Dalam budidaya tanaman hortikultura agar diperoleh hasil panenan yang memuaskan maka perlu memperhatikan faktor lingkungan tumbuh tanaman. Hal ini identik dengan faktor luar dan faktor di sekitar tanaman, dimana faktor dalam tanaman mempunyai peranan juga dalam produktivitas tanaman hortikultura. Faktor dalam pada tanaman yang dikendalikan oleh gen (DNA) disebut sebagai faktor keturunan (genetik). Sifat yang menyusun tanaman yang diturunkan dikenal sebagai genotype, sedangkan phenotype merupakan sifat atau perilaku dari kenampakan total luar pada tanaman, dan biasanya diukur sebagai suatu hasil secara kuantitatif. Contohnya varietas kobis yang tidak tahan terhadap udara panas krop-nya tidak dapat berkembang apabila ditanam di dataran rendah, sedangkan varietas kobis yang tahan panas seperti KK dan KY Cross baik di dataran rendah maupun dataran tinggi, krop-nya dapat berkembang. Genotype suatu varietas tanaman menentukan kemampuan menghasilkan, adaptasi regional, ketahanan terhadap hama/penyakit dan mutu. Sedangkan lingkungan dapat menyebabkan sifat-sifat yang beragam dari suatu tanaman hortikultura. Contoh : suatu varietas yang mempunyai kemampuan menghasilkan tinggi tetapi jika kebutuhan air dan hara tidak terpenuhi serta gulma tidak dikendalikan, maka varietas itu tidak dapat memberikan hasil yang tinggi.
Interaksi antara genotype dan lingkungan ( G x E ) dapat bersifat positif atau negatif. Dikatakan positif apabila tanaman itu mampu menghasilkan denngan baik, dan sebaliknya apabila tidak dapat memberikan hasil baik adalah interaksi negatif. Untuk menentukan interaksi tersebut (positif atau negatif), suatu varietas tanaman hortikultura sebelum disebarkan ke petani hendaknya diadakan pengujian terlebih dahulu pada daerah setempat.
Pelaku hortikultura hendaknya mengetahui keadaan lingkungan setempat dimana mereka mengusahakan tanaman hortikultura. Dalam hal ini petani harus mengetahui tentang hama/penyakit penting yang dapat menyerang, gulma, kondisi tanah maupun iklim yang dapat membatasi pencapaian produksi maksimum dari tanaman yang diusahakan. Beberapa komponen faktor lingkungan yang penting dalam menentukan pertumbuhan dan produksi tanaman di antaranya adalah : radiasi matahari, suhu, tanah, air.
A. Radiasi Matahari.
Radiasi matahari merupakan faktor utama diantara faktor iklim yang lain, tidak hanya sebagai sumber energi primer tetapi karena pengaruhnya terhadap keadaan faktor-faktor yang lain seperti : suhu, kelembaban dan angin.
Respon tanaman terhadap radiasi matahari pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga aspek, yaitu : intensitas, kualitas dan fotoperiodisitas. Ketiga aspek ini mempunyai pengaruh yang berbeda satu dengan yang lainnya, demikian juga keadaannya di alam, sehingga untuk jelasnya akan diuraikan secara terpisah.
1. Intensitas Cahaya.
Intensitas cahaya adalah banyaknya energi yang diterima oleh suatu tanaman per satuan luas dan per satuan waktu (kal/cm2/hari). Pengertian intensitas disini sudah termasuk didalamnya lama penyinaran, yaitu lama matahari bersinar dalam satu hari, karena satuan waktunya menggunakan hari.
Besarnya intensitas cahaya yang diterima oleh tanaman tidak sama utuk setiap tempat dan waktu, karena tergantung :
a. Jarak antara matahari dan bumi, misalnya pada pagi dan sore hari intensitasnya lebih rendah dari pada siang hari karena jarak matahari lebih jauh. Juga di daerah sub tropis, intensitasnya lebih rendah dibanding daerah tropis. Demikian pula di puncak gunung intensitasnya (1,75 g.kal/cm2/menit) lebih tinggi dari pada di dataran rendah (di atas permukaan laut = 1,50 g.kal /cm2/menit).
b. Tergantung pada musim, misalnya pada musim hujan intensitasnya lebih rendah karena radiasi matahari yang jatuh sebagian diserap awan, sedangkan pada musim kemarau pada umumnya sedikit awan sehingga intensitasnya lebih tinggi.
c. Letak geografis, sebagai contoh daerah di lereng gunung sebelah utara/selatan berbeda dengan lereng sebelah timur/barat. Pada daerah tanaman menerima sinar matahari lebih sedikit dari pada sebelah utara/selatan karena lama penyinarannya lebih pendek disebabkan terhalang oleh gunung. Bahkan lereng sebelah barat dan timur itu sendiri juga sering terdapat perbedaan terutama pada musim hujan. Hal ini disebabkan karena musim hujan biasanya banyak sore hari sehingga lebih banyak awan dibanding pagi hari, akibatnya lereng sebelah barat yang baru meneroma sinar matahari sore hari akan mendapatkan radiasi dengan intensitas yang sangat rendah.
Pengaruh intensitas cahaya terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman sejauh mana berhubungan erat dengan proses fotosintesis. Dalam proses ini energi cahaya diperlukan untuk berlangsungnya penyatuan CO2 dan air untuk membentuk karbohidrat. Semakin besar juml;ah energi yang tersedia akan memperbesar jumlah hasil fotosintesis sampai dengan optimum (maksimum). Untuk menghasilkan berat kering yang maksimal, tanaman memerlukan intensitas cahaya penuh. Namun demikian intensitas cahaya yang sampai pada permukaan kanopi tanaman sangat bervariasi, hal ini merupakan salah satu sebab potensi produksi tanaman aktual belum diketahui. Besarnya kuat cahaya yang mengenai bidang sasaran ada yang menyatakan dengan satuan foot candle (ft-c) dari Inggris. Ft-c menggambarkan kuat penyinaran yang dipancarkan oleh satu lilin standar yang mengenai permukaan bidang sasaran seluas 1 square foot (= 928,088 cm2) pada radius penyinaran 12 inchi (= 30,48 cm). Dalam praktik sehari-hari cahaya bulan diperkirakan mempunyai kuat cahaya 0,05 ft-c, sinar untuk membaca besarnya 20 ft-c, sedangkan untuk proses fotosintesis minimal antara 100-200 ft-c.
Penelitian pada tanaman tomat di Michigan, USA menunjukkan bahwa persentase berat basah, berat kering dan produksinya mempunyai korelasi yang erat dengan intensitas radiasi matahari. Hasil percobaannya tertera pada tabel di bawah ini.
Tabel 1 : Pengaruh Intensitas Cahaya pada Tanaman Tomat.
| Perlakuan | Jumlah cahaya yg diterima (%) | Rata2 intensitas harian (foot candle) | Produksi buah (Pound) | Kandungan hijau daun | Efisiensi |
| Tanaman menerima cahaya MH penuh | 100 | 1140 | 65 | Tinggi | Tinggi |
| Tanaman yg dilindungi satu lapis kain tipis | 50 | 583 | 51 | Agak tinggi | Cukup tinggi |
| Tanaman di bawah 2 lapis kain tipis | 25 | 261 | 32 | Rendah | Rendah |
Penelitian lain tentang hubungan antara intensitas cahaya dengan keaktifan fotosintesa, leaf area dan pertumbuhan tanaman dilukiskan dalam gambar 1 sebagai berikut.
Dalam menyesuaikan berkurangnya intensitas cahaya (tanaman terlindung), tanaman Mung bean (kacang hijau) menunjukkan menurunnya keaktifan fotosintesis (NAR) tetapi tanaman ini tumbuh denngan menghasilkan daun yang lebih baik, sehingga menaikkan leaf area (LAR). Bertambahnya permukaan daun ini mengimbangi menurunnya NAR pada cahaya yang rendah, sehingga RGR dalam kenyataannya tidak terpengaruh (Monsai et al., 1962). Karena pengaruhnya terhadap berkurangnya fotosintesis, imntensitas cahaya pada umumnya menjadi faktor pembatas pada pertumbuhan tanaman di rumah kaca dan hot bed selama musim dingin.
Gambar 1: Hubungan antara intensitas cahaya dengan keaktifan fotosintesa, leaf area dan pertumbuhan tanaman Mung bean.
2. Kualitas Cahaya
Cahaya matahari yang sampai pada tajuk atau kanopi tanaman tidak semuanya dapat dimanfaatkan, sebagian dari cahaya tersebut diserap, sebagian ditransmisikan, atau bahkan dipantulkan kembali. Kualitas cahaya matahari ditentukan oleh proporsi relatif panjang gelombangnya, selain itu kualitas cahaya tidak selalu konstan namun bervariasi dari musim ke musim, lokasi geografis serta perubahan komposisi udara di atmosfer.
Pengertian cahaya berkaitan dengan radiasi yang terlihat (visible) oleh mata, dan hanya sebagian kecil saja yang diterima dari radiasi total matahari. Radiasi matahari terbagi dua, yaitu yang bergelombang panjang (long wave radiation) dan yang bergelombang pendek (short wave radiation). Batas terakhir dari radiasi gelombang pendek adalah radiasi ultraviolet, sedangkan batas akhir radiasi gelombang panjang adalah sinar inframerah. Radiasi dengan panjang gelombang antara 400 hingga 700 um adalah yang digunakan untuk proses fotosintesis.Ukuran panjang gelombang masing-masing radian tersebut terdapat pada gambar 2.
Gambar 2. Panjang gelombang radiasi matahari
Cahaya matahari yang sampai ke bumi hanya sebagian saja, selebihnya cahaya tersebut tersaring oleh beberapa komponen atmosfer atau dipantulkan kembali ke angkasa luar. Cahaya matahari gelombang pendek tersaring dan diserap oleh lapisan ozon (O3) di atmosfer, sedangkan cahaya gelombang panjang tersaring oleh uap air di udara, cahaya gelombang panjang lainnya dipecahkan/dipencarkan dan dipantulkan oleh awan dan lapisan debu di atas permukaan bumi.
Pengaruh kualitas cahaya terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman telah banyak diselidiki, dimana diketahui bahwa spektrum yang nampak (visible) diperlukan untuk pertumbuhan tanaman. Apabila tanaman ditumbuhkan pada cahaya biru saja daunnya akan berkembang secara normal, namun batangnya akan menunjukkan tanda-tanda terhambat pertumbuhannya. Apabila tanaman ditumbuhkan pada cahaya kuning saja, cabang-cabangnya akan berkembang tinggi dan kurus dengan buku (internode) yang panjang dan daunnya kecil-kecil. Dari penelitian tersebut telah membuktikan bahwa cahaya biru dan merah memegang peranan penting untuk berlangsungnya proses fotosintesis.
3. Fotoperiodisitas
Fotoperiodisitas atau panjang hari didefinisikan sebagai panjang atau lamanya siang hari dihitung mulai dari matahari terbit sampai terbenam ditambah lamanya keadaan remang-remang (selang waktu sebelum matahari terbit atau setelah matahari terbenam pada saat matahari berada pada posisi 60 di bawah cakrawala). Panjang hari tidak terpengaruh oleh keadaan awan seperti pada lama penyinaran yang bisa berkurang bila matahari tertutup awan, sedang panjang hari tetap.
Panjang hari berubah beraturan sepanjang tahun sesuai dengan deklinasi matahari dan berbeda pada setiap tempat menurut garis lintang. Pada daerah equator panjang hari sekitar 12 jam per harinya, semakin jauh dari equator panjang hari dapat lebih atau kurang sesuai dengan pergerakan matahari. Secara umum dapat dikatakan bahwa semakin lama tanaman mendapatkan pencahayaan matahari, semakin intensif proses fotosintesis, sehingga hasil akan tinggi. Akan tetapi fenomena ini tidak sepenuhnya benar karena beberapa tanaman memerlukan lama penyinaran yang berbeda untuk mendorong fase pembungaan. Fotoperiodisitas tidak hanya berpengaruh terhadap jumlah makanan yang dihasilkan oleh suatu tanaman, tetapi juga menentukan waktu pembungaan pada banyak tanaman.
Berdasarkan respon tanaman terhadap panjang hari (fotoperiodisme) maka tanaman dapat digolongkan menjadi tiga kelompok : a) Golongan tanaman hari panjang (long day plants), b) Tanaman hari pendek (short day plants) dan c). Tanaman hari netral (neutral day plants).
Disamping itu dikenal pula panjang hari kritis yaitu panjang hari maksimum (untuk tanaman hari pendek) dan minimum (untuk tanaman hari panjang) dimana inisiasi pembungaan masih terjadi. Panjang hari kritis berbeda-beda menurut jenis tanaman dan bahkan varietas.
Apabila tanaman hari pendek ditumbuhkan pada hari panjang, akan menghasilkan banyak karbohidrat dan protein yang digunakan untuk perkembangan batang dan daun. Oleh karenanya tanaman hari pendek yang ditumbuhkan pada hari panjang secara ekstrim akan tumbuh vegetatif, tidak mampu membentuk bunga dan buah. Sebaliknya apabila tanaman hari panjang ditumbuhkan pada hari pendek akan menghasilkan sedikit karbohidrat dan protein sehingga pertumbuhan vegetatifnya lemah dan tidak berbunga.
Respon tanaman terhadap panjang hari sering dihubungkan dengan pembungaan, namun sebenarnya banyak aspek pertumbuhan tanaman yang dipengaruhinya, antara lain : (a) Inisiasi bunga, (b) Produksi dan kesuburan putik dan tepungsari, misalnya pada jagung dan kedelai, ( c ) Pembentukan umbi pada tanaman kentang, bawang putih dan ubi-ubian yang lain, (d) Dormansi benih, terutama biji gulma dan perkecambahan biji pada tanaman bunga, dan (e) Pertumbuhan tanaman secara keseluruhan, seperti pembentukan anakan, percabangan dan pertumbuhan memanjang.
Beberapa contoh tanaman hari panjang, hari pendek dan hari netral dapat dilihat pada tabel berikut ini :
Tabel 2 : Tanaman hari panjang, hari pendek dan hari netral
| Kelompok | Tnm hari pendek | Tnm hari panjang | Tnm hari netral |
| Sayuran | kentang, ketela rambat kacang-kacangan | bayam, lobak, selada | tomat, lombok, okra |
| Buah | strawberry | - | strawberry |
| Bunga | chrysanthemum, Cosmos bouvardia, Stevia poinsetia | China aster, gardenia, delphinium | Carnation, dianthus, Violet cyclamon |
Di Indonesia panjang hari tidak banyak berbeda dari bulan ke bulan selama satu tahun, perbedaan hari terpanjang dan terpendek hanya 50 menit. Semakin jauh dari equator perbedaan panjang hari akan semakin besar. Dengan demikian pengaruh panjang hari terhadap tanaman juga jarang ditemui di daerah tropika.
Pengetahuan tentang panjang hari ini sangant penting bila akan mengadakan introduksi suatu varietas baru dari luar negeri, atau pemilihan varietas yang cocok untuk suatu daerah, dan bagi pemulia tanaman dalam upaya mendapatklan varietas baru yang tahan terhadap panjang hari (tanaman hari netral).
B. Suhu.
Sumber panas di bumi adalah dari matahari yang suhunya pada permukaannya diperkirakan sebesar 6.000oC, dan energi yang dikeluarkan dari sinar matahari dipancarkan ke seluruh arah dengan kekuatan yang konstan. Jumlah panas yang diterima oleh bumi dan atmosfer hanya sekitar 4 per sepuluh juta dari total energi yang dipancarkan. Sebagian energi sinar matahari berupa gelombang pendek. Sinar matahari yang mengenai atmosfer bumi sebanyak 10% adalah gelombang sinar ultra violet, 40% gelombang sinar yang dapat dilihat (visible), sedangkan sisanya 50% berupa gelombang sinar infra merah.
Energi yang dipancarkan oleh sinar matahari tidak langsung diterima oleh permukaan bumi, tetapi beberapa di antaranya dipantulkan atau dialihkan melalui beberapa media serapan. Pada lapisan atmosfer yang menyerap gelombang sinar ultra violet adalah laipsan ozon dan gas oksigen. Dua jenis lapisan gas tersebut sangat berguna bagi tanaman, hewan dan manusia karena melindungi kehidupan di bumi yang tidak kuat terhadap penyinaran sinar ultra violet.
Pengertian suhu mencakup dua aspek, yaitu : derajat dan insolasi. Insolasi menunjukkan energi panas dari matahari dengan satuan gram/kalori/cm2/jam, mirip dengan pengertian intensitas pada radiasi matahari. Satu gram kalori adalah sejumlah energi yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu satu gram air sebesar 10C.
Jumlah insolasi atau suhu suatu daerah tergantung pada : a). Letak lintang (Latitude) suatu daerah. Di katulistiwa insolasi lebih besar dan sedikit bervariasi dibandingkan dengan sub-tropis dan daerah sedang. Dengan semakin bertambahnya latitude insolasi semakin kecil, karena sudut jatuh radiasi matahri semakin besar atau jarak antara matahari dan permukaan bumi semakin jauh. Akan tetapi insolasi total untuk satu musim pertumbuhan tanaman hampir sama karena panjang hari yang lebih lama; b) Altitude (tinggi tempat dari permukaan laut) : semakin tinggi altitude insolasi semakin rendah, setiap naik 100 m suhu turun 0,60C ; c). Musim berpengaruh terhadap insolasi dalam kaitannya dengan kelembaban udara dan keadaan awan; d). Angin juga sering berpengaruh terhadap insolasi, apalagi bila angin tersebut membawa uap panas.
Selain keragaman atar daerah, suhu juga bervariasi berdasarkan waktu, baik suhu udara maupun suhu tanah (pagi-siang-sore).
Pengaruh suhu terhadap pertumbuhan tanaman dikenal sebagi suhu kardinal yaitu meliputi suhu optimum (pada kondisi ini tanaman dapat tumbuh baik), suhu minimum (pada suhu di bawahnya tanaman tidak dapat tumbuh), serta suhu maksimum (pada suhu yang lebih tinggi tanaman tidak dapat tumbuh). Suhu kardinal untuk setiap jenis tanaman memang bervariasi satu dengan lainnya.
Pengaruh suhu terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman dibedakan sebagai berikut : (1) Batas suhu yang membantu pertumbuhan dan perkembangan tanaman, dan (2) Batas suhu yang tidak membantu pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Ad. (1). Batas suhu yang membantu pertumbuhan dan perkembangan tanaman diketahui sebagai batas suhu optimum. Pada batas ini semua proses dasar seperti : fotosintesis, respirasi, penyerapan air, transpirasi, pembelahan sel, perpanjangan sel dan perubahan fungsi sel akan berlangsung baik dan tentu saja akan diperoleh produksi tanaman yang tertinggi. Batas suhu optimum tidak sama untuk semua tanaman, sebagai contoh : apel, kentang, sugar-beet menghendaki suhu yang lebih rendah dibandingkan : tanaman jeruk, ketela rambat atau gardenia.
Berdasarkan hal ini tanaman hortikultura dikelompokkan sebagai berikut :
a. Tanaman yang menghendaki batas suhu optimum yang rendah (tanaman musim dingin), yaitu tanaman yang tumbuh baik pada suhu antara : 450 - 600F.
b. Tanaman yang menghendaki batas suhu optimum yang tinggi (tanaman musim panas), yaitu tanaman yang tumbuh baik pada suhu antara : 600- 750F.
Dari type tanaman tersebut di atas maka dapat dilihat contoh-contoh tanamannya pada tabel berikut :
Tabel 3 : Klasifikasi tanaman hortikultura berdasarkan suhu yang dikehendaki.
| Tanaman musim dingin (Optimum suhu : 450-600F) |
| Tanaman Buah-buahan | Tanaman Sayuran | Tanaman Bunga & Hias |
| Apel, pear, cherry, plum, strawberry, grape, blackberry, raspberry | Asparagus, spinach, lectuce, kobis, beet, wortel, arcis (pea), kentang | Carnation, geranium, petunia, zennia, pansy |
| Tanaman musim panas (Optimum suhu : 60 0- 750 F) |
| Peach, apricot, citrus, olive, fig, persimon, grape | Tomat, lombok, terong, ketimun, semangka, waluh, cantaloupe, beans (kacang-kacangan) | Rose, poinsettia, gardenia, euphorbia, amaryllis, orchid |
Ad (2). Batas suhu yang tidak menguntungkan dikelompokkan sebagai berikut :
a. Suhu di atas optimum : tanaman yang tumbuh pada kondisi ini pada akhir pertumbuhannya biasanya menghasilkan produksi yang rendah. Hal ini disebabkan kurang adanya keseimbangan antara besarnya fotosintesis yang dihasilkan dan berkurangnya karbohidrat karena adanya respirasi. Bertambahnya suhu akan mempercepat kedua proses ini, tetapi di atmosfer di atas batas optimum, proses respirasi akan berlangsug lebih besar dari pada fotosintesis, sehingga bertambah tingginya suhu tersebut akan mengakibatkan berkurangnya produksi.
b. Suhu di bawah batas optimum : tanaman yang tumbuh pada kondisi ini akan menghasilkan pertumbuhan yang kurang baik dan produksinya akan lebih rendah. Hal ini disebabkan pada suhu yang rendah besarnya fotosintesis yang dihasilkan dan protein yang dibentuk dalam keadaan minimum, akibatnya pertumbuhan dan perkembangan lambat dan produksi rendah.
Kerusakan tanaman terhadap suhu ekstrim.
Di Indonesia kerusakan tanaman terhadap suhu ekstrim jarang sekali terjadi, karena pada umumnya di daerah tropika variasi suhu tidak terlalu besar. Namun di daerah beriklim sedang kerusakan tanaman akibat suhu rendah sering terjadi, demikian pula di daerah gurun pasir kerusakan akibat suhu tinggi.
Ada beberapa terminologi untuk kerusakan tanaman sebagai akibat suhu rendah, antara lain :
a. Sufokasi (suffocation) : adalah lambatnya pertumbuhan tanaman karena permukaan tanah tertutup lapisan salju, misalnya kekurangan oksigen dalam tanah.
b. Desikasi (desiccation) : disebut dengan istilah kekeringan fisiologis, bukan karena tidak ada air dalam tanah melainkan absorpsi air oleh akar terhambat karena berkurangnya permeabilitas selaput akar atau karena naiknya viskositas air dalam tanah dan bahkan membeku.
c. Heaving : adalah kerusakan tanaman karena hubungan akar dan bagian atas tanaman terputus disebabkan adanya kristal es pada permukaan tanah.
d. Chilling : adalah kerusakan akibat suhu rendah di atas titik beku (± 40C). Gejalanya : garis-garis khlorosis pada daun.
e. Freezing Injury : adalah pembekuan dalam jaringan tanaman yang berupa kristal es didalam atau di antara sel sehingga tanaman rusak secara mekanis, akibatnya bagian tanaman atau seluruh tanaman mati.
Selain kerusakan karena suhu rendah, suhu tinggipun juga merusak tanaman bila berada pada tingkat ekstrim. Beberapa kerusakan tanaman akibat suhu tinggi antara lain : timbulnya kanker batang, rusaknya protoplasma sehingga sel menjadi rusak dan tanaman mati, dan respirasi meningkat secara cepat sehingga cadangan makanan (KH) hasil fotosintesis cepat habis.
Masih dalam kaitannya dengan respon tanaman terhadap suhu, proses pembungaan tanaman dapat dipercepat dengan Chilling (yaitu suhu rendah ± 40C). Cara ini yang sering disebut dengan Vernalisasi, yang keberhasilannya ditentukan oleh : a) Air yang cukup tersedia bagi benih untuk proses imbibisi tetapi tidak boleh terlalu banyak yang dapat menyebabkan benih berkecambah, b). Adanya periode “pre-chilling” selama 10-24 jam pada suhu 15-180C setelah pembasahan benih; c). Oksigen cukup tersedia , dan d). Suhu chilling sebesar 1-60C selama ± 48 jam.
Dalam bidang pertanian dikenal istilah satuan panas (heat unit) , yaitu jumlah panas yang dibutuhkan tanaman selama siklus hidupnya. Satuan panas tidak sama untuk setiap jenis tanaman. Pada tanaman yang sama umur panen akan lebih panjang bila ditanam pada daerah bersuhu rendah karena untuk mendapatkan sejumlah satuan panas tertentu dibutuhkan waktu lebih lama. Sehingga kegunaan praktis dari satuan panas ini adalah untuk meramal saat panen yang tepat setelah mengetahui secara umum berdasarkan deskripsi yang ada.
Walaupun demikian perlu diingat bahwa satuan panas bukan merupakan satu-satunya faktor yang menentukan umur panen. Masih banyak faktor lain yang perlu diperhatikan karena pengaruhnya cukup besar terhadap umur panen, antara lain : (a) Kesuburan tanah, dimana tanah yang terlalu subur terutama kandungan unsur N tinggi akan mempercepat panen; (b) Kandungan air dalam tanah dan kelembaban udara, tanaman yang tumbuh pada kondisi basah akan terpacu dominasi pertumbuhan vegetatifnya dari pada yang tumbuh pada kondisi kering; ( c) Radiasi matahari, kaitannya dengan panjang hari akan berpengaruh pada inisiasi pembungaan yang pada akhirnya mempengaruhi umur panen.
Suhu udara dan atau suhu tanah berpengaruh terhadap tanaman melalui proses metabolisme dalam tubuh tanaman, yang tercermin dalam berbagai karakter seperti : laju pertumbuhan, dormansi benih dan kuncup serta perkecambahannya, pembungan, pertumbuhan buah dan pendewasaan/pematangan jaringan atau organ tanaman.
Respon tanaman terhadap suhu dan suhu optimum tanaman berbeda-beda tergantung kepada : jenis tanaman, varietas, tahap pertumbuhan tanaman dan macam organ atau jaringan.
Gambar 3. Respon berbagai kelompok tanaman terhadap suhu
C. T a n a h
Pokok-pokok dari faktor tanah meliputi : 1) Sejumlah air yang tersedia didalam tanah, 2) Jarak yang ditempuh pergerakan air yang tersedia, 3) Kecepatan pergerakan air yang tersedia 4) Oksigen yang tersedia didalam tanah.
1) Air yang tersedia dalam tanah.
Air tanah terdapat pada pori-pori kapiler dan non kapiler dan selaput pada permukaan butir-butir tanah. Keadaan air tanah dibedakan menjadi :
a) Keadaan kapasitas menahan air maksimum, seluruh pori baik pori mikro maupun makro terisi penuh air.
b) Keadaan kapasitas lapang, bila air telah mencapai keadaan maksimum selama beberapa waktu terjadi pergerakan air ke bawah sampai akhirnya gerakan terhenti, keadaan demikian disebut kapasitas lapang ( Field capasity). Disini pori makro sebagian diisi udara, sedang pori mikro penuh dengan air.
c) Keadaan titik layu, yaitu keadaan air tanah sudah sangat berkurang, dimana ruang pori makro dan mikro tidak berisi air, dan
d) Keadaan air higroskopis, yaitu air sudah habis sama sekali, kecuali pada permukaan partikel-partikel tanah sebagai air adsorbsi yang amat sulit dilepaskan.
Pada prinsipnya ada dua tipe air yang terdapat dalam tanah, yakni : (1) air tersedia, dan (2) air yang tidak tersedia. Air tersedia kadang disebut air kapiler dan dipegang oleh daya kapileritet, sedang kapasitas lapang sama dengan jumlah air tak tersedia dan air tersedia. Air yang tidak tersedia disebut juga dengan air higroskopis dan terikat secara mantap oleh koloid tanah.
Tabel 4. Ketersediaan air pada tanah yang berbeda.
| Jenis Tanah (Top Soil) | Kapasitas Lapang (%) | Air tak Tersedia (Higroskopis)% | Air Tersedia (Kapiler) % |
| Tanah berpasir (Sandy soil) | 19,6 | 3,3 | 16,3 |
| Tanah lempung berdebu (Silt loam) | 31,3 | 10,1 | 21,2 |
| Tanah berbatu bata hitam (black adobe) | 47,6 | 12,9 | 34,7 |
Dari tabel di atas nampak bahwa kapasitas lapang pada tanah lempung berdebu lebih besar dari pada tanah berpasir, dan air yang tersedia pada tanah pasir lebih kecil dari pada tanah lempung. Dengan bertambah besarnya kapasitas lapang tanah lempung mempunyai persediaan air tersedia lebih besar untuk tanaman.
2) Jarak yang ditempuh oleh pergerakan air yang tersedia.
Beberapa peneliti telah menunjukkan bahwa air tersedia bergerak dalam tanah pada jarak pendek saja, yaitu tidak lebih dari 2 atau 3 feet (60 - 90 cm) saja. Jarak pendek yang dilalui pergerakan air ini mempunyai hubungan yang penting dengan: kedalaman dan rapatnya permukaan absorpsi sistem akar dan jarak letak air di bawah permukaan tanah (dengan kenaikan kapiler dan absorpsi oleh akar).
Dikarenakan bahwa pergerakan air yang jarak pendek ini, tanaman dengan sistem perakaran dangkal tidak dapat mencapai air pada level yang lebih rendah. Oleh karenanya tanaman dengan sistem perakaran yang dalam dan rapat dapat bertahan kekeringan pada tingkat yang lebih besar daripada tanaman yang sistem perakarannya dangkal dan tidak rapat. Pada umumnya akar-akar sebagian besar tanaman yang sistem perakarannya berkembang meluas menembus sedalam 12-18 inch atau 30-40 cm ( 1 inch = 2,34 cm ) dari permukaan air di bawah permukaan tanah. Di dalam daerah 12-18 inch ini ruangan antara partikel tanah berisi air penuh (berlebih-lebihan) dan menderita kekurangan oksigen untuk perkembangan akar. Sehingga suatu permukaan air di bawah permukaan tanah (water table) yang dekat dengan permukaan tanah menjadi pembatas penembusan akar.
Banyak penelitian telah menunjukkan bahwa tinggi dari water table ( air tersedia di tanah) benar-benar berpengaruh terhadap pertumbuhan, vigor ( kekokohan/ketahanan ) dan kemampuan berproduksi tanaman yang mempunyai nilai ekonomis. Sebagai contoh, dengan faktor-faktor lain menguntungkan, raspberry menghendaki permukaan air tanah 18-36 inch ( 45-90 cm ) di bawah permukaan tanah. Contoh ; daerah Jawa Timur : tomat, kobis, selada, wortel, bit, bawang merah kurang dalam ; singkong, pohon buah mangga, jambu mete dalam ; jeruk, rambutan, salak kurang dalam.
3) Besarnya pergerakan air yang tersedia.
Besarnya pergerakan air tanah yang dipergunakan tanaman tergantung pada (a) tipe tanah, (b) suhu, (c) konsentrasi larutan tanah & d) Oksigen yang tersedia di tanah
a. Tipe tanah
Disebabkan kandungan koloid yang lebih besar, pergerakan air pada tanah liat (clay) kurang cepat dibandingkan pada tanah pasir. Oleh karenanya untuk menjamin kelestarian pertumbuhan dan perkembangan tanaman, tanah-tanah pasir harus mendapat air hujan atau air irigasi.
b. Temperatur suhu tanah
Suhu berpebgaruh terhadap pergerakan air dalam 2 cara, yakni berpengaruh terhadap energi kinetic (daya gerak) dan viskositas (kekentalan) molekul.
Suhu bertambah akan menambah tenaga gerak dan mengurangi viskositas, sebaliknya berkurangnya suhu akan mengurangi daya gerak dan menambah viskositas. Oleh karena itu air bergerak kurang cepat pada tanah-tanah yang lebih tinggi dari suhunya. Pengaruh suhu ini dalam praktek misalnya dijumpai pada penanam-penanam yang mempergunakan pemanas pada dasar bedengan perbanyakan tanaman di rumah-rumah kaca. Suhu terutama mempengaruhi kecepatan pertumbuhan.
c. Konsentrasi dari larutan tanah
Makin besar jumlah partikel-partikel yang terlarut pada suatu volume larutan, penghambatan pergerakan molekul-molekul air akan makin besar. Biasanya air tanah mengandung suatu konsentrasi larutan yang rendah dan molekul-molekul air bergerak bebas dari permukaan partikel tanah ke rambut-rambut akar. Namun kadang-kadang konsentrasi larutan tersebut menjadi begitu besar sehingga menghambat pergerakan air, sehingga tidak sampai pada daerah-daerah rambut akar.
d. Oksigen yang tersedia di tanah
Akar-akar sebagian besar tanaman yang mempunyai nilai ekonomis membutuhkan oksigen untuk melangsungkan proses pengisapan air. Percobaan telah menunjukkan bahwa jika oksigen di tanah diganti dengan nitrogen atau karbondioksida, penyerapan air akan berkurang atau berhenti sama sekali. Kebutuhan oksigen untuk absorbsi air ini dititik beratkan kepentingannya untuk memperoleh drainase (pengaliran air) yang baik. Jika ruang pori-pori tanah diisi dengan air, oksigen untuk kelangsungan absorbsi air akan tidak ada (absen).
Agar udara dapat mengambil bagian di tanah, air tanah yang berlebih-lebihan harus dihindarkan dengan mengalirkan air. Hampir sebagian besar tanaman buah-buahan, sayur-sayuran dan tanaman-tanaman hias menghendaki tanah-tanah yang drainasenya baik.
FAKTOR TANAMAN
Pokok-pokok faktor tanaman yang mempengaruhi absorbsi air adalah : (1) tenaga mengisap air dari rambut-rambut akar dan (2) dalam dan rapatnya daerah rambut akar.
Tenaga mengisap air dari rambut-rambut akar.
Daerah absorbsi air tanaman terdapat pada titik-titik pertumbuhan dari sistem akar. Di daerah ini sel-sel epidermis tertentu memanjang, dan daerah permukaan absorbsi air bertambah. Sel-sel ini disebut rambut-rambut akar. Fungsinya adalah mengisap air dan zat-zat makanan. Tenaga mengisap air dari akar-akar rambut ini ditentukan oleh tekanan osmose dan tekanan turgor dari akar-akar rambut tersebut.
Tekanan osmose ditentukan oleh konsentrasi air yang berbeda-beda pada masing-masing membran sitoplasma. Membran (selaput) hidup ini adalah semi permeable, dalam beberapa zat/ bahan akan selalu dapat melaluinya dan beberapa tidak.
Biasanya membran ini dapat ditembus ( dilalui ) larutan-larutan mineral dan air tidak dapat ditembus ( dilalui ) bahan-bahan organik, seperti gula dan larutan protein. Gula dan protein ini dalam larutan yang terlarut dengan air dalam rambut-rambut akar dan biasanya dengan air di tana. Disebabkan kadar air yang lebih rendah di rambut akar, air meresap masuk dari tanah ke akar. Lebih rendahnya konsentrasi air di rambut-rambut akar sejauh mana disebabkan oleh kandungan gulanya. Fotosintesa membuat gula. Sebagai akibatnya, tanaman yang fotosintesanya tinggi dan sistem perakarannya berkembang dengan cepat dapat mengisap air lebih banyak pada suatu kesatuan waktu daripada tanaman-tan0aman dengan nilai fotosintesa rendah dan sistem perakarannya berkembang lambat.
Dalam dan rapatnya permukaan absorbsi
Dalam permukaan absorbsi menunjukkan tentang dalamnya akar-akar menembus (memasuki tanah). Pada umumnya, dalamnya penembusan berubah-ubah tergantung jenis tanaman dan tipe dari tanah.
Beberapa tanaman mempunyai sistem perakaran yang agak dangkal dan yang lain mempunyai sistem perakaran yang dalam. Tanaman dengan sistem perakaran yang dalam dapat memperoleh lebih banyak air daripada tanaman dengan sistem perakaran dangkal. Hal ini terutama jelas pada keadaan transpirasi yang tinggi.
Dalam- dangkalnya sistem perakaran suatu tanaman sangat dipengaruhi oleh prosentase kandungan oksigen pada bermacam-macam tanah. Jenis tanaman yang sama yang tumbuh pada tanah lempung berliat akan mempunyai sistem perakaran yang lebih dangkal dari tanaman yang tumbuh di pasir atau lempung berpasir.
Pada kenyataan, banyak tanaman yang tumbuh di tanah yang sangat berpasir akar-akarnya mampu menembus sekitar 20-25 fost (6-7,5 m) dan di tanah liat hanya mampu menembus sekitar 3-4 fost (0,9-1,2 m).
Kecepatan permukaan absorbsi menunjukkan jumlah rambut-rambut akar dan akar-akar yang tumbuh baik yang menempati masing-masing satu kesatuan volume tanah. Dengan mengambil dua tanaman A dan B, sistem perakaran tanaman A mempunyai satu juta akar-akar rambut untuk setiap cubic foot (0,027 m3 ) tanah dan panjangnya 10 foot (3 m) dan akar-akar tanaman B hanya mempunyai 10.000 akar-akar rambut untuk setiap cubic foot (0,027 m3 ) tanah yang dicapai oleh akar-akar. Dikarenakan air bergerak hanya jarak pendek saja dan disebabkan kerapatan akar tanaman A lebih besar, akan memperoleh jumlah air yang lebih besar daripada tanaman B.
Jadi baik dalamnya penembusan akar dan derajat bercabang-cabangnya akar memegang peranan penting, terutama selama periode-periode transpirasi tinggi. Ciri-ciri khas tanaman tahan kekeringan adalah tanaman-tanaman yang sistem perakarannya dalam dan meluas.
D. PERANAN UNSUR HARA BAGI TANAMAN
Unsur hara atau nutrisi merupakan faktor penting bagi pertumbuhan tanaman yang dapat diibaratkan sebagai zat makanan bagi tanaman. Sesuai dengan jumlah yang dibutuhkan tanaman, unsur hara dapat dikelompokkan ke dalam dua bagian, yaitu unsur hara makro dan unsur hara mikro. Unsur hara makro adalah unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah banyak, seperti : nitrogen (N), fosfor (P), kalium (K), belerang (S), kalsium (Ca) dan magnesium (Mg). Unsur hara makro sering dibagi menjadi dua bagian, yakni unsur hara primer (N, P dan K) dan unsur hara sekunder (S, Ca dan Mg). Selain unsur hara tersebut, tanaman juga mambutuhkan unsur lain yang juga dalam jumlah besar, yaitu : karbon ©, hidrogen (H) dan oksigen (O). Namun unsur-unsur ini (C, H dan O) jarang dibicarakan, bukan karena peranannya kecil akan tetapi karena ketersediaannya dialam yang berlimpah serta peranannya dalam proses metabolisme tidak berdiri sendiri. Kekurangan unsur ini juga tidak dapat dilihat secara terpisah. Unsur C diserap tanaman dalam bentuk CO2 dalam proses fotosintetis, unsur H diserap dalam bentuk H2O dan unsur O diserap dalam bentuk O2 pada proses respirasi. Sedangkan yang tergolong unsur hara mikro (dibutuhkan dalam jumlah kecil), antara lain besi (Fe), borron (B), mangan (Mn), seng (Zn), tembaga (Cu) dan molibdenum (Mo).
Jumlah energi yang dibutuhkan bagi penyerapan aktif unsur hara tanaman diperoleh dari respirasi karbohidrat yang terbentuk sebagai hasil dari fotosintesis tanaman. Oleh karenanya sejumlah faktor yang mengurangi laju fotosintesis, akan mengurangi suplai energi di dalam tanaman dalam waktu lama dan akibatnya mengurangi laju penyerapan unsur hara.
Setiap unsur hara memiliki peran spesifik dalam tanaman, namun demikian ada beberapa unsur yang berperan ganda. Karena setiap unsur memainkan peran khusus, maka suatu keadaan defisit atau berlebihan umumnya akan mengakibatkan gejala khas. Bila sejenis unsur memiliki lebih dari satu peran khusus, maka akan timbul berbagai macam efek defisiensi bergantung pada proses dalam tanaman yang dipengaruhi.
Agar tanaman tumbuh sempurna, maka sebaiknya semua unsur esensial harus tersedia dalam jumlah cukup. Jika lebih dari sejenis hara yang kurang dalam suatu tanaman, maka akan kecil respon tanaman tersebut bila yang diberikan hanya satu unsur hara diantaran0ya. Beberapa faktor lain, seperti : hama, penyakit, gulma dan faktor pembatas yang lain juga akan menurunkan respon tanaman terhadap pemupukan. Diagram berikut ini menunjukkan peran yang dimainkan sejumlah unsur hara dalam proses fotosintesis dan sintesis karbohidrat.
Fungsi Nitrogen dalam Tanaman
Tanaman non legume biasanya menyerap N dari dalam tanah dalam bentuk NO3- atau NH4 +. Pada kebanyakan tanah pertanian NO3- merupakan bentuk senyawa N yang paling banyak diserap tanaman. Tanaman legume mampu mengambil N2 dari atmosfir dengan bantuan Rhizobia sp. Hanya sedikit N tanah yang digunakan oleh tanaman legume.
N-anorganik dalam lingkungan normal segera diubah menjadi asam-asam amino dan akhirnya dirangkai menjadi protein tanaman. Protein sel-sel vegetatif sebagian besar lebih bersifat fungsional daripada struktural dan bentuknya tidak stabil sehingga selalu mengalami pemecahan dan reformasi.
Sebagai pelengkap bagi peranannya dalam sintesa protein, Nmerupakan bagian tak terpisahkan dari molekul klorofil dan karenanya suatu pemberian N dalam jumlah cukup akan mengakibatkan pertumbuhan vegetatif yang vigor dan warna hijau segar. Pemberian N yang berlebihan dalam lingkungan tertentu dapat menunda pendewasaan tanaman.
Secara fungsional nitrogen juga penting sebagai penyusun enzim yang sangat besar peranannya dalam proses metabolisme tanaman, karena enzim tersusun dari protein. Nitrogen merupakan unsur amat mobil dalam tanaman yang berarti bahwa protein fungsional yang mengandung N, dapat terurai pada bagian tanaman yang lebih tua, kemudian diangkut menuju jaringan muda yang tumbuh aktif.
Gejala Defisiensi
Bila tanah kurang mengandung N tersedia, maka seluruh tanaman bisa berwarna hijau pucat atau kuning (klorosis). Hal ini bisa terjadi karena rendahnya produksi klorofil dalam tanaman. Daun tertua lebih dulu menguning karena N dipindahkan dari bagian tanaman ini menuju ke daerah ujung pertumbuhan, dimana ia digunakan kembali guna menunjang pertumbuhan baru. Daun bawah tanaman yang defisien mula-mula menguning di bagian ujung dan gejala klorosis cepat merambat melalui tulang tengah daun menuju batang. Daun tepi dapet tetap hijau untuk beberapa saat. Bila defisiensi menjadi semakin berat, daun tertua kedua dan ketiga mengalami pola defisiensi serupa dan daun tertua pada saat itu akan menjadi coklat sempurna.
Bila defisiensi N dapat dilacak pada tahap awal pertumbuhan , maka defisiensi dapat dipulihkan dengan suatu penambahan pupuk yang mengandung N dengan sedikit pengaruh pada hasil panen.
Fungsi Fosfor dalam Tanaman
Fosfor dalam bentuk senyawa fosfat organik, bertanggung jawab pada salah satu atau beberapa cara perubahan energi dalam bahan hidup. Sejumlah senyawa fosfat telah terbukti bersifat esensial bagi fotosintesis, sintesis karbohidrat dan senyawa lain yang sejenis, glikolisis, asam amino, metabolisme lemak dan S, serta oksidasi biologis. Karena peranannya sebagai energi tanaman, P merupakan unsur yang segera mobil dan dipusatkan dibagian pertumbuhan aktif.
Tanaman menyerap sebagian besar kebutuhan fosfornya dalam bentuk ortofosfat primer H2PO4 -. Sejumlah kecil bentuk H2PO4-- juga diserap dan bentuk P yang terdapat dalam tanah dikendalikan oleh pH larutan tanah.
Imobilitas P dalam tanah mengisyaratkan cara penempatan pupuk yang baik karena mempengaruhi penggunaan P secara efisien. Suplai P yang mencukupi adalah penting pada awal pertumbuhan tanaman, karena pada masa ini tanaman mengalami masa primordia reproduktif dan oleh karenanya menentukan hasil biji yang maksimum.
Gejala Defisiensi
Tanaman jagung muda yang defisien P biasanya menunjukkan pertumbuhan terhambat dan berwarna hijau gelap. Pengerdilan menyeluruh terjadi karena kurangnya P tersedia bagi beberapa reaksi biokimia tanaman yang memerlukan energi. Produksi klorofil bisa berkurang dan jika hal ini terjadi terbentuklah pigmen merah, yakni antosianin, yang mendominasi dan memeberikan warna keunguan pada daun. Perubahan warna merah atau ungu dimulai pada ujung daun dan berlanjut di sepanjang tepi daun.
Fungsi Kalium
Peranan K dalam tanaman nampaknya sebagai katalis dalam seluruh kisaran reaksi termasuk : (a) Metabolisme karbohidrat ; (b) Metabolisme nitrogen ; © Aktivasi enzim ; (d) Memacu pertumbuhan di jaringan meristem ; dan (e) Mengatur pergerakan stomata dan kebutuhan air.
K diserap tanaman dalam bentuk ion K+ dari kompleks pertukaran dan segera mobil dalam tubuh tanaman.
Gejala Defisiensi
Empat penampakan penting pada tanaman yang defisien K yaitu :
i). Sintesis protein. Dalam penelitian dengan tanaman tebu membuktikan bahwa pada tanaman yang kekurangan hara K, tidak terjadi akumulasi N-protein di daun karena adanya penurunan dalam sintesis protein.
ii). Ketahanan terhadap penyakit. Tanaman yang kekurangan unsur K lebih peka terhadap penyakit dibanding tanaman yang diberi pupuk cukup .
iii). Ketahanan terhadap kekeringan. Berkat peranan unsur K dalam mengatur pembukaan stomata, maak K berperan penting dalam kadar air internal tanaman. Tanaman yang miskin K kehilangan kendali dalam laju transpirasinya dan menderita kekeringan internal.
iv). Kekuatan batang. Tanaman yang kekurangan K pada umumnya berbatang lemah dan suatu keadaan defisiensi K dapat menunjukkan gejala kerebahan (roboh) pada tanaman berbiji kecil serta pematahan batang pada jagung dan shorgum (Tabel 5).
Tanaman yang kekurangan K mungkin tidak memperlihatkan suatu gejala defisiensi, tetapi hasil tanaman akan sangat menurun. Jika terjadi gejala pada daun, maka hal ini terjadi pada jaringan yang lebih tua karena adanya mobilitas K. Biasanya tanaman mengerdil dengan ruas-ruas yang memendek.
Gejala pada daun ditandai dengan suatu proses penguningan yang dimulai pada ujung daun yang lebih tua dan berjalan di sepanjang tepian hingga pangkal daun. Seringkali tepi daun menjadi coklat dan kering (nekrosis).
Fungsi Belerang
Sulfur hampir seluruhnya diserap dalam bentuk ion SO42-, direduksi dalam tanaman dan digabungkan ke dalam senyawa organik. S merupakan konstituen dari asam-asam amino : sistin, sistein dan methionin dan karenanya protein mengandung jenis asam amino tersebut.
Gejala Defisiensi
Karena terjadinya penurunan fotosintesis dan pembentukan protein bila kekurangan S, maka terdapat kadar pati rendah serta suatu akumulasi fraksi-fraksi N yang dapat larut.
Defisiensi S pada jagung menunjukkan gejala penguningan menyeluruh terutama pada daun yang lebih muda karena adanya imobilitas S dibawah kondisi kekurangan. Seringkali dedaunan menunjukkan gejala klorosis interveinal mirip dengan defisiensi Zn. Defisiensi S paling sering terjadi pada tanah-tanah alkalis.
Fungsi Kalsium
Fungsi Ca pada umumnya merupakan kation utama dari lamela tengah suatu dinding sel, dimana kalsium pektat merupakan penyusun utamanya. Selain itu Ca memiliki andil penting dalam pengaturan membran sel dengan jalan memelihara selektuvitas terhadap berbagai jenis ion.
Gejala Defisiensi
Karena peranan Ca sebagai bahan struktural dalam tubuh dalam tubuh tanaman adalah amat imobil, maka gejala defisiensi semakin jelas pada saat pertumbuhan baru. Dalam beberapa hal, jaringan tanaman yang lebih tua bisa mengandung sejumlah Ca yang berlebihan sedangkan daerah pertumbuhan baru kekurangan. Walaupun semua titik tumbuh peka terhadap defisiensi Ca
tetapi bagian akarlah yang lebih parah. Bagian itu akan berhenti tumbuh, menjadi tidak teratur, terlihat bagai membelit dan pada defisiensi berat akan mati.
Pada jagung, gejala foliar pertama nampak berwarna kuning menyebar hingga putih dengan luas sekitar 1/3 jarak dari ujung daun yang termuda. Daun berikutnya yang terbentuk dapat mengalami klorosis dan menggulung. Akhirnya pucuk tanaman terhenti pertumbuhannya.
Fungsi Magnesium
Mg diserap dari tanah dalam bentuk ion Mg2+. Mg menyusun lokus pusat dari molekul klorofil dan juga merupakan aktivator berbagai jenis enzim yang mempengaruhi hampir setiap proses metabolisme tanaman.
Mg diperlukan bagi pengaktifan sejumlah enzim yang terlibat dalam metabolisme karbohidrat dan teristimewa dalam siklus asam sitrat yang penting dalam proses respirasi.
Gejala Defisiensi
Mg merupakan unsur mobil dalam tanaman dan segera ditranslokasikan ke bagian yang lebih muda dari bagian tanaman yang lebih tua. Pada beberapa spesies defisiensi muncul berupa klorosis internal daun, sedangkan pembuluh angkut daun tetap hijau. Pada saat defisiensi semakin parah, jaringan daun menjadi pucat merata, kemudian coklat dan nekrosis.
Sebagai akibat dari klorosis, tanaman yang kekurangan Mg memiliki laju fotosintesis yang lebih rendah, lintasan biosintetis kacau sebagai hasil dari penghambatan sejumlah proses transfosforilasi enzimatis dan senyawa N terlarut tredapat dalam kadar yang lebih tinggi di atas normal.
DIAGNOSIS DEFISIENSI
Terdapat banyak resiko dalam melakukan diagnosis secara terpisah terhadap sejumlah gejala yang ada, karena hasilnya mudah dikacaukan satu sama lain dan juga oleh pengaruh bahan kimia, kekeringan maupun penyakit.
Namun demikian menurut pengalaman dan pengetahuan tentang keadaan tanah yang berkaitan dengan beberapa gejala, maka kesemuanya dapat merupakan alat diagnostik yang berguna. Kunci pedoman yang diuraikan di bawah ini dapat bermanfaat dalam tujuan diagnosis itu :
| A. | Pengaruh lokal, terjadi sebagai pembecakan atau klorosis dengan atau tanpa becak nekrosis pada daun yang lebih bawah, sedikit atau tanpa pengeringan pada daun bawah. | |
| | 1). Daun bawah melekuk atau mengangkup ke bawah dengan becak kekuningan di ujung dan tepi. Becak nekrosis di ujung dan tepi. . . . . . . 2). Daun bawah klorosis diantara pembuluh utama pada ujung dan tepi dengan warna hijau pucat hingga putih. Biasanya tanpa becak nekrosis . . | (Kalium) (Magnesium) |
| B. | Pengaruh umum, terjadi penguningan dan pengeringan atau “ kebakaran “ pada daun-daun sebelah bawah. | |
| | 1).Tanaman berwarna hijau pucat, daun bawah kuning, kering dan berwarna coklat terang. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2).Tanaman berwarna hijau gelap, lebar daun menyempit dibanding panjangnya tanaman tak mencapai dewasa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | (Nitrogen) (Fosfor) |
| C. | Mati pucuk pada tunas terminal, yang didahului oleh nekrosis pada ujung atau pangkal daun muda yang mengalami stagnasi pertumbuhan | |
| | 1). Daun muda membentuk tunas terminal, berwarna hijau terang, diikuti dengan pelengkungan ke bawah yang khas di bagian ujung, kemudian nekrosis, sehingga bila terjadi pertumbuhan yang kedua maka bagian ujung dan tepi daun akan menghilang. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2). Pertumbuhan daun muda terhambat dan bagian pangkal berwarna hijau terang, diikuti dengan dekomposis di pangkal daun, dan jika terjadi pertumbuhan yang terakhir maka daun akan terpilin ; daun patah dan memperlihatkan penghitaman pada jaringan pembuluh . . . . . . . . . .. . . . | (Kalsium) (Boron) |
| D. | Tunas terminal tetap hidup, terjadi klorosis daun pucuk atau bagian atas, dengan atau tanpa becak nekrosis, pembuluh berwarna cerah atau hijau gelap | |
| | 1). Daun muda dengan becak nekrosis menyebar di seluruh daun yang klorosis, cabang pembuluh terkecil cenderung tetap hijau, menimbulkan pengaruh yang bisa diamati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2). Daun muda tanpa becak nekrosis, klorosis bisa atau tidak melibatkan pembuluh sehingga mengakibatkan daun berwarna hijau terang .. . . . . . . | (Mangan) (Copper) |
| E | Daun muda dengan pembuluh atau warna hijau cerah atau kegelapan yang sama seperti jaringan interveinal. | |
| | Berwarna hijau terang, tidak pernah putih atau kuning, daun bawah tidak mengering. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | (Sulfur) |
| F. | Daun muda mengalami klorosis, pembuluh utama berwarna hijau yang lebih gelap dari pada jaringan yang terletak diantara pembuluh angkut daun. | |
| | 1). Keseluruhan daun menjadi berwarna kuning pucat/ putih. . . . . . . . . 2). Terjadi klorosis interveinal (a). Pertumbuhan terminal terhambat dan membentuk ‘ roseta “ . . . . . . . (b). “ Mati bujang “ di bagian pucuk dan di sepanjang tepi daun . . . . . . . | ( Fe ) (Zn) (Cu) |
DAFTAR PUSTAKA
Edmond, J.B., T.L. Senn, F.S. Andrew and R.G. Halfacre, 1975. Fundamentals of Horticulture. Tata McGraw Hill Publ. Co. Ltd. New Delhi. 560 pp.
Fordham, R., and A.G. Biggs, 1985. Principles of Vegetable Crop Production. William Collins & Co. Ltd., London. 215 pp
Hartmann, T.H., A.M. Kofranek, V.E. Rubatzky, W.J. Flocker, 1988. Plant Science, Growth Development and Utilization of Cultivated Plants. Prentice Hall International, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey. 674 pp
Janick, J., 1972. Horticultural Science. W.H. Freeman and Co. San Francisco. 586 pp.
Sumeru Ashari, 1995. Hortikultura, Aspek Budidaya. UI Press, Jakarta. 485 hal.
Yogi Sugito, 1996. Ekologi Tanaman. Diktat Kuliah. Program Pasca Sarjana, Unibraw, Malang. 101 hal.
