Sabtu, 11 Juni 2011

FISIOLOGI PERKEMBANGAN TUMBUHAN


BAB I
PERTUMBUHAN TANAMAN
Pertumbuhan adalah  suatu proses yang dilakukan tanaman hidup pada lingkungan tertentu dan dengan sifat-sifat tertentu untuk menghasilkan kemajuan perkembangan dengan menggunakan faktor lingkungan.
Para ahli biologi mempertimbangkan paling sedikit empat defenisi istilah pertumbuhan  yang masing-masing mempunyai keunggulan sendiri-sendiri, tetapi tak ada satupun  yang dapat memuaskan semua keadaan seperti diuraikan berikut ini :
Ø  Pergandaan Protoplasma. Beberapa ahli fisiologis tanaman mengemukakan bahwa pergandaan protoplasma-bahan hidup sel-merupakan ukuran pertumbuhan yang paling tepat. Ini didasarkan atas fakta bahwa dalam tanaman yang sedang tumbuh seperti bibit tanaman, sebagian besar kandungan karbohidrat, lemak dan proteinnya dikonversi kedalam senyawa-senyawa yang lebih berfungsi dalam potoplasma dari sel-sel yang tumbuh dan baru terbentuk.
Ø  Perbanyakan Sel. Jumlah sel merupakan ukuran pertumbuhan yang cukup realistis. Jika suatu organisme atau organ tertentu dari organisme tersebut diambil contohnya, kemudian jumlah selnya dihitung maka pertumbuhan organisme atau organ tersebut dapat dinyatakan dalam tingkat pertambahan jumlah sel.
Ø  Pertambahan Ruang. Defenisi pada pertambahan ruang ini merupakan salah-satu yang paling tepat dari sudut morfologis akan tetapi banyak masalah dalam penerapannya, misalnya volume daun dorgis (turgid) bukanlah suatu yang permanen. Daun dapat layu yang mengakibatkan volume mengecil dan batang pohon apabila diukur secara teliti sering menunjukkan fluktusi siang dan malam hari. Diameter (volume) batang lebih kecil pada siang hari daripada malam hari karena perbedaan kandungan air atau kedorgisan sel pada batang.
Ø  Pertambahan Bobot Kering. Bobot kering digunakan untuk mengukur laju fotosintesis. Produksi tanaman biasanya lebih akurat dinyatakan dengan ukuran bahan kering dari berat segar (basah) yang dapat mempengaruhi kondisi kelembapan. Misalnya, biji yang dikecambahkan  dalam keadaan gelap tidak termasuk kategori pertumbuhan  bila diukur dalam pertambahan berat kering.
FENOLOGI TANAMAN
Perubahan penampilan tanaman dikenal dengan istilah perkembangan fenologi. Masa vegetatif tanaman memiliki 2 jenis pertumbuhan vegetatif yaitu :
·         Determinate, yaitu masa vegetatif akan terus berlangsung sampai saat sebelum masa generatif  dimulai
·         Indeterminate, yaitu masa vegetatif  yang terus berlangsung pada masa generatif yang diawali dengan pembentukan bunga, diikuti pembentukan  dan pengisian buah, polong atau sejenisnya, kemudian diakhiri dengan masa pemasakan. 
1.3.  SISTEM TANAMAN
           Pendekatan sistem tanaman merupakan altenatif yang dapat digunakan untuk mempelajari tanaman dan proses pertumbuhan. Tanaman yang dipandang sebagai suatu sistem dibatasi secara sederhana dengan unsur-unsur pendukungnya yaitu :
i). Substrat karbohidrat, unsur hara dan air
ii). Biomassa tanamanyang terdiri dari organ fotosintesis (daun), penyerap unsur hara dan air (akar) dan penyimpan (biji)
iii). Proses fotosintesis, penyerapan unsur hara dan air dan sistensis biomassa.
1.3.1.  PERTUMBUHAN TINGKAT MOLEKULER
Tubuh tanaman tesusun dari unsur-unsur kimia yang berada dalam bentuk senyawa sederhana seperti karbon dalam senyawa karbohidrat monosakarida atau kompeks seperti nitrogen dalm molekul protein dan bahkan dalam bentuk bebas seperti ion K+. Unsur-unsur lain seperti nitrogen, sulfur dan fosfat   bergabung kepada senyawa-senyawa dalam jumlah yang sangat kecil. Dari segi komposisi unsur karbon, hidrogen, dan oksigen menempati bagian terbesar bahan tanaman. Misalnya, komposisi bahan kering tanaman (sekitar 25% dari bahan segar) terdiri dari 44% karbon. Unsur-unsur karbon tanaman yang berasal dari gas karbondioksida di atmosfer diikat dalam bentuk karbohidrat melalui proses fotosintesis. Senyawa ini kemudian digunakan untuk membentuk senyawa lain yang dibutuhkan dalam aktifitas metabolisme atau diakumulasi dalam sel organ tertentu.

1.3.2.  PERTUMBUHAN TINGKAT  TANAMAN
            Sistem tanaman pada tingkat tanaman menekankan pada peristiwa yang terjadi pada keseluruhan tanaman atu organ-organ tanaman. Peristiwa yang terjadi pada sistem tanaman dapat dimulai dari perkecambahan biji atau bahan tanam lain-seperti stek. Setelah bahan tanam itu ditanam, substrat yang terdapat didalamnya (karbohidrat, lemak dan protein) akan mengalami perombakan secara enzimatik untuk mendukung aktifitas embrio atau tunas membentuk bakal tanaman yang kemudian membentuk organ-organ utama tanaman  seperi batang, daun  dan akar. Pembentukan awal organ-organ ini dengan demikian tergantung kepada cadangan karbohidrat  dan unsur hara dalam biji  serta efisiensi metabolisme. Tanamn kemudian tumbuh dan berkembang mengikuti program ontogeny dimana aktivitas dari proses-proses yang mendukung pertumbuhan disinkronisasi sedemikian rupa dalam membentuk biomassa tanaman yang maksimal sesuai dengan kondisi lingkungan.
1.3.3.  MODEL TANAMAN
            Unsur-unsur model yang digunakan sebagai faktor pembatas yang menentukan produksi biomassa adalah lumbung substrat dalam tubuh tanaman  dan proses pertumbuhan yang dikendalikan oleh efisiensi pertumbuhan.
1.4.   ORGANISASI TUBUH TANAMAN
            Sistem tanaman tesusun dari bagian-bagian  tubuh tanaman  yang secara bersama  bersatu membentuk dan menentukan pola hidup tanaman. Ada tingkat organisasi mulai dari keseluruhan bagian tubuh tanaman, bagian organ utama tanaman, sel, jaringan,organela sampai pada tingkat molekuler.
1.5. SIFAT TANAMAN
1.5.1.  Sifat Alam Tanaman
            Tanaman yang tumbuh pada alam  lingkungannya merupakan suatu objek  yang jauh dari jaangjaauna penelitian.


1.5.2.  Sifat Ontogeni
            Penampilan tanaman sangat dikendalikan oleh sifat dalam tanaman yang dipengaruhi oleh faktor –faktor lingkungan. Istilah ontogeni digunakan utnuk menggambarkan arus inforamasi genetik  yang mengatur perubahan penampilan tanaman.

BAB II
TANAMAN DAN LINGKUNGAN
2.1. KERAGAMAN PERTUMBUHAN
Salah satu aspek penting dalam hubungan  tanaman dengan lingkungannya dari sudut analisis pertumbuhan tanaman adalah keragaman tanaman. Perbedaan lingkungan  merupakan keadaan yang sering menjadi penyebab keragaman penampilan tanaman dilapangan.
Keragaman penampilan tanaman dapat akibat perbedaan sifat dalalm tanaman (genetik) atau perbedaan keadaan lingkungan atau kedua-duanya. Apabila keragaman tanaman masih tetap timbul sekalipun bahan tanam dianggap mempunyai susunan genetik  yang sama (berasal dari tanaman yang sama) dan ditanam pada tempat yang sama, ini berarti cara yang diterapkan tidak mampu menghilangkan perbedaan sifat dalam tanaman atau keadaan lingkungan atau kedua-duanya.
2.1.1. Faktor Genetik
            Perbedaan susunan genetik merupakan salah satu faktor penyebab keragaman penampilan tanaman. Pada tanamn yang menyerbuk sendiripun, susunan genetik dapat berbeda diantara biji yang berasal dari tanaman yang berbeda bahkan mungkin dari tanaman yang sama. Kerusakan DNA yang dapat menghasilkan susunan genetik yang berbeda dapat terjadi pada biji selama penyimpanan. Ini berhubungan dengan radikal bebas.
            Dari uraian diatas, keragaman penampilan tanaman akibat perbedaan susunan genetik selalu mungkin terjadi seklaipun bahan tanam yang digunakan  berasal dari jenis tanaman yang sama. Namun perlu diingat bahwa susunan genetik yang berbeda tidak selalu seluruhnya diekspresikan  atau hanya diekspresikan sebagian yang memungkinkan  mengakibatkan hanya sedikit perubahan penampilan tanaman.
            Salah satu analisis yang umum digunakan untuk mengevaluasi sumbangan perbedaan genetik terhadap keragaman penampilan tanaman sumbangan perbedaan genetik terhadap keragaman penampilan tanaman adalah heritabilitas dengan persamaan :
h2 = V (P)- V(E)/V(P)
2.1.2. Faktor Lingkungan
            Lingkungan tanaman merupakan gabungan dari berbagai macam unsur yang dapat dikelompokkan kedalam dua bagian yaitu unsur penyusun lingkungan diatas tanah  dan lingkungan dalam tanah. Keadaan lingkungan yang bevariasi dari stu tempat ketempat  lain dan kebutuhan tanaman akan keadaan lingkungan yang khusus mengakibatkan keragaman  jenis tanaman yang berkembang dapat terjadi menurut perbedaan tempat. Keragaman pertumbuhan tanaman bahkan tidak hanya terdapat diantara tempat dan waktu yang berbeda. Tanaman akan melakukan adaptasi terhadap perubahan lingkungan diluar dari tingkat optimum dan dapat meyelesaikan hidupnya secara lengkap asalkan keadaan lingkungan tidak  melebihi batas fisiologis proses kehidupan.
2.1.3. Pengaruh Masa Lalu
            Peristiwa dalam tanaman berjalan dengan waktu sejalan dengan arah waktu entropi. Selama proses ini berlangsung , tanaman berada dibawah pengaruh faktor lingkungan  dan setiap unsur dan proses yang menyusun kehidupan tanaman  dapat dipengaruhi dengan berbagi cara oleh keadaan lingkungan yang ada pada saat itu.
            Karena pengaruh faktor lingkungan merupakan fungsi dari waktu yakni keadaan lingkungan  berjalan dengan waktu dan waktu dibutuhkan agar keadaan lingkungan dapat menghasilkan pengaruh pada tanaman sehingga tanaman atau bagian tanaman pada suatu saat sering dinyatakan sebagai epitop dari masa lampau.
2.1.4. Bahan Tanam
Bahan tanam seperti biji atau bagian vegetative merupakn modal awal pertumbuhan tanaman sehingga perbedaan dalam keadaan fisik dan biokimiawi bahan tanam yang sering dinyatakan dinyatakn kualitas dalam arti luas. Keadaan bahan tanam juga sangat menentukan keragaman perrtumbuhan  pada tanaman yang dikembangbiakkan dari bagian vegetatif. Keseragaman bahan tanam ditinjau dari kandungan mineralnya tidak hanya pentig dari segi keragaman pertumbuhan tananam. Masalah keragaman kualitas bahan tanam sangat luas , misalnya masalah dormansi dan kerusakan  dalam penyimpanan  dapat mempunyai peranan penting dalam keragaman prtumbuhan tanaman.
2.2. TANGGAPAN TANAMAN
            Informasi yang dapat diketahui dalam tanggaapan tanaman adalah
Ø  Jenis perubahan (perubahan sifat  atau perubahan pada bagian tanaman)
Ø  Bentuk perubahan(menurun atau meningkat) termasuk akibat perubahan  dua atau lebih factor lingkungan
Ø  Tingkat perubahan
Ø   Proses perubahan (mekanisme yang menyebabkan perubahan )
2.2.1. Bentuk Tanggapan
            Bentuk tanggapan tanaman terhadap perubahan linkungan  dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu positif dan negatif yang dapat diartikan secara sederhana dengan peningkatan dan penurunan ukuran tanaman . Kalau ditinjau dari segi waktu, tanggapan tanaman akan terletak diantara dua ekstrim yaitu terjadi dalam waktu yang cepat  dengan perubahan ukuran tanaman yang besar (sensitif)  atau sebaliknya dengan perubahan kecil (insensitif) menjelang tingkat perubahan akhir  dicapai.
Pengertian akan tanggapan yang berbentuk linier dapat dihasilakn seperti uraian berikut :
δM/δL  = k
2.2.2. Transformasi
            Tanggapan yang tidak linier sangat sulit dianalisis dan ditafsrkan. Ada sebahagian data tanggapan yang tidak linier dapat mudah dianalisis melalui tranformasiny ke bentuk linier. Misalnya dalam hal M yang menunjukkan penyebaran yang mengikuti model eksponensial dengan peningkatan L dengn bentuk persamaan :
M = Mo . ekl
atau     ln M = lnMo + Kl
eM = a . Lb
maka   M = lna +b lnL
2.2.3. Interaksi
            Tanggapan tanaman terhadap beberapa unsur  ini tidak sederhana dan interaksi dapat terjadi diantara unsur-unsur lingkungan tersebut. Misalnya fotosintesis tidak atau hanya sedikit memberikan tanggapan kepada peningkatan atau penurunan ketersediaan CO2  dari keadaan norma apabila cahaya rendah.
2.3. PENGELOLAAN TANAMAN
            Pengelolaan tanaman yang tumbuh pada lingkungan alami atau semi alami mempunyai peranan penting dalam upaya memperkecil keragaman tanaman . Tanaman yang tumbuh kurang baik karena kekurangan air atau karena unsur hara atau karena serangan hama  dan penyakit  sekalipun seragam tidaklah diharapkan karena tidak akan menggambarkan pertumbuhan yang normal.
2.3.1. Pengaturan Tanaman
            Pengaturan jarak tanam merupakan salah satu cara untuk menciptakan faktor-faktor yang dibutuhkan tanaman dapat tersedia secara merata bagi setiap individu tanaman  dan untuk mengoptimasi  penggunaan factor lingkungan yang tersedia. Jarak tanaman yang paling ideal adalah model belah ketupat yang juga dikenal dengan model heksagonal.
2.3.2. Pemeliharaan
            Tanaman perlu dipelihara sebaik mungkin untuk menghindari faktor yang diluar perlakuan mempengaruhi percobaan atau membaurkan pengaruh perlakuan yang sedang diuji. Ini dapat meliputi pemupukan, pengairan dan pengendalian gulma, hama dan penyakit. Dalam studi pertumbuhan tanaman dalam keadaan lapang, sampel tanaman untuk pengamatan berkala sering  tidak merupakn perlakuan tetapi hanya  diambil dari petak-petak percobaan yang mengandung beberapa tanaman  yang dianggap dapat mewakili populasi.   

BAB III
PENGAMATAN PERTUMBUHAN
Beberapa pedoman yang dapat digunakan dalam pemilihan parameter pertumbuhan  akan diuraikan sebagai berikut :
3.1. SASARAN PENGAMATAN
Keinginan untuk menjelaskan tanggapan tanaman kepada perlakuan yang diuji pada parameter utama membutuhkan pengamatan akan parameter penunjang lain. Parameter penunjang ini adalah yang berada pada tingkat hirarki tanaman yang lebih rendah.
3.1.1.      Ukuran Sel
Karena ukuran tubuh tanaman pada dasarnya ditentukan oleh jumlah dan ukuran sel, maka pertumbuhan tanaman yang banyak berhubungan dengan perubhan ukuran, pada hakikatnya  dapat diamati sampai pada tingkat sel. Pada tanaman tingkat tinggi, jumlah sel tidak selalu dapat mencerminkan pertumbuhan. Misalnya, embrio pada awal perkembangan mengalami pembelahan zigot menjadi sel-sel yang lebih kecil tanpa diikuti dengan erubahan embrio.
3.1.2.      Unit Karbon Reduksi
Tanaman dapat dipandang sebagai suatu bangunan  dari satuan-satuan karbon reduksi karena bahan tanaman sebagian besar tersusun dari bahan karbon  yang direduksi  dalam prses fotosintesis. Penaksiran kandungan total karbon dapat tidak cukup karena tidak dapat  menggambarkan jumlah reduksi karbon dari masing-masing bagian.
3.1.3.      Biomasaa Tanaman
Biomassa tanaman adalah massa bagian hidup tanaman. Ini berbeda dengan berat, tetapi keduanya  mempunyai hubungan dengan persamaan :
W = mg atau m = W/g
Biomassa tanaman merupakan ukuran yang paling sering digunakan untuk mnggambarkan dan mempelajari pertumbuhan tanaman. Ini didasarkan atas kenyataan bahwa taksiran biomassa (berat) tanaman relatif  mudah diukur dan merupakan integraasi dari hampir semu peristiwa yang dialami tanaman sebelumnya. Pengukuran biomassa tanamn dapat dilakukan  melalui penimbangan  bahan tanaman yang sudah dikeringkan tetapi data biasanya disajikan  dalam satuan berat yang akan proporsional dengan  biomassa  apabila tempat yang sama digunakan selama penimbangan.
3.1.4.      Daun
Daun secara umum dipandang sebagai organ produsen  fotosintesis utama. Maka pengamatandaun sangat diperlukan selain sebagai indikator pertumbuhan juga sebagai data penunjang untuk menjelaskan proses pertumbuhan yang terjadi seperti pada pembentukan biomassa tanaman. Pengamtan daun dapat didasarkan atas fungsinya sebagai penerima cahaya dan alat fotosintesis dimana ketebalan daun menentukan absorbsi cahaya.
3.1.5.      Tinggi Tanaman
Tinggi tanaman  merupakan ukuran tanaman yang sering diamati baik sebagai indikator pertumbuhan  maupun sebagai parameter yang digunakan untuk mengukur pengaruh lingkungan  atas perlakuan yang ditetapkan. Pengukuran tinggi tanaman dapat dilakukan tanpa merusak tanaman. Penaksir tinggi tanaman dapt dilakukan dengan pendekatan geometri.
3.1.6.      Akar
Peranan akar dalam pertumbuhan tanaman sama pentingnya dengan tajuk. Sebagai gambaran, kalau tajuk berfungsi untuk menyediakan karbohidrat melalui proses fotosintesis maka fungsi akar adalah menyediakan unsur hara dan air yang diperlukan  dalam metabolisme tanaman. Rumus untuk mengukur luas permukaan akar dengan persamaan berikut :
La =
3.1.7.      Morfologi Tanaman
Respon fotosintesis kepada cahaya baik pda tanaman C4 seperi pada tanaman jagung yang mempunyai tingkat kejenuhan cahaya tinggi, maupun pada tanaman C3 seperti pada tanaman kacang-kacangan yang mempunyai tingkat kejenuhan cahaya rendah.
3.1.8.        Fenologi Tanaman
Perkembangan tanaman merupakan bagian tanaman yang tidak dapat dipisahkan  dari pertumbuhan tanaman. Pengamatan fenologi tanaman yang sering dilakukan adalah perubahan masa vegetatif  ke masa generatif  dan panjang masa generatif. Ini biasanya  didekati dengan pengamatan umur berbunga,  pembentukan biji untuk tanaman biji-bijian dan saat panen.
3.2.  PENGUKURAN LUAS DAUN
Ada beberapa metode pengukuran luas daun yaitu :
3.2.1.       Metode Kertas Millimeter
Metode ini hanya menggunakan kertas millimeter. Luas daun ditaksir berdasarkan jumlah kotak yang terdapat pada permukaan daun yaitu :
LD = n x L k
3.2.2.      Gravimetri
Luas daun ditaksir berdasarkan perbandingan berat replica daun dengan berat total kertas  seperti berikut :
LD =
3.2.3.      Planimeter
Merupakan alat yang sering digunakan untuk mngukur suatu luasan dengan bentuk yang tidak teratur dan berukuran besar seperti peta.
Rumus :
LD =  x L
3.2.4.      Metode Panjang Kali Lebar
Perhitungan luas daun  didasarkan atas persamaan :
LD = P x L x k
3.2.5.      Metode Fotografi
Dengan metode ini dimana tanaman ditempatkan pada suatu bidang datar yang berwarna terang (putih) dipotret bersama-sama dengan suatu penampang  lempeng (segi empat) yang telah diketahui luasnya.
3.3.  SAMPEL PENGAMATAN
3.3.1.         Ukuran Sampel Tanaman
Pengukuran pertumbuhan tanaman  harus dilakukan pada  populasi tanaman darimana sampel-sampel tanaman yang mewakili rata-rata populasi tersebut ditarik pada setiap waktu pengamatan
3.3.2.      Waktu Panen
Penentuan waktu panen dapat  menghasilkan gambaran  pertumbuhan yang cukup mewakili menjadi penting. Tujuan percobaan yang menyangkut pertumbuhan tanaman dapat digunakan dasar penentuan waktu pemgamatan.
3.3.3.      Prosedur Pengamatan
Rencana pengamatan yang meliputi jenis pengamatan, waku pemgamatan dan cara pengamatan  perlu dibuat secara cermat, rinci dan sistematis.
3.4.  PEMERIKSAAN DATA
Langkah pertama yang harus dilakukan dalam pemeriksaan data  adalah melihat  kemungkinan adanya  penyimpangan data dari sebaran umum data. Apabila pemeriksaan data sudah dilakukan tetapi masih ada sebaran data yang menyimpang maka hal itu harus dibiarkan dan jangan mengubahnya.





BAB IV
ANALISIS PERTUMBUHAN TANAMAN
Beberapa konsep dasar analisis  pertumbuhan tanaman dan penggunaannya serta bahan pertimbangan diuraikan  berikut
4.1.1.  Analogi Uniselluler
            Suatu analisis kuantitatif yang dikembangkan untuk menganilisis pertumbuhan tanaman adalah yang didasarkan pada proses pembelahan sel. Dalam pertumbuhan organisme uniselluler, proses yang dipertimbangkan terjadi  terdiri hanya dari pembelahan sel dan pembesaran sel dan differensiasi ysng terjadi hanya pada skala yang relatif  kecil. Karena itu pertumbuhan secara sederhana dapat digambarkan dalam pertambahan sel.
4.1.2.  Autokatalisis
            Konsep dasar lain yang dikembangkan untuk menggambarkan pertumbuhan tanaman adalah yang didasarkan pada suatu proses reaksi kimia. Konsep ini cukup berhasil diterapkan untuk menggambarkan perkembangan buah Cucurbita pepo, suatu organ dengan pertumbuhan terbatas pada bagian akhir masa pertumbuhan.
4.1.3.  Kuasi Zat
            Konsep ini ringkasnya adalah rasio (nisbah) berat kering total tanaman pada suatu akhir periode arbitrer dengan awalnya. Dengan pengertian lain, kuasi zat tersebut tidak hanya  menggambarkan kecepatan tumbuh tanaman atau kemampuannya menimbun bahan baru tetapi juga tempo dari proses ini berlangsung.
4.1.4.  Indeks Efisiensi
            Tingkat bunga didistilahkan dengan indeks efisiensi produksi. Pernyataan lain dari Blackman (1920) adalah efisisensi tanaman paling besar pada awal pertumbuhan dan kemudian agak berkurang, tetapi penurunan tersebut hanya sedikit hinggapembentukan bunga saat mana terjadi penyusutan indeks efisiensi yang nyata. Pernyataan Blackman yaitu pada pembentukan bahan baru tanaman (diukur dalam berat kering total) sebanding dengan ukuran tanaman itu sendiri dengan rumus sebagai berikut :
δW/δt  = RW
4.2.  APLIKASI ANALISA KUANTITATIF
            Suatu yang jelas kegunaan dari analisis kuantitatif pertumbuhan adalah bahwa gambaran pertumbuhan tanaman secara kuantitatif dan peristiwa-peristiwa yang mendukung proses pertumbuhan dapat diketahui lebih jelas. Tetapi dalam banyak penelitian, pengamatan parameter penelitian pertumbuhan tanaman  dan analisisnya sering dilakukan secara tradisional yaitu mengamati parameter pertumbuhan dan menganalisis sebagaimana yang dilakukan orang lain tanpa didasarkan atas tujuan ilmiah yang direncanakan.
4.3.  BAHAN PEMIKIRAN
Pelaksanaan dua atau lebih percobaan sederhana dimana hanya satu faktor diuji untuk setiap percobaan yang direncanakan secara cermat berdasarkan kaidah-kaidah statistik adalah jauh lebih baik dari pelaksanaan satu percobaan besar yang menguji banyak faktor sekaligus.

BAB V
ANALISIS INDIVIDU TANAMAN
Tujuan akhir dari analisis pertumbuhan tanaman adalah untuk mendapatkan cara  baik melalui pendekatan tanaman maupun lingkungan yang dapat ditempuh untuk mengatasi faktor pembatas hasil dalam pertumbuhan tanaman. Untuk itu analisis pertumbuhan tanaman barangkali akan lebih bermanfaat diuraikan melalui model pendekatan.
5.1.  PEMBAGIAN BIOMASSA
5.1.1.  Koefisien Pembagian
            Konsep ini didasarkan atas asumsi bahwa hasil tanaman tergantung pada produksi biomassa dan pembagian biomassa pada bagian yang dipanen. Kedua parameter ini untuk pembagian biomassa total kepada bagian yang dipanen dapat memberikan hasil yang sama tergantung pada cara perhitungannya.
            Produksi fotosintat yang meningkat akan diikuti secara proporsional dengan peningkatan hasil dengan rumus :
δQ/δW  = kh  
5.1.2.  Indeks Panen
            Cara yang sering digunakan untuk mendapatkan harga kh, digunakan hasil tanaman dibagi dengan berat kering total tanaman yang dikenal dengan indeks panen. Dapat diketahui dengan rumus :
HI = kh (1 – Wo/W )
atau       HI = kh -kh . Wo. (1/W)
HI = kh – m (1/w)
5.1.3.  Kapasitas Lubuk
Istilah kapasitas lubuk adalah istilah  yang umum dalam ilmu tanaman, kecuali lubuk yang digunakan untuk menyatakan tempat penampungan. Akumulasi fotosintat dalam lubuk berjalan dengan waktu maka kapasitas lubuk yang menentukan adalah ruang yang masih tersedia untuk penimbunan fotosintat lebih lanjut yang diistilahkan  dengan muatan lubuk,dengan rumus : δQ/δW  = kf .G
5.2.  PRODUKSI BIOMASSA
            Produksi biomassa mengakibatkan pertambahan berat dapat diikuti dengan pertambahan ukuran lain yang dapat dinyatakan secara kuantitatif. Pada tanaman dengan pertumbuhan terbatas, yang diistilahkan dengan determinat- masa vegetatif berhenti setelah masuk masa generatif – ukuran bagian vegetatif tidak banyak berubah selama masa generatif. Alasan pokok lain dalam penggunaan biomassa total tanaman adalah bahwa bahan kering tanaman dipandang sebagai manifestasi dari semua proses dan peristiwa yang terjadi dalam pertumbuhan tanaman.
5.2.1.  Laju Pertumbuhan Absolut
            Pada umumnya, pengamatan tanaman selalu dilakukan pada selang waktu yang sama. Pada penelitian yang melibatkan jenis tanaman yang  panjang siklus pertumbuhannya berbeda, produksi biomassa sering dinyatakan pada satuan massa pertumbuhan yang sama. Dalam kedua hal ini, perbedaan dalam produksi biomassa akan hanya ditentukan oleh pembentukan biomassa yang kemudian diistilahkan dengan laju pertumbuhan absolut dan dengan rumus :
G =  δt =   .  =
5.2.2.  Laju Pertumbuhan Relatif
            Perbedaan ukuran tanaman yang dinyatakan dalam biomassa dapat terjadi diantara tanaman dari umur yang sama sekalipun ditanam pada lingkungan dan mendapat perlakuan yang sama. Salah satu untuk mengatasi masalah diatas adalah dengan menggunakan laju pertumbuhan relatif (LPR) dengan rumus sebagai berikut :
LPR = δW/δt = R.W
5.2.3.  Pengaruh Ontogenik Dan Lingkungan
            Kemungkinan ada keinginan untuk mempelajari pengaruh lingkungan. Dalam tujuan ini, LPR tentu harus bebas dari pengaruh ontogeni. Apabila pengaruh ontogeni sedemikian besar, tidak akan mugkin dipisahkan dari pengaruh lingkungan. Kenyataan ini mengingatkan bahwa LPR adalah indeks yang sulit diinterpretasikan dalam mempelajari pengaruh lingkungan karena pengaruh ontogeni tersebut.
5.2.4.  Perbedaan Spesies
            Dalam aspek biosintesis, tanaman yang mengandung banyak protein per unit biomassa seperti tanaman kacang-kacangan akan membentuk biomassa yang lebih sedikit persatuan substrat (karbohidrat) yang tersedia dari tanaman yang mengandung protein  lebih sedikit seperti tanaman serealia. Pengaruh dari faktor-faktor ini dapat dinyatakan dengan rumus :
G = ϵ (Pg x 0,68 – m W)
5.3.  HARGA SATUAN DAUN
            Analisis yang dapat dilakukan adalah yang diterapkan pada produksi biomassa, sehingga parameter laju pertumbuhan daun absolut dan laju pertumbuhan daun relatif dapat dikembangkan. Tetapi kemampuan suatu satuan daun menghasilkan biomassa yang kemudian diistilahkan dengan satuan daun dan luas daun merupakan aspek daun yang banyak mendapat perhatian dalam analisis prtumbuhan.
5.3.1.  Konsep Awal
            Hasil analisis membawa suatu gagasan untuk membagi LPR dan NLD, dapat ditunjukkan dengan rumus :
 =  =  x
5.3.2.  Model Terapan HSD
5.3.2a.  HSD Konstan
            Jika HSD dianggap konstan pada selang waktu yang dipertimbangkan dapat diketahui dengan rumus :
HSD =   =  = W2 – W1
LD menuingkat linier dengan rumus : HSD =
LD meningkat eksponensial dengan rumus : LD = p eqt
5.3.2b.  HSD Tidak Konstan
            Dapat ditunjukkan dengan rumus : HSD’ (T2 – T1) =
Luas daun konstan dengan rumus : HSD’ 1/LD(T2 – T1)
Hubungan W dengan LD Linier dengan rumus : W = a + b LD
Hubungan W dengan LD kuadratik dengan rumus : W = h + k LD2
5.3.3.  Dilemma HSD
            Persamaan HSD yang dikembangkan berdasarkam asumsi HSD tidak konstan dan hubungan diantara berat kering total dengan luas daun adalah linier dan kuadratik adalah paling banyak digunakan. Akan tetapi ada masalah dalam penerapan masalah ini adalah bahwa data tidak selalu tersedia dalam junlah yang cukup untuk menentukan persamaan manakah yang harus digunakan.
5.4.  KARAKTERISTIK DAUN
            HSD berbeda diantara tanaman baik akibat perbedaan lingkungan atau umur tanaman disebabkan oleh karakteristik daun yang brhubungan dengan proses fotosintesis yang meliputi sifat intersepsi dan konversi radiasi matahari atau cahaya serta penyerapan reduksi CO2. Semua sifat ini dapat berubah dengan umur tanaman atau karena perbedaan lingkungan atau perlakuan tanaman.
5.4.1.  Nisbah Luas Daun
            Harga nisbah luas daun dapat dirumuskan dengan :
NLD =  =
5.4.2.  Nisbah Berat Daun
            Dapat dirumuskan dengan : NBD = BD/W
5.4.3.  Luas Daun Spesifik
Luas daun spesifik dengan rumus : LDS = LD/BD

BAB  VI
ANALISIS KOMUNITAS TANAMAN
6.1.  LAJU PERTUMBUHAN DAUN RELATIF
            Laju pertumbuhan daun relative mempunyai persamaan umum sebagai berikut :
RD = RL =  x

6.2.  HUBUNGAN LPRD DENGAN LPR
Hubungan LPRD (RD) yang menentukan besaran organ fotosintesis utama dengan LPR (R) menarik untuk dievaluasi karena ini dapat memberikan informasi mengenai strategi tanaman dalam penggunaan model yang diinvestasikan dalam bagian produktif.
6.3.  HSD INDIVIDU DAN KOMUNITAS TANAMAN
            HSD dari suatu komunitas akan melibatkan luas tanah karena C adalah produk dari HSD dengan luas daun maka :
C = HSD.LD dan  .  = HSD . LD
6.4.  INDEKS LUAS DAUN
            Indeks Luas Daun (ILD) yang dibatasi dengan pengertian perbandingan Luas daun total dengan Luas tanah yang ditutupi atau Luas daun diatas suatu Luasan tanah disebut Leaf Area Indeks (LAI). Apabila A digunakan untuk Luas tanah dan LD adalah Luas daun total diatas Luas tanah A maka :
ILD = LAI =
            Luasan daun dari seluruh tanaman dengan Luasan tanah yng ditempati tersebut akan menghasilkan ILD seperti yang ditunjukkan persamaan :
ILD =
6.5.  MASA LUAS DAUN
            Karakteristik pertumbuhan dapat digunakan tidak hanya untuk komunitas tapi juga individu tanaman dan dibatasi sebagai ukuran kemampuan tanaman menghasilkan serta memelihara Luas daun dan karenanya semua kesempatan asimilasi. Persamaan sederhana yang lebih sering digunakan untuk menghitung MLD dari dua hsl pengamatan adalah :
MLD =

6.6.  KARAKTERISTIK PERAKARAN
6.6.1.  Akar Dan Pertumbuhan Tanaman
            Akar adalah bagian yang tidak dapat terpisahkan dari tanaman dan mempunyai fungsi yang sama pentingnya dengan bagian atas tanaman. Konsep ini menekankan bahwa potensi pertumbuhan akar perlu dicapai sepenuhnya untuk mendapatkan potensi pertumbuhan bagian atas tanaman. Konsep lain yang berkembang kemudian adalah kendali lingkungan yang menekankan faktor lingkungan sebagai faktor yang menentukan pertumbuhan akar.
6.6.2.  Parameter Akar
            Parameter akar yang dapat diamati langsung adalah berat akar, jumlah akar, dan panjang akar. Sedang Luas permukaan akar dan volume akar biasanya diperoleh dengan penafsiran. Indeks yang dapat dibentuk dari berat akar adalah Nisbah Berat Akar (NBA) yaitu Nisbah Berat Akar dengan biomassa total tanaman. Ini dapat digunakan untuk menjelaskan efisiensi akar dalam mendukung pembentukan biomassa total tanaman.
6.7.  TRANSMISI CAHAYA
            Penyebaran daun mengakibatkan kuanta cahaya yang diterima tiap helai daun tidak sama ini adalah akibat pemadaman cahaya yang membawa kepada laju fotosintesis pada lapisan tajuk karena fotosintesis merupakan suatu proses vital dalam pertumbuahan tanaman.
6.7.1.  Nisbah Transmisi Cahaya
            Parameter yang sering digunakan adalah nisbah transmisi cahaya (NTC) yaitu hasil bagi dari kuanta cahaya pada suatu lapis tajuk, Iy (permukaan tanah), dengan kuanta cahaya diatas permukaan tajuk,I0, yaitu cahaya langsung, dengan persamaan :
NTC = Iy/ I0
6.7.2.  Koefisien Pemadaman
            Integrasi dalam batas lapisan daun paling atas hingga pada lapisan daun paling bawah tertentu akan menghasilkan cahaya yang jatuh pada suatu lapisan daun dalam tajuk dan pada lapisan daun teratas (cahaya datang), lapisan daun yang ekuivalen dengan Luas daun atau indeks Luas daun dan konstanta dikenal dengan koefisien pemadaman. Rumus nisbah transmisi cahaya dengan berdasarkan koefisien pemadaman :
k = ln NTC / - L
6.8.  FENOLOGI TANAMAN
            Perkembangan tanaman yang dinyatakan perubahan fase keadaan tanaman dikenal dengan istilah fenologi yang dibatasi dengan fase perkembangan kemajuan dari pertumbuhan tanaman. Ini merupakan ekspresi genotip bersama lingkungan dimana operon genetik mengendalikan  pertumbuhan tanaman dalam rangkaian kisaran arus (arus ontogenik) dan lingkungan berfungsi sebagai modifikasi dari arus tersebut. Pembagian sederhana yang lazim digunakan / diterapkan adalah fase generatif dan fase vegetatif.
6.8.1.  Masa Termal
            Temperatur merupakan salah satu faktor utama lingkungan yang menentukan laju perkembangan tanaman. Empirisme mengenai ketergantungan laju proses tanaman kepada temperatur memprakarsai pengembangan konsep derajat harian yang juga dikenal dengan masa termal.

BAB VII
BIOENERGI PERTUMBUHAN TANAMAN
7.1.  BIOENERGI
7.1.1.  Respirasi
            Proses respirasi terdiri dari tiga lintasan yaitu glikolisis, siklus krebs, oksidasi terminal (transfer elektron). Semua lintasan ini digunakan dalam respirasi aerobik yang membutuhkan oksigen pada bagian ujung oksidasi terminal, dan karenanya tipe respirasi ini umum juga dikenal istilah fosforilasi oksidatif. Apabila oksigen tidak digunakan maka respirasi disebut respirasi anaerobic (fermentasi) hanya menggunakan lintasan dengan hasil akhir asam laktat atau etanol.

7.1.2.  Kegunaan Bioenergi
            Pengembangan konsep respirasi yang dibagi menjadi dua komponen yaitu respirasi pertumbuhan dan respirasi pemeliharaan. Untuk tanaman, definisi respirasi pertumbuhan yang sama kiranya dapat diterapkan, dan respirasi pemeliharaan dipertegas sebagai kebutuhan energi dalam pemeliharaan “Status Quo” bahan tanaman yang sudah ada seperti proses pembaruan protein. Kegunaan bioenergi itu antara lain :
·         Energi dn Reduktan
·         Sintesis Bahan Sel
·         Pemeliharaan Tubuh Tanaman
7.2.  MODEL BIOENERGI PERTUMBUHAN
7.2.1.  Model Fenomenologi
            Penyederhanaan persamaan R = k1P + cW dimana persamaan ini dikenal dengan model fenomenologi menunjukkan bahwa respirasi tanaman berbanding lurus dengan tingkat fotosintesis dan biomassa tanaman.
7.2.2.  Model Konservasi
            Prinsip dasar dari persamaan yang diturunkan adalah hukum termodinamika I mengenai konservasi atau kekekalan massa atau energi, sehingga model yang diturunkan model konservasi. Penggunaan substrat yaitu pemeliharaan tubuh tanaman dan pertumbuhan atau pembentukan biomassa baru dengan rumus :
∆S = Pg∆t
7.2.3.  Model Daur Ulang
            Konsep dasar yang digunakan dalam pengembangan model daur ulang tersebut adalah bahwa biomassa diasumsikan mengandung bahan simpanan yang berfungsi sebagai substrat pertumbuhan. Bahan simpanan ini yang sebagian berasal dari hasil fotosintesis langsung dioksidasi untuk sintesis senyawa bioenergi melalui respirasi bersamaan dengan pembentukan bagian struktur tanaman. Bahan struktur tanaman terdiri dari bahan yang tidak dapat dirombak dan yang dapat dirombak. Bahan terakhir ini dalam rombakan akan menghasilkan bahan simpanan kendali yang dapat digunakan untuk metabolisme sebagaimana substrat.
7.2.4.  Model Koefisien Tidak Konstan
            Peneliti mendapatkan bahwa koefisien respirasi pemeliharaan (m) menunjukkan hubungan yang berbanding terbalik dengan berat total polong yaitu
m = b + (a/W)
7.3.  METODE PENAKSIRAN PARAMETER
7.3.1.  Manipulasi Persamaan
            Persamaan yang digunakan :
LRS = (1 - YG)TPS + mYG
7.3.2.  Manipulasi Pengamatan
            Metode Surut Gelap. Pengamatan pertukaran CO2 tanaman yang dilakukan untuk mendapatkan konstanta atau turunannya disebut metod surut gelap. Dalam metode tersebut, masukan CO2 bersih dan data keluaran CO2 diperoleh selama masa gelap yang diperpanjang sampai laju pengeluaran telah surut mendekati suatu harga konstan.
            Metode Dinamik. Hubungan keluaran CO2 selama masa gelap dengan masukan CO2 bersih selama masa terang dianalisis dengan regressi linier. Variasi masa terang dan masa gelap diperoleh dengan mengubah kerapatan curah foton.
            Metode Pertumbuhan Nol. Jika jumlah masukan total CO ke dalam tanaman dianggap sebagai substrat yang tersedia untuk kegiatan tanaman dan akumulasi harian karbon tanaman dianggap sebagai pertambahan bahan tanaman (biomassa) hasil pertumbuhan.
            Model Eksponensial Ganda. Model ini juga digunakan apabila tanaman ditempatkan dalam keadaan gelap secara terus menerus. Berdasarkan fenomena ini, peneliti mendapatkan bahwa model eksponensial ganda dapat menggambarkan cukup baik hubungan diantara  kandungan 14C.

7.4.  BIOENERGI SERAPAN HARA
            Serapan Ion. Pengunaan energi, yang dinyatakan dalam reespirasi dan diukur dari penggunaan Oksigen, untuk serapan ion dipelajari pada tanaman jagung dengan mengalisis hubungan respirasi akar  dengan serapan ion.
            Fiksasi Nitrogen. Kebutuhan energi untuk proses di luar sintesis bahan tanaman dan pmeliharaan tubuh tanaman dapat juga didemonstrasikan dengan jelas pada tanaman leguminosa yang aktif memfiksasi nitrogen dari atmosfir. Ruang tumbuh terbagi kedalam dua ruangan yang dapat dibuat kedap udara yaitu ruang atas untuk bagian tajuk dan ruang bawah untuk bagian akar.
BAB VIII
MODEL PERTUMBUHAN
            Sistem yang dianalisis kemudian hanyalah tiruan sederhana dari sistem sesungguhnya yang dipelajari disebut model. Model pertumbuhan biasanya berkenaan dengan hubungan diantara proses pertumbuhan dengan faktor pengendali utama produknya.
8.1.  MODEL SIGMOID
            Suatu hasil pengamatan pertumbuhan tanaman yang paling sering dijumpai khususnya pada tanaman setahun adalah biomassa tanaman yang menunjukkan pertambahan mengikuti bentuk S dengan waktu dikenal dengan nama model sigmoid.
8.1.1.  Eksponensial Tikungan Tajam
            Model eksponensial dengan tikungan tajam adalah bahwa tanaman itu disamakan dengan mesin yang dapat menghasilkan produk. Rumusnya yaitu :
δW/δt = μW
8.1.2.  Monomolekuler
            Model pertumbuhan moonomolekuler dikembangkan dari peristiwa yang terjadi dalam reaksi kimia sederhana yaitu reaksi tingkat pertama yang tidak dapat balik. Umpamakan dalam suatu reaksi substrat A berubah menjadi produk B :


 

            Berdasarkan pernyataan di atas, laju perubahan reaktan A dengan waktu adalah :
δA/δt = -kA
8.1.3.  Gompertz
            Model pertumbuhan gompertz diturunkan berdasarkan asumsi bahwa substrat pertumbuhan tidak terbatas, sehingga mesin pertumbuhan selalu dijenuhi oleh substrat. Asumsi pada persamaan gompertz dengan waktu dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan diferensial :
δμ/δt = -Dμ
8.1.4.  Model Richards
            Model yang dikembangkan oleh von Bertalanffy (1957) untuk menggambarkan pertumbuhan hewan diterapkan pertama oleh Richards untuk tanaman dan disebut model Richards. Carson tahun 1974 mengandalkan model Richards untuk menghasilkan deskripsi pertumbuhan. Pola pertumbuhan model Richards tergantung pada parameter n. Model Richards akan sama dengan model monomolekuler untuk n = -1, logistik untuk n = 1 dan gompertz jika n = 0. Persamaan diferensial untuk mengembangkan persamaan Richards :
δW/δt = kW (Wan - Wn)/nWan
8.1.5.  Model Chanter
            Suatu model pertumbuhan yang merupakan gabungan persamaan logistic dan gompertz dengan parameter – parameter yang mempunyai pengertian sama dikembangkan oleh Chanter (1976). Laju pertumbuhan tanaman dapat dinyatakan dalam persamaan :
δW/δt = μW(1 - W/B)e-Dt
8.2.  ALLOMETRI
            Allometri pada tanaman adalah studi tentang hubungan pertumbuhan diantara bagian – bagian tanaman. Konsep ini mula – mula dikembangkan pada hewan dimana sering dijumpai suatu hubungan yang erat diantara bagian – bagian tubuh yang berbeda. Sebagai contoh pada tanaman, hubungan yang erat dijumpai diantara panjang dan diameter buah labu, panjang dan  lebar daun tropaeolum, berat kering dari dua bagian tanaman dan bahkan hasil pengukuran pada tingkat monomolekuler.
8.2.1.  Aspek Matematis
            Dengan rumus :
1/P dP/δt = k(1/Q)δQ/ δt
8.2.2.  Aspek Fisiologis
            Dengan rumus :
δP1/ δP2 = Q/Q

BAB IX
KOMPETISI
Kompetisi adalah peristiwa yang sangat umum terjadi dalam suatu kehidupan sehari – hari dan sudah disadari sejak lama sebagai faktor penting dalam kehidupan. Dalam evolusi organik, Erasmus Darwin mengemukakan bahwa organisme berkembang dalam persaingan satu sama lain untuk keberadaannya atau untuk jenis betina dari spesiesnya. Fakta lain yang menunjukkan kesadaran akan kompetisi adalah praktik penjarangan tanaman dan pengurangan cabang tanaman.
9.1.  PENGERTIAN KOMPETISI
            Kompetisi berasal dari kata latin yaitu “competere” yang berarti meminta atau meminta – minta untuk hal yang sama  dengan yang dilakukan pihak lain. Dalam kamus Inggris kompetisi dibatasi dengan pengertian aksi dari usaha untuk mendapatkan apa yang diusahakan pihak lain untuk didapat pada waktu yang sama. Pengertian kompetisi yang lebihb sederhana dan mungkin lebih realistis dikemukakan oleh Braakhekke (1980) yang membatasi kompetisi sebagai suatu proses partisipasi sumber daya lingkungan yang  terdapat dalam keadaan kurang yang disebabkan oleh kebutuhan serentak dari individu – individu tanaman yang dapat membawa kepada kekurangan tingkat pertumbuhan dan kapasitas reproduksinya.
9.2.  KOMPETISI FAKTOR PERTUMBUHAN
9.2.1.  Kompetisi Unsur Hara Dan Air
            Apabila dua atau lebih tanaman ditanam dengan jarak yang cukup dekat dan ketersediaan unsur hara dan air terbatas, maka kompetisi akan faktor tersebut akan terjadi. Sebagai contoh kompetisi intraspesies pada tanaman Bromus catharticus.
9.2.2.  Kompetisi Cahaya
            Kompetisi untuk cahaya berbeda prosesnya dengan kompetisi unsur hara dan air yang  tanaman kemudian mengambilnya. Tanaman yang menerimaq cahaya yang datang apa adanya. Sehingga, kompetisi cahaya dalam waktu singkat lebih banyak bersifat pasif dimana suatu tanaman tidak melancarkan gaya untuk mendapatkan cahaya yang banyak. Fenomena kompetisi cahaya yang umum terjadi adalah bahwa suatu tanaman menaungi tanaman lain, atau suatu daun menaungi daun lain pada tanaman yang sama.
9.3.  PENGARUH KOMPETISI
            Ada beberapa bentuk kompetisi yang terjadi diantara tanaman. Tetapi bentuk interaksi tanaman yang umum terjadi dalam sistem tumpangsari dapat dibagi dalam tiga tipe. Pertama adalah kompetisi yang mengakibatkan hasil dari masing – masing spesies tanaman dalam tumpangsari lebih rendah dari hasil yang diharapkan. Ini berarti tanaman mengalami proses saling menghambat. Kedua adalah kompetisi yang mengakibatkan hasil sesungguhnya dari masing – masing spesies tanaman lebih besar dari hasil yang diharapkan. Dengan de,ikian tanaman mengalami proses saling kerjasama. Yang paling umum terjadi adalah kompetisi yang mengakibatkan  hasil sesungguhnya lebih rendah dari hasil yang diharapkan untuk suatu spesies dan sebaliknya lebih tinggi dari hasil yang diharapkan untuk spesies lain  yang dikenal dengan peristiwa kompensasi.
9.4.  ANALISIS KOMPETISI
            Tegangan kompetisi dianalisis dari hubungan  biomassa dengan jarak tanaman untuj tanaman yang berasal dari  jenis yang sama, dengan rumus :
δW/ δL  = FS

9.4.1.  Kompetisi intra-spesies
            Salah satu cara yang paling mudah untuk mempelajari kompetisi intra-spesies adalah dengan pecobaan kepadatan tanaman. Perubahan dan pertumbuhan hasil tanaman akibat perubahan jarak tanam tertentu akibat adanya persaimgan diantar individu tanaman yang sama.
9.4.2.  Kompetisi inter-spesies
            Karena kompetisi diantara tanaman merupakan peristiwa interaksi antar tanaman, deskripsi proses kompetisi dan hasilnya menjadi sangat penting untuk dapat memahami keseimbangan populasi dalam komuniti tanaman.
Koefisien kesesakan Relatif. Sebaliknya, pertumbuhan suatu tanaman  pada suatu kuadran dipengaruhi oleh pertumbuhan pada petak lain.
A1: A2 = b1Z1 : b2Z2
Kepadatan tanaman. Percobaan kepadatan  tanaman (jarak tanaman) merupakan salah satu cara dalam mempelajari kompetisi.

BAB X
MODELING PRODUKSI
            Modeling merupakan salah satu  metode yang sangat bermanfaat mengenai suatu sistem yang sangat kompleks
10.1.  Konsep modeling
10.1.1.  Terminologi
            Model. Tingkah laku suatu system dalam menghasilkan produknya dapat ditiru dalam bentuk sederhana. Proses pengembangan bentuk sederhana dari system  tersebut yang dikenal dengan model yang merupakan prasyarat untuk stimulasi.
Stimulasi. Merupakan proses yang diperlukan untuk mengoperasikan model  atau menguraikan model  untuk meniru tingkah laku sistem sesungguhnya.
Sistem. Suatu system adalah kumpulan dari komponen atau unsur dengan interaksi satu sama lain yang dikelompokkan untuk mempelajari sebagian dari dunia sesungguhnya.
Masukan dan keluaran. Masukan kepada sistem adalah faktor lingkumgan yang mempengaruhi tingkah laku sistem  yang tidak dipengaruhi sistem tersebut  seperti peubah iklim yang dinyatakan sebagai peubah penggerak. Keluaran dari suatu sistem  menggambarkan sifat sistem  yang dipelajari.
Parameter. Parameter adalah karakteristik  dari unsur model  yang biasanya besifat constant selama masa simulasi. Contohnya pengaruh cahaya pada fotosintesis.
Peubah keadaan. Peubah keadaan adalah kuantitas yang menggambarkan kondisi unsur dalam sistem. Sebagai contoh, biomassa tanaman dan kandungan air tanah adalah peubah keadaan yang berubah dengan waktu dalam kebanyakan model tanaman.
Proses. Proses menggambarkan saling hubungan diantara unsur model dan karenanya diantara peubah keadaan yang berlangsung melalui berbagai mekanisme.
Proses model. Model yang biasanya diterapkan untuk tanaman adalah model kontinu dengan ciri peubah keadaan  yang dapat berubah perlahan dalam selang waktu  singkat atau tidak terbatas pada angka integer.
10.1.2.  Model Diagram
            Model yang dikembangkan untuk berbagai kondisi lingkungan dan dikenal dengan model produksi tingkat 1, 2, 3, dan 4.
Produksi tingkat 1. Produksi tanaman pada model ini adalah  hasil pertumbuhan  pada kondisi dimana  kebutuhan air dan unsur hara cukup tersedia.
Poduksi tingkat 2. Pada model ini pertumbuhan tanaman dibatasi oleh kekurangan air paling sedikit selama masa tertentu dalam pertumbuhan tanaman.
Produksi tingkat 3. Perubahan pada kelas sistem ini dibatasi oleh kekurangan  nitrogen paling sedikit selama masa tetentu  dalam siklus pertumbuhan tanaman, air dan kondisi iklim pada bagian lain dari siklus pertumbuhan.
Produksi tingkat 4. Pertumbuhan dibatasi oleh ketersediaan fosfat atau unsur hara lain seperti kalium yang rendah – paling sedikit selama masa tertentu dalam siklus hidup tanaman  dan air atau kondisi lingkungan  pada bagian lain dari siklus pertumbuhan.
10.2.  EFISIENSI PENGGUNAAN RADIASI
            Salah satu faktor pembatas yang tidak mungkin diubah adalah radiasi matahari. Yoshida (1983)  mengembangkan model yang ditujukan pertama-tama  untuk menghitung efisiensi  penggunaan radiasi matahari dengan rumus :
EPR = K δW/S = K δW/s.T
10.3.  MODEL ZONA AGROEKOLOGI
            Model produksi ZAE yang akan diuraikan berikut ini relatif sederhana dan perhitungannya dapat diselesaikan secara manual. Masukan data yang diperlukan meliputi laju fotosintesis dan respirasi, masa pertumbuhan, indeks luas daun, indeks panen, tingkat penyinaran dan temperatur.
10.3.1.  Deskripsi Unsur Model
            Radiasi matahari. Perhitungan yang terlibat dalam model ZAE ditujukan pada hakikatnya  untuk menaksir produksi biomassa total bersih. Salah satu faktor utama yang dipetimbangkan sebagai peubah dari produksi biomassa adalah radiasi aktif dalam proses fotosintesis(PAR) dengan rumus :
Rg = Ra (a + b n/N)
            Laju fotosintesis. Peningkatan laju fotosintesis  dengan peningkatan  kuantitas PAR tidak selalu sama unuk jenis tanaman yang berbeda. Perbedaab ini berhubungan dengan  sifat fotosintesis  khususnya dalam lintasan CO2. Ada tiga tipe lintasan reduksi CO2 yang diketahui yaitu lintasa C3, C4 dan CAM.
Temperatur siang hari. Apabila data temperatur  siang hari tersedia, laju fotosintesis  dapat langsung ditentukan dengan rumus :
Tsh = Trat + (Tmak – Tmin) x (11 + to)/4 x 3,14 x (12 – to)) x sin (11 – to)/(11 + to)

            Laju prodiksi biomassa total kotor
Dengan rumus : bgm = F.bo + (1 – F).bc
            Indeks luas daun.
                        Dengan rumus : KILD = 0,299.ILD0,825
            Biomassa total bersih
                        Dengan rumus : Bn = Bg – R
            Respirasi
                        Dengan rumus : rm = kbgm + c Bm

10.3.2.  Prosedur perhitungan
            Untuk memdapatkan gambaran penerapan model ZAE yang diuraikan diatas, suatu teladan diberikan dan perhitungan disjikan secara tahap demi tahap untuk memudahkan perhitungan dan dapat dilihat pada tabel lampiran A.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar