BIODIVERSITAS
TUMBUHAN
PAKAN
TERNAK
I WAYAN SUARNA
NI NYOMAN SURYANI
KETUT MANGKU BUDIASA
Buku ini bertujuan untuk melengkapi kebutuhan informasi
akan pemahaman terhadap kaedah-kaedah dan upaya
pengarusutamaan lingkungan dalam pembangunan peternakan,
serta upaya pelestarian biodiversitas tumbuhan pakan.
Bagi pemangku kepentingan yang bergerak dalam bidang
pembangunan peternakan, diharapkan buku ini sanggup
memberik pemahaman, pengembangan, dan penerapan ilmu
pengetahuan dan teknologi peternakan, agar usaha yang
dilakukan, selain dapat memberikan keuntungan, juga memiliki
keberpihakan terhadap lingkungan hidup.
Bagi para mahasiswa tingkat sarjana ataupun pascasarjana
diharapkan dapat memanfaatkan buku bacaan ini sebagai
sumber pustaka untuk mata kuliah yang berkaitan dengan
tumbuhan pakan, peternakan, dan lingkungan hidup.
prasasti
ISBN 978-623-90407-5-8 BIODIVER SIT A S TUMB UHAN P AKAN TERNAK I W AY AN SU ARNA , NI NY O MAN SURYANI, KETUT MANGKU BUDIA
BIODIVERSITAS
TUMBUHAN
PAKAN TERNAK
I WAYAN SUARNA
NI NYOMAN SURYANI
KETUT MANGKU BUDIASA
BIODIVERSITAS TUMBUHAN PAKAN TERNAK
©I Wayan Suarna, Ni Nyoman Suryani, Ketut Mangku Budiasa
Penerbit Prasasti
Jln. Pulau Kawe No. 62 Denpasar [email protected] Telp. 08123951099 Pracetak Nyoman Krining Sampul Ketut Pangus Cetakan pertama, 2019 ISBN : 978-623-90407-5-8
BIODIVERSITAS TUMBUHAN PAKAN TERNAK
iii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR v
UCAPAN TERIMAKASIH vii
I PENDAHULUAN 1
II PERAN DAN MANFAAT TUMBUHAN PAKAN 3 III KEBERAGAMAN TUMBUHAN PAKAN 11
IV FAKTOR LINGKUNGAN TUMBUHAN PAKAN TROPIK 20
4.1 Ekosistem, Lingkungan Hidup, dan Sumberdaya 20 4.2 Lingkungan Abiotik 21
4.3 Lingkungan Biotik 37
V TUMBUHAN PENGHASIL HIJAUAN DAN
BIJI-BIJIAN PAKAN TERNAK DI PROVINSI BALI 53 VI JENIS-JENIS TUMBUHAN PENGHASIL
HIJAUAN PAKAN 64
6.1 Tumbuhan Penghasil Hijauan Pakan 64 6.2 Tanaman Semak Penghasil Hijauan Pakan
6.3 Tanaman Pohon Penghasil Hijauan Pakan 77 VII PENUTUP 80
DAFTAR PUSTAKA 81 INDEKS 88
KATA PENGANTAR
v
KATA PENGANTAR
P
erkembangan riset tumbuhan pakan semakin menggeliat dengan semakin meningkatnya kesadaran para pemangku kepentingan akan ketersediaan hijauan pakan yang memadai dalam jumlah dan kualitasnya. Selain melajunya dunia riset tumbuhan pakan saat ini sudah dimulai pula upaya mengangkat komuditas tumbuhan pakan sebagai komuditas nasional yang layak untuk diperjual belikan (dibisniskan). Tanaman pakan tidak saja menghasilkan hijauan untuk memenuhi kebutuhan ternak ruminansia tetapi juga menghasilkan biji yang sangat dibutuhkan oleh ternak non ruminansia dan juga ternak ruminansia. Tanaman penghasil biji-bijian untuk pakan terdapat berbagai jenis dan sangat potensial untuk dikembangkan. Sampai saat ini biji jagung merupakan sumber utama untuk pakan ungags. Ketika jagung sebagai komponen utama terbesar penyusun ransum ternak unggas produksinya tidak mencukupi, pembudidaya tanaman pakan dapat menanam tanaman pakan penghasil biji lainnya dengan teknologi pengolahannya sehingga dapat memenuhi persyaratan sebagai sumber bahan pakan unggas.Buku bacaan ini bertujuan untuk melengkapi kebutuhan informasi akan pemahaman terhadap kaedah-kaedah dan upaya pengarusutamaan lingkungan dalam pembangunan peternakan serta upaya pelestarian biodiversitas tumbuhan pakan. Bagi pemangku kepentingan yang bergerak dalam bidang pembangunan peternakan diharapkan buku bacaan ini dapat memberikan pemahaman, pengembangan, dan penerapan ilmu pengetahuan dan teknologi peternakan agar usaha yang dilakukan selain dapat memberikan keuntungan juga memiliki keberpihakan terhadap lingkungan hidup. Bagi para mahasiswa tingkat sarjana ataupun pascasarjana diharapkan dapat memanfaatkan buku bacaan ini sebagai sumber pustaka untuk mata kuliah yang berkaitan dengan tumbuhan pakan, peternakan, dan lingkungan hidup.
Sumber utama penyusunan buku bacaan ini adalah hasil penelitian yang dilakukan penulis pada tahun 2017 dan 2018 serta hasil-hasil penelitian yang telah dilakukan penulis sejak beberapa tahun yang lalu
yang sebelumnya telah diramu kedalam bentuk bahan paparan pelatihan/ kursus, ceramah-ceramah, dan makalah seminar ilmiah diperkaya dengan berbagai pustaka terbaru.
Orang bijak mengatakan bahwa “tan hana wwang swasta nulus” demikian pula dengan buku ini, masih jauh dari sempurna, karena itu penulis sangat mengharapkan kritik, saran, dan masukan untuk penyempurnaannya.
Denpasar, April 2019 Penulis
UCAPAN TERIMA KASIH
vii
UCAPAN TERIMAKASIH
B
uku ini dapat hadir ditengah-tengah para pembaca karena mendapat dukungan, dana, fasilitasi, dan bantuan berbagai pihak. Untuk itu terutama Kementerian Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi (Kontrak Penelitian Nomor: 415.35/UN14.4.A/PL/2O17; 171.115/UN14.4.A/LT/2O18; dan 492.66/UN14.4.A/LT/2O18) serta Universitas Udayana yang telah memberikan bantuan dana dan fasilitas untuk melaksanakan riset, untuk itu penulis menyampaikan terimakasih. Terimakasih juga disampaikan kepada seluruh Staf Pusat Penelitian dan Pengembangan (Puslitbang) Tumbuhan Pakan Univesitas Udayana, Laboratorium Nutrisi Fakultas Peternakan Universitas Udayana atas bantuan dan dukungannya. Penulis juga menyampaikan terimakasih kepada: Ir. Ni Nyoman Candraasih Kusumawati, M.S., Ir. Magna Anuraga Putra Duarsa, M. Rur. Sc., Ir. A.A.A. Sri Trisnadewi, M.P., Ir. I Gusti Ketut Roni, M.Si., Ni Made Witariadi, S,Pt., M.Si, I Wayan Wirawan, S,Pt., M.Si., Andi Udin Saransi, STP., M.Si., Ni Putu Putri Wijayanti, S,Pt., M.Pt., I Made Saka Wijaya, S.Si., M.Sc., Abdurahman As-Syakur, SP., M.Si., M.Sc. yang telah membantu kegiatan analisis di laboratorium dan pengambilan data lapangan.Penulis menyadari lembar ini tidak cukup panjang untuk menulis satu persatu nama para sahabat yang dengan kebaikannya telah membantu dan memberikan dukungan kepada penulis. Untuk itu, mohon maaf atas segala kealfaan dan keterbatasan ini.
Denpasar, April 2019 Penulis
PENDAHULUAN
1
I
PENDAHULUAN
B
ali memiliki berbagai jenis ternak pemakan hijauan (ruminansia) yang sangat terkenal dan menjadi komuditas unggulan tetapi beberapa jenis ternak diantaranya populasinya sudah mengalami tekanan. Salah satu ternak ruminansia yang menjadi komuditas unggulan Provinsi Bali dan juga menjadi salah satu fokus riset sesuai Rencana Induk Pengembangan (RIP) dalam bidang riset di Universitas Udayana adalah ternak sapi bali. Ternak ruminansia lain yang populasinya mengalami tekanan adalah ternak kerbau, sapi putih taro, kambing gembrong, dan kambing kacang pun pupulasinya sudah menurun drastis. Pengembangan peternakan sapi bali di Bali memiliki beberapa tujuan strategis yakni: untuk melestarikan dan mengembangkan kekayaan plasma nutfah Bali, mengurangi kemiskinan dan pengangguran, dan meningkatkan kesejahteraan masyarakat. Agar tercapai tujuan tersebut diperlukan upaya-upaya yang sangat sistematis dan berkelanjutan sehingga performan sapi bali dapat ditingkatkan. Usaha peternakan sapi bali di Bali khususnya dan di Indonesia pada umumnya sebagian besar (99%) adalah usaha peternakan rakyat dengan skala usaha 1-4 ekor per rumah tangga peternak (Disnak Bali, 2010). Pengembangan peternakan sapi di Bali saat ini dihadapkan pada berbagai permasalahan yang sangat mempengaruhi produktivitas sapi bali. Dua permasalahan utama yang dihadapi adalah terbatasnya ketersediaan bibit sapi yang baik dan terbatasnya ketersediaan pakan baik pakan hijauan maupun biji-bijian.Jika dikaitkan dengan menurunnya pupulasi beberapa jenis ternak ruminansia di atas maka harus diciptakan sebuah strategi untuk melindungi dan mengembangkan polulasi ternak serta meningkatkan produktivitasnya. Salah satu upaya yang dapat dilakukan adalah dengan menyediakan hijauan dan biji pakan yang berkualitas dan berkecukupan. Berkenaan dengan hal tersebut maka sangat diperlukan sebuah studi untuk mengenal lebih dekat karakteristik, potensi dan distribusi tumbuhan pakan yang ada di provinsi Bali sehingga dapat ditemukan kapasitas daya dukung dan daya tampung lahan dalam memasok hijauan pakan sehingga dapat menyediakan hijauan pakan yang cukup dan berkualitas.
Pengembangan tumbuhan pakan saat ini masih mendapatkan berbagai permasalahan mendasar yang pada umumnya berupa kendala
yang berkaitan satu sama lain. Permasalahan tersebut antara lain adalah masih kurangnya perhatian terhadap tumbuhan pakan (permasalahan sumberdaya manusia), terbatasnya dana, sarana/fasilitas (lapangan percobaan, laboratorium, rumah kasa, gudang benih (seed storage dan cool
room), dan kebun koleksi. Selain permasalahan mendasar di atas dalam
pengembanganya, tanaman pakan masih mendapatkan tantangan besar karena lebih banyak diarahkan untuk memanfaatkan lahan sub-optimal. Berbagai jenis tanaman dapat dikembangkan sebagai sumber hjauan pakan untuk Simantri di dataran rendah antara lain adalah: gamal, lamtoro, dan waru (untuk pagar dan naungan), buffalow gras, panikum, urokhloa, rumput gajah, rumput bufel, adropogon, kembang telang, sentrosema, desmanthus, stylosanthus dan sebagainya. Untuk Simantri dataran sedang dapat dikembangkan tanaman pakan: gamal, kaliandra (untuk pagar dan naungan) stenotaphrum, panikum, rumput benggala, rumput gajah, rumput raja, kacang pinto, siratro, stylosanthus, dan desmodium. Simantri yang berada dikawasan dataran tinggi dapat mengembangkan tanaman pakan rumput gajah, rumput raja, panikum, stenotaphrum, kaliandra, gamal, turi, lamtoro, dan setaria.
Buku ini akan mengulas ihkwal keanekaragaman (biodiversitas) tumbuhan pakan dan potensinya sebagai penyedia hijauan dan biji-bijian untuk peningkatan produktivitas ternak. Adapun pokok bahasan yang disajikan dalam buku ini adalah sebagai tersebut di bawah ini.
I. Pendahuluan
II. Peran dan Manfaat Tumbuhan Pakan III. Keanekaragaman Tumbuhan Pakan
IV. Faktor Lingkungan Tumbuhan Pakan Tropik
V. Tumbuhan Penghasil Hijauan dan Biji-bijian Pakan Ternak VI. Jenis-Jenis Tumbuhan Penghasil Hijauan Pakan
6.1 Tanaman Herbasius Penghasil Hijauan Pakan 6.2 Tanaman Semak Penghasil Hijauan Pakan 6.3 Tanaman Pohon Penghasil Hijauan Pakan VII. Penutup
II. PERAN DAN MANFAAT TUMBUHAN PAKAN
3
II
PERAN DAN MANFAAT
TUMBUHAN PAKAN
T
anah, tanaman, dan ternak merupakan komponen pentingyang dapat berinteraksi secara sinergistik apabila dapat kita tata sebaikbaiknya pada lahan usaha tani yang tersedia dalam mewujudkan usaha tani yang produktif dan berkelanjutan. Ketiga hal di atas merupakan komponen ekosistem yang saling berkorelasi dan berinteraksi dalam membangun dan meningkatkan produktivitas tanaman dan ternak.
Terbatasnya ketersediaan hijauan pakan sebagai salah satu permasalahan utama dalam pengembangan sapi bali perlu dicarikan solusi untuk mempertahankan Provinsi Bali sebagai wilayah pemasok ternak terutama ternak ruminansia. Salah satu komponen yang sangat menentukan keberhasilan pelaksanaan pembangunan peternakan adalah kemampuan wilayah dalam pengembangan hijauan makanan ternak. Terkait dengan hal tersebut maka teknologi budidaya tanaman pakan dalam berbagai sistem pertanian semestinya menjadi prioritas untuk mendukung peningkatan produktivitas sapi bali.
Sejak lima tahun terakhir masyarakat dan beberapa pemangku kepentingan sangat menaruh perhatian terhadap upaya pemeliharaan ternak terutama ternak sapi. Upaya tersebut sangat sesuai pula dengan keinginan pemerintah Provinsi Bali yang telah menetapkan Program Simantri (Sistem Pertanian Terintegrasi) dengan sapi Bali sebagai salah satu komuditas unggulan. Demikian pula sangat berkaitan dengan keberadaan Bali sebagai salah satu koridor dalam MP3EI dan tuntutan program Upsus Siwab. Suasana dan gairah untuk pengembangan ternak sapi yang sangat kondusif saat ini perlu ditindaklanjuti dengan berbagai upaya untuk memberikan dukungan dan mengintroduksikan teknologi baik dibidang ternaknya maupun di bidang penyiapan pakannya.
Permasalahan penting lainnya yang dihadapi peternak sapi di Bali saat ini adalah terbatasnya ketersediaan bibit sapi, tingginya fluktuasi ketersediaan hijauan pakan, belum berkembangnya teknologi pengolahan pakan, dan meluasnya lahan sub-optimal (marginal). Lahan marginal (misalnya lahan kering) di Bali masih cukup luas, komuditas ternak potensial yang dapat dikembangkan pada lahan seperti itu adalah ternak sapi.
Pengembangan tumbuhan pakan saat ini masih mendapatkan berbagai permasalah mendasar yang pada umumnya berupa kendala (constraint) yang berkaitan satu sama lain. Permasalahan tersebut menurut Prawiradiputra (2011) antara lain adalah masih kurangnya perhatian terhadap tumbuhan pakan (sumberdaya manusia), terbatasnya dana, sarana/fasilitas (lapangan percobaan, laboratorium, rumah kasa, gudang benih (seed storage dan
cool room), dan kebun koleksi. Selain permasalahan mendasar di atas
dalam pengembanganya, tanaman pakan masih mendapatkan tantangan besar karena lebih banyak diarahkan untuk memanfaatkan lahan marginal. Berbagai jenis tanaman dapat dikembangkan sebagai sumber hjauan pakan untuk Simantri di dataran rendah antara lain adalah: gamal, lamtoro, dan waru (untuk pagar dan naungan), buffalow gras, panikum, urokhloa, rumput gajah, rumput bufel, adropogon, kembang telang, sentrosema, desmanthus, stylosanthus dan sebagainya. Untuk Simantri dataran sedang dapat dikembangkan tanaman pakan: gamal, kaliandra (untuk pagar dan naungan) stenotaphrum, panikum, rumput benggala, rumput gajah, rumput raja, kacang pinto, siratro, stylosanthus, dan desmodium. Simantri yang berada dikawasan dataran tinggi dapat mengembangkan tanaman pakan rumput gajah, rumput raja, panikum, stenotaphrum, kaliandra, gamal, turi, lamtoro, dan setaria.
Pengembangan tanaman pakan di lahan kering dan lahan perkebunan dapat ditingkatkan produktivitasnya dalam rangka efektivitas dan optimalisasi pemanfaatan lahan sehingga kontinuitas penyediaan hijauan pakan dapat dilakukan sepanjang tahun. Pengembangan tanaman pakan juga dapat berperan dalam konservasi lahan dan meningkatkan pendapatan petani peternak. Beberapa jenis tanaman atau limbah tanaman pangan dapat dijadikan HQFS (High Quality Feed Supplement) seperti pada penambahan limbah lidah buaya pada ransum sapi bali cenderung menurunkan konsumsi pakan tetapi dapat meningkatkan efisiensi penggunaan energi melalui penurunan emisi metan dan menurunkan energi yang hilang sebagai panas. Suplementasi limbah lidah buaya akan memberikan respon yang lebih efektif pada ransum yang kualitasnya kurang baik, sedangkan pada ransum dengan kualitas baik, tidak memberikan dampak yangpositif.
Dewasa ini berbagai jenis rumput dan legum unggul telah dikembangkan dalam bentuk demonstrasi plot. Sebagian diantaranya merupakan rumput dan legum yang sangat potensial untuk dikembangkan di lahan kering. Jenis rumput yang tahan kering seperti misalnya rumput Cenchrus siliaris,
Andropogon gayanus, Panicum maximum, Brachiaria decumbens, Urochloa mozambicensis, dan sebagainya. Jenis legum yang tahan kering
misalnya Desmantus virgatus, Stylosanthus guianensis, Stylosanthus
humilis, Clitoria ternatea, Sesbania grandiflora, Leucaena leucocephala
II. PERAN DAN MANFAAT TUMBUHAN PAKAN
5
dengan legum akan memberikan interaksi baik terhadap lingkungan fisik, kimia dan biologis diantara kedua spesies tanaman tersebut. Sejauh mana interaksi antara rumput dengan legum tersebut memberikan kontribusi menguntungkan terhadap produktivitas tanaman dalam menghasilkan hijauan pakan, hingga saat ini belum banyak dilakukan kajian terutama untuk lahan yang tergolong lahan kering. Mencermati fenomena di atas maka sangat diperlukan kajian tentang potensi berbagai jenis rumput dan legum unggul dengan berbagai system penanamannya, sehingga dapat meningkatkan ketersediaan pakan hijauan. Heryawan (2013) menyatakan bahwa telah terjadi perpindahan nutrisi dari tanaman legum ke tanaman rumput melalui hifa yang meng infeksi sistem perakaran rumput. Hifa yang terbentuk pada sistem perakaran rumput telah dapat menembus dinding pembatas nilon antara sistim perakaran tanaman rumput dengan legum.
Pada tanaman monokultur meningkatnya kompetisi akan dimulai lebih awal dan semakin lama semakin tajam. Menajamnya kompetisi ini karena individu tanaman dalam komunitas tersebut memerlukan sumber daya yang sama dan pada waktu yang sama. Sebaliknya pada asosiasi tanaman, spesies yang berbeda memerlukan sumber yang berbeda dan pada kondisi ini kompetisi akan sangat lemah sampai pada kepadatan populasi tertentu. Keuntungan potensial dari pertumbuhan spesies dalam asosiasi terutama tergantung pada tingkat kompetisi di antara tanaman berbeda dan pada spesies yang sama. Juskiw et al. (2000) menyatakan bahwa perbedaan morfologi dan fisiologi kemampuan berkompetisi (competitive ability) pada asosiasi interspesifik dapat mempengaruhi pertumbuhan, perkembangan, komposisi, dan nilai nutrisi hijauan dari masing-masing spesies dalam sistem asosiasi.
Kompetisi di antara spesies tanaman yang berbeda atau pada spesies yang sama meliputi banyak faktor. Penampilan spesies tanaman yang berbeda dalam asosiasi akan berbeda dari sangat depresif, depresif, hingga tidak menunjukkan interaksi yang menguntungkan. Dikatakan pula bahwa kompetisi selalu muncul apabila dua atau lebih tanaman membutuhkan cahaya, nutrien, atau air melebihi ketersediaan (suplai). Kompetisi akhirnya mengurangi jumlah faktor yang tersedia secara esensial untuk masingmasing individu. Komponen yang lebih kompetitif dalam suatu asosiasi biasanya tumbuh lebih cepat, lebih cepat menyebar dan menghasilkan hijauan lebih banyak.
Rendahnya produktivitas ternak pada pastura alam di daerah tropis kering terutama disebabkan oleh rendahnya kualitas hijauan. Selama tiga dekade terakhir berbagai usaha penelitian telah dilaksanakan untuk mengungkapkan kemungkinan peranan leguminosa untuk memperbaiki kondisi hijauan, dan pada kebanyakan daerah ekologis di daerah tropis dan subtropis saat ini telah tersedia kultivar yang cocok. Asosiasi tanaman di
antara rumput dan legum telah meningkatkan produksi hijauan. Kombinasi pertanaman rumput-legum dan pemupukan diharapkan akan dapat mengurangi kebutuhan akan pupuk, karena adanya kemampuan legum mengikat nitrogen bila bersimbiose dengan Rhizobium.
Dalam upaya meningkatkan produksi hijauan pakan, berbagai sistem asosiasi tanaman dapat dikembangkan. Perbedaan tinggi spesies tanaman yang diasosiasikan menyebabkan spesies tanaman yang lebih tinggi akan menaungi spesies tanaman yang lebih rendah. Tanaman yang tidak mendapat naungan akan terlihat lebih sehat, normal, segar, daun lebih banyak dan tebal, serta tanaman tumbuh ke segala arah. Hal ini terjadi karena aktivitas fotosintesis berlangsung lebih efektif serta distribusi fotosintat ke segala arah lebih seimbang, sedangkan pada tanaman yang ternaungi akan mengalami proses etiolasi. Dalam sistem asosiasi tanaman terdapat bagian tanaman yang terkena cahaya dan terdapat bagian tanaman yang ternaungi. Dalam hal ini dimungkinkan berlakunya teori
Cholodny-Went tentang fototropisme yang menetapkan bahwa penyinaran sepihak
merangsang penyebaran yang berbeda (diferensial) IAA (Auxin) dalam batang. Sisi batang yang disinari mengandung IAA lebih rendah daripada sisi batang yang gelap. Akibatnya sel-sel pada sisi yang gelap tumbuh memanjang lebih dari sel-sel pada sisi yang disinari, sehingga batang akan membengkok ke arah sumber cahaya (Davies, et al., 1986). Menurut Devlin dan Witham (1983) fenomena tersebut terjadi karena meningkatnya produksi hormon Gibberellin pada tanaman yang dinaungi, menyebabkan plastisitas dinding sel mudah meningkat yang merangsang perpanjangan sel, sehingga tanaman yang dinaungi menjadi lebih tinggi.
Sumbangan nitrogen yang diberikan legum setiap tahunnya kepada padang rumput menurut Sanchez (1993) berkorelasi langsung dengan kandungan bahan kering dari tanaman legum bagian atas apabila spesies yang digunakan telah menyesuaikan diri dan dikelola dengan baik. Perbaikan kualitas hijauan selanjutnya akan meningkatkan daya tampung Gambar 2.1 Tanaman pakan yang ditanam diantara kebun salak dan sebagai
II. PERAN DAN MANFAAT TUMBUHAN PAKAN
7
dan meningkatkan produktivitas per ternak. Di beberapa tempat yang mengembangkan pastura legum dapat meningkatkan 5 6 kali lebih tinggi produksi ternak per unit areal dibandingkan dengan pastura alam, dan di beberapa lokasi peningkatan produksinya sangat tinggi.
Asosiasi rumput-legum pada pastura campuran tidak memerlukan pemberian nitrogen apabila komposisi legum menyusun lebih dari 30% dari asosiasi tanaman tersebut. Tetapi perlu diusahakan cara pemupukan P dan K apabila legum paling sedikit 30% dari pastura, Keperluan nitrogen akan dipenuhi oleh legum untuk pertumbuhan rumput sebagai komponen pastura campuran. Setelah terjadi penurunan komponen legum sampai di bawah 30%, program pemupukan dilakukan dengan tujuan untuk meningkatkan hasil rumput. Aplikasi nitrogen disarankan 56 kg ha-1 bila
legum menyusun 2030% dari pastura campuran, dan aplikasinya 112 kg ha1 bila komposisi legum di bawah 20%. Skerman (1977) menyatakan bahwa, Stylo yang ditanam bersama Hyparrhenia di Sirere, Uganda mampu menghasilkan hijauan yang setara dengan rumput yang dipupuk dengan 165 kg ha-1 N.
Gambar 2.2. Tanaman pakan di bawah perkebunan karet dan integrasi tanaman kelapa, kakao, dan tanaman pakan
Gambar 2.3. Rumput Paspalum notatum yang mendominasi pastura padang penggembalaan dan campuran rumput dengan legum pada padang penggembalaan alami.
Meskipun demikian penanaman hijauan leguminosa di daerah tropis belum meluas. Di kebanyakan negara berkembang, biji yang baik/cocok terkadang tidak tersedia atau biayanya mahal, dan penanaman tanaman pangan menjadi prioritas bila dilaksanakan pemupukan. Dengan demikian penyempitan lahan disertai dengan tingginya daya tampung semakin menjadi kendala di dalam mengembangkan tanaman leguminosa di daerah tropis. Pada daya tampung yang tinggi legum herbasius tidak dapat bertahan lama sebagaimana rerumputan. Telah diestimasi bahwa di daerah tropika basah dengan laju pemupukan yang tinggi legum herbasius tak dapat bertahan pada daya tampung melebihi 2.5 ekor ha-1. Hal ini juga
menjadikan pembatas kesesuaian legum ini untuk menjadi sistem cut
and carry yang intensif (Miller, 1984). Pada daya tampung yang tinggi
faktor pembatas utama produksi ternak bukanlah terbesar pada kualitas hijauan tetapi pada kuantitas ketersediaanya untuk ternak. Dilihat dari aspek fisiologis, rumput tropis jauh lebih cocok dibandingkan dengan legum tropis untuk taraf produksi hijauan yang tinggi.
Rumput-rumputan menurut Suarna dan Duarsa (2012) mengandung karbohidrat lebih tinggi daripada legum (terutama kandungan selulosanya), sedangkan legum mengandung lebih banyak pektin. Secara umum komposisi kimia rumput adalah: selulosa 150-300 g kg-1, hemiselulosa
100-200 g kg-1, pektin 10-20 g kg-1. Sedangkan legum mengandung selulosa
60-120 g kg-1, hemiselulosa 40-100 g kg-1, pektin 40-80 g kg-1. Walaupun
demikian dalam kandungan protein dan mineral (terutama Ca, Mg, S, dan Cu) legum mempunyai potensi lebih tinggi daripada rumput. Dengan demikian perpaduan antara kedua bahan sumber pakan tersebut dalam proporsi tertentu merupakan kombinasi yang perlu mendapat perhatian (Kartadisastra, 1997).
Pada saat musim hujan sistem asosiasi rumput-legum dapat menghasilkan hijauan dalam jumlah yang banyak, dalam kondisi seperti ini pemanenan hijauan juga dilakukan untuk persediaan hijauan pakan saat musim kemarau tiba, sehingga pada musim kemarau tidak terjadi kekurangan hijauan. Penyediaan hijauan untuk musim kemarau dapat berupa hijauan kering (hay), silage, atau dalam bentuk pengolahan hijauan pakan pengembangan ternak lainnya.
Hasil pengamatan di lapangan terhadap kondisi dan keberagaman tumbuhan pakan pada lahan perkebunan di Kabupaten Gianyar menunjukkan bahwa jenis tumbuhan yang ada di bawah tanaman perkebunan sebagian besar adalah tumbuhan yang dapat dimanfaatkan sebagai hijauan pakan namun produktivitasnya masih rendah. Selain terdapat tanaman yang bermanfaat terdapat semak-semak liar yang diantaranya memiliki portensi toksik bagi ternak sapi seperti Lantana tamara dan Eupatorium
II. PERAN DAN MANFAAT TUMBUHAN PAKAN
9
dan legum lokal yang potensial untuk pakan namun kurang mendapat perhatian sehimngga produktivitasnnya masih rendah. Jenis tumbuhan lokal yang umumnya ada di bawah perkebunan kelapa antara lain adalah
Paspalum conyugatum, Axonopus compressus, Imperata cylindrica dan Dactyloctenium aegyptium, kadangkala bila radiasi berlebih ditumbuhi
oleh Crysopogon aciculatus. Legum yang umumnya tumbuh sebagai penutup tanah adalah Calopogonium muconoides. Gulma berdaun lebar juga banyak tumbuh pada lahan di bawah kebun kelapa.
Di bawah kebun salak juga dapat ditanami berbagai jenis rumput dan legum lokal yang selain dapat dimanfaatkan hijauannya juga dapat berfungsi untuk menekan gulma dan tidak merugikan tanaman pokok. Jenis tanaman lokal tersebut antara lain adalah Axonopus compressus,
Paspalum conyugatum, dan Centrocema pubescens. Tanaman tersebut di
atas secara tradisional telah digunakan untuk penutup tanah dan secara reguler disabit untuk pakan hijauan ternak. Pada perkebunan kopi dan kakao tanaman pakan lokal agak terhambat karena rapatnya tegakan tanaman pokok. Namun, peluang penanaman hijauan cukup besar di bawah tanaman pisang, karena masyarakat di kawasan perkebunan di daerah Payangan menanam pisang untuk dipanen daunnya bukan buah pisang sebagai hasil utamanya.
Tanaman pakan yang cocok untuk ditanam di bawah perkebunan memiliki karakteristik antara lain adalah disenangi ternak, relatif kurang berkompetisi dengan tanaman pokok, tahan terhadap perubahan cuaca, tumbuh cepat dengan persentase recovery yang tinggi, tahan terhadap penggembalaan sedang sampai berat, kemampuan asosiasinya berrsama tanaman lain cukup baik, memberikan manfaat terhadap kesuburan tanah, dan memiliki sifat hidup perennial. Beberapa tanaman pakan yang tahan terhadap naungan dari jenis rumput dan legum yang potensial dikembangkan di bawah kondisi ternaung adalah: Brachiaria decumbens, Panicum
maximum, Paspalum dilatatum, Stylosanthus guiyanensis, Centrocema pubescens, dan Calopogonium sp. Evaluasi lebih lanjut untuk mendapatkan
tanaman yang tahan naungan adalah Stenotaphrum secundatum, Paspalum
malacophyleum, dan Paspalum notatum cv competidor. Beberapa jenis
legum yang sangat adaptif diusahakan di bawah perkebunan adalah Arachis
pintoi, Arachis glabrata dan Calliandra calotyrsus (Suarna dan Suryani,
2012).
Di dunia ini tidak ada tumbuhan yang tidak bermanfaat, paling tidak tumbuhan menghasilkan oksigen yang diperlukan oleh semua mahluk hidup. Manusia dan hewan tidak akan dapat hidup tanpa adanya tumbuhan. Tumbuhan selain menghasilkan oksigen juga mempunyai kemampuan untuk menyerap limbah yang dihasilkan oleh manusia dan hewan termasuk CO2. Sebagai sumber dan bahan pakan, tumbuhan menyediakan hijauan
terutama untuk ternak ruminansia dan menghasilkan biji-bijian untuk ternak non ruminansia. Ternak ruminansia yang dipelihara dengan sistem feedlot juga sangat membutuhkan biji-bijian.
Beberapa jenis tumbuhan pakan memiliki peran yang sangat penting dalam konservasi tanah dan lahan. Tumbuhan pakan yang mampu tumbuh cepat menutupi tanah (cover crop) antara lain Centrocema, Clitoria, dan
Calopogonium memiliki peran yang sangat penting sebagai tanaman
penutup tanah. Tanah yang diselimuti oleh tanaman penutup tanah akan mengurangi intensitas pukulan oleh air hujan sehingga transfer sedimen atau kehilangan lapisan tanah permukaan dapat dicegah. Saat ini tumbuhan pakan juga banyak dimanfaatkan sebagai tanaman pengisi lansekap. Kacang pinto (Arachis pintoi), Stenotaphrum secundatum, Cynodon
dactylon, dan Zoysea matrella banyak dimanfaatkan untuk memperindah
lansekap. Multiguna tanaman pakan lainnya adalah sebagai tanaman obat (herbal). Clitoria, Smithea sensitivita dan sebagainya sering diekstrak dan dipergunakan sebagai obat herbal.
Pakan ternak tidak saja berasal dari tanaman penghasil hijauan dan biji-bijian yang sengaja ditanam (forage), juga dapat berasal dari limbah pertanian atau limbah tanaman pangan (crop). Sebagian tanaman penghasil biji-bijian (sereal) ada yang menjadi sumber bahan pangan dan juga menjadi sumber bahan pakan (forage-crop). Tanaman sereal tersebut antara lain jagung, sorghum, barley, kedelai, dan sebagainya. Penggolongan tersebut dapat dilihat pada skema ramifikasi tanaman pakan pada Gambar 2.4. Gambar 2.4 Ramifikasi Tumbuhan Pakan (Suarna, 2018)
III. KEBERAGAMAN TUMBUHAN PAKAN
11
III
KEBERAGAMAN
TUMBUHAN PAKAN
3.1 Suksesi
Satu ciri penting dari komunitas adalah perubahan. Komunitas tanaman adalah satu unit kehidupan dari vegetasi dan karenanya hukum alam seperti lahir, tumbuh dan mati akan berlaku pada komunitas tersebut. Sejarah bumi menunjukkan bahwa ada perubahan besar pada iklim, topografi dan hubungan air-tanah pada waktu yang lalu. Faktor-faktor ini akan selalu mempengaruhi perkembangan komunitas tanaman di tanah dan di air. Suksesi adalah urut-urutan pertumbuhan tanaman pada areal yang sama oleh komunitas tanaman yang berbeda. Komunitas tanaman tidak akan pernah stabil. Ciri khas komunitas tersebut adalah adanya perubahan yang konstan.
Bila vegetasi asli musnah dari suatu daerah oleh api, banjir atau tanah longsor, daerah dengan tanah yang terbuka tidak akan terus bebas dari tumbuhan atau ternak. Tanah seperti ini akan dengan cepat ditumbuhi oleh berbagai spesies yang merupakan modifikasi satu atau lebih faktor-faktor lingkungan. Modifikasi lingkungan ini mungkin membuat tambahan spesies menjadi establis.
Karakteristik dari suksesi yang mengarah kepada komunitas perkem-bangan ekosistem dirumuskan oleh Odum (1969) menjadi :
1. Adalah proses perkembangan komunitas yang berturutan yang melibatkan perubahan dalam struktur spesies dan metabolisme komunitas sejalan dengan waktu; dan perubahan ini dapat diramalkan.
2. Adalah komunitas yang berproses dan organisme mengadakan modifikasi dalam lingkungan physik. Perubahan dalam lingkungan physik menentukan pola dan kecepatan suksesi dalam habitat. 3. Suksesi akan mengarah kepada stabilisasi komunitas dengan
maksimum biomasa, variasi spesies dan seluruh kemungkinan pemanfaatan oleh organisme yang bersangkutan.
Jadi suksesi akan melibatkan perubahan dalam komunitas dan lingkungan.
Type dari suksesi
Primary succession
Perkembangan komunitas tanaman mungkin berlangsung pada habitat dimana belum pernah ada vegetasi sebelumnya, seperti karang yang terbuka, pulau yang baru terbentuk atau delta yang baru terbentuk, timbunan pasir baru di pantai, sungai atau danau. Perkembangan seperti ini disebut dengan primary succession.
Dalam primary succession, karenanya, medium tempat tumbuhnya tanaman adalah fresh, pembentukan tanah belum terjadi dan karang yang terbuka dan pasir menyediakan kondisi lingkungan yang extrem untuk pertumbuhan tanaman. Pada kondisi seperti itu hanya tanaman-tanaman tertentu yang dapat bertahan. Tanaman-tanaman tersebut secara perlahan membentuk tanah dan menghasilkan lingkungan yang nyaman untuk pertumbuhan tanaman yang lain. Ini adalah proses yang berlangsung lambat dan mungkin akan memakan waktu sampai ratusan bahkan ribuan tahun sampai membentuk klimaks komunitas.
Secondary succession
Komunitas tanaman mungkin berkembang pada habitat yang sudah pernah di tumbuhi tanaman tapi karena bencana seperti kebakaran, banjir atau aktivitas biotik, vegetasi asli hilang sama sekali tanah terbuka untuk kolonisasi tanaman. Perkembangan komunitas tanaman seperti ini disebut dengan secondary succession.
Secondary succession adalah fenomena yang berlangsung dengan cepat dan tahapan perkembangan komunitas menggantikan yang lain berlangsung dalam periode yang pendek. Tanaman perintis mungkin hilang sama sekali dan komunitas akan mencapai terminal. Keadaan yang establish ini dikenal dengan Klimaks. Perkembangan yang cepat ini dimungkinkan karena tanah atau medium air dari habitat mempunyai potensi untuk mensupport vegetasi.
Model suksesi
Ada tiga model suksesi yang dikenal selama ini yaitu 1. Facilitation model
2. Tolerance model 3. Inhibition model
Asumsi kunci dari teori klasik tentang suksesi adalah bahwa spesies akan saling mengganti satu dengan yang lainnya karena pada setiap tingkat, spesies memodifikasi lingkungan membuatnya semakin kurang cocok untuk dirinya sendiri dan lebih cocok untuk spesies yang lain. Karenanya penggantian spesies ini adalah berjenjang dan dapat diramalkan sekaligus menunjukkan arah daripada suksesi. Karakteristik ini disebut oleh Connel
III. KEBERAGAMAN TUMBUHAN PAKAN
13
dan Slatyer (1977) sebagai facilitation model dari suksesi.
Menurut pandangan Clements, klimaks komunitas pada suatu daerah ditentukan oleh iklim. Perubahan komunitas mungkin dapat disebabkan oleh jenis tanah tertentu, api, atau grazing, tapi ini hanya dapat dipahami dengan mengacu pada titik akhir dari climatic climax (klimaks iklim). Karenanya klassifikasi alami dari suatu komunitas harus didasarkan pada klimaks iklim, yang mewakili keadaan seimbang untuk suatu daerah.
Hypothesis kedua mengenai suksesi diusulkan oleh Egler (1954) yang disebut dengan initial floristic composition. Dalam pandangan ini, suksesi adalah sangat heterogen karena perkembangan pada setiap tempat tergantung pada spesies apa yang tumbuh pertama. Pergantian spesies tidak harus berjenjang karena setiap spesies mencoba menekan pertumbuhan setiap koloni yang baru. Karenanya suksesi menjadi lebih individualistik dan kurang dapat diramalkan karena komunitas adalah tidak selalu berubah sesuai dengan klimaks iklim. Hipotesa ini disebut dengan Inhibition model dari suksesi. Tidak ada spesies dalam model ini superior dari yang lain. Namun demikian koloni yang tumbuh pertama pada suatu daerah akan lebih kuat tumbuh dan selalu menekan pertumbuhan semua spesies pendatang.
Model ketiga dari suksesi diusulkan oleh Connel dan Slatyer (1977), yang menyebutnya dengan tolerance model. Model ini adalah ditengah-tengah antara facilitation model dan inhibition model. Pada tolerance model, keberadaan dari spesies pada suksesi awal tidak penting. Setiap spesies dapat memulai suksesi. Beberapa spesies sangat kompetitif, dan spesies ini pada akhirnya akan mendominasi pada komunitas klimaks. Satu spesies diganti oleh spesies lain yang lebih toleran terhadap keterbatasan sumber alam atau kondisi yang ada. Suksesi berlangsung baik melalui invasi dari spesies pendatang atau oleh punahnya koloni yang mula-mula tumbuh. Ini semua tergantung pada keadaan kondisi daerah tersebut. Namun demikian ketiga hypotesis tersebut sependapat dalam memperkirakan bahwa spesies pioner akan tampak pertama karena spesies ini mempunyai kemampuan berkoloni seperti, pertumbuhan yang cepat, produksi biji yang banyak, dan penyebaran biji yang tinggi.
Gambar di bawah ini menunjukkan ketiga model suksesi. Empat spesies ditandai dengan A, B, C, dan D. Tanda panah memberikan indikasi pergantian spesies tanaman.
3.2 Segregasi Genetik
Segregasi genetik merupakan suatu peristiwa memisahnya bahan-bahan pembawa sifat suatu tanaman, sehingga tidak lagi berada bersama-sama suatu tanaman. Segregasi genetik itu berlangsung melalui suatu proses dalam rangkaian proses pembiakan tanaman, terutama dalam pembiakan
secara generatif. Peristiwa demikian merupakan kendala dalam usaha mempertahankan sifat-sifat suatu tanaman yang diinginkan. Dalam hal lain adanya segregasi genetik memungkinkan untuk menghilangkan sebagian sifat-sifat yang tidak diinginkan, yang selanjutnya menggabungkannya dengan sebagian sifat-sifat yang diinginkan dari tanaman lain. Dapat juga diperoleh sifat-sifat tertentu saja dari suatu tanaman dengan memilih keturunan-keturunan yang membawa sifat yang diinginkan, walaupun keturunannya itu berasal dari satu tanaman saja.
3. 3 Pembiakan Generatif
Tanaman berbunga membentuk biji sebagai bahan pembiak. Biji merupakan hasil pembuahan gamet betina oleh gamet jantan yang berawal sebagai zygote. Semua sel suatu biji mengandung bahan pembawa sifat yang sama, sehingga semua sel tanaman yang terjadi dari biji tersebut akan mengandung pembawa sifat yang sama pula. Berbeda halnya dengan sel-sel dari biji yang berbeda, walaupun berasal dari tanaman sejenis bahkan walau dari satu tanaman sekalipun, tidak selalu sama bahan pembawa sifatnya. Dengan demikian pembiakan dengan biji tidak selalu dapat menurunkan sifat-sifat yang sama dengan induknya, lebih-lebih bila proses pembuahan karena perkawinan silang. Gejala demikian adalah akibat terjadinya segregasi genetik pada proses pembentukan gamet melalui pembelahan sel meiosis.
Pada pembelahan meiosis suatu sel membelah menjadi dua macam sel dan masing-masing membawa separuh pasangan khromosom sel Gambar 4.1 Interaksi dinamis antara lingkungan abiotic, biotik dan kultur.
III. KEBERAGAMAN TUMBUHAN PAKAN
15
induk. Bila pasangan khromosom sel induk tadi heterogen maka gen pada khromosom kedua anak sel berbeda kualitasnya. Variasi kualitas gen pada gamet menyebabkan berbagai kemungkinan pasangan khromosom zygote, yang akan terbawa terus pada sel vegetatif dari tanaman yang dibentuk oleh zygote tersebut. Selain karena perbedaan kualitas gen, penyimpangan-penyimpangan pada khromosom akan membuka jalan yang lebih luas dalam pembentukan keragaman gamet. Untuk dapat menggambarkan dengan lebih mudah tentang ragam gamet yang dibentuk maka macam penyimpangan-penyimpangan khromosom perlu diketahui terlebih dahulu.
Penyimpangan pada khromosom pada dasarnya meliputi dua hal, yaitu perubahan struktur dan perubahan jumlah khromosom.
Perubahan Struktur Kromosom
Perubahan struktur khromosom pada dasarnya disebabkan oleh adanya pindah silang (crossing over) dari bagian-bagian khromosom pada waktu proses meiosis. Pindah silang itu dapat menyebabkan terbentuknya tipe-tipe khromosome:
a. kurang lengkap (defisiensi) b. mengganda (duplikasi) c. sungsang (inversi)
d. pertukaran lokasi (translokasi)
3.4 Defisiensi
Ada kemungkinan dalam meiosis ada khromosom yang patah, kemudian bagian yang patah itu tidak dapat menyatu lagi pada asalnya. Selanjutnya bagian yang patah itu mati. Oleh karenanya khromosom tadi akan kehilangan sebagian pembawa sifat, tetapi gamet yang mengandung khromosom itu tetap hidup. Bila perkawinan terjadi dengan gamet yang membawa khromosom berbeda strukturnya maka pasangan khromosom yang terbentuk pada zygote tidak harmonis dan menunjukan perubahan pada tanamannya.
3.5 Duplikasi
Struktur khromosom ini terjadi karena pertautan patahan khromosom atau yang utuh pada khromosom lain yang utuh. Dengan kejadian ini ukuran khromosom menjadi lebih panjang dari yang normal. Seperti halnya pada defisiensi maka akibat duplikasi inipun akan menyebabkan perubahan sifat-sifat pada tanaman. Duplikasi bisa terjadi antara khromosom yang sama ataupun antara khromosom yang berbeda. Bila kedua lengan metasentrik adalah bagian khromosom dengan gen yang sama maka duplikasi demikian adalah isokhromosom.
3.6 Inversi
Bila patahan khromosom bergabung kembali sedemikian rupa sehingga strukturnya tidak lagi seperti semula, dimana posisi patahan khromosom berubah arah dan terjadi perputaran 180° dari posisi semula. Tipe khromosom demikian disebut tipe inversi (sungsang).
Inversi ada dua macamnya yaitu inversi parasentrik dan inversi perisentrik. Pada inversi parasentrik hanya terjadi inversi pada satu reuni sedang reuni yang lainnya tidak. Pada inversi perisentrik kedua reuni dari patahan dua khromosom mengalami inversi.
3.7 Translokasi
Bila reuni patahan khromosom terjadi antara patahan khromosom yang tidak homolog maka disebut translokasi. Dengan peristiwa ini maka pasangan khromosom yang homozygote akan membentuk pasangan baru yang heterozygote. Pada jagung pasangan demikian disebut pasangan khromosom pachytene.
3.8 Perubahan Jumlah Kromosom
Untuk memudahkan pembicaraan persoalan ini, terlebih dahulu dibicarakan pengertian tentang genome. Genome adalah sejumlah khromosom yang terdapat pada sel gamet yang merupakan kelompok dasar khromosom sel. Sel gamet disebut haploid sedangkan sel somatik adalah diploid. Sel diploid (2n) mungkin mengandung khromosom dua genum atau lebih. Sel haploid (n) dapat mengandung genome 1 atau lebih. Simbul yang biasa dipakai dalam hubungan haploid dan diploid dengan jumlah genome yang dikandungnya adalah:
untuk haploid : n = (1 - _)X untuk diploid : 2n = (2 - _)X
Berdasarkan jumlah genome pada sel somatis maka dikenal khromosom haploidy, polyploidy, aneuploidy, supernumerary dan khromosom seks.
3.9 Polyploidy
Polyploidy dibedakan antara autopolyploidy, allopolyploidy dan autoallopolyploidy. Autopolyploidy mempunyai genome homolog pada sel somatis 3 atau lebih, hal demikian mungkin terjadi karena kegagalan dalam meiosis ataupun mitosis, misalnya keterlambatan dalam pembentukan dinding pemisah atau kegagalan pembentukan benang-benang kutub sewaktu proses pembelahan sel.
Allopolyploidy terjadi dari dua atau lebih genome yang tidak homolog. Ini merupakan hibrid dimana fertilitas akan rendah.
III. KEBERAGAMAN TUMBUHAN PAKAN
17
3.10 Haploidy
Umumnya haploidy terdapat pada gamet. Tetapi dengan teknik maju dapat dihasilkan tanaman haploid. Tergantung sel somatik maka dikenal monohaploidy, yang berarti mengandung satu genom saja, dan polyhaploidy mempunyai lebih dari satu genome, polyhaploidy tentulah berasal dari polyploidy.
3.11 Aneuploidy
Dalam hal ini terjadi penambahan atau pengurangan khromosom dari genome yang lengkap. Perubahan itu bisa meliputi khromosom yang lengkap atau bisa sebagian saja. Bila mengalami kekurangan satu khromosom maka disebut monosomik dan nullisomik bila kekurangan 2 khromosom. Selanjutnya trisomik bagi yang mempunyai 3 khromosom tetap dan tetrasomik bagi yang mempunyai 4 khromosom tetap atau hampir selalu ada.
3.12 Supernumerary
Genome standard dalam hal ini disusun dari dua atau lebih genome dasar. Hal ini terjadi karena penambahan atau yang lebih penting karena pengurangan khromosom atau bagian khromosom. Keadaan ini dijumpai umpamanya pada Anthoxanthum aristatum. Supernumerary disini menyebabkan penundaan kedewasaan dan penurunan kesuburan kelamin.
3.13 Khromosom Seks
Khromosom seks mengandung gen seks. Gen seks berlokasi pada satu lokasi dari khromosom. Adanya gen seks menentukan kelamin jantan, betina, atau hermaphrodit. Untuk suatu model misalnya gen X adalah gen betina dan Y adalah gen jantan. Maka sel somatis XX menampakkan jenis kelamin betina sedangkan XY menampakkan kelamin jantan. Pada XXXXY menampakkan hermaphrodit. Maka perbandingan antara keberadaan X dan Y mempengaruhi kualitas penampakan kelamin.
3.14 Pembiakan Vegetatif
Selain tanaman berbunga berbiak dengan biji, ada juga yang dapat berbiak dengan bagian-bagian vegetatif, seperti di bagian daun, cabang, ranting, batang, akar ataupun umbi. Bagian-bagian tersebut terdiri dari sel-sel somatis, maka tanaman yang terjadi dari bagian vegetatif akan mempunyai sifat-sifat seperti bahan asalnya. Tetapi segala sesuatu di alam ini tidak segalanya kekal. Karena pengaruh faktor-faktor tertentu dapat saja terjadi perubahan-perubahan pada khromosom seperti yang telah dibicarakan pada bagian terdahulu. Perubahan-perubahan yang berkenaan dengan khromosom disebut aberasi, tetapi kalau hanya terjadi
perubahan-perubahan kimia pada gen disebut mutasi. Aberasi atau mutasi akan membawa perubahan penampakan. Pembentukan keragaman melalui pembiakan vegetatif adalah sangat kecil dan lambat. Pembelahan pada sel vegetatif adalah pembelahan mitosis sehingga walaupun terjadi perubahan-perubahan khromosom pada sel mitosis pengaruhnya hanya terhadap jaringan vegetatif yang dibentuknya. Hanya saja apabila bagian vegetatif yang kromosomnya telah mengalami perubahan tersebut dipakai sebagai alat pembiak, barulah terbentuk keturunan yang berbeda dari sifat tanaman induk pada umumnya. Bisa juga perubahan sudah terjadi melalui biji yang dihasilkan dari cabang-cabang tanaman yang telah mengalami mutasi, sehingga biji dari cabang mutan, lain dari biji tanaman aslinya.
3.15 Faktor-faktor yang mempengaruhi
penyimpangan-penyimpangan khromosom
Kekuatan-kekuatan yang ada di alam adalah beragam dalam macam, bentuk dan besarnya. Kekuatan-kekuatan itu dapat saja merusak kestabilan yang ada di dunia. Pengaruh-pengaruh itu dapat bekerja karena kehendak alam semata, tetapi dapat juga didorong oleh kehendak manusia. Oleh karena itu perubahan dapat dibedakan antara :
— perubahan yang alami
— perubahan karena induksi atau buatan manusia.
Perubahan karena induksi dapat terjadi karena : gelombang elektromagnetik, zat kimia yang tajam seperti : phenol, benzpyrene, methylcholanthrene dan kadar air raksa yang tinggi.
Kemajuan dalam Ilmu pengetahuan alam memanfaatkan kekuatan induksi itu dalam kegiatan pemuliaan jenis, sehingga tercipta keragaman tertentu yang lebih menguntungkan manusia. Tentu perubahan demikian untuk sampai pada tingkat bermanfaat memerlukan waktu dan proses yang relatif panjang.
3.15 Keragaman Tanaman dan Adaptasi
Setelah dapat memahami macam-macam perubahan khromosom baik aberasi ataupun mutasi dan kemudian memahami konsep-konsep pembiakan yang dipelopori Mendel maka kiranya akan lebih mudah dapat memahami bagaimana keragaman tanaman dapat terbentuk.
Tanaman dalam suatu populasi kelihatannya tidak berbeda satu sama lain, tetapi setelah diamati dengan seksama maka akan dijumpai perbedaan-perbedaan. Ada perbedaannya kecil, ada yang cukup menonjol dan bahkan mungkin dengan mudah dapat dibedakan. Semakin banyak variasi aberasi dan mutasi khromosom maka akan semakin luas pula keragaman tanaman yang dibentuk. Perkawinan silang membuka jalan lebih lancar bagi terbentuknya keragaman tanaman. Pada jenis-jenis gramineae umumnya
III. KEBERAGAMAN TUMBUHAN PAKAN
19
persarian terjadi silang. Oleh karenanya variasi jenis-jenis gramineae sangat luas.
Pembentukan keragaman adalah dalam rangka evolusi yang memberi kemungkinan bagi tanaman untuk hidup terus mengikuti perubahan-perubahan lingkungan yang ada. Jadi evolusi diperlukan bagi kepentingan beradaptasi dengan lingkungan baru.
Perkembangan keragaman dalam khromosom dapat tampak dalam fenotipe tanaman dan bagian-bagian tanaman. Secara biologis dan secara ekonomis mungkin pula perubahan keragaman membawa perbedaan manfaat, sehingga manusia melakukan seleksi. Maka sangatlah penting untuk dapat mengenal dan membeda-bedakan fenotipe tanaman antara tanaman dari berbagai keragaman, dan selanjutnya mengelompokkan secara sistematis kedalam kelompok-kelompok yang sama atau hampir sama.
IV
FAKTOR LINGKUNGAN
TUMBUHAN PAKAN TROPIK
4.1 Ekosistem, Lingkungan Hidup, dan Sumberdaya
Menurut Undang-Undang Republik Indoensia Nomor 32 Tahun 2009 tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup disebutkan: “Ekosistem adalah tatanan kesatuan secara utuh menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling mempengaruhi dalam membentuk keseimbangan, stabilitas, dan produktivitas lingkungan hidup”. Sumberdaya adalah unsur lingkungan hidup yang terdiri atas sumberdaya manusia (SDM), sumber daya alam hayati (SDH), sumber daya alam non hayati atau fisik (SDF) dan sumber daya buatan (SDB). Dengan demikian tatanan kesatuan secara utuh antara manusia, tumbuhan, hewan, udara, air, dan tanah membentuk sebuah ekosistem.
SDM, SDH, dan SDF adalah sumber daya yang alamiah sudah ada, sementara SDB adalah hasil karya manusia. Karena manusia dinilai dari apa yang dilakukannya, SDM dan SDB tidak dapat dipisahkan, sehingga keduanya disebut sebagai sumberdaya kultural (cultural). Dengan demikian, lingkungan hidup disusun oleh 3 komponen, yaitu:
1. A-Abiotic environment atau lingkungan fisik terdiri dari unsur-unsur air, udara, lahan, dan energi serta bahan mineral terkandung di dalamnya.
2. B-Biotic environment atau lingkungan hayati terdiri dari unsur-unsur hewan, tumbuhan dan margasatwa lainnya serta bahan baku hayati industri.
3. C-Cultural environment atau lingkungan kultural SOSEKBUD terdiri dari unsur-unsur sistem-sistem sosial, ekonomi, dan budaya serta kesejahteraan.
Tempat tinggal suatu organisme dikenal sebagai habitatnya, sedangkan kondisi dan sumber-sumber untuk aktivitas hidupnya merupakan lingkungan. Lingkungan adalah apa saja dan sesuatu yang mempengaruhi aktivitas kehidupan organisme. Sehingga habitat meliputi ruang milik tanaman dan hewan merupakan lingkungan biotik, sedangkan
lingkungan abiotik adalah udara, air, mineral-mineral tanah dan energi
matahari. Lingkungan biotik dan abiotik berinteraksi satu sama lain dan membentuk sistem dinamis dalam habitat.
IV. FAKTOR LINGKUNGAN TUMBUHAN PAKAN TROPIK
21
di darat (174 juta km2) dan habitat di air (480 juta km2) dengan komplek lingkungan yang berbeda. Kedua habitat tersebut menopang kehidupan dari berbagai bentuk. Kualitas dan kuantitas dari kehidupan organisme dari dua habitat tersebut adalah berbeda, walaupun secara pasti organisme tergantung pada kedua habitat untuk kelengkapan siklus hidupnya dan organisme ini dikenal sebagai amphibians. Distribusi tanaman pada kedua habitat ditentukan oleh ketersediaan sinar/cahaya : udara, air dan nutrisi (merupakan abiotik dari lingkungan).
Pada suatu habitat, komponen abiotik menyediakan makanan dan bahan bakar untuk aktivitas hidup suatu organisme. Oleh karena itu organisme adalah lingkungan-bergantung dan wujud dari suatu organisme diluar lingkungan tidak masuk akal (tidak mungkin terjadi). Organisme apakah tanaman atau hewan memberikan tanggapan terhadap rangsangan eksternal dari lingkungan dan melalui cara adaptasi mereka menyesuaikan diri terhadap rangsangan. Jika penyesuaian tidak efektif, organisme tidak dapat bertahan hidup dan kalah (mati) karena lingkungan yang keras.
Komponen lingkungan biotik dalam habitat dikatagorikan sebagai tiga klas fungsional sebagai berikut :
1. Produsen utama (Primary producers) : semua tanaman hijau. 2. Konsumen (Consumers) : semua hewan dan bukan tanaman hijau. 3. Pengurai (Decomposers) : fungi dan bakteri.
Komponen lingkungan abiotik adalah tiga keadaan fisik yang terdiri dari :
1. Gas : atmosfer
2. Cair : air dalam bentuk uap air, cairan, salju atau es dari hidrosfer. 3. Padat : garam-garam dari tanah (pedosfer).
Dalam pembahasan lebih lanjut akan diuraikan komponen biotik yang terdiri dari mikroba tanah, gulma, hama dan penyakit serta manusia sebagai manajerial yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Demikian juga komponen abiotik yang meliputi tanah, air dan iklim dalam kaitannya dengan kehidupan tanaman akan dibahas pada bab-bab berikutnya.
4.2 Lingkungan Abiotik
Dalam suatu habitat yang menyediakan lingkungan yang cocok untuk eksistensi kehidupan, komponen abiotik tersusun ke dalam bangun tubuh organisme dengan menghabiskan energi yang diperoleh dari sinar matahari, melalui produsen utama. Tanaman sebagai produsen utama sangat bergantung pada komponen abiotik seperti tanah, air dan iklim untuk pertumbuhan dan perkembangannya. Pada pembahasan selanjutnya, komponen tanah, air dan iklim digolongkan ke dalam lingkungan fisik, sedangkan lingkungan kimia adalah keadaan pH dan unsur hara.
4.2.1 Tanah dan Air
Tanah adalah kumpulan dari benda-benda alam dipermukaan bumi yang tersusun dalam horizon-horizon, terdiri dari campuran bahan organik, air dan udara dan merupakan media untuk tumbuhnya tanaman.
Dalam mendukung kehidupan tanaman, terdapat tiga fungsi tanah yang utama :
1. Memberikan unsur-unsur mineral, melayani tanaman baik sebagai medium pertukaran maupun sebagai tempat persediaan.
2. Memberikan air dan melayani tanaman sebagai reservoar.
3. Melayani tanaman sebagai tempat berpegang dan bertumpu untuk tegak.
Untuk tujuan produksi tanaman, tanah dipandang sebagai suatu keseimbangan dari sistem yang saling menjalin dan berinteraksi :
1. bahan mineral, 2. bahan organik, 3. organisme tanah, 4. atmosfir tanah dan 5. air tanah.
Meskipun lebih mudah untuk memandang masing-masing sistem secara tersendiri, mereka tidaklah terpisah atau bebas sifatnya. Mengubah salah satunya berakibat mengubah semuanya. Sifat tanah sangatlah berubah bila salah satu sistem dominan.
4.2.1.1 Bahan Mineral
Bahan mineral dalam tanah berasal dari pelapukan batu-batuan, jumlahnya bervariasi dari satu persen (1%) dalam tanah organik sampai 99% dalam tanah liat. Komponen mineral dalam tanah terdiri dari campuran partikel-partikel yang berbeda ukurannya, komposisi, sifat-sifat kimia dan fisiknya. Menurut urutan besarnya, partikel-partikel tersebut adalah batu dan kerikil (72 mm), pasir (50 µ - 2mm), debu (2 µ - 50 µ) dan liat (< 2µ). Perbandingan dari jumlah bagian-bagian ini menentukan tekstur tanah. Nama-nama seperti lempung, liat, liat berdebu dan sebagainya diberikan pada kelas-kelas tanah menurut teksturnya. Istilah-istilah nonteknis seperti tanah berat, tanah ringan diacu pada tekstur tanah. Tanah berat adalah tanah yang tinggi dalam kandungan liat dan partikel lain yang halus, tanah ringan adalah rendah dalam kandungan liat dan tinggi dalam pasir dan partikel-partikel lain yang kasar. Tekstur tanah mempengaruhi daya tahan air dan laju infiltrasi air. Tanah-tanah kasar mengizinkan infiltrasi dan perkolasi air yang cepat, sehingga tidak ada “run off” permukaan sekalipun sehabis hujan lebat. Sebaliknya, tanah liat begitu halus teksturnya, sehingga sedikit air menembus tingkatan bawah, terutama sesudah permukaan liat menjadi basah dan mengembang. Akan tetapi, tanah kasar tak mampu
IV. FAKTOR LINGKUNGAN TUMBUHAN PAKAN TROPIK
23
mempertahankan air dalam jumlah besar.
Disamping tekstur tanah, partikel-partikel tanah juga mempengaruhi struktur tanah. Struktur tanah merupakan gumpalan kecil dari butir-butir tanah.Gumpalan struktur ini terjadi karena butir-butir pasir, debu dan liat terikat satu sama lain oleh suatu perekat seperti bahan organik, oksida-oksida besi dan lain-lain. Gumpalan-gumpalan kecil ini mempunyai bentuk, ukuran dan kemantapan (ketahanan) yang berbeda-beda. Suatu tanah dapat memiliki struktur sederhana atau majemuk.
Tanah dengan struktur sederhana seperti pasir dan kerikil memiliki kohesi dan konsistensi (ketahanan partikel dalam tanah terhadap pemisahan) sangat kecil, serta terdiri dari bahan-bahan yang relatif tahan pelapukan, seperti pasir kwarsa yang juga disebut tanah memiliki struktur butiran tunggal. Kebanyakan tanah pertanian memiliki struktur majemuk, agregatnya lekat satu sama lain.
Tabel 4.1 Beberapa ukuran struktur majemuk
Tipe struktur Ukuran agregat (mm)
kolum > 25 bongkah 5 - 25 granulat 3 - 5
remah 1 - 3
masif kompak atau berlumpur
Struktur tanah yang baik sangatlah penting untuk pertanian. Tanah yang sangat berbutir-butir, baik aerasinya dan memiliki daya pegang air tinggi, karena kenaikan ukuran ruang pori-pori tanah. Pori-pori tanah ditempati air dan udara dengan perbandingan yang berbeda-beda (seperti bunga karang). Tanah liat memiliki total jumlah ruang pori-pori lebih besar daripada tanah pasir, tetapi karena ukuran kecil dari pori-pori dalam tanah liat, air dan udara bergerak melewatinya pelan-pelan. Bila pori-pori kecil dari tanah liat penuh air, kekurangan udara yang sangat penting untuk pertumbuhan akar akan menjadi pembatas. Ruang pori besar terisi dan terkuras oleh gaya berat, sedangkan pori kecil menyerap dan mempertahankan air dengan daya kapiler.
Sifat remah dari tanah pertanian yang baik tergantung tekstur tanah dan persentasi humus (bahan organik terurai yang stabil). Tanah liat yang rendah bahan organiknya memiliki struktur jelek. Untuk tujuan mempertahankan struktur majemuk yang bagus dalam tanah-tanah pasir haruslah dikelola secara baik. Pada tanah-tanah berat perlu menambah bahan organik untuk mempertahankan struktur bagus.
Dalam hubungannya dengan hara tanaman, sifat-sifat yang paling menyolok dari partikel-partikel koloid, liat dan humus, adalah
kesanggupannya untuk melakukan pertukaran kation. Kesanggupan tanah untuk mempertahankan dan mempertukarkan kation-kation seperti H+, Ca++, Mg++ dan K+ disebut daya tukar kation atau kapasitas tukar kation. Daya tukar kation, suatu ukuran kereaktifan tanah, berubah berbanding terbalik dengan ukuran partikelnya. Karena luas permukaannya tanah-tanah halus menumpuk dan mempertahankan kation-kation jauh lebih banyak daripada tanah kasar. Partikel tanah kolodial, seperti liat dan humus, bermuatan negatif dan menarik kation. Bila partikel semacam ini dalam tanah jenuh akan ion hidrogen, tanah memiliki reaksi masam. Oleh karena itu kapasitas tukar kation dari partikel-partikel koloid ini me- megang peranan penting dalam pertanian. Jadi, hara yang sebetulnya dapat hilang karena tercuci, dapat dipegang sebagai cadangan oleh partikel-partikel tanah dan menjadi tersedia bagi tanaman bila ion-ion ini dipertukarkan kembali.
Kation-kation dalam tanah yang produktif menunjukkan berada dalam suatu keseimbangan antara partikel-partikel tanah, larutan tanah dan tanaman. Kesanggupan tanah untuk mensuplai ion mineral untuk absorpsi oleh tanaman merupakan ukuran kesuburannya. Mungkinlah tanah mengandung sejumlah besar mineral tetapi tidak subur karena ion-ionnya tidak tersedia untuk tanaman.
Daya tukar kation (kapasitas tukar kation) suatu tanah dinyatakan dengan miliekivalen tiap 100g dan setara dengan jumlah meq H+ yang akan bergabung dengan 100g tanah kering. Kapasitas tukar kation dari tanah berbeda-beda menurut persentasi humus dan menurut persentasi serta komposisi liat. Liat-liat itu sangat berbeda dalam kesanggupannya menukar kation-kation seperti nampak pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Kisaran kapasitas tukar kation untuk berbagai tipe tanah
Tipe tanah Kapasitas tukar kation(meq / 100 g)
Pasir 2 - 4 Lempung berpasir 2 - 17 lempung 7 - 16 Lempung berdebu 9 - 26 Liat dan lempung liat 4 - 60 Tanah organik 50 - 300
Sumber : Janick et al. (1969)
4.2.1.2 Bahan Organik Tanah
Zat-zat organik yang terdapat di dalam tanah berasal dari penguraian sisa-sisa tanaman dan hewan. Tanah yang berupa pasir, sangat sedikit bahan organiknya, sedangkan tanah pertanian yang biasa mengandung kurang lebih 25% bahan organik.
IV. FAKTOR LINGKUNGAN TUMBUHAN PAKAN TROPIK
25
Lapisan atas dari tanah sering tinggi dalam fraksi organik yang disebut humus. Humus secara relatif resisten terhadap pemecahan lebih lanjut dan dekomposisi. Berbeda dengan koloid mineral, humus bukanlah kristal. Sumber utama humus dilapisan atas adalah sampah-sampah daun dan akar tanaman. Sampah-sampah permukaan dipecah oleh kerja mekanik dan membusuk ke dalam partikel-partikel halus oleh mikroorganisme, tercuci ke dalam tanah dan akan menjadi bagian-bagian dari kompleks tanah. Dekomposisi akar-akar yang mati memberikan bahan organik di seluruh bagian atas tanah. Tanah-tanah prairi, yang menerima sejumlah kecil hujan, hanya memiliki laju dekomposisi kecil, sehingga bahan organik dari akar-akar rumput yang mati menumpuk untuk membuatnya berwarna gelap, mudah retak dan sangatlah subur.
Barangkali andil bahan organik yang paling penting adalah daya pegang airnya. Bahan organik bertindak sebagai busa : dapat menyerap sejumlah besar air dibandingkan beratnya. Bahan organik juga merupakan sumber unsur mineral, yang menjadi tersedia bila telah terurai. Penguraian bahan organik oleh bakteri, cendawan dan organisme lain dengan membentuk karbondioksida dan air dan pelepasan mineral disebut mineralisasi. Ini merupakan aspek penting dalam lingkaran kimia (chemical cycling) dalam vegetasi. Lingkaran kimia terdiri dari :
1). Absorpsi mineral lewat akar dan penggabungannya ke dalam persenyawaan kimia oleh berbagai tanaman,
2). Kematian tanaman dan bagiannya,
3). Dekomposisi bahan tanaman dan pelepasan mineral kedalam tanah Bahan organik membantu mempertahankan struktur tanah-tanah terolah. Bahan organik yang terbagi halus menutupi partikel mineral dan menghindarkannya dari saling melekat. Tanah liat dengan sejumlah besar bahan organik kurang kecenderungannya untuk lengket dan lebih mudah diolah. Pengusaha tanaman menamakan tanah yang gampang hancur dan mudah diolah : tanah dengan daya olah tilth (sifat keterolahan) yang baik.
Menurut dasarnya ada dua tipe tanah yaitu tanah mineral dan tanah organik. Tanah mineral tersusun dari zat-zat anorganik dan sejumlah bahan organik yang sedang membusuk dalam sejumlah yang berbeda-beda (dari jumlah yang tidak berarti sampai 20 persen). Tanah organik (contohnya tanah gambut, turf) dibentuk dari bahan-bahan tanaman yang membusuk sebagian, ada keadaan berawa-rawa. Tanah organik berwarna coklat tua sampai hampir hitam. Tanah-tanah semacam ini tidak dapat ditanami, kecuali kalau diberi draenase yang baik dan masalah kesuburannya diperbaiki. Tanah-tanah organik yang diusahakan secara baik, akan sangat produktif. Tanah-tanah ini banyak pori-porinya, baik aerasinya, dan mempunyai daya absorpsi air yang tinggi.
4.2.1.3 Organisme Tanah
Organisme tanah memegang peranan penting dalam perkembangan tanah sebagai tambahan akar-akar tanaman tingkat tinggi, pada tanah tinggallah suatu variasi luas kehidupan tanaman dan hewan. Berat total organisme tanah (tidak termasuk tanaman tingkat tinggi) dibagian atas yang subur (± 30 cm) dari tanah-tanah pertanian sangatlah mengesankan, sampai mencapai 6.000 kg tiap hektar, kira-kira 1/1000 berat tanah yang ditinggali.
Tanaman tingkat tinggi harus dipandang sebagai organisme tanah yang utama, akar pohon-pohonan menembus celah-celah karang, batu-batuan dengan kekuatan yang hebat. Akar mengeluarkan banyak asam-asam organik dan zat-zat lain yang mempercepat pelarutan mineral-mineral tanah dan membuatnya tersedia untuk tanaman. Akar hidup mengeluarkan CO2, yang menaikkan kandungan asam karbonat dari larutan tanah dan menaikkan laju kelarutan mineral-mineral tanah. Saluran-saluran yang tertinggal setelah akar-akar mati dan busuk, menjadi jalan air tanah.
Bakteri tanah (mati dan hidup) mencapai 5.600 kg tiap hektar tanah hitam. Pada tanah pertanian subur terdapat 500 - 1000 kg tiap hektar. Ada bakteri yang berguna untuk memecahkan berbagai jenis bahan organik, melepaskan mineral-mineral yang dapat berguna dalam siklus kehidupan tanaman; ada pula yang dapat mengikat N2 bebas dari udara, seperti Azotobacter yang bebas hidupnya atau yang bersimbiose dengan kacang-kacangan. Selain bakteri yang berguna ada pula yang patogenik, menimbulkan penyakit pada tanaman. Bakteri yang merugikan lagi adalah yang mengoksidasi besi fero ke bentuk feri yang kurang dapat larut, lalu membentuk lapisan hardpan, yang kaya besi dan keras sekali sehingga memperburuk drainase air.
Organisme tanah lainnya selain bakteri, terdapat jamur-jamur yang disamping ada yang patogenik ada pula yang berguna. Mycorhiza adalah jamur yang tumbuh bersama akar tanaman dan membantu ekstrasi air tanah. Ganggang dan lumut memegang peranan penting.
Cacing, semut, serangga-serangga kecil juga sangat berguna dalam menambah kesuburan tanah, selain ada yang berbahaya untuk kehidupan tanaman.
4.2.1.4 Atmosfer Tanah
Atmosfer tanah berada dalam ruang pori-pori yang tidak terisi air. Pori-pori ini berisi gas-gas seperti atmosfer diatas tanah, tetapi beda perbandingannya. Atmosfer tanah tidak selalu merupakan sistem kontinu, karena mungkin ada ruang pori-pori yang terisolasi, tidak berhubungan. Kelembaban dari atmosfer tanah hampir selalu mendekati 100 persen. Kandungan karbondioksida lebih besar daripada yang berada dalam udara
IV. FAKTOR LINGKUNGAN TUMBUHAN PAKAN TROPIK
27
diatas tanah, karena dekomposisi bahan organik; meningkat menurut kedalaman karena laju gerakan yang lambat kedalaman atmosfer bagian atas. Sebaliknya, kandungan oksigen lebih sedikit daripada yang diudara dan menurun menurut kedalaman. Oksigen digunakan dalam respirasi yang dilakukan akar dan mikroorganisme dan tidak dapat digantikan segera.
Bila air ditambahkan ke dalam tanah, udara dalam tanah terdesak keluar. Akibatnya, akar tanaman dapat kekurangan oksigen dalam tanah yang sangat basah atau tergenang.Variabilitas atmosfer tanah sangatlah besar, tergantung bahan organik dan organisme tanah dan juga terpengaruh oleh musim.
4.2.1.5 Air Tanah
Air terdapat di dalam tanah karena ditahan (diserap) oleh masa tanah, tertahan oleh lapisan kedap air, atau karena keadaan drainase yang kurang baik. Kelebihan air ataupun kekurangan air dapat mengganggu pertumbuhan tanaman.
Manfaat/guna air bagi pertumbuhan tanaman adalah : 1. Sebagai unsur hara tanaman
Tanaman memerlukan air dari tanah dan CO2 dari udara untuk membentuk gula dan karbohidrat dalam proses fotosintesis.
2. Sebagai pelarut unsur hara
Unsur hara yang terlarut dalam air diserap oleh akar-akar tanaman dari larutan tersebut.
3. Sebagai bagian dari sel-sel tanaman air merupakan bagian dari protoplasma
Persediaan air dalam tanah tergantung dari : — banyaknya curah hujan atau air irigasi — kemampuan tanah menahan air
— besarnya evapotransipirasi — tingginya muka air tanah
Air dapat meresap atau ditahan oleh tanah karena adanya gaya-gaya adhesi, kohesi, dan gravitasi. Karena adanya gaya-gaya tersebut maka air dalam tanah dapat dibedakan menjadi :
Air higroskopik : Air yang diserap tanah dengan sangat kuat sehingga tidak dapat digunakan tanaman (adhesi antara tanah dengan air)
Air kapiler : Air dalam tanah dimana daya kohesi (tarik menarik antara butir-butir air) dan daya adhesi (antara air dan tanah) lebih kuat daripada gravitasi. Air ini dapat bergerak kesamping atau keatas karena gaya-gaya kapiler. Sebagian besar air kapiler merupakan air yang tersedia (dapat diserap) bagi tanaman.
Dalam menentukan jumlah air tersedia bagi tanaman beberapa istilah di bawah ini perlu dipahami.
1. Kapasitas Lapang adalah keadaan tanah yang lembab yang menunjukkan jumlah air terbanyak yang dapat ditahan oleh tanah terhadap gaya tarik gravitasi. Air yang dapat ditahan oleh tanah tersebut terus menerus diserap oleh akar-akar tanaman atau menguap sehingga tanah makin lama semakin kering. Pada suatu saat akar tanaman tidak mampu lagi menyerap air tersebut sehingga tanaman menjadi layu (titik layu permanen).
2. Titik Layu Permanen adalah kandungan air tanah dimana akar-akar tanaman mulai tidak mampu lagi menyerap air dari tanah, sehingga tanaman menjadi layu. Tanaman akan tetap layu baik pada siang ataupun malam hari.
3. Air tersedia adalah air yang dapat diketahui banyaknya air yang tersedia bagi tanaman yaitu selisih antara kadar air pada kapasitas lapang dengan kadar air pada titik layu permanen.
Banyaknya kandungan air dalam tanah berhubungan erat dengan besarnya tegangan air (moisture tension) dalam tanah tersebut. Besarnya tegangan air menunjukkan besarnya tenaga yang diperlukan untuk menahan air tersebut di dalam tanah. Tegangan diukur dalam bar atmosfer, cm air, atau logaritma dari cm air yang disebut pF. Satuan bar dan atmosfer sering dianggap sama karena 1 atm = 1,0127 bar.
Kandungan air pada kapasitas lapang ditunjukkan oleh kandungan air pada tegangan 1/3 bar, sedangkan kandungan air pada titik layu permanen adalah pada tegangan 15 bar. Air yang tersedia bagi tanaman adalah air yang terdapat pada tegangan 1/3 bar - 15 bar.
Kemampuan tanah menahan air dipengaruhi antara lain oleh tekstur tanah. Tanah-tanah bertekstur kasar mempunyai daya menahan air lebih kecil daripada tanah bertekstur halus. Oleh karena itu tanaman yang ditanam pada tanah pasir umumnya lebih mudah kekeringan daripada tanah-tanah bertekstur lempung atau liat.
Bila ketersediaan air mencukupi maka pemberian unsur hara akan menaikkan efisiensi penggunaan unsur hara
Water Use Efficiency (WUE) = jumlah bahan kering yang dihasilkan dari jumlah air tertentu
4.2.2. Iklim
Iklim mempunyai pengaruh penting pada evolusi dari tribus (rumpun) Gramineae Andropogoneae telah menghasilkan lebih banyak spesies pada beriklim panas dengan musim basah/kering. Mereka mempunyai pusat distribusi di Asia Tenggara dan termasuk rumput-rumput seperti
Andropogon, Biothriochloa, Cymbopogon, Dichanthioum, Eulalia, Heteropogon, Hyparrhenia Imperata, Saccharum sehima dan sorghum.
IV. FAKTOR LINGKUNGAN TUMBUHAN PAKAN TROPIK
29
terbesar pada daerah dengan curah hujannya tinggi. Mereka kelihatannya berasal dari belahan bumi barat dan genus utama dari tribus tersebut adalah Axonopus, Brachiaria, Cenchrus, Digitaria, Panicum, Paspalum,
Pennisetum, Setaria dan Urochloa.
Sebaliknya, Eragosteae sangat baik berkembang pada daerah arid dan semi arid dari iklim tropik; yang termasuk tribus ini adalah tripogon. Dua tribus utama adalah Agroteal dan Festuceae merupakan karakteristik di daerah temperate (temperit) dan beberapa genus dari tribus ini seperti
Agrostis, Festuca, Poa, Vulpia yang terdapat pada iklim yang lebih dingin
dan sering ditemui pada daerah tinggi.
Fluktuasi pada iklim dari tahun ke tahun menyebabkan perubahan yang radikal pada komposisi spesies pada rumput (grassland). Misalnya pada daerah pinggiran timur Queensland, rumput Astrebla terdesak dan didominasi oleh Dichanthium sericeum jika suksesi terjadi secara normal pada tahun hujan/basah. Suatu periode dengan curah hujan dibawah normal menyebabkan resesi pada D. sericeum dan akhirnya terjadi penggantian oleh Astrebla spp. Iklim juga berpengaruh penting dalam evolusi dari tribus Gramieae; faktor-faktor iklim seperti temperatur (suhu) dan energi cahaya matahari juga sangat berpengaruh terhadap reaksi biologis yang berlangsung dalam tanaman.
4.2.2.1. Suhu (Temperatur)
Proses-proses fisik dan kimiawi dikendalikan oleh suhu, dan kemudian proses-proses ini mengendalikan reaksi biologi yang berlangsung dalam tanaman. Misalnya, suhu menentukan laju difusi dari gas dan zat cair dalam tanaman. Apabila suhu turun, viskositas air naik. Begitu juga untuk gas-gas, energi kinetik dari karbondioksida, oksigen dan zat lain berubah sesuai dengan perubahan suhu. Jadi suhu memegang peranan penting dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Beberapa peranan penting dari suhu pada proses-proses fisik dan kimia tanaman antara lain :
1. Suhu menentukan kelarutan berbagai zat. Kelarutan karbondioksida dalam air dingin dua kali lipat daripada dalam air panas. Kebalikannya berlaku untuk kebanyakan zat padat : kelarutan gula lebih besar dalam air panas daripada dalam air dingin.
2. Suhu mempengaruhi kecepatan reaksi.
Biasanya makin tinggi suhu reaksi makin cepat. Jadi suhu mempunyai efek penting dan tegas pada respirasi. Akan tetapi hubungan suhu dan reaksi biokimia yang berlangsung dalam tanaman jarang berbanding langsung karena adanya faktor lain yang rumit. Misalnya, hasil akhir seperti gula dapat menumpuk dan memblokir reaksi selanjutnya. Dalam beberapa reaksi, ketersediaan bahan mentah dapat merupakan
