FAKTOR LINGKUNGAN TUMBUHAN PAKAN TROPIK
3. Air tersedia adalah air yang dapat diketahui banyaknya air yang tersedia bagi tanaman yaitu selisih antara kadar air pada kapasitas
4.3 Lingkungan Biotik
4.3.1 Mikroba Tanah Mikrofauna
Hewan-hewan mikro dalam tanah yang terpenting adalah protozoa dan nematoda.
Protozoa
Merupakan hewan bersel satu yang makan bakteri, sehingga dapat menghambat daur ulang (recycling) unsur-unsur hara, ataupun menghambat berbagai proses dalam tanah yang melibatkan bakteri. Ada tiga jenis protozoa yaitu amoeba, Flagelata dan Ciliata.
Nematoda
Hewan ini adalah cacing yang sangat kecil (mikroskopik), seperti benang (nema = benang), tidak berbuku-buku. Berdasar atas jenis makanannya nematoda dibedakan menjadi : Omnivorous makan sisa-sisa bahan organik, merupakan nematoda yang paling umum ditemukan di tanah; Predaceous - makan hewan-hewan tanah, termasuk nematoda yang lain; Parasitik - merusak akar tanaman. Nematoda parasit dapat menyerang hampir semua jenis tanaman. Masuknya nematoda ke dalam suatu jenis tanaman, memudahkan masuknya penyakit lain ke dalam tanaman tersebut sehingga menyebabkan kerusakan yang lebih besar.
Mikroflora
Mikroflora dalam tanah sangat beranekaragam. Bakteri, fungi, actinomycetes, dan algae dapat ditemukan pada setiap contoh tanah. Bakteri, fungi dan Actinomycetes membantu pembentukan struktur tanah yang mantap karena tumbuhan mikro ini dapat mengeluarkan (sekresi) zat perekat yang tidak mudah larut dalam air. Dalam hal pembentukan struktur tanah ini fungi dan Actinomycetes jauh lebih efisien (lebih 17 kali lebih efisien) daripada bakteri, tetapi mempunyai banyak fungsi lain yang bahkan lebih penting daripada tanah.
Bakteri
IV. FAKTOR LINGKUNGAN TUMBUHAN PAKAN TROPIK
39
yaitu bakteri Autotroph dan Heterotroph. Bakteri Autotroph adalah bakteri yang menghasilkan makanannya sendiri dari bahan-bahan organik, misalnya melalui photosintesis. Bakteri Heterotroph adalah bakteri yang mendapatkan makanannya dari bahan organik yang telah ada. Bakteri tersebut selanjutnya dapat dibedakan menjadi :
- Photoautotroph : Energi dari sinar matahari; karbon dari CO2 Udara.
- Photoheterotroph : Energi dari sinar matahari; karbon dari bahan organik.
- Chemoautotroph : Energi dari hasil oksidasi bahan anorganik seperti N, S, Fe; karbon dari CO2 udara
- Chemoheterotroph - Energi dan karbon dari bahan organik.
Bakteri Autotroph. Bakteri ini bermanfaat bagi manusia atau
mempengaruhi sifat-sifat tanah sehubungan dengan cara bakteri tersebut untuk mendapatkan energi. Hal ini terutama ditunjukkan oleh bakteri Chemoautotroph yang mendapatkan energi dari oksidasi amonia, nitrit, S, Fe, Mn, H, dan CO (yang juga dapat direduksi oleh bakteri lain). Oksidasi ini mengubah senyawa yang kurang bermanfaat menjadi senyawa-senyawa yang lebih bermanfaat dan lebih mudah diserap akar tanaman, seperti nitrit menjadi nitrat, sulfida menjadi sulfat dan sebagainya. Kadang-kadang oksidasi dapat mengubah bentuk senyawa beracun menjadi tidak berbahaya seperti CO menjadi CO2 (juga nitrit adalah senyawa beracun yang cepat dioksidasi menjadi nitrat).
Bakteri autotroph dalam tanah yang terpenting adalah bakteri nitrifikasi yang dapat mengoksidasi amonia → nitrit (oleh Nitrosomonas) dan nitrit → nitrat (oleh Nitrobacter).
Bakteri NH
Nitrosomanas NO 2 Nitrobacter NO 3
-Amonium Nitrit Nitrat
( dapat diserap tanaman ) ( beracun,
hanya ada sementara ) ( dapat diserap tanaman ) Bakteri
Gambar 4.2 Mekanisme nitrifikasi
Nitrifikasi banyak berpengaruh terhadap kualitas lingkungan karena oksidasi dari NH4- yang stabil menjadi NO3- yang mudah larut, dapat menyebabkan pencemaran nitrat pada air tanah. Konsentrasi nitrat yang tinggi dalam air dapat mengganggu kesehatan manusia. Di danau-danau nitrat yang tinggi dapat meningkatkan perkembangan algae akibat proses penyuburan air (eutrophikasi) oleh nitrat. Bakteri nitrifikasi berkembang dengan baik bila:
1. Terdapat bahan organik (protein) yang dapat melapuk menjadi
-amonia atau terdapat garam -amonia.
2. Aerasi baik
3. Lembab tetapi tidak basah 4. Cukup Ca (tidak terlalu masam)
5. Suhu optimum 37°C (minimum 5°C, maksimum 55°C)
Beberapa jenis bakteri dapat mengoksidasi ataupun mereduksi karbon monoksida (CO) yang dilakukan dalam keadaan anaerob. Bila terdapat hidrogen, CO direduksi menjadi metan (CH4). Bakteri oksidasi dan reduksi CO ditemukan pada berbagai jenis tanah.
Reduksi NO3- → N2 gas juga dilakukan bakteri autotroph dalam keadaan anaerob. Jenis bakteri ini yang umum ditemukan adalah Thiobacillus
denitrifican.
Sulfur (belerang) juga dapat dioksidasikan menjadi asam sulfat bakteri autotroph genus Thiobacillus antara lain yang paling umum adalah
Thiobacillus thiooxodan, Thiobacillus ferroxidan dan lain-lain. Di daerah
rawa-rawa yang selalu tergenang air sebaliknya terdapat suatu proses reduksi sulfat menjadi sulfida dengan bantuan bakteri antara lain. Desulfovibrio dan
Desulfatomaculum. Proses reduksi sulfat menjadi sulfida ini ditemukan di
daerah pantai di mana sulfat dari air laut direduksi menjadi pirit (FeS2) yang sukar larut sehingga terbentuklah tanah dengan bahan sulfidik yang tinggi. Bakteri pereduksi sulfat ini mendapatkan energi dan C dari bahan organik (Chemoheterotroph). Bakteri Heterotroph. Bakteri ini mendapatkan makanannya dari bahan organik. Sebagian besar bakteri tanah termasuk dalam golongan ini. Bakteri heterotroph dalam tanah dapat dibedakan menjadi bakteri pengikat nitrogen dari udara dan bakteri bukan pengikat N udara. Bakteri pengikat N udara selanjutnya dibedakan menjadi bakteri simbiotik yang hidup bersimbiosa dengan tanaman lain, dan nonsimbiotik yang hidup bebas dalam tanah. Bakteri bukan pengikat N udara adalah jenis bakteri heterotroph yang paling banyak ditemukan dalam tanah. Bakteri inilah yang paling bertanggung jawab dalam dekomposisi bahan organik.
Bakteri simbiotik. Adalah bakteri pengikat N udara yang hidup bersimbiosa dalam bintil-bintil akar tanaman leguminosa. Tanaman menyediakan makanan dan bahan organik untuk bakteri, sedang tanaman mendapat N yang diikat dari udara oleh bakteri yang digunakan untuk membentuk protein dibadannya. Karena umur suatu bakteri hanya beberapa jam, maka setiap saat banyak bakteri yang mati, yang kemudian mengalami dekomposisi sehingga terbentuk NH4 dan NO3- yang dapat digunakan oleh tanaman induknya. Jenis bakteri simbiotik yang terpenting adalah Rhisobium yang umumnya hidup bersimbiosa dalam bintil-bintil akar tanaman Leguminosa. Untuk meningkatkan jumlah bakteri simbiotik di dalam tanah maka sering pada biji-biji yang akan ditanam ditambahkan isokulan, yaitu suatu bakteri simbiotik yang telah disiapkan dalam bentuk tepung kering.
IV. FAKTOR LINGKUNGAN TUMBUHAN PAKAN TROPIK
41
Bakteri nonsimbiotik. Adalah bakteri pengikat N udara yang hidup bebas di dalam tanah. Pada tanah-tanah yang anerobik ditemukan Clostridium pasteurianum sedang pada tanah-tanah yang tidak tergenang air (aerobik) ditemukan Azobacter chroococum. Clostridium berkembang baik pada tanah dengan drainase buruk, dan masam. Azotobacter lebih banyak ditemukan pada tanah dengan drainase baik dan bereaksi netral. Jumlah N udara yang diikat oleh masing-masing jenis bakteri ini berkisar antara 28 - 56 kg/ha/tahun (Donahue, et al, 1977).
Fungi
Fungi (jamur) dapat dibedakan menjadi yang bersifat parasitik, saprophitik dan simbiotik. Fungi parasitik adalah yang menyebabkan penyakit tanaman seperti bercak akar kapas (cotton root rot). Fungi saprophitik mendapatkan makanan (energi) dari dekomposisi bahan organik. Fungi simbiotik hidup pada akar-akar tanaman dimana tanaman maupun fungi saling beruntung. Fungi penting dalam tanah terutama dalam penghancuran celulosa dan lignin disamping aktif juga dalam penghancuran bahan mudah hancur seperti gula, pati, protein.
Mycorhiza. Yang berarti jamur akar, adalah asosiasi simbiotik mycelia fungi (bagian vegetatif) dengan akar tanaman tertentu. Mycorhiza membantu tanaman induk menyerap unsur hara tertentu, Mycorhiza dapat dibedakan menjadi dua golongan yaitu Mycorhiza ectotrophic dan Mycorhiza endotropic.
Mycorhiza ectotropic misalnya Agaricales, berkembang (tumbuh) sebagai filamen seperti benang (hyphae) ke dalam akar-akar halus, masuk diantara cell-cell akar (tidak ke dalam sel-sel akar). Fungi ini membantu akar tanaman meningkatkan penyerapan unsur hara dengan meningkatkan luas permukaan akar yang efektif menyerap unsur hara. Jenis-jenis tanaman yang mempunyai Mycorhiza ectotrophic antara lain pinus, oak, elm dan sebagainya.
Mycorhiza endotrophic biasanya anggota dari spesies Phoma dan Phythium. Hyphae dari jamur ini menembus kedalaman cell-cell akar tanaman. Unsur hara dari Mycorhiza yang mati diserap dan digunakan oleh tanaman induk. Beberapa jenis tanaman yang mempunyai Mycorhiza endotrophic antara lain jagung, bawang, strawberry dan lain-lain. Beberapa jenis pohon dan semak dengan Mycorhiza endotrophic misalnya maple, redwood, apel, Azales, Rhododendron, anggrek dan lain-lain. Percobaan di California menunjukkan bahwa Mycorhiza endotrophic dari jamur Glomus fasciculatus dapat meningkatkan penyerapan Zn pada pembibitan peach (sejenis buah-buahan).
Actinomycetes
Actinomycetes secara taksonomi dan morfologi dapat digolongkan sebagai fungi ataupun sebagai bakteri, tetapi pada akhir-akhir ini oleh beberapa ahli diklasifikasikan sebagai bakteri. Dicirikan oleh mycelia yang bercabang-cabang seperti fungi, tetapi bila mycelia tersebut patah pendek-pendek menjadi seperti bakteri. Actinomycetess dapat memproduksi antibiotik; yang terpenting adalah Streptomycin, Aureomycin, Tetramycin, dan Neomycin meskipun hampir 500 antibiotik telah dapat diisolasi.
Fungsi utama Acitinomycetes dalam tanah adalah dalam dekomposisi bahan organik terutama selulosa dan jenis bahan organik lain yang resisten. Keadaan yang baik untuk perkembangan Actinomycetes adalah; banyak tersedia bahan organik segar, pH tanah netral sampai agak masam, tanah lembab, tetapi lebih tahan kekeringan daripada fungi. Penyakit kentang karena Actinomycetes dapat segera diberantas dengan mempertahankan pH tanah kurang dari 5.2.
Algae (Ganggang)
Algae mempunyai chlorophyl dan terdiri dari green algae (ganggang hijau), blue green algae (ganggang hijau biru), yellow green algae (ganggang hijau kuning) dan Diatomae. Berkembang baik pada tanah lembab dan subur. Beberapa anggota dari blue green algae telah menunjukkan kemampuannya mengikat N udara. Pengikatan N udara terbaik dilakukan pada pH 7.0 - 8.5. Pada tanaman padi sawah yang tergenang, algae membantu mempertahankan jumlah N dalam tanah dengan menggunakan N dari udara. Di daerah arid blue green algae juga penting dalam meningkatkan kadar N tanah dengan mengikat N dari udara.
Virus
Berbeda dengan mikroflora yang lain, virus tidak dapat hidup lama dalam tanah, mungkin karena diserang oleh enzim-enzim mikroorganisme lain, dan tidak dapat berkembang tanpa induk semang cell hidup. Virus tanah dapat diberantas dengan memberantas pembawa virus tersebut seperti nematoda, fungi dan akar-akar tanaman.
4.3.2. Gulma
Apa yang disebut dengan Gulma
Masalah gulma timbul pada saat suatu jenis tumbuhan atau sekelompok tumbuhan mulai mengganggu aktivitas manusia baik kesehatannya maupun kesenangannya. Istilah gulma bukanlah istilah yang ilmiah, melainkan istilah yang sederhana yang sudah merupakan milik masyarakat. Masyarakat secara keseluruhan mempunyai konsepsi yang sangat luas akan apa yang dikenal sebagai gulma atau tumbuhan pengganggu. Yang termasuk dalam
IV. FAKTOR LINGKUNGAN TUMBUHAN PAKAN TROPIK
43
kelompok gulma tidak saja tumbuhan yang merugikan manusia dalam beberapa hal, tetapi juga semua tumbuhan yang tidak bermanfaat atau yang belum diketahui manfaatnya. Setiap orang memiliki konsepsi dan definisi yang berbeda tentang gulma.
Untuk menyebut sesuatu jenis tumbuhan sebagai gulma, seseorang memerlukan praduga dan prasangka yang kuat bahwa tumbuhan itu memang benar-benar merugikan. Gulma atau tumbuhan pengganggu dalam bahasa Indonesia yang mempunyai arti negatif, dalam bahasa lainnya juga disebut dengan istilah yang hampir sama yaitu unkrant (Jerman), onkruid (Belanda) mauvaise berbe (Perancis), mala herba (Spanyol), malerbe (Italia), dan zasso (Jepang).
Pada mulanya jenis-jenis tumbuhan yang dianggap sebagai gulma hanya terbatas pada lahan pertanian, tetapi dengan meningkatnya jumlah penduduk dan aktivitasnya memanfaatkan lahan-lahan lain disekitarnya maka jumlah dan jenisnya meningkat dengan pesat.
Terdapat dua kelompok definisi gulma yang dianggap penting yaitu definisi subjektif dan definisi ekologis.
Definisi Subjektif
Seperti yang telah dikemukakan diatas, setiap orang mempunyai konsepsi dan definisi yang berbeda-beda tentang gulma. Definisi ini sangat dipengaruhi oleh orang yang melihatnya dan bukan berdasarkan sifat-sifat morfologi, bentuk hidup, dan habitat tumbuhan itu sendiri. Beberapa definisi yang termasuk dalam kelompok ini ialah :
— tumbuhan yang tidak dikehendaki manusia;
— semua tumbuhan selain tanaman budidayanya. sebagai contoh selain tanaman padi disawah yang memang sengaja ditanam, tumbuhan lainnya dianggap gulma;
— tumbuhan yang masih belum diketahui manfaatnya;
— tumbuhan yang mempunyai pengaruh negatif terhadap manusia baik secara langsung maupun tidak;
— tumbuhan yang hidup ditempat yang tidak diinginkan.
Masih banyak lagi definisi semacam ini yang dapat dikemukakan dan semuanya bersifat antroposentris. Adapun definisi gulma yang lebih bersifat umum dalam pelbagai keadaan yaitu :
— gulma adalah semua jenis vegetasi tumbuhan yang menimbulkan gangguan pada lokasi tertentu terhadap tujuan yang diinginkan manusia, dan
— sejenis tumbuhan yang individu-individu sering kali tumbuh pada tempat-tempat dimana mereka menimbulkan kerugian pada manusia.