambat. dipacu untuk berproduksi sebesar- besarnya.Gambar 1 juga memperlihatkanpeningkatan produksi yang relatif Luasnya lahan, cadangan air yanglebih cepat pada bahan makanan melimpah, dan potensi wilayah yangyang berfungsi sebagai makanan tersedia mulai dari dataran rendahpokok dunia dibandingkan dengan sampai dataran tinggi yangjenis makanan lainnya. mendukung menjadi obsesi dalam menjadikan Indonesia sebagaiPeningkatan produksi pertanian pemasok hasil pertanian unggulan didunia sangat tergantung pada kemudian hari.bagaimana pelaku pertanianmelaksanakan teknik budidayanya. Indonesia memiliki potensi sumberdaya yang tidak akan pernahBeberapa produk pertanian yang habis, dan akan tetap adasaat ini berhasil berkembang cukup sepanjang usia alam itu sendiri yakniberarti di Indonesia antara lain : manusia,sinar matahari, tanah, hutan, dan laut.a. Tepung, beras, ubi kayu, jagung, gandum Manusia dengan akal dan budaya lokal daerah yang beraneka ragamb. Buah-buahan : jeruk, pisang, akan menghasilkan beragam mangga, dll teknologi budidaya yang unggul spesifik lokasi. Teknik budidayac. Sayur-sayuran: kubis, kentang yang berbasis pada keragamand. Kacang-kacangan: kacang fertilitas tanah, yang berkaitan dengan jenis tanaman yang sesuai tanah, kedelai dengan kondisi setempat akane. Ikan segar, udang, telur, susu, mengakibatkan keunggulan komparatif dari jumlah dan mutu dairy produk pertanian yang dihasilkan.f. Daging ayam, sapi, kerbaug. Makanan jadi, minumanh. Ternak, hasil peternakan, makanan ternak1.4. Potensi sumber daya Biodiversitas tanaman dan hewanalam Indonesia. Indonesia yang dapat dimanfaatkan juga relatif tinggi. Hal iniIndonesia secara alamiah adalah mengakibatkan munculnyanegara pertanian dengan budaya komoditas unggulan daerah yangpertanian yang kuat. Bertani, potensial.beternak, berburu ikan dilaut adalahkeahlian turun-menurun yang sudah 7

Beberapa komoditas unggulan bertindak sebagai produsen oksigendaerah misalnya: untuk kebutuhan umat manusia.- Aceh yang berpotensi untuk Sinar matahari sepanjang tahun nilam dan tanaman hutan menyebabkan kita tidak memerlukan- Banten dengan komoditas rumah kaca yang mahal untuk mengembangkan sektor unggulan padi, palawija, pertaniannya. Sinar matahari yang memungkinkan terjadinya proses sayuran dan buah-buahan fotosintesa pada tanaman memungkinkan untuk- Sumatera Utara yang terkenal mengembangkan dan menghasilkan dengan tanaman perkebunannya komoditas pertanian yang sangat seperti kelapa sawit, karet dan besar. tembakau deli. Rancang bangun revitalisasi sektor- Sumatera barat dengan padi dan pertanian saat ini berfokus pada bengkuangnya penyiapan rancang bangun untuk peningkatan produk pertanian- Sumatera Selatan dengan buah secara kuantitas dan kualitas. duku Beberapa hal-hal yang harus- Jawa Barat dengan padi, dirancang secara cermat dalam hortikultura, dan teh rancang bangun tersebut meliputi kondisi luas lahan yang tersedia- Madura yang memiliki termasuk didalamnya jenisnya keunggulan dalam penghasil (sawah, lahan tadah hujan, dan jagung lahan kering yang akan ditanami untuk tanaman pangan), jenis- Maluku (Studi kasus pada komoditas (hortikultura, perkebunan, Kabupaten Buru seluas 511.619 obat-obatan/ dan industri) serta ha) memiliki komoditas unggulan pelaku tindak budidaya (siapa terdiri kelapa 9.250,2 ha, kakao petaninya). 6.239, 5 ha, cengkeh 4.590, 6 ha, jambu mete 1.213,4 ha, kopi Untuk meningkatkan produktivitas 196, 6 ha, pala 456, 8 ha, dan yang diinginkan, kebutuhan pupuk vanili 12,0 ha, dengan rata-rata dan pestisida untuk setiap produktivitas yang diperoleh dari pertanaman harus dihitung dengan komoditas perkebunan adalah : cermat dan dirancang cara kelapa 1,2 t/ha/tahun, kakao 1,0 pengadaannya dengan teliti agar t/ha/tahun, cengkeh 1,2 pupuk/pestisida berkualitas baik t/ha/tahun, jambu mete 0,8 sudah tersedia dengan jumlah yang t/ha/tahun, kopi 1,0 t/ha/tahun, dibutuhkan pada waktu yang tepat. dan pala 0,9 t/ha/tahun.Laut Indonesia lebih kurangnya 70%belum dieksploitasi secara luas. Lautyang menyimpan kekayaanbiodiversitas dan sumber gizi praktismasih belum tersentuh bahkansebahagian besar belumterbayangkan. Disamping itu kitajuga memiliki asset lain yang sangatpotensial yaitu hutan tropis yang 8

Pengadaan bibit/benih berkualitas baik adalah salah satu tujuanbaik dan diperlukan harus dirancang terpenting dari budidaya yangsecara tepat. Konservasi air melalui dilakukan.pemanenan air hujan harusdirancang secara baik dan memadai Peningkatan ekonomi itu harusagar tak terjadi kehilangan air yang dapat diwujudkan, terutama melaluiberlebihan, dan air tersebut dapat peningkatan produktivitas pertanian.dipakai sebagai air irigasi pada Hal ini sangat berkaitan denganmusim kemarau berikutnya. rancangan perbaikan teknik budidaya di suatu daerah yangDesain/rancang bangun sistem harus didasarkan pada faktor biofisikpertanian berkelanjutan akan dan keadaan sosial, budaya, danditerapkan di setiap daerah dan ekonomi setempat dengan tujuanharus disesuaikan dengan faktor agar produktivitas pertaniannyabiofisik daerah (site specific) dan dapat menjamin pendapatan petanidisusun sedemikian rupa sehingga yang cukup tinggi untuk mendukungsistem pertanian berkelanjutan kehidupan yang layak.terwujud di setiap daerah. Dengan demikian penetapanOleh karenanya untuk mencapai rancangan budidaya dan pemilihancita-cita Indonesia sebagai negara jenis komoditas yang akanagraris yang unggul hendaknya diusahakan di suatu daerah harusdiperhatikan hal-hal berikut: dilakukan bersama- sama antara1. Sistem pertanian yang pemerintah,peneliti dan masyarakat petani. disesuaikan dengan kondisi biofisik daerah Di samping itu perlu di2. Sistem usaha agribisnis pertimbangkan jaminan terhadap3. Teknik budidaya kelestarian lingkungan hidup. Setiap4. Perbaikan proses produksi buidaya tanaman yang dilakukan5. Pemasaran produksi disamping dapat meningkatkan6. Peningkatan akses masyarakat produktivitas, juga harus dapat terhadap teknologi menekan/ mencegah penurunan7. Pendanaan usahanya dan upaya kualitas lingkungan (environmental peningkatan pelanggan, degradation) sehingga kenyamanan sehingga masyarakat mampu hidup masyarakat dapat terjaga meningkatkan profit secara lestari.8. Meningkatkan pengembangan produk dan memperbaiki kualitas Karena itu tujuan akhir dari segala upaya yang dilakukan pada setiap1.5. Peningkatan usaha bertanam, apapun yangproduktivitas dilakukan adalah untuk mendapatkan hasil yang setinggiPerubahan ekonomi dan mungkin baik dari segi kuantitaspeningkatan pendapatanmasyarakat tani ke arah yang lebih 9

maupun kualitas apakah itu berupa 5. Aspek budidaya meliputi tigabagian generatif atau vegetatif. aspek pokok, yaitu: 1) aspekPada kondisi yang kurang pemuliaan tanaman; 2) aspekmenguntungkan atau dalam upaya fisiologi tanaman; dan 3) aspekmemperbaiki tingkat produktivitas ekologi tanamansuatu jenis tanaman, pengetahuanyang luas mengenai tanaman itu 6. Produk tanaman dapatsendiri khususnya menyangkut dikelompokkan menjadi duaproses produksi yang diperlukan bagian yaitu: produk yang dapatuntuk menghasilkan produksi digunakan langsung dan benihoptimum mutlak diperlukan. atau bibit yang merupakan produk pertanian untukAnalisis konseptual dalam mempertahankan kelangsunganmengidentifikasi seluruh faktor-faktor budidaya .pembatas produksi merupakanlandasan utama dalam 7. Peningkatan produksi panganmeningkatkan hasil pertanian. dilakukan melalui penemuan- penemuan varietas-varietas baru1.6. Rangkuman yang mempunyai kelebihan- kelebihan tertentu, perbaikan1. Teknik budidaya tanaman adalah metoda atau teknik budidayanya proses menghasilkan bahan serta mengusahakan cara pangan serta produk-produk bertanam yang benar. agroindustri dengan memanfaatkan sumberdaya 1.7. Tugas tumbuhan. 1. Jelaskan secara ringkas2. Awal dimulainya teknik budidaya pegertian dari teknik budidaya ditandai dengan menetapnya tanaman. seorang peladang menempati suatu areal pertanaman tertentu. 2. Perkembangan teknik budidaya tanaman tidak terjadi secara3. Budidaya tanaman memiliki dua seketika, akan tetapi ciri penting yakni selalu barlangsung perlahan-lahan melibatkan barang dalam volume akan tetapi pasti. Buatlah besar dan proses produksinya perkembangan pertanian ini memiliki risiko yang relatif tinggi. secara skematis (dimulai dari saat penggunaan teknologi4. Suatu kegiatan dimasukkan sederhana sampao modern) kedalam tindak budidaya apabila sehingga jelas tergambar telah melakukan 3 hal pokok bagaiman perkembangannya. yaitu: 1) melakukan pengolahan tanah; 2) pememeliharaan untuk 3. Menurut kamu adakah hubungan mencapai produksi maksimum; antara peningkatan kebudayaan dan 3) tidak berpindah-pindah dengan peningkatan teknik budidaya tanaman 10

4. Amati daerah sekitarmu (jikalau 10. komoditas unggulan, ada pergilah ke kawasan 11. ambillah salah satu sampel pertanian) amati bagaimana daerah kabupaten atau kota teknik budidaya yang telah yang ada di daerahmu dan dilakukan, apakah teknik yang tanyakan komoditas dipergunakan sudah mencukupi unggulan apa yang menjadi syarat untuk mencapai hasil pilihan, dan potensi yang optimal produksinya pada tahun mendatang.5. Buatlah tabel yang berisikan teknik budidaya yang digunakan Carilah informasi mengenai pada padi sawah, jagung, keanekaragaman tanaman mentimun, kedelai, sawi dan asli yang ada di Indonesia kelapa sawit.No Jenis Teknik budidaya1 Padi ........................... sawah ..........................2 ......... .........................3 ......... ......................... .........................4 ........ .........................5 ........6 ........6. Apa perbedaan mendasar sistem budidaya pertanian yang dilakukan pada lahan kering dan lahan sawah.7. Apakah kita dapat menanam setiap jenis tanaman pada lokasi tertentu8. Apa yang terjadi apabila kita menggunakan pupuk dan pestisida secara berlebihan9. Dalam era otonomi daerah, maka setiap kabupaten kota telah membuat road map 11



BAB II Sedangkan pertumbuhan pada makhluk ber sel satu (uniseluler) PERTUMBUHAN DAN ditandai dengan penambahan PERKEMBANGAN ukuran sel.2.1. Definisi Pertumbuhan Adanya proses pertumbuhan inidan Perkembangan dapat diukur dan dinyatakan secara kuantitatif.Pertumbuhan tanaman dapatdidefinisikan sebagai peristiwa Secara empiris pertumbuhanperubahan biologis yang terjadi tanaman dapat dinyatakan sebagaipada makhluk hidup berupa suatu fungsi dariperubahan ukuran yang bersifatirreversible (tidak berubah kembali genotipe X lingkungan = F (faktorke asal atau tidak dapat balik). pertumbuhan) internal X faktor pertumbuhan eksternal). Tanaman yang bertambah panjang di tempat gelap belum dapat dikatakan tumbuh walaupun volumenya bertambah, karena bobot kering sebenarnya menurun akibat respirasi yang terus berlangsung, sedangkan fotosintesa tidak terjadi.Perkembangan adalah proses Dalam keadaan normalmenuju pencapaian kedewasaan pertumbuhan bukan sajaatau tingkat yang lebih sempurna pertambahan volume tetapi jugapada makhluk hidup. diikuti oleh pertambahan bobot kering.2.2. Perbedaanpertumbuhan dan Proses pertumbuhan tanaman terdiriperkembangan dari pembelahan sel, lalu diikuti oleh pembesaran sel dan terakhir adalahPertumbuhan pada makhluk hidup difrensiasi sel.bersel banyak (multiselluler) ditandaidengan pertambahan ukuran sel Pertumbuhan hanya terjadi pada(sel bertambah besar dan panjang) lokasi tertentu saja, yaitu padadan pertambahan jumlah sel. jaringan meristem. Jaringan meristem adalah jaringan yang sel-selnya aktif membelah. 13

Gambar 3 Susunan sel titik tumbuh pada ujung akarGambar 2. Titik tumbuh pada ujung batang kedelai 14

Mitosis terjadi pada daerah Tumbuhan tumbuh dari kecilmeristem dan untuk pembelahan ini menjadi besar dan berkembang dariYang paling aktif dalam pembelahan satu zigot menjadi embrio kemudiansel ini adalah jaringan meristem menjadi satu individu yangujung akar dan batang. mempunyai akar, batang, dan daun.Aktivitas meristem kedua bagian ini Pertumbuhan merupakan hasilmenyebabkan terjadinya interaksi antara faktor dalam danpertumbuhan ke bawah dan ke atas luar. Pertumbuhan merupakanyang disebut juga pertumbuhan proses yang irreversibel artinya tidakprimer. dapat balikSedangkan pertumbuhan ke Perubahan dari kecil menjadisamping yang dimotori oleh dewasa pada kedelai misalnyapembelahan sel-sel pada kambium merupakan akibat dari prosesdisebut pertumbuhan sekunder. pertumbuhan dan perkembangan. Berbeda dengan pertumbuhan,Proses pertumbuhan ini terjadi proses perkembangan ini tidakkarena adanya pembelahan mitosis, dapat diukur sehingga tidak dapatyaitu pembelahan sel-sel tubuh. dinyatakan secara kuantitatif.diperlukan karbohidrat dan proteindalam jumlah yang relatif besar.Pembelahan itu sendiri ada duajenis yaitu meiosis dan mitosis.Kalau mitosis pembelahan dari seltubuh sedangkan meiosispembelahan sel kelamin.Untuk kegiatan mitosis ini makapengangkutan air, karbohidrat,protein dan zat-zat lain ke daerahmeristem berjalan lancar.Setelah pembelahan sel, akanterjadi pembesaran sel. Seperti padapembelahan sel, pembesaran seljuga terjadi pada jaringan meristem.Urutan terakhir dari proses Gambar 4. Susunan sel titik tumbuhpertumbuhan tanaman disebut batangdiferensiasi. Pertumbuhanmerupakan salah satu ciri makhluk Perkembangan pada tumbuhanhidup. merupakan suatu proses menuju tercapainya kedewasaan pada tumbuhan tersebut. Tumbuhan 15

dikatakan dewasa jika tumbuhan sel sekunder adalah pertambahantersebut sudah membentuk bunga. besar dari organ tumbuhan karena adanya aktivitas jaringan meristemPertumbuhan dan dan sekunder yaitu kambium pada kulitperkembangan merupakan gejala- batang, kambium batang, dan dangejala yang saling berhubungan. akar.Pertumbuhan sebagaimana telah Berdasarkan aktivitasnya, daerahdidefinisikan sebagai pertambahan pertumbuhan pada ujung akar danukuran (biasanya dalam bobot ujung batang dibedakan menjadi tigakering) yang tidak dapat balik daerah pertumbuhan yaitu:(irreversibel). Sedangkanperkembangan mencakup proses - daerah pembelahan seldiferensiasi, dan ditunjukkan oleh - daerah perpanjangan selperubahan-perubahan yang lebih - daerah diferensiasi seltinggi, menyangkut spesialisasisecara anatomi dan fisiologi. 2.3 Perkecambahan BenihDiferensiasi merupakan salah satu Perkecambahan merupakan prosesproses penting dalam budidaya pertumbuhan dan perkembangantanaman. Akan tetapi perubahan embrio. Hasil perkecambahan inidari sel sederhana ke organisme ber adalah munculnya tumbuhan kecilsel banyak yang kompleks, belum dari dalam biji.dapat dipahami secara sempurna. Proses pertumbuhan embrio saatMekanisme diferensiasi tanaman perkecambahan benih adalahmenjadi sel yang kompleks tidaklah plumula tumbuh dan berkembangjelas. Akan tetapi faktor-faktor menjadi pucuk dan radikula tumbuhpenting yang mempengaruhi dan berkembang menjadi akar.diferensiasi jaringan sudah banyak Berdasarkan letak kotiledon padadi teliti. Sebagai hasil dari penelitian saat perkecambahan dikenal duatersebut dikatakan beberapa faktor tipe perkecambahan yaitu hipogealseperti hara dan hormon tumbuh dan epigeal.merupakan faktor yang memegangperanan penting dalam diferensiasi 2.3.1. Hipogealtanaman. Pada perkecambahan ini terjadiPertumbuhan yang terjadi pada pertumbuhan memanjang daritumbuhan dibagi menjadi dua epikotil yang menyebabkan plumulamacam yaitu pertumbuhan primer keluar menembus kulit biji dandan pertumbuhan sekunder. muncul diatas tanah kotiledon tetapPertumbuhan primer adalah berada di dalam tanah, contohnyapertumbuhan ukuran panjang pada kecambah jagung.bagian batang tumbuhan karenaadanya aktivitas jaringan meristemprimer. Sedangkan pertumbuhan 16

2.4. Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhanGambar 5 Perkecambahan Pengaruh lingkungan terhadap hipogaeal pertumbuhan tanaman dapat dibagi atas dua faktor yaitu lingkungan dan genetik. Lingkungan tumbuh tanaman sendiri dapat dikelompokkan atas lingkungan biotik (tumbuhan lain, hama, penyakit dan manusia), dan abiotik (tanah dan iklim) Penjelasan dari faktor-faktor tersebut dapat diringkas sebagai berikut:2.3.2. Epigeal 2.4.1. GenetikPada perkecambahan ini hipokotil Gen adalah faktor pembawa sifattumbuh memanjang akibatnya menurun yang terdapat di dalamkotiledon dan plumula terdorong ke makhluk hidup. Gen berpengaruhipermukaan tanah, sehingga setiap struktur makhluk hidup dankotiledon berada diatas tanah, juga perkembangannya,contoh pada kacang hijau. Walaupun gen bukan satu-satunya faktor yang mempengaruhinya. Setiap jenis (spesies) memiliki gen untuk sifat tertentu. 2.4.2. Curah hujanGambar 6 Perkecambahan epigaeal Curah hujan dapat dinyatakan dalam: 1) mm per tahun yang menyatakan tingginya air hujan yang jatuh tiap tahun. 2) banyaknya hari hujan per tahunnya yang menyatakan distribusi atau meratanya hujan dalam setahun. 17

Besarnya curah hujan 2.4.3. Keadaan Tanahmempengaruhi kadar air tanah,aerasi tanah, kelembaban udara dan Tanah merupakan komponen hidupsecara tidak langsung juga dari lingkungan yang penting dalammenentukan jenis tanah sebagai mempengaruhi pertumbuhan dantempat media tumbuh tanaman. perkembangan tanaman. Tanahlah yang menentukan penampilanOleh karenanya curah hujan sangat tanaman.besar pengaruhnya terhadappertumbuhan tanaman. Kondisi kesuburan tanah yang relatif rendah akan mengakibatkanTinggi dari permukaan laut. terhambatnya pertumbuhan tanaman dan akhirnya akanKetinggian tempat menentukan suhu mempengaruhi hasil.udara, intensitas cahaya mataharidan mempengaruhi curah hujan, Pengaruh keadaan tanah dapatyang pada gilirannya mempengaruhi dibagi menjadi tiga bagian yaitu:pertumbuhan tanaman. 1) Keadaan fisik tanah, yangPerbedaan ketinggian tempat dari ditentukan oleh struktur danpermukaan laut menyebabkan tekstur tanah, karenanyaperbedaan suhu lingkungan. Setiap pengaruhnya terhadap aerasikenaikan 100m dari permukaan laut, dan drainase tanahsuhu akan turun sekitar 0,50C. 2) Keadaan kimia tanah yangKondisi ini tentunnya akan ditentukan oleh kandungan zatmempengaruhi jenis tumbuhan yang hara di dalam tanah.hidup pada ketinggian tertentu.Misalnya kita menemukan banyak 3) Keadaan biologi tanah yangtanaman kelapa (Cocos nuciferae) ditentukan oleh kandunganpada daerah pantai, kemudian enau mikro/makro flora dan fauna(Arenga pinata) hidup di tanah yang bertindak sebagaipegunungan basah, rotan pada resiklus hara dalam tanahdaerah hutan hujan tropis, dan (dekomposisi).banyak contoh lainnya. Data kesuburan kimia, fisika danDari uraian tersebut diatas dapat biologi suatu lahan merupakan datadiketahui masing-masing tempat awal yang harus diketahui sebelumhidup organisme (habitat) melakukan budidaya tanaman.mempunyai persyaratan khusus, Pengelolaan lingkungan menimbulkan beberapa persoalan pada erosi tanah, pergantian iklim, pola drainase dan pergantian dalam komponen biotik pada ekosistem. 18

Pada tahun 1977 State of World 2. Memberikan air dan sebagaiEnvironment Report (UNEP), tempat cadangan air dimukamemperingatkan abhwa, tanah yang bumidapat ditanami terbatas, hanya ±11% permukaan bumi dapat 3. Sebagai tempat berpegang dandiusahakan untuk pertanian. Secara bertumpu untuk tegak.total 1.240 juta ha untuk populasi4.000 juta (rata-rata 0,31 ha/orang). 2.4.4. SuhuArea ini pada tahun 2.000 akantereduksi sampai hanya tinggal 940 Suhu udara mempengaruhijuta ha dengan populasi penduduk kecepatan pertumbuhan maupundunia 6.250 juta. sifat dan struktur tanaman.Sehingga perbandingan lahan/orang Tumbuhan dapat tumbuh dengantinggal 0,15 ha saja. Ini merupakan baik pada suhu optimum. Untuksuatu peringatan dan memerlukan tumbuhan daerah tropis suhuperhatian segera. optimumnya berkisar 22-370C. Suhu optimum berkisar antara 25- 300C dan suhu maksimum 35-400C.Pengaruh zat hara pada Tetapi suhu kardinal (minimum,pertumbuhan tanaman digambarkan optimum, dan maksimum) ini sangatoleh Liebig dengan hukum dipengaruhi oleh jenis dan faseminimumnya yang berbunyi pertumbuhan tanaman.“pertumbuhan atau hasil optimumditentukan oleh faktor atau hara 2.4.5. Cahaya matahariyang berada pada keadaanminimum. Cahaya matahari (radiasi surya) mempengaruhi pertumbuhanDalam mendukung pertumbuhan tanaman melalui tiga sifat yaitudan perkembangan tanaman intensitas cahaya, kualitas cahayaterdapat 3 fungsi tanah yang utama (panjang gelombang) dan lamanyayaitu: penyinaran (panjang hari). Pengaruh ketiga sifat cahaya1. Memberikan unsur-unsur tersebut terhadap pertumbuhan mineral, melayaninya baik tanaman adalah melalui sebagai medium pertukaran pembentukan klorofil, pembukaan maupun sebagai tempat stomata, pembentukan antocyanin persediaan. (pigmen merah) perubahan suhu daun atau batang, penyerapan hara, permeabilitas dinding sel, transpirasi dan gerakan protoplasma. 19

2.4.6. Hara (nutrisi tanaman) defisiensi yang berakibat padadan air penghambatan pertumbuhan.Hara dan air memegang peranan 2.4.7. Hormon tumbuhanpenting dalam pertumbuhan danperkembangan tanaman. Salah satu Hormon (zat tumbuh) adalah suatufungsi dari kedua bahan ini adalah senyawa organik yang dibuat padasebagai bahan pembangun tubuh suatu bagian tanaman danmakhluk hidup. kemudian diangkut ke bagian lain, yang konsentrasinya rendah danPertumbuhan yang terjadi pada menyebabkan suatu dampaktanaman (sampai batas tertentu) fisiologis. Diferensiasi tanaman jugadisebabkan oleh tanaman diatur oleh hormon (yaitu fithormon).mendapatkan hara dan air. Saat ini dikenal hormon tumbuh seperti auksin, giberelin, sitokinin,Bahan baku pada proses fotosintesa asam absisi, etilen, asam traumalin,adalah hara dan air yang nantinya dan kalin.akan diubah tanaman menjadimakanan. AuksinTanpa kedua bahan ini pertumbuhan Merupakan zat tumbuh yangtidak akan berlangsung. Hara dan pertama ditemukan. Pengaruhair umumnya diambil tanaman dari auksin terutama pada perpanjangandalam tanah dalam bentuk ion. atau pembesaran sel. Sifat dasar auksin yang mempengaruhiUnsur hara yang dibutuhkan perpanjangan sel ini seringtanaman dapat dibagi atas dua digunakan sebagai pengukurkelompok yaitu hara makro dan kecepatan pertumbuhan tanaman.mikro.Hara makro adalah hara yang Beberapa respons pertumbuhandibutuhkan tanaman dalam jumlah dapat ditunjukkan dan dikendalikanbesar sedangkan hara mikro oleh auksin. Fototropisme yangdibutuhkan dalam jumlah kecil. merupakan peristiwa pembengkokanNutrien yang tergolong kedalam ke arah cahaya dari kecambah yanghara makro adalah Carbon, sedang tumbuh, dapat didasarkanHidrogen, Oksigen, Nitrogen, Sulfur, oleh penyebaran auksin padaPosfor, Kalium, Calsium, Ferrum. bagaian tersebut yang tidak merata.Sedangkan yang termasuk golonganhara mikro adalah Boron, Mangan, Pengaruh auksin padaMolibdenum, Zinkum (seng) Cuprum perpanjangan sel tanaman dapat(tembaga) dan Klor. digambarkan dari hasil-hasilJika tanaman kekurangan dari salah percobaan sebagai berikut.satu unsur tersebut diatas makatanaman akan mengalami gejala Bila ujung batang tanaman Avena sativa dipotong, maka pertumbuhan 20

kaleoptil terhambat, akan tetapi bila Senyawa auksin bila terkenaujung batang ini ditempelkan matahari akan berubah menjadikembali pertumbuhan akan terjadi senyawa yang justru akanlagi. menghambat pertumbuhan. hal inilah yang menyebabkan batangApabila potongan ujung batang membelok ke arah datangnya sinarAvena sativa tadi ditaruhkan pada bila diletakkan mendatar, karenasepotong agar kemudian pada bagian yang tidak terkena sinarbagian bawahnya diletakkan pertumbuhannya lebih cepat daripotongan lainnya maka bagian yang terkena sinar sinar.pertumbuhan kaleoptil akan terjadijuga. GiberelinAuksin dibuat di ujung batang dan Mula-mula zat ini ditemukan padamerangsang pertumbuhan kaleoptil. Giberella fujikuroi, yaitu jenis jamurAuksin merupakan istilah umum dari parasit pada tanaman padi. HormonIAA yang mempengaruhi ini ditemukan pertama sekali dipertumbuhan batang ke atas dan ke Jepang.bawah, hormon ini dapatmerangsang ataupun menghambat Bila auksin hanya merangsangpertumbuhan tanaman tergantung pembesaran sel, maka giberelinpada konsentrasinya. merangsang pembelahan sel. Terutama untuk merangsangSelain itu, konsentrasi auksin yang pertumbuhan primer.sama dapat memberikan efekberlainan pada pertumbuhan Bedanya dengan auksin adalahbatang. pucuk, dan akar. Seperti bahwa giberelin mempengaruhifototropisme (pertumbuhan ke arah perkecambahan dan mengakhiricahaya), geotropisme (pertumbuhan masa dorman biji, sedangkan auksinke arah bumi). tidakAuksin dibentuk dalam ujung Giberelin dapat bergerak ke duakaleoptil bergerak ke bawah arah sedangkan auksin hanya ke(basipetal). satu arah.Auksin berfungsi untuk: Giberelin berfungsi untuk:- merangsang perpanjangan sel - menggiatkan pembelahan sel - mempengaruhi pertumbuhan tunas - mempengaruhi pertumbuhan akar- merangsang pembentukan Kinin atau sitokinin bunga dan buah Hormon ini seperti halnya auksin- memperpanjang titik tumbuh. maka sitokinin juga memberikan 21

efek yang bermacam-macam 5. Pertambahan bobot segar danterhadap tanaman. keringZat ini mempercepat pembelahan 2.6. Rangkumansel, membantu pertumbuhan tunasdan akar. Sitokinin dapat 1. Pertumbuhan tanamanmenghambat proses proses didefinisikan sebagai peristiwapenuaan (senescence). perubahan biologis yang terjadiSalah satu macam sitokinin adalah pada makhluk hidup berupakinetin yang terdapat dalam air perubahan ukuran yang bersifatkelapa muda dan dalam ragi. irreversible (tidak berubah kembali ke asal atau tidak dapatLingkungan biotik yang balik), sedangkanmempengaruhi pertumbuhan perkembangan adalah prosestanaman diantaranya adalah pencapaian kedewasaan atauorganisme pengganggu tanaman tingkat yang lebih sempurnadan allelopati (zat kimia yang pada makhluk hidup.dihasilkan tumbuhan danmengganggu tumbuhan lainnya).2.5. Pengukuran 2. Faktor-faktor yangpertumbuhan mempengaruhi pertumbuhan tanaman dapat dibagi atas duaPertumbuhan tanaman dapat diukur yaitu lingkungan dan genetik.dengan berbagai cara antara lain: 3. Produksi suatu tanaman1. Pertumbuhan panjang ranting ditentukan oleh kegiatan yang berlangsung dalam sel dan2. Pertambahan luas daun Daun jaringan tanaman. Penumpukan berasal dari promeristen titik bahan kering adalah tumbuh batang. premordia daun penumpukan fotosintat pada sel merupakan tonjolan pertama dan jaringan. yang membulat atau persegi pada sisi promeristem. Tonjolan 4. Faktor lingkungan yang tersebut diawali oleh mempengaruhi pertumbuhan pembelahan secara antiklinal dibagi atas 2 kelompok, yaitu dan periklinal pada lapisan luar lingkungan biotik dan abiotik. dari apikal meristem. Helai daun Lingkungan abiotik terdiri dari berkembang menurut pola curah hujan, tinggi dari tertentu. permukaan laut, suhu, cahaya matahari, hara tanaman, dan3. Pertambahan diameter dahan hormon tumbuhan. atau batang4. Pertambahan volume terutama pada buah 22

2.7. Evaluasi pertanyaan berikut berdaskan hasil pengamatan di lapangan,1. Buatlah defenisi pertumbuhan dan perkembangan b. Berdasarkan pengamatan di lapangan tanaman dari2. Melakukan percobaan di luar kelompok mana yang memiliki kelas tinggi tanaman terbesar- Siapkanlah 9 buah polibek c. Adakah perbedaan warna daun dengan ukuran ½ kg tanah dari ketiga percobaan ini, dan apa yang menyebabkan- Kemudian isikan ke dalam perbedaaan tinggi, jumlah daun polibek tersebut tanah yang dan diameter batang dari ketiga telah dibersihkan terlebih dahulu percobaan tersebut? dari sampah dan ranting-ranting kayu sebanyaak 2/3 volume polibek- basahi tanah tersebut sampai keadaan lembab (jika dikepal terasa basah tapi tanah tidak menggumpal jika kepalan dibuka)- Tanamlah masing-masing polibek dengan jagung.- Kemudian letakkan 3 polibek pada daerah terbuka atau terkena sinar matahari langsung (kelompok A), 3 polibek pada ruangan tertutup (kelompok B), dan sisanya 3 polibek lagi di tempatkan pada ruang terbuka tapi tidak pernah dilakukan penyiraman (hanya pada awal penanaman saja) (Kelompok C).- Amati pertambahan tinggi tanaman, jumlah daun, diameter batang dan perubahan morfologinya seperti warna dan ketebalan daun- Buatlah laporan hasil pengamatan mu, dan jawablah 23



BAB III berarti cahaya) disebut sebagai FOTOSINTESIS DAN fototrof. RESPIRASI Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam3.1. Defenisi fotosintesis fotosintesis karbon bebas dari CO2dan respirasi diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi.Fotosintesis adalah suatu proses Bahan baku untuk prosesbiokimia yang dilakukan tumbuhan, fotosíntesis adalah karbondioksidaalga, dan beberapa jenis bakteri dan air. karbondioksida diambiuntuk memproduksi energi terpakai tanaman melalui mulut daun(nutrisi) dengan memanfaatkan (stomata), sedangkan air diambilenergi cahaya. tanaman dari dalam tanah melalui akar tanamanHampir semua makhluk hidup Cara lain yang ditempuh organismebergantung dari energi yang untuk mengasimilasi karbon adalahdihasilkan dalam fotosintesis. melalui kemosintesis, yangAkibatnya fotosintesis menjadi dilakukan oleh sejumlah bakterisangat penting bagi kehidupan di belerang.bumi. Relevansi dari fotosintesis padaFosintesis berasal dari kata foton tanaman adalah pertumbuhanartinya cahaya, dan síntesis yang perkembangan, penyimpanan danberarti penyusunan. alokasi asimilat.Berdasarkan arti dari dua kata Perubahan pada proses ini akantersebut diatas maka fotosintesis merubah laju fotosintesis itu sendiriadalah peristiwa penyusunan zat dan berakibat juga pada seluruhorganik (gula) dari zat anorganik proses fisiologi tanaman. Misalnya(air, karbondioksida), dengan cahaya mempengaruhi fotosíntesispertolongan energi cahaya. dan juga memberikan efek fotomorfogenetik pada tanaman.Karena bahan baku yang digunakanadalah zat carbon maka Respirasi secara sederhanafotosíntesis dapat disebut juga merupakan proses perombakanasimilasi zat karbon. senyawa organik menjadi senyawa anorganik dan menghasilkan energi.Fotosintesis berperan dalam Respirasi dibagi atas dua yaitumenghasilkan sebagian besar respirasi aerob dan anaerob.oksigen yang terdapat di atmosferbumi. Respirasi aerob adalah suatu proses metabolisme tanaman denganOrganisme yang menghasilkan menggunakan oksigen. Reaksienergi melalui fotosintesis (photos 24

proses ini dapat dituliskan melalui 3.2. Fotosintesis padapersamaan reaksi sebagai berikut: tumbuhanC6H12O6 + O2 H2O + CO2 + Pada dasarnya proses fotosintesisKalori merupakan kebalikan dari proses respirasi. Proses respirasi bertujuanRespirasi anaerobik adalah reaksi memecah gula menjadi karbónpemecahan karbohidrat untuk dioksida, air, dan energi.mendapatkan energi tanpa Sebaliknya proses fotosintesismenggunakan oksigen. mereaksikan (menggabungkan) karbóndioksida dan air menjadi gulaProses respirasi ini mengambil dan dengan menggunakan energimenggunakan senyawa asam fenol cahaya terutama cahaya matahari.piruvat atau asetaldehid misalnyasebagai pengikat hidrogen dan Tumbuhan bersifat autotrof, yangmembentuk asam laktat atau artinya dapat mensintesis makananalkohol. langsung. dari senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan karbonRespirasi anaerobik dapat terjadi dioksida dan air untuk menghasilkanpada: gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya.1. Jaringan yang kekurangan oksigen misalnya akar tanaman Energi untuk menjalankan proses ini yang terendam air berasal dari fotosintesis. Perhatikan persamaan reaksi yang2. Biji yang berkulit tebal dan sulit menghasilkan glukosa berikut ini: untuk ditembus oksigen 12H2O + 6CO2 + cahaya -->Pada respirasi anaerob ini bahan C6H12O6 (glukosa) + 6O2 + 6H2Obaku (gula) tidak terurai lengkapmenjadi air dan karbondioksida, Glukosa dapat digunakan untukmaka energi yang dihasilkan lebih membentuk senyawa organik lainkecil dibandingkan dengan respirasi seperti selulosa dan dapat pulaaerobik. digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melaluiSecara sederhana reaksi pada respirasi seluler yang terjadi baikrespirasi anaerobik dalah sebagai pada hewan maupun tumbuhan.berikut: Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler berkebalikanC6H12O6 ragi dengan persamaan di atas.+ Kalori C2H5OH + 2CO2 Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi kimia. 25

Tumbuhan menangkap cahaya 3.3. Daun dan Kloroplastmenggunakan pigmen yang disebutklorofil. Pigmen inilah yang memberi Fotosintesis dapat berlangsungwarna hijau pada tumbuhan. diseluruh bagian hijau tanaman,Organel yang yang mengandung akan tetapi bagian yang terbesarklorofil disebut kloroplas. Klorofil dari pabrik fotosintesis ini adalahinilah yang menyerap cahaya yang pada daun. untuk fotosintesisakan digunakan dalam fotosintesis. diperlukan karbondioksida yangMeskipun seluruh bagian tubuh masuk melalui stomata.tumbuhan yang berwarna hijaumengandung kloroplas, namun Banyaknya stomata kira-kira meliputisebagian besar energi kimia 0.1 persen dari luas daun. Padadihasilkan di daun. Di dalam daun sebagian besar tanaman, stomataterdapat lapisan sel yang disebut terdapat dibagian bawah daun.mesofil yang mengandung setengah Perkiraan banyaknya stomata padajuta kloroplas setiap milimeter berbagai jenis tanaman jumlahperseginya. Cahaya akan melewati stomata pada permukaan daunlapisan epidermis yang tidak berkisar antara 0-100 buah,berwarna dan transparan, menuju sedangkan di bagian bawah daunmesofil, tempat terjadinya sebagian berkisar antara 0-600 buah.besar proses fotosintesis. Untuk dapat lebih memahamiPermukaan daun biasanya dilapisi bagaimana daun sebagai fungsioleh kutikula dari lilin yang bersifat pabrik makanan tanaman, kita dapatanti air untuk mencegah terjadinya memperhatikan Gambar 7.penyerapan sinar matahari ataupunpenguapan air yang berlebihan.Fungsi daun yang utama adalahsebagai tempat terjadinyafotosintesis serta mengeksporhasilnya ke seluruh bagian tanaman. 26

Pada Gambar 7 tersebut diatas 3.4. Lintasan padadapat dilihat bagian penampanglintang daun yang terdiri atas: Fotosintesis1. Kutikula (lapisan lilin) Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi2. Epidermis. Kulit luar organ dua bagian utama yaitu reaksi berupa lapisan lilin yang terang (karena memerlukan cahaya) mencegah kehilangan air dan reaksi gelap (tidak memerlukan secara berlebihan. cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).3. Stomata: mulut daun, tempat masuknya CO2 3.4.1. Reaksi Terang4. Mesophyll: berisi sel-sel Pada reaksi terang, klorofil mayoritas luas kloroplas. mengubah energi surya ke dalam energi kimia (ATP dan NADPH.5. Bundel vaskuler (jaringan Reaksi terang adalah proses untuk pembuluh vaskular): bagian menghasilkan ATP dan reduksi yang menyediakan mineral dan NADPH2. air kepada sel mesofil Reaksi ini memerlukan molekul air.6. Xylem: pembuluh tempat Proses ini diawali dengan transport air penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena.7. Phloem: pembuluh tempat Pigmen klorofil menyerap lebih transport makanan banyak cahaya terlihat pada warna biru (400-450 nanometer) dan8. Epidermis bagian bawah merah (650-700 nanometer) dibandingkan dengan hijau (500-6009. Jaringan bunga karang nanometer).10. Sel tetangga Cahaya hijau ini akan dipantulkan11. Stomata (mulut daun) dan ditangkap oleh mata kita12. Pembuluh vena sehingga menimbulkan sensasi bahwa daun berwarna hijau. Fotosintesis akan menghasilkan lebih banyak energi pada gelombang cahaya dengan panjang tertentu. Hal ini karena panjang gelombang yang pendek menyimpan lebih banyak energi. 27

Di dalam daun, cahaya akan diserapoleh molekul klorofil untukdikumpulkan pada pusat-pusatreaksi.Tumbuhan memiliki dua jenispigmen yang berfungsi aktif sebagaipusat reaksi atau fotosistem yaitufotosistem II dan fotosistem I.Fotosistem II terdiri dari molekulklorofil yang menyerap cahaya padapanjang gelombang 680nM,sedangkan fotosistem I padapanjang gelombang 700 nM.Kedua fotosistem ini akan bekerja Gambar 9. Lintasan fotosisitem IIsecara simultan dalam fotosintesis,seperti dua baterai dalam senter Fotosistem II mengkatalis pelepasanyang bekerja saling memperkuat. elektron dari molekul-molekul air. Fotosistem I dengan menggunakanFotosintesis dimulai ketika cahaya lebih banyak energi dari foton-fotonmengionisasi molekul klorofil pada yang diserapnya, mengkatalisfotosistem II, membuatnya pelepasan elektron senyawa yangmelepaskan elektron yang akan mengikat elektron pada Fotosistemditransfer sepanjang rantai transpor IIelektron. Energi dari elektron ini digunakan untuk fotofosforilasi yang menghasilkan ATP, satuan pertukaran energi dalam sel. Pada tumbuhan dan alga, kekurangan elektron ini dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil. Hasil ionisasi air ini adalah elektron dan oksigen.Gambar 8. Lintasan fotosisitem I Oksigen dari proses fotosintesis hanya dihasilkan dari air, bukan dari karbon dioksida. Untuk lebih memahami perbedaan mendasar 28

antara reaksi terang dan gelap dijelaskan, meskipun sudah sangatdapat dilihat pada Gambar 10. banyak yang diketahui tentang proses vital ini. Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri. Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma.Gambar 10 Skematik reaksi terang Hasil fotosintesis (disebut fotosintat)dan gelap dari proses fotosintesis biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu.Pendapat ini pertama kalidiungkapkan oleh C.B. van Neil 3.4.2. Reaksi gelapyang mempelajari bakteri fotosintetikpada tahun 1930-an. Bakteri ATP dan NADPH yang dihasilkanfotosintetik, selain sianobakteri, tidak dalam proses fotosintesis memicumenghasilkan oksigen karena berbagai proses biokimia.menggunakan ionisasi sulfida atauhidrogen. Pada tumbuhan proses biokimia yang terpicu adalah siklus CalvinPada saat yang sama dengan yang mengikat karbon dioksidaionisasi fotosistem II, cahaya juga untuk membentuk ribulosa (danmengionisasi fotosistem I, kemudian menjadi gula sepertimelepaskan elektron yang ditransfer glukosa).sepanjang rantai transpor elektronyang akhirnya mereduksi NADP Reaksi ini disebut reaksi gelapmenjadi NADPH karena tidak bergantung pada ada tidaknya cahaya sehingga dapatHingga sekarang fotosintesis masih terjadi meskipun dalam keadaanterus dipelajari karena masih ada gelap (tanpa cahaya).sejumlah tahap yang belum bisa 29

3.5. Fotosintesis pada alga pengeluaran CO2 (laju pertukarandan bakteri karbón=0). Apabila tingkat cahaya terus meningkat, akan berkuranglahAlga terdiri dari alga multiseluler kenaikan laju penyerapan CO2 untukseperti ganggang hingga alga setiapmikroskopik yang hanya terdiri darisatu sel. 2. Konsentrasi karbóndioksida.Meskipun alga tidak memiliki struktur Semakin banyak karbondioksida disekompleks tumbuhan darat, udara, maka semakin banyak jugafotosintesis pada keduanya terjadi jumlah bahan yang dapat digunakandengan cara yang sama. Hanya saja tumbuhan untuk melangsungkankarena alga memiliki berbagai jenis fotosintesis.pigmen dalam kloroplasnya, makapanjang gelombang cahaya yang 3. Suhudiserapnya pun lebih bervariasi. Enzim-enzim yang bekerja dalamSemua alga menghasilkan oksigen proses fotosintesis hanya dapatdan kebanyakan bersifat autotrof. bekerja pada suhu optimalnya.Hanya sebagian kecil saja yang Umumnya laju fotosintensisbersifat heterotrof yang berarti meningkat seiring denganbergantung pada materi yang meningkatnya suhu hingga batasdihasilkan oleh organisme lain. toleransi enzim. 4. Kadar air3.6. Faktor-faktor yang Kekurangan air atau cekamanmenentukan laju kekeringan menyebabkan stomatafotosintesis tertutup, menghambat masuknya karbondioksida sehingga dapatSecara umum, semua sel yang mengurangi laju fotosintesis.memiliki kloroplas berpotensi untukdapat melangsungkan reaksi 5. Kadar fotosintat (hasilfotositesis. fotosintesis).Berikut adalah beberapa faktor Jika kadar fotosintat sepertiutama yang menentukan laju karbohidrat berkurang, lajufotosintesis: fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau1. Intensitas cahaya. bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.Laju fotosintesis akan meningkatsampai tingkat kompensasi cahaya,yaitu tingkat cahaya pada saatpengambilan CO2 sama dengan 30

6. Tahap pertumbuhan 3.8. Respirasi dan faktor yang menentukan lajuPenelitian menunjukkan bahwa laju respirasifotosintesis jauh lebih tinggi padatumbuhan yang sedang Peristiwa respirasi atau pernafasanberkecambah ketimbang tumbuhan akan menghasilkan sejumlahdewasa. Hal ini mungkin karbondioksida yang dilepas kedikarenakan tumbuhan udara,berkecambah memerlukan lebih Laju respirasi ini tidak tetap akanbanyak energi dan makanan untuk tetapi berfluktuasi dari waktu ketumbuh. waktu sebagai akibat pengaruh berbagai faktor baik faktor dalam3.7. Penggunaan dan maupun faktor luar.Penyimpanan hasilfotosintesis Beberapa faktor yang yang mempengaruhinya adalah:Hasil fotosintesis dapat digunakantanaman untuk beberapa 1. Suhupemeliharaan, perbaikan bagian-bagian yang rusak, sebagai bahan Seluruh reaksi kimia yang terjadidasar pembentukan senyawa- pada makhluk hidup sangatsenyawa bermanfaat lainnya, bahan dipengaruhi suhu. Perubahan suhubaku untuk pembakaran, akan menimbulkan perubahanpertumbuhan/perkembangan serta dalam reaksi biokimia tanaman,aktivitas tubuh lainnya, dan begitu juga dengan respirasi,disimpan dalam bentuk cadanganmakanan. Hubungan antara kenaikan suhu dengan reaksi biokimia pada padaPenyimpanan cadangan makanan tanaman secara kuantitatif dapattanaman dapat dalam bentuk: dinyatakan dengan persamaan berikut ini.1. Buah, misalnya mangga, pepaya, rambutan, duku, dan laju pada (t + 100C) sebagainya Q102. Biji, misalnya gandum, padi, jagung dan sebagainya laju pada t0C3. Batang, misalnya tebu4. Umbi, yang dapat dibagi atas umbi akar (singkong dan bunga dahlia) , batang (kentang) dan lapis (bawang). 31

Q10 untuk reaksi respirasi adalah 2- Ada 3 ciri dari cahaya yang3, ini berarti bahwa peningkatan mempengaruhi fotosintesis, yaitusuhu sebesar 100C, akan intensitaa cahaya, kualitas cahaya ,meningkatkan laju reaksi 2 -3 kali dan lamanya penyinaran.lipat. Oleh karena itu pada daerahpanas, umbi kentang tidak dapat a. Intensitas cahaya. makin rendahmenjadi lebih besar karena intensiyas cahaya, makin rendahfotosintesisnya rendah sedangkan laju fotosintesis karena produksirespirasinya tinggi. ATP dan NADPH tidak cukup tinggi. Intensitas cahaya pada siang terik2.Ketersediaan oksigen dan pada musim kemarau di Indonesiakarbondioksida berada sekitar 10.000 kaki-lilin ( 1 kaki-lilin = intensiyas cahaya 1 lilinKetersediaan oksigen ditempat jarak 1 kaki), tetapi hanya 25-30%terjadinya respirasi aerob sangat yang dipergunakan untukpenting. Apabila oksigen tidak fotosíntesis oleh tanaman. Padatersedia maka respirasi tidak bagian-bagian teduh bahkan hanyaberlangsung, dan seluruh proses 10% saja. Oleh karena itu padarespirasi terhenti dan bahan-bahan siang hari intensitas cahaya tidakracun tertimbun sehingga tanaman merupakan faktor penghambat.menjadi mati. b. Kualitas cahaya. Kualitas cahayaKarbondioksida ditentukan oleh proporsi dari warna- warna cahaya seperti merah,Kadar karbondioksida yang tinggi kuning, hijau, biru, dan sebagainya.(mencapai 10%) juga akan klorofil menyerap warna didaerahmenghambat laju respirasi semakin biru dan merah, yaitu panjangrendah. Kondisi inilah yang selalu gelombang yang paling banyakdimanfaatkan oleh pedagang digunakan dalm proses fotosintesis.hortikultura agar produk Sedangkan penyerapan yanghortikulturanya tetap segar. terendah adalah warna hijau. warna hijau dari daun menujukkan bahwa3. Cahaya sinar hijau banyak dipantulkan. oleh karena itu sinar hijau kecil sekaliCahaya meningkatkan respirasi pengaruhnya terhadap fototsintesis.secara tidak langsung yaitu melaluipengaruh cahaya terhadap c. Lama penyinaran. Apabila CO2fotosintesa. serta faktor-faktor lain tidak terbatas,Dengan meningkatnya laju maka penyinaran secara terus-fotosintesa maka persediaan subtrat menerus akan menyebabkanbahan baku meningkat, yang berarti terjadinya fotosintesis secara terus-juga meningkatkan respirasi. menerus pula. 32

4. Pengurangan atau penambahan 3.9. Penemuanair Meskipun masih ada langkah-Biji kering mempunyai tingkat langkah dalam fotosintesis yangrespirasi yang rendah, jika dilakukan belum dipahami, persamaan umumpenambahan air akan mengaktifkan fotosintesis telah diketahui sejakenzim dan hal ini berarti respirasi tahun 1800-an.meningkat Pada awal tahun 1600-an, seorang5. Pengaruh mekanis dan zat dokter dan ahli kimia, Jan vankimia Helmont, seorang Filandria (sekarang bagian dari Belgia),Pelukaan, gosong terbakar, melakukan percobaan untukmerupakan contoh-contoh yang mengetahui faktor apa yangdapat meningkatkan laju respirasi. menyebabkan massa tumbuhanSenyawa racun seperti sianida, bertambah dari waktu ke waktu. Dariarsenit sebagainya juga dapat penelitiannya, Helmontmembunuh tanaman yang berakibat menyimpulkan bahwa massapada penghambatan enzim respirasi tumbuhan bertambah hanya karena pemberian air.6. Umur serta macam jaringan Tapi pada tahun 1720, ahli botaniSetiap macam jaringan memiliki laju Inggris, Stephen Hales berhipotesisrespirasi yang berbeda satu sama bahwa pasti ada faktor lain selain airlain. Laju respirasi dari jaringan yang berperan. Ia berpendapatmuda lebih cepat dibandingkan faktor itu adalah udara.dengan jaringan tua. Joseph Priestley, seorang ahli kimiaJaringan yang sedang aktif tumbuh dan pendeta, menemukan bahwajuga memiliki laju respirasi yang ketika ia menutup sebuah lilintinggi. menyala dengan sebuah toples terbalik, nyalanya akan mati7.Kandungan hara dalam tanah. sebelum lilinnya habis terbakar. Ia kemudian menemukan bila iaMg dan N merupakan dari bagian meletakkan tikus dalam toplesklorofil, jadi langsung berpengaruh terbalik bersama lilin, tikus itu akanpada fotosintesis. Unsur besi (Fe) mati lemas.adalah bagian dari sitokrom, jadipenting bagi reaksi terang. Dari kedua percobaan itu, PriestleySedangkan unsur P penting bagi menyimpulkan bahwa nyala lilinfotosintesis karena merupakan telah \"merusak\" udara dalam toplesbagian ATP/ADP. Mn peenting itu dan menyebabkan matinya tikus.karena merupakan bagian darienzim. Ia kemudian menunjukkan bahwa udara yang telah “dirusak” oleh lilin tersebut dapat “dipulihkan” oleh 33

tumbuhan. Ia juga menunjukkan energi yang utama yaitu klorofil Abahwa tikus dapat tetap hidup dalam dan klorofil B.toples tertutup asalkan di dalamnyajuga terdapat tumbuhan. Tumbuhan hijau berperan sebagai produsen karena dapat membuatPada tahun 1778, Jan Ingenhousz, makanan sendiri melalui prosesdokter kerajaan Austria, mengulangi fotosintesis.eksperimen Priestley. Iamenemukan bahwa cahaya Fotosintesis adalah prosesmatahari berpengaruh pada penyusunan makanan pada zat hijautumbuhan sehingga dapat daun (klorofil) dengan bantuan sinar\"memulihkan\" udara yang \"rusak\". matahari. Dalam proses fotosintesis ini, tumbuhan memerlukan air danAkhirnya di tahun 1796, Jean mineral, seperti fosfor, besi,Senebier, seorang pastor Perancis, magnesium, dan kalium.menunjukkan bahwa udara yang“dipulihkan” dan “merusak” itu Bahan baku untuk prosesadalah karbon dioksida yang diserap fotosintesis adalah karbondioksidaoleh tumbuhan dalam fotosintesis. dan air. Karbondioksida diambil oleh tumbuhan hijau melalui mulut daunTidak lama kemudian, Theodore de (stomata) dan pori-pori kecil padaSaussure berhasil menunjukkan batang (lentisel), sedangkan airhubungan antara hipotesis Stephen diambil dari tumbuhan hijau dariHale dengan percobaan-percobaan dalam tanah melalui akar.\"pemulihan\" udara. Ia menemukanbahwa peningkatan massa Fotosisntesis dapat menjadi lebihtumbuhan bukan hanya karena cepat atau lambat, bergantungpenyerapan karbon dioksida, tetapi pada:ketersediaan oksigen danjuga oleh pemberian air. karbondioksida, cahaya, air, hara tanaman, mekanis dan zat kimia,Melalui serangkaian eksperimen umur serta macam jaringaninilah akhirnya para ahli berhasil tanaman.menggambarkan persamaan umumdari fotosintesis yang menghasilkan Jaringan muda pada tanaman lajumakanan (seperti glukosa). fotosintesisnya relatif lebih cepat dibandingkan dengan jaringan tua.3.10. Rangkuman Jaringan yang sedang aktif tumbuh juga memiliki laju respirasi yangTumbuhan hijau adalah tumbuhan tinggi.yang mengandung zat hijau daun(klorofil). klorofil ini berada di Laju respirasi ini tidak tetap akankloroplas. tetapi berfluktuasi dari waktu ke waktu sebagai akibat pengaruhDalam kloroplas tanaman tingkat berbagai faktor baik faktor dalamtinggi terdapat dua macam klorofil maupun faktor luaryang merupakan bahan penyerap 34

Hasil fotosíntesis ialah zat gula yang 3.11. Soaldigunakan sebagai bahan bakuuntuk pembakaran (oksida biologis) Berilah tanda silang (X) padadalam tubuh tanaman dan berfungsi huruf A, B, C, dan D di depanuntuk mengganti sel-sel yang rusak, jawaban yang kamu anggapserta untuk menunjang pertumbuhan benar.dan aktivitas tumbuhan, sedangkanoksigen berfungsi membantu 1. Bahan yang diperlukan padapernapasan tumbuhan. proses fotosintesis adalah…Adapun oksigen digunakan untuk A. Air dan karbondioksidamembakar zat makanan (zat gula) B. Oksigen dan guladan selebihnya dilepaskan melalui C. Cahaya mataharistomata untuk pernapasan bagi D. Klorofilhewan dan manusia. 2. Hasil dari fotosíntesis adalah…Oksidasi biologis adalah prosespembakaran terhadap zat makanan A. Air(zat gula) oleh oksigen didalam B. Gulatubuh yang menghasilkan energi C. Karbondioksidauntuk beraktivitas dan D. Klorofilkarbondioksida serta uap air sebagaizat sisa. 3. Zat tepung yang terkandung diTidak semua zat hasil fotosíntesis dalam umbi akar seperti(zat makanan) digunakan olehtumbuhan hijau. Kelebihan zat hasil singkong sebenarnyafotosíntesis disimpan sebagaicadangan makanan dalam buah, merupakan hasil dari…batang, dan umbi. A. Pertumbuhan B. Perkembangan C. Kemosintesis D. Fotosíntesis 4. Gula hasil fotosíntesis digunakan untuk berbagai hal, kecuali… A. Cadangan makanan B. Bahan penghasil energi C. Aktivitas pertumbuhan D. Seluruhnya diubah ke bentuk lain yang lebih dibutuhkan 35

5. Tempat berlangsungnya 9. Respirasi memerlukan bahan fotosíntesis pada tumbuhan hijau dasar… terdapat di… A. GulaA. Seluruh bagian tanaman yang B. Karbondioksida berwarna hijau C. Air D. OksigenB. DaunC. Akar 10. Tempat terjadinya fotosíntesisD. batang adalah…6. Karbondioksida diambil tanaman A. Daun dari… B. Bunga C. BatangA. Udara D. AkarB. AirC. Tanah II. Jawablah pertanyaan-D. Senyawa kimia pertanyaan dibawah ini dengan benar!7. Air diambil tanaman dari…A. Udara 1. Apakah perbedaan antaraB. Air fotosíntesis dengan respirasiC. TanahD. Senyawa kimia 2. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi fotosíntesis8. Respirasi adalah… 3. Jika suhu meningkat mencapai 480C , apa yang terjadi padaA. Pembentukan senyawa tanaman? organik dari senyawa anorganik 4. Apakah jamur dapat melakukan fotosintesis? JelaskanB. Pembentukan senyawa jawabanmu anorganik dari senyawa anorganik 5. Apa yang terjadi jika tanaman mengalami kekurangan air?C. Pembentukan senyawa organik dari senyawa organik 6. Mengapa tanaman dapat membersihkan udara?D. Pembentukan senyawa anorganik dari senyawa organik 7. Mengapa umbi kentang pada daerah tropis memiliki umbi yang relatif lebih kecil dibandingkan dengan daerah sub tropis? 36