MATERI KULIAH `DASAR AGROTEKNOLOGI` SEMESTER GASAL T. A. 2013/2014 (2 /1 SKS) Dr. Ir. F. DIDIET HERU SWASONO, M.P. MATERI E_LEARNING DASAR AGROTEKNOLOGI CAHAYA_AGROTEKNOLOGI IKLIM FAKTOR ESENSIAL (CAHAYA, AIR, UNSUR HARA) BAHAN TANAM (Benih/Bibit) PRODUK FAKTOR PENGGANGGU (HAMA, PENYAKIT, GULMA) PENGELOLAAN CAHAYA PADA BUDIDAYA TANAMAN • Faktor esensial pertumbuhan dan perkembangan tanaman • Cahaya memegang peranan penting dalam proses fisiologis tanaman, terutama fotosintesis, respirasi, dan transpirasi • Fotosintesis : sebagai sumber energi bagi reaksi cahaya, fotolisis air menghasilkan daya asimilasi (ATP dan NADPH2) RADIASI SURYA (SOLAR ) ADALAH SUMBER ENERGI UTAMA BIOSFER MATAHARI BUMI RADIASI IRRADIASI FOTO INTENSITAS KUALITAS PERIODISITAS INTENSITAS: IRRADIASI PER SATUAN LUAS PER SATUAN WAKTU (kerapatan pancaran foton / Photon Flux Density) UNTUK TANAMAN PHOTOSYNTHETIC PHOTON FLUX DENSITY (PPFD ) ATAU PHOTOSYNTHETIC ACTIVE RADIATION (PAR) PERAN CAHAYA PERTUMBUHAN & PERKEMBANGAN TANAMAN • Cahaya matahari ditangkap daun sebagai foton • Tidak semua radiasi matahari mampu diserap tanaman, cahaya tampak, dg panjang gelombang 400 s/d 700 nm • Faktor yang mempengaruhi jumlah radiasi yang sampai ke bumi: sudut datang, panjang hari, komposis atmosfer CAHAYA PERTUMBUHAN & PERKEMBANGAN TANAMAN • Cahaya yang diserap daun 1-5% untuk fotosintesis, 75-85% untuk memanaskan daun dan transpirasi • Peranan cahaya dalam fotorespirasi, menaikkan suhu • Peranan respirasi, cahaya dalam transpirasi, transpirasi stomater, mekanisme bukaan stomata CAHAYA PERTUMBUHAN & PERKEMBANGAN TANAMAN • Kebutuhan intensitas cahaya berbeda untuk setiap jenis tanaman, dikenal tiga tipe tanaman C3, C4, CAM • C3 memiliki titik kompensasi cahaya rendah, fotorespirasi dibatasi oleh tingginya FOTOSINTESIS_TANAMAN C3, C4 & CAM C3 C4 Fotosintesis jenuh pada keadaan seperlima cahaya matahari penuh Tidak terjadi kejenuhan akan cahaya pada keadaan penyinaran penuh CAM Seperti tanaman golongan C4 INTENSITAS CAHAYA_FOTOSINTESIS ( TIPE C3 ) 40 Net Asimilation Rate (mg/cm2/day) 35 30 25 20 15 10 5 0 0 2000 4000 6000 Light Intencity (fc) 8000 INTENSITAS CAHAYA_FOTOSINTESIS ( TIPE C4 ) Net Asimilation Rate (mg/cm2/day) 70 60 50 40 30 20 10 0 0 5000 10000 Light Intencity (fc) 15000 CAHAYA CAHAYA MEMILIKI SIFAT PARTIKEL DAN GELOMBANG SIFAT GELOMBANG (GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK) DICIRIKAN OLEH PANJANG GELOMBANG (λ) DAN FREKUENSI (ν) SEBAGAI PARTIKEL DISEBUT FOTON DAN SETIAP FOTON MENGANDUNG ENERGI YANG DISEBUT QUANTUM/QUANTA R A D I A SI S O L A R λ < 1 nm X high energy violet nm 400 blue UV >106 nm <1m 100 nm IR radar SW Radio ws low energy green 500 yellow orange 600 red 700 v i s i b l e l i g h t (l i g h t) Photosynthetic active radiation (PAR) 1 nm = 10-3 µm = 10-6 mm = 10 Å PANJANG GELOMBANG CAHAYA_KLOROFIL KINERJA CAHAYA vs. TANAMAN • Cahaya yang banyak diserap tanaman adalah BIRU, MERAH & INFRA MERAH JAUH (FAR RED) • CAHAYA BIRU berperan pada fototropisme, pertumbuhan batang, respirasi, sintesis protein, gerakan sitoplasma & pengaturan stomata • CAHAYA MERAH berperan pada proses perkecambahan biji, pertumbuhan bibit, perluasan daun & pertumbuhan apikal CAHAYA FOTOPERIODISITAS • FOTOPERIODISITAS = Lama penyinaran dalam 24 jam • FOTOPERIODE KRITIS = Lama penyinaran dalam 24 jam yang menyebabkan tanaman beralih dari Fase pertumbuhan VEGETATIF ke Fase GENERATIF (BERBUNGA). • Tanggap tanaman terhadap fotoperiodisitas : Tanaman hari pendek (SHORTDAY PLANT); Tanaman hari panjang (LONGDAY PLANT); Tanaman INTERMEDIATE, Tanaman NETRAL dan Kelompok AMPHIPHOTOPERIODISM TANAMAN HARI PENDEK, HARI PANJANG, INTERMEDIATE, NETRAL & AMPHIPHOTOPERIODISM • Tanaman HARI PENDEK (SHORTDAY PLANT) adalah tanaman yang dapat masuk ke fase pertumbuhan generatif (berbunga) jika fotoperiode lebih pendek daripada periode kritis ( 12 jam) Contoh : ketela rambat, kopi • Tanaman HARI PANJANG (LONGDAY PLANT) adalah tanaman yang dapat masuk ke fase pertumbuhan generatif (berbunga) jika fotoperiode lebih panjang daripada periode kritis (>12 jam) Contoh : Sorgum, kelompok bawang-bawangan TANAMAN HARI PENDEK, HARI PANJANG, INTERMEDIATE, NETRAL & AMPHIPHOTOPERIODISM • Tanaman INTERMEDIATE adalah kelompok tanaman yang memerlukan fotoperiode yang tidak terlalu pendek/panjang (12 – 14 jam) Contoh : tebu • Tanaman NETRAL (DAYNEUTRAL PLANT) adalah tanaman yang tidak terpengaruh fotoperiode Contoh : kacang hijau, kentang, tembakau TANAMAN HARI PENDEK, HARI PANJANG, INTERMEDIATE, NETRAL & AMPHIPHOTOPERIODISM • AMPHIPHOTOPERIODISM adalah kelompok tanaman yang tetap pada fase pertumbuhan vegetatif bila penyinaran intermediate dan masuk ke fase generatif bila fotoperiode sangat pendek atau sangat panjang. Contoh : tanaman yang tumbuh di zona kutub STOP Any Question??