ekologi

1. Dasar-dasar Ekologi Tumbuhan
1
EKOLOGI TUMBUHAN mempelajari
hubungan timbal balik antar tumbuhan
dan dengan lingkungan sekitarnya.
Lingkungan:
- BIOTIK: mikroorganisme, hewan &
tumbuhan
- A BIOTIK: Air, Cahaya, Suhu & Tanah
Individu > Populasi > Komunitas
Lingkungan
abiotik ~ habitat
EKOSISTEM

2. 2
Setiap jenis organisme mengambil makanan dari lingkungan
untuk kelangsungan hidupnya, sehingga terjadi pertistiwa makan
dan dimakan membentuk “RANTAI MAKANAN”

3. JARING MAKANAN

4. Organisme saling berinteraksi dan
atau berkompetisi untuk
mendapatkan makanan & ruang
hidup
 Kompetisi intraspesifik
 Kompetisi interspesifik
INTERAKSI: Simbiosis mutualisme,
komensalisme & parasitisme
KOMPETISI: Terjadi antar individu sesama jenis maupun
dengan jenis lainnya.
Variabel ekosistem: Densitas & diversitas

5. 5
Di alam terjadi perpindahan ENERGI & MATERI dalam sebuah siklus
SIKLUS BIOGEOKIMIA

6. Pengaruh Lingkungan Terhadap
Pertumbuhan Tanaman
6
Pertumbuhan tanaman ditentukan oleh kegiatan
I. FOTOSINTESIS
II. RESPIRASI, perombakan bahan kering
III. TRANSLOKASI, pengangkutan fotosintat & unsur
hara dari sumber (source) ke lubuk (sink).
Dipengaruhi Air, Cahaya, Suhu & Tanah

7. Pertumbuhan Tanaman
Pertumbuha
n generatif
Faktor
tumbuh
• Cahaya
• Air
• Unsur hara
• Hujan
• Suhu udara
• Angin
• Hama
• Penyakit
• Gulma
• Bahan tanaman

8. 8
PENGARUH AIR TERHADAP TANAMAN
Fungsi air bagi tanaman:
1. Unsur penting protoplasma,
terutama pada jaringan
meristematik. Kandungan air
tanaman s/d 80%.
3. Sebagai pelarut & medium reaksi kimia
2. Bahan baku fotosintesis.

9. 9
4. Medium transpor zat terlarut, garam &
mineral
6. Pengatur suhu bagi tanaman, karena air
mempunyai kemampuan menyerap panas
yang baik. Massa jenisnya > benda
lainnya.
5. Bagian yang
esensial dalam
menstabilkan turgor
sel tanaman.

10. 10
• Jumlah air yang
tertahan dalam
tubuh tanaman
sebesar 1-10 %
dari total air yang
diserap.
• 1/10 – 1/100
untuk
metabolisme
• 1/100 – 1/1000
untuk fotosintesis.

11.  Potensi air murni = 0, potensial air
tanaman atau tanah disebut
POTENSI AIR, lebih kecil dari
potensial air murni (-)
“Air bergerak dari potesial
tinggi ke potensial rendah”
 Fase cair
 Fase gas (uap)
 Fase padat
SIFAT FISIK AIR:

12. 12
KELEMBABAN RELATIF (rH)
 Kelembaban relatif terjadi karena adanya
air dalam status uap. Pada suhu tinggi
udara akan mengandung uap lebih besar
dibandingkan dengan suhu rendah.
 Kelembaban relatif dinyatakan dalam
persentase, ialah sejumlah uap air pada
suatu waktu dibandingkan dengan jumlah
total uap air yang dapat diikat oleh udara
pada suatu suhu.

13. 13
Respon tanaman pada berbagai kondisi
stress air.
 Turgor sel
 Stomata menutup
 Anabolisme menurun (fotosintesis),
perombakan meningkat (hidrolisis).
 Produksi menurun
 Lebar daun menurun
 Hormon ABA meningkatstomata
menutup

14. Pengaruh Stress Air
1. Fisiologi & morfologi tanaman
2. Reproduksi
3. Translokasi
14
 Fotosintesa
 Perkecambahan
 Stomata menutup
 Kutikula tebal, menghambat
transpirasi  penyerapan
 Tanaman kerdil
1. FISIOLOGI & MORFOLOGI TANAMAN

15. 15
 Tetapi Kelayuan meningkatkan enzim
hidrolitik, penutup stomata dan
mengakibatkan penimbunan asam absisik.
 Pengaruh stress air terhadap sistem
fotosintesa bisa juga melalui pengaruh
pada kandungan dan organisasi klorofil
dalam kloroplast di dalam jaringan atau
sel yang aktif berfotosintesa.
 Stress air bisa menurunkan kandungan
klorofil daun (Gambar 4)

16. 16
2. Sistem Reproduktif
 Fase reproduktif merupakan fase yang
kritis, karena itu pengaruh faktor
lingkungan seperti suhu, cahaya dan air
yang langsung terlihat pada sink.
 Keberhasilan persarian dan penyerbukan
tanaman akan menggambarkan kapasitas
sink tanaman tersebut.
 Pembungaan, pembuahan dan pengisian
biji/buah akan gagal apabila stress air
berlangsung lama.

17. 17
3. Translokasi
Pertumbuhan suatu tanaman
ditentukan oleh kegiatan
– Fotosintesa (fotosintat)
– perombakan bahan kering oleh
respirasi,
– kelancaran translokasi fotosintat dan
unsur hara ke bagian sink.

18. 18

19. 19
 Stress air mempengaruhi
terhambatnya proses translokasi.
 Pengaruh tidak langsung terhadap
produksi adalah berkurangnya
penyerapan hara dari tanah.
 Adanya stress air setelah pemupukan
nitrogen menyebabkan kandungan N
daun (komponen klorofil) lebih
rendah, jauh di bawah titik kritis.

20. 20
 Rendahnya penyerapan unsur hara berarti
rendah pula laju sintesa-sintesa bahan
kering (antara lain protein).
 Secara langsung stress air menurunkan
laju translokasi fotosintat ke bagian organ
penumpukan (sink) misalnya dalam
proses pengisian biji.
 Hal ini juga berarti rendah pula hasil akhir
yang diperoleh.

21. PENGARUH CAHAYA
TERHADAP PERTUMBUHAN
TANAMAN

22. Cahaya memegang
peranan penting dalam
proses fisiologis tanaman,
terutama fotosintesis,
respirasi (suhu), &
transpirasi (membuka
stomata)
Fotosintesis :
Cahaya sebagai sumber
energi bagi fotolisis air
menghasilkan daya
asimilasi (ATP dan
NADPH2)

23. CO2
CO2
CO2
+ C6H12O6
Cahaya
Klorofil
Aspek cahaya yang berpengaruh
terhadap pertumbuhan tanaman :
a. Kualitas Cahaya
b. Intensitas Cahaya (konsentrasi
cahaya)
c. Lamanya
Penyinaran/Photoperiod

24. b. Kualitas Cahaya
Cahaya yang digunakan untuk fotosintesis
dengan panjang gelombang 400-700 nm
yang disebut PAR (Photosynthetic Activity
Radiation).
Berkenaan dengan
Panjang gelombang

25. Cahaya matahari
ditangkap daun
sebagai foton
Cahaya yang diserap
daun 1-5% untuk
fotosintesis, 75-85%
untuk memanaskan
daun dan transpirasi

26. • Tanaman C3 memiliki titik
kompensasi cahaya rendah, dibatasi
oleh tingginya fotorespirasi. Contoh:
kentang, bayam, gandum, bit,
kedelai, dan tembakau.
• Tanaman C4 memiliki titik
kompensasi cahaya tinggi, sampai
cahaya terik, tidak dibatasi oleh
fotorespirasi. Contoh: Jagung, tebu,
sorghum,
a. Intensitas Cahaya
Jumlah radiasi yang sampai ke bumi dipengaruhi
oleh: letak tempat, sudut datang, panjang hari,
komposisi atmosfer.
Sebaran cahaya di permukaan bumi bervariasi. Daerah sub-
tropis maksimum pada musim panas dan minimum pada
musim dingin. Kebutuhan intensitas cahaya berbeda untuk
setiap jenis tanaman, dikenal tiga tipe tanaman C3, C4, CAM

27. Jumlah radiasi yang
dapat diserap
tanaman
dipengaruhi
morfologi daun dan
indeks luas daun
(ILD)

28. ILD optimum setiap
jenis tanaman
berbeda- beda
dilakukan pengaturan
jarak tanam.
• Pengaturan kerapatan tanaman perlu memperhatikan hasil
ekonomis yang akan diambil dari pertanaman.

29. Panjang hari : lamanya periode waktu terang
atau lamanya siang hari
Panjang malam: lamanya periode waktu gelap
c. Lama Penyinaran/Photoperiod
Lamanya waktu bagi tanaman terkena cahaya.
Panjang hari atau panjang malam di daerah
tropika tidak berbeda sepanjang tahun, rata-
rata 12 jam
Hari panjang:
Krisan, Bayam,
Bit, gladiol,
lobak, dll
Hari pendek:
Kedelai, kentang,
strawberry, dahlia,
dll.
Hari netral: Tomat,
ketimun, kapas,
mawar, bunga
matahari
Hari intermedier:
Tebu

30. Manipulasi pencahayaan:
• Penambahan lampu untuk
meningkatkan intensitas
cahaya dan lama
penyinaran.
• Penaungan untuk
mengurangi intensitas
cahaya.

31. Hubungan Suhu dan
Pertumbuhan
Tanaman

32. Hubungan suhu & pertumbuhan tanaman
Hukum Van’t Hoff: Kenaikan suhu 10oC diikuti
kenaikan berat kering sebesar 2x.

33. Proses Fisiologis:
 Suhu mempengaruhi
beberapa proses fisiologis
penting: bukaan stomata,
laju transpirasi, laju
penyerapan air dan nutrisi,
fotosintesis, dan respirasi.
 Peningkatan suhu sampai titik optimum akan
diikuti peningkatan proses di atas. Setelah
melewati titik optimum, proses tersebut mulai
dihambat, menurunnya aktifitas enzim (enzim
terdegradasi)

34.  Suhu merupakan faktor lingkungan yang
berpengaruh terhadap pertumbuhan dan
perkembangan tanaman.
 TUMBUHAN SUB TROPIS:
 min.: 0o - 5oC,
 optimum: 25o - 31oC,
 maks.: 31o – 37oC
 TUMBUHAN TROPIS:
 min.: 15o – 18oC,
 optimum: 31 - 37oC,
 maks.: 44o – 50oC
l Tumbuhan C3: suhu
optimum 15-25o
l Tumbuhan C4: suhu
optimum 30-47oC

35.  Berpengaruh terhadap kecepatan
reaksi
 Dapat merusak komponen
fotosintetik
 Menghambat masuknya CO2 ke
daun
 Menghambat keluarnya O2
 Meningkatnya respirasi
 Akumulasi produk sekunder

36. Pengaruh suhu terhadap lengas tanah
 Peningkatan suhu disekitar tanaman
akan menyebabkan cepat hilangnya
kandungan lengas tanah  melalui
mekanisme transpirasi dan
evaporasikemarau
 Peningkatan suhu terutama suhu tanah
dan iklim mikro di sekitar tajuk tanaman
akan mempercepat kehilangan lengas
tanah terutama pada musim kemarau

37. Suhu & Iklim Global
 Efek gas rumah kaca, meningkatnya
konsentrasi CO2 di atmosfer
 Meningkatnya konsentrasi CO2
diatmosfer sebenarnya berdampak
positif terhadap proses fisiologis
tanaman, tetapi pengaruh positif
CO2 dihilangkan oleh peningkatan
suhu atmosfer yang cenderung
berdampak negatif terhadap proses
fisiologis tersebut

38.  Pengaruh positif peningkatan CO2
atmosfer : merangsang proses
fotosintesis, meningkatkan
pertumbuhan tanaman dan
produktivitas pertanian tanpa diikuti
oleh peningkatan kebutuhan air
(transpirasi).
 Pengaruh negatif peningkatan CO2:
meningkatnya suhu iklim global,
berdampak pada peningkatan respirasi,
menurunkan produktifitas tanaman.
Peningkatan suhu menghilangkan
pengaruh positif dari peningkatan CO2

39.  Fungsi Tanah: Media perakaran,
sumber zat hara @ air.
PENGARUH TANAH TERHADAP
PERTUMBUHAN TANAMAN
 Faktor tanah: Kandungan lengas,
kandungan mineral, aerasi, suhu
tanah.
Sifat fisik/kimia tanah, jenis, struktur & tekstur
tanah, kandungan bahan organik, biologis tanah

40. Faktor Biotik
Tumbuhan
Hewan
Mikroorganisme