BAHAN AJAR XIV_DINAMIKA PERTUMBUHAN TANAMAN.docx

Mata Kuliah

Mata Kuliah : : FISIOLOGI FISIOLOGI TUMBUHANTUMBUHAN Kode Mata Kuliah / SKS

Kode Mata Kuliah / SKS : : 241 241 G113G113 Semester

Semester : : 33

Program Studi

Program Studi : AGROTEKNOLOGI: AGROTEKNOLOGI Mata Kuliah Prasyarat

Mata Kuliah Prasyarat : : Botani, Botani, Biokimia Biokimia TanamanTanaman Dosen Penanggung Jawab

Dosen Penanggung Jawab : : DR. DR. Ir. Ir. NASARUDDIN, NASARUDDIN, MS.MS. Tim Dosen

Tim Dosen

::

Abdul Mollah, SP. M.Si.. Abdul Mollah, SP. M.Si..

Dr. Ifayanti Ridwan Saleh, SP. MP Dr. Ifayanti Ridwan Saleh, SP. MP Rahmansyah Dermawan, SP> M.Si. Rahmansyah Dermawan, SP> M.Si.

Sasaran Belajar/

Sasaran Belajar/

Learning

Learning

outcome

outcome

::

Menguasai ilmu dasar dalam bidang pertanian dan Menguasai ilmu dasar dalam bidang pertanian dan mampu mengembangkan kompetensi secara individual mampu mengembangkan kompetensi secara individual  berdasarkan

 berdasarkan pengetahuan pengetahuan selama selama proses proses pembelajaranpembelajaran serta mampu belajar secara mandiri dan berkelanjutan. serta mampu belajar secara mandiri dan berkelanjutan. Kemampuan mengembangkan diri berdasarkana Kemampuan mengembangkan diri berdasarkana  pengetahuan

 pengetahuan dasar dasar fisiologi fisiologi dan dan pengalaman pengalaman yangyang diperoleh selama menempuh pendidikan

diperoleh selama menempuh pendidikan

Deskripsi Mata Kuliah Deskripsi Mata Kuliah

Setelah mengikuti matakuliah ini, mahasiswa mampu Setelah mengikuti matakuliah ini, mahasiswa mampu menjelaskan pengertian, ruang lingkup dan peranan menjelaskan pengertian, ruang lingkup dan peranan fisiologi tumbuhan. Kemampuan menjelaskan peranan fisiologi tumbuhan. Kemampuan menjelaskan peranan air bagi tanaman dan mekanisme pergerakan air pada air bagi tanaman dan mekanisme pergerakan air pada tumbuhan. Kemampuan menjelaskan proses tumbuhan. Kemampuan menjelaskan proses metabolisme dasar yang terjadi pada Tumbuhan. metabolisme dasar yang terjadi pada Tumbuhan. Kemampuan menjelaskan fenomena lingkungan yang Kemampuan menjelaskan fenomena lingkungan yang yang terkait dengan proses metabolisme dan yang terkait dengan proses metabolisme dan  pertumbuhan Tumbuhan. Mendeskripsikan konsep

 pertumbuhan Tumbuhan. Mendeskripsikan konsep dasardasar  pertumbuhan,

 pertumbuhan, besaran, besaran, pengukuran,dan pengukuran,dan gerakgerak  pertumbuhan. Kemampuan menjelaskan, memahami dan  pertumbuhan. Kemampuan menjelaskan, memahami dan mengevaluasi proses hidup, aktivitas hidup dan gejala mengevaluasi proses hidup, aktivitas hidup dan gejala hidup tumbuhan

hidup tumbuhan BAHAN AJAR XIV MATA KULIAH

BAHAN AJAR XIV MATA KULIAH FISIOLOGI TUMBUHAFISIOLOGI TUMBUHANN DINAMIKA PERTUMBUHAN TANAMAN

DINAMIKA PERTUMBUHAN TANAMAN Oleh:

I.

PENDAHULUAN

a) Garis Besar Materi Pokok Bahasan XIV:

Materi pokok bahasan XIV meliputi fase pertumbuhan dan dasar fisiologisnya, luas daun dan luas kanopi.

b) Sasaran Pembelajaran/

Learning objective

:

Mahasiswa mampu menjelaskan fase pertumbuhan dan dasar fisiologisnya serta  perkembangan luas daun dan kanopi tanaman.

c) Perilaku Awal/

E ntry behavior 

:

Sebelum membahas materi dalam pokok bahasan XIV, mahasiswa harus memahami materi botani dan biokimia tanaman.

d) Manfaat Pokok Bahasan:

Setelah mengikuti materi dalam pokok bahasan XIV mahasiswa akan memahami mengenai fase-fase dalam pertumbuhan tanaman serta aspek fisiologis yang mendasari proses tersebut.

e) Urutan Pembahasan:

Pokok bahasan keempatbelas mengikuti urutan pembahasan sebagai berikut:

 Dinamika pertumbuhan tanaman

 Luas daun dan luas kanopi

f) Petunjuk Belajar/instructional orientation:

Bahasan materi keempatbelas sebagai pengantar bagi mahasiswa dalam memahami konsep dinamika pertumbuhan tanaman untuk melakukan analisis  pertumbuhan.

II. PENYAJIAN MATERI BAHASAN a. Uraian Materi bahasan

Pola pertumbuhan sepanjang daur hidup tumbuhan dicirikan oleh suatu fungsi  pertumbuhan yang disebut

Kurva Sigmoid

yaitu kurva pertumbuhan berbentuk S. Kajian  pertumbuhan secara kuantitatif yang telah diterima secara umum adalah berat kering, baik dari tanaman seluruhnya, atau bagian-bagiannya. Dinamika dan analisis pertumbuhan terutama bertujuan untuk mengukur kemampuan tanaman sebagai penghasil fotosintat (assimilat) yang dinyatakan dengan berat kering. Hal ini didasarkan atas kenyataan bahwa 90% bagian kering tanaman berasal dari hasil fotosintesis.

Konsep dasar dan implikasi fisiologis dalam analisis pertumbuhan relatif sederhana dan telah digunakan secara meluas.

Daun merupakan organ utama yang melakukan fotosintesis yang selanjutnya akan menyusun biomassa (berat kering) tanaman. Dengan demikian, maka dalam analisis  pertumbuhan hanya dua variabel yang diamati yaitu berat kering dan luas daun yang diukur  pada interval tertentu. Interval waktu pengamatan biasanya 2 –  3 hari untuk jumlah tanaman

yang lebih sedikit atau 1 –  2 minggu untuk jumlah tanaman yang lebih banyak.

Luas Daun dan Pertumbuhan Tanaman

Daun sebagai organ utama dalam fotosintesis harus mampu menyerap radiasi cahaya secara efisien untuk mendukung pertumbuhan ke arah produktivitas yang lebih baik. Daun tanaman biasanya muncul dari embrio atau jaringan meristem dari batang atau cabang khususnya pada tanaman tahunan (perennial). Pada tanaman semusim (annual), terutama yang dibiakkan secara generatif, daun pertama berkembang dari embrio (biji) da sepanjang siklus pertumbuhannya berukuran kecil sehingga memungkinkan penyerapan sebahagian  besar radiasi matahari menghasilkan energi bahang (energi sensibel). Pada tanaman golongan

C4 (golongan tanaman efisien) cenderung pada awal pertumbuhan menghasilkan  perkembangan daun lebih dominan. Hal ini memungkinkan pemanfaatan radiasi matahari lebih efisien. Dalam praktek agronomi kondisi seperti ini dapat dimanipulasi melalui  pengaturan jarak tanam yang sempit untuk memperbaiki penutupan tanah sehingga  penyerapan radiasi matahari lebih tinggi.

Pertanian pada dasarnya berhubungan dengan peningkatan efisiensi tanaman dalam memanfaatkan radiasi matahari pada fotosintesis. Pada tanaman budidaya semusim dari golongan serealia, perkembangan daun pada awalnya meningkat dengan laju pertumbuhan

eksponensial, tetapi ukuran daun awal relatif kecil menyebabkan tingkat penyerapan radiasi matahari relatif rendah. Perkembangan luas daun selanjutnya terus meningkat diikuti dengan  peningkatan penyerapan energi cahaya matahari. Perkembangan luas daun terhenti setelah

tanaman mulai berbunga ((Gardner, Pearce, dan Mitchell, 1985).

Pada awal pertumbuhan tanaman

 secara individu

, laju pertumbuhan bersifat eksponensial dan digambarkan sebagai laju pertumbuhan relatif (LTR). LTR pada awal  pertumbuhan tanaman adalah tinggi, tetapi selanjutnya akan terus menurun secara teratur

dengan waktu LTR tidak dapat digunakan sebagai suatu pertanaman di lapangan, tetapi dapat diterapkan untuk pengkajian laju pertumbuhan tanaman pada beberapa minggu pertama  pertumbuhan tanaman. Pertumbuhan tanaman selanjutnya akan mengakibatkan daundaun

tanaman akan saling menaungi sehingga sebahagian daun tidak efektif berfotosintesis. Pada tahun 1947, Watson memperkenalkan konsep luas daun sebagai suatu ukuran produktif tanaman pada tanaman budidaya yang disebut Lear Area Indeks (LAI) atau Indeks Luas Daun (ILD). ILD tanaman meningkat dari nol pada awal pertumbuhan dan mencapai  puncaknya pada pertengahan umur tanaman, kemudian menurun secara tajam pada fase  penuaan. Sebelum mengalami penurunan ILD pada umur pertengahan tanaman, ILD relatif

konstan karena terjadi keseimbangan antara laju penuaan daun dan laju pembentukan daun  baru. ILD tertinggi umumnya pada tanaman budidaya sekitar 5,0 pada jarak tanam yang

umum. Nilai ILD tertinggi dari para peneliti pada tanaman jagung antara 3,9  –   5,0, pada kacang tanah 4 –  4,5 dan pada ubi kayu 7,0 (Goldsworthy dan Fisher, 1984).

Tajuk tanaman yang mempunyai nilai ILD yang tinggi pada daun-daun mudanya. Pada tajuk teratas memiliki laju CO2 yang tinggi dan mentranslokasi sebahagian asimilat ke  bagian tanaman yang aktif tumbuh. Kenaikan berat kering persatuan waktu persatuan luas daun disebut Laju Satuan Daun atau Laju Asimilasi Netto (LAN). Laju satuan daun atau LAN merupakan suatu ukuran rata-rata pertukaran CO2  bersih per satuan luas daun dalam

tajuk tanaman, maka LAN dapat dipandang sebagai suatu ukuran efisiensi dari setiap luas daun melakukan fotosintesis melalui peningkatan pertumbuhan.

Fase-fase pertumbuhan tanaman merupakan tahapan perbedaan potensial fotosintesis suatu tanaman yang sebenarnya diberikan oleh ILD, sehingga nilai LAN diharapkan merupakan pengaruh lingkungan selama periode yang berbeda dar i hidup tanaman.

Pengukuran luas daun dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain :

•

 penggunaan analisis regeresi linier luas daun = a + b (p x l),

 penggunaan rumus daun; luas daun = panjang daun (

 p) x

lebar daun (

l ) x

konstanta (

c)

.

• Penggunaan metode proyeksi daun dengan rumus;

luas daun = A/B x Z,

di mana a = b = landaian, p = panjang daun, l = lebar daun, c = konstanta, A = bobot proyeksi daun, B =  bobot kertas standar, dan Z = luas kertas standar.

• Penggunaan Kertas millimeter, Daun di gambar pada kertas  milimeter sehingga luas daun dapat dihitung dengan menjumlahkan semua kotak-kotak milimiter pada gambar proyeksi daun.

• Area meter : semua daun dirompes, diletakkan di atas ban berjalan  dari area meter –   luas dapat dibaca

• Penggunaan peralatan elektrik seperti leaf area meter, fotoelektrik, Canopy analizer dan sebagainya, dapat lansung di baca luas daun

b. Pembahasan:

Setelah pemaparan materi bahasan tersebut di atas mahasiswa diberi kesempatan  bertanya atau membentuk kelompok diskusi atau kegiatan brain storming dengan tetap berada dalam kendali atau pengawasan fasilitator untuk tetap berfungsinya expert jugments sebagai nara sumber dari sudut pandang kecakapan dan filosofi keilmuan terkait.

c. Penelitian:

Fasilitator menguraikan berbagai contoh penelitian terkait materi yang dibahas baik dari kegiatan penelitian nasional maupun internasional dan mengarahkan mahasiswa untuk mengaitkan hasil penelitian pada topik yang sesuai. Pada sesi ini fasilitator juga mendorong mahasiswa untuk mengutarakan hal-hal terkait yang diperoleh dan diketahuinya.

d. Penerapan:

Fasilitator menguraikan tentang hubungan indeks luas daun dan sintesa zat makanan. Selain itu, fasilitator mendorong mahasiswa dapat mengutarakan hal terkait yang diketahuinya berdasarkan pengalaman di lapangan sehari-hari.

e. Latihan:

Mahasiswa di dalam kelas melakukan kegiatan berupa melakukan diskusi kelompok dengan topik fase pertumbuhan tanaman dan perkembangan kanopi tanaman serta faktor yang mempengaruhinya.

f. Tugas Mandiri:

Dapat diberikan dalam bentuk mahasiswa menambahkan dengan mencari tambahan materi terkait materi bahasan ini yakni mengenai manfaat indeks luas daun dalam menentukan produksi tanaman budidaya.

III. PENUTUP a. Rangkuman

Fasilitator merangkum materi kuliah ini dengan memberikan esensi dari materi  bahasan dan keterhubungannya dengan materi bahasan sebelumnya dan berikutnya.

b. Tes Formatif:

Fasilitator memberikan tes formatif untuk mengetahui tingkat penguasaan  pengetahuan yang diperoleh mahasiswa pada materi bahasan ini dengan memberikan  pertanyaan antara lain sebagai berikut:

1. Sebutkan hubungan antara luas daun dan luas kanopi.

2. Bedakan bentuk kanopi antara bermacam-macam tanaman dan penangkapan energi untuk proses fotosintesis.

c. Umpan Balik:

Mahasiswa dapat mengajukan hal tentang kondisi yang dialami dan diharapkannya untuk memahami materi bahasan terkait.

IV. DAFTAR PUSTAKA

1. Badron Zakaria, 2010, Stimulasi CO2 Terhadap Fotosintesis dan Cekaman Tanaman. Editor Nasaruddin. Kretakupa Print Makassar.

2. Franklin P.G., Perce R.B., dan Mitchell R.L., 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Terjemahan Herawati S. Dan Subiyanto. Universitas Indonesia Press. Jakarta.

3.  Nasaruddin/Yunus Musa , 2010. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan . Masagena Press Makassar.

4. Salisbury, F.B. dan C.W. Ross, 1995. Plant Physiolgy. Wadsworth Publishing Company. Belmont, California. P.540.

5. Smith. T, 2009. Growth Regulators, Extension Floriculture Program, USDA’s Cooperative State Research, Education, and Extension Service(CSREES) and College of Natural Resources and the Environment, is our federal partner,  providing federal assistance and program leadership for numerous research,

education, and extension activities. University of Massachusetts Amherst.

6. Taiz L., E. Zeiger, 2003. Plant Physiology. The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc. New York.