HUBUNGAN AIR DENGAN TANAMAN 1 PERANAN AIR BAGI

HUBUNGAN AIR DENGAN TANAMAN 1. PERANAN AIR BAGI TUMBUHAN - SEGI EKOLOGI : Ketersediaan air merupakan faktor utama menentukan penyebaran vegetasi di bumi. - SEGI FISIOLOGI : Berpengaruh terhadap proses metabolisme dalam tumbuhan berpengaruh terhadap pertumbuhan dan hasil.

2. CIRI-CIRI PENTING DARI AIR Ø Air merupakan 70 – 80% dari makhluk hidup. Ø Sebagai penghubung antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Ø Terdapat dalam 3 bentuk : Es, Air, Uap. Ø Peredam suhu bagi makhluk hidup karena panas jenisnya tinggi. Ø Merupakan zat pelarut yang baik Ø Mempunyai kohesi yang besar Ø Merupakan katalisator yang baik Ø Konduktor suhu yang baik Ø Menyerap sinar infra merah Ø Penting dalam reaksi Biokimia dalam tanaman (Kondensasi; hidrolisa, dll)

3. PROSES GERAKAN AIR DALAM TANAMAN 3. 1. DIFFUSI : Gerakan mol sejenis dari daerah kons. tinggi kons. rendah. Kecepatan diffusi ditentukan oleh 4 faktor : a. Besarnya molekul b. Jenis medium c. Suhu d. Gradien (perbedaan) diffusi Contoh Diffusi : (1) Imbibisi (2) Osmosis Imbibisi : Bentuk diffusi yang menyebabkan pembengkakan. Osmosis : Bentuk diffusi yang menyebabkan aliran massa.

3. 2. TEKANAN OSMOTIK (TO) : tekanan maks yang menjadi O. K. proses osmosis dalam larutan. Contoh : TO Gula = 20 ATM berarti, bila gula dimasukkan dalam air murni terjadi tekanan sebesar 20 ATM. Ingat : TO, bukan tekanan sesungguhnya, tetapi tekanan yang dapat terjadi (potensial) bila keadaan ideal 3. 3. TURGOR (T) : Adalah tekanan di dalam sel tumbuhan yang terjadi karena adanya gerakan air kedalam sel oleh osmosis, sedangkan dinding sel tidak mungkin berkembang lagi.

3. 4. POTENSI AIR (PA) : yaitu selisih tekanan antara TO dengan T. PA merupakan tekanan yang dapat dicapai di dalam sel. Kesimpulan : Terdapat 3 jenis tekanan di dalam sel tumbuhan, yaitu: TO = Tekanan Osmotik T PA = Turgor = Potensi Air PA. = Tekanan sesungguhnya Misalnya : TO T A TO T B A B Maka : Air bergerak dari B A Atau dari PA RENDAH PA TINGGI

3. 5. TRANSPIRASI Pada Siang Hari, didalam tanaman berada air dalam keadaan TEGANG (kurang air). Pada Malam Hari, air berada dalam keadaan TERTEKAN. Hal ini terjadi karena : pada siang hari (juga pada musim kemarau) air yang hilang melalui transpirasi lebih besar daripada malam hari (musim hujan). TRANSPIRASI GERAKAN AIR DALAM TANAMAN Faktor-faktor yang mempengaruhi TRANSPIRASI : a) Intensitas cahaya dan suhu udara Int. cahaya suhu udara trans b) Kadar uap air dalam udara Kua trans c) Angin Transp d) Struktur daun Luas daun jlh stomata trans e) Kadar air tanah Kat trans

* Peranan Transpirasi. - Transp Gerakan air dari akar ke daun semakin banyak hara yang masuk ke dalam tanaman pertumbuhan 4. NERACA AIR TANAMAN NERACA AIR = JUMLAH AIR ABSORBSI – JUMLAH AIR TRANS Bila, Absorbsi Air < Trans Air Tanaman akan kekurangan air Bila berlangsung dalam jangka waktu panjang Tanaman akan layu

5. AIR TERSEDIA BAGI TANAMAN Ada 3 bentuk air tanah a) Air bebas atau air berlebihan Yaitu yang melebihi kapasitas lapang. b) “Air tersedia”. Terdapat antara KL dan TLP air ini dapat digunakan tanaman. c) Air tidak tersedia Air yang diikat oleh tanah pada TLP

Jumlah air yang dapat diserap tanaman dari tanah ditentukan oleh faktor : 1. TANAMAN : - Bentuk perakaran - Stadia Pertumbuhan - Daya tahan terhadap kekeringan 2. IKLIM : - Suhu Udara - Kelembaban Udara Menentukan EVAPORASI 3. SIFAT TANAH : - Kedalaman Tanah - Tekstur - Pelapisan Tanah

* TEKSTUR TANAH Menentukan kemampuan tanah menahan air (Water Holding Capacity) Pada Pasir Halus : 4. 3 – 8. 6 mm/30 cm Tanah Liat : 77. 0 mm/30 cm Perbedaan ini adalah akibat dari perbedaan kecepatan air naik ke permukaan tanah. * AIR TERSEDIA = JUMLAH CURAH HUJAN - ETP = NERACA AIR ATAU “WATER BALANCE”

Rumus NERACA AIR LAHAN KERING : Si = Si – 1 + Pi – w. Ri Si = Air yang terdapat dalam tanah pada akhir dekade i Si – 1 = Air yang terdapat dalam tanah pada awal dekade i Pi = Jumlah CH selama dekade i w. Ri = Kebutuhan air tanaman selama dekade i w. Ri = Kcri x ETPi Kcri = Koefisien Tanaman selama dekade i ETPi = Evapo Transpirasi Potensial selama dekade i

* Kebutuhan Air Tanaman adalah : Jumlah air yang dibutuhkan tanaman untuk mengimbangi kehilangan air melalui ET dari tanaman sehat, tumbuh di lahan yang luas, dimana kondisi air dan kesuburan tanahnya tidak dalam keadaan terbatas, serta dapat mencapai Produksi Potensial pada lingkungan pertumbuhannya. * Kebutuhan air tanaman = jumlah yang diserap dan yang diuapkan oleh tanaman, untuk membentuk satu Kg bahan kering, yang dinyatakan dalam Kg Air.

* Kebutuhan air tanaman dipengaruhi oleh : ETP, sehingga secara langsung kebutuhan air tanaman dipengaruhi oleh: C; radiasi surya; suhu; kelembaban udara; lama penyinaran dan kecepatan angin. WRi = Kcri x ETPi Koefisien Tanaman (Kcri) berbeda menurut Stadia Pertumbuhan Stadia Pert Kcri Contoh : Kebutuhan Air Padi = 250 – 350 gram / gram * Laju Kebutuhan Air Tanaman, sejalan dengan laju Trans. Kebutuhan Air Tanaman ≡ Nisbah Trans

* Pengaruh Kekurangan Air terhadap Tanaman. Ø Tanaman mengalami kekuranagn air, bila jumlah air transpirasi > jumlah air yang diserap akar. Ø Ada 2 (dua) tipe kekurangan air : a) Kekeringan Atmosfer (Atmospheric Drought) : disebabkan oleh : keadaan atmosfer yang menyebabkan kehilangan air tinggi. b) Kekeringan Tanah (Soil Drought) : disebabkan oleh KAT rendah, akibat dari CH rendah, kapasitas menahan air rendah, permeabilitas tanah rendah. * Pengaruh Cekaman Air (Kekurangan Air) terhadap F. S terjadi melalui 3 kombinasi keadaan yaitu : 1. Menutupnya stomata 2. Meningkatnya resistensi mesofil 3. Menurunnya efisiensi FS

* Ketahanan terhadap kekeringan, merupakan [ DROUGHT RESISTANCE ≡ DR ] Usaha tanaman untuk mempertahnkan diri agar tetap hidup selama periode kekurangan air. DROUGHT RESISTANCE = DROUGHT AVOIDANCE + DROUGHT TOLERANCE atau : DR = DA + DT Tanaman menahan kekeringan melalui 2 cara, yaitu: 1) Menghindari Kekeringan (DK) 2) Toleran Terhadap Kekeringan (DT) * Tanaman menghindari kekeringan dengan cara : 1) Meningkatkan kemampuan untuk menyerap air 2) Menekan kehilangan air 3) Meningkatkan kemampuan menyimpan air * Toleransi Kekeringan (DT) : kemampuan sel-sel tanaman tetap hidup dan melakukan fungsi-fungsi metabolisme, meskipun jaringan tanaman mengalami kekeringan kemampuan adaptasi dari protoplasma untuk tetap berfungsi pada keaadaan kering.

Tabel 8 -1. Performance years, in 1966 and 1967 Height Grain Yield Cultivar (cm) Genesse and Talbot checks 10 tall 10 medium 10 dwarf (in) (t/ha) 44 34 31 23 5. 04 4. 63 4. 74 113 86 78 58 Biological Yield (tons/ac) (t/ha) 2. 26 2. 27 2. 08 2. 13 (tons/ac) 12. 65 11. 24 10. 07 9. 49 5. 69 5. 06 4. 53 4. 27 Harvest Index (%) 36. 0 38. 0 40. 0 42. 0 Source: Data from Singh and Stoskopf 1971 Tabel 8 -2. Agronomic cultivars, under moderate and high fertility levels at Pullman, Washington, 1960 Height Fertility Level (cm) Agronomics Componenets (in) A. Three efficient semidwarf winter wheats Moderate 74 29. 1 High 77 30. 3 Grain yield (t/ha) Biological yield (t/ha) Harvest index (%) Productivity score 4. 3 11. 0 38. 5 53. 8 1. 94 tons/ac 4. 95 tons/ac Grain yield (t/ha) Biological yield (t/ha) Harvest index (%) Productivity score 4. 9 12. 6 38. 5 55. 0 2. 21 tons/ac 5. 67 tons/ac Productivity Score = Total Nilai Mutlak dari : EY + B. Y + H. I Productivity Score 53. 7 54. 3 54. 7 56. 2

Figure 8 -1. Relationship twelve cultivars at nine levels of nitrogen application. Fitted curves show harvest index as percentage (____), total dry weight per m 2 (…. . ), straw dry weight per m 2 and grain dry weight per m 2 (……).

Economic Yield, Biological Yield, and Harvest Index Tabel 8 -2. (Continued) B. Five standard-height commercial wheats Moderate 117 46. 1 High 122 48. 0 Grain yield (t/ha) Biological yield (t/ha) Harvest index (%) Productivity score 4. 5 10. 7 30. 5 44. 5 1. 94 tons/ac 4. 82 tons/ac Grain yield (t/ha) Biological yield (t/ha) Harvest index (%) Productivity score 3. 4 12. 5 37. 6 41. 53 tons/ac 5. 63 tons/ac Source: Data from Vogel, Allan, and Peterson 1963 An even more striking situation is shown with rice cultivars (Table 8 -3) from the work of Langfiled and reported by Donald (1968) and Donald and Hamblin (1976). At low fertility levels, the short rice gave a 23, 7% lower grain yield and a 8. 1% lower productivity score than that of the tall rice cultivars. As nitrogen fertility was increased, grain yield of both types increased; but the tall rice cultivars produced more straw as reflected in biological yield, and as a result the harvest index declined. With the short rice cultivars, biological yield increased but the increase in straw was less than in the tall cultivar, the harvest index inceased, and the productivity score increased. Tabel 8 -3. Agronomic performance of tall and short rice as related to nitrogen fertility levels in northern Australia, 1961 Description Tall rice Short rice Agronomic Component Low Nitrogen High Nitrogen Grain yield (t/ha) Biological yield (t/ha) Harvest index (%) Productivity score 3. 8 17. 5 22. 0 43. 3 (1. 71 tons/ac) (7. 88 tons/ac) 4. 5 28. 6 16. 0 49. 1 (2. 03 tons/ac) (12. 87 tons/ac) Grain yield (t/ha) Biological yield (t/ha) Harvest index (%) Productivity score 2. 9 11. 7 25. 0 39. 6 (1. 31 tons/ac) (5. 27 tons/ac) 5. 4 18. 2 30. 0 53. 6 (2. 43 tons/ac) (8. 19 tons/ac) Source: Donald 1968; Donald and Hamblin 1976