KAJIAN EKOFISIOLOGI TANAMAN SEMUSIM PENYUSUN AGROFORESTRI PADA BEBERAPA ZONA AGROKLIMAT DI DAS CILIWUNG HULU ABD. HARIS BAHRUN

126  Download (0)

Teks penuh

(1)

KAJIAN EKOFISIOLOGI TANAMAN SEMUSIM

PENYUSUN AGROFORESTRI PADA BEBERAPA

ZONA AGROKLIMAT DI DAS CILIWUNG HULU

ABD. HARIS BAHRUN

Ds

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

(2)

PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi “Kajian Ekofisiologi Tanaman

Semusim Penyusun Agroforestri pada beberapa Zona Agroklimat di DAS Ciliwung Hulu” adalah karya saya sendiri dengan arahan Komisi Pembimbing dan

belum pernah diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir disertasi ini.

Bogor, Januari 2012

Abd. Haris Bahrun NIM. A156010081

(3)

ABSTRACT

ABD. HARIS BAHRUN. An Eco-Physiological Study of Seasonal Crops that Form Agroforestry in Some Agroclimate Zones on the Upstream Watershed of Ciliwung. Under Supervisor of M.A. CHOZIN as a chairman, HADI SUSILO ARIFIN and DUDUNG DARUSMAN as members of the advisory committee.

The study consists of three major experiments, namely: the identification and analysis of planting patterns; eco-physiological assessment of seasonal crops; and analysis of land productivity and financial analysis of the agroforestry system in some agro-climate zones.The research objectives were to analyze planting patterns and vegetations that create agroforestry as well as the characteristics of microclimate in some agro-climate zones;examine the eco-physiological characteristics of seasonal crops under different levels of shading; determine the productivity of land and make a financial analysis of agroforestry farming patterns based on the composition and constituent species of agroforestry.

The study results of the first stage showed that the land cultivation of the agroforestry system in the climate zone A was quite intensive. The annual crops were cultivated 3-4 times during the planting period one year in the agroforestry system, but 2-3 times in the agro-climate zone C. The combination of agroforestry system with monoculture was more dominant in zone A (60.58%) and B (57.75%) with a simple agroforestry pattern, whereas in zone C (41%) it was with a complex agroforestry pattern. There were seven stands of perennial crops suitable for the agroforestry pattern. The resulted analysis of micro-climate and production found that four types of crops can be planted in the agroforestry system: Lycopersicon esculentum Mill, Capsicum frustescens L, Colocasia

esculenta L and Zea mays L. saccharata.In the second experiment, the annual

crops from the selection in the first experiment were analyzed for eco-physiological characteristics. It was found that that the most suitable plants grown with the agroforestry pattern were Lycopersicon esculentum Millin zone A;

Colocasia esculenta L. in zone A and B; Capsicum frustescens L. in zone B and

C; and Zea mays L. saccharata. in zone C. The characteristics that mostly determined the tolerance of the annual crops to the shade were the high interception of solar radiation, the coefficient of light and darkness as well as increased levels of chlorophyll a and b, the reduced ratio of chlorophyll a/b. Some physiological characteristics of plants were found to be related to the efficiency in the capture and use of solar radiation intensity, which include: photosynthesis rate,

Photosyntetic Active Radiation(PAR), stomata conductance and CO2 internal.

The results of the third-stage experiment showed that the agroforestry systems in three agro-climate zones were technically and economically feasible based on the land productivity and financial analyses. In the agro-climate zone A, that is, the agroforestry system with cinnamon stands the composition and the best annual crops were carrot and tomato. In zone B with albazia stands, the best crops were taro and chili pepper. Zone C consisted of mindi timber stands and sweet corn.

Key words: agroforestry, agroclimate zones, micro-climate, physiological characteristics, watershed

(4)

RINGKASAN

ABD. HARIS BAHRUN. Kajian Ekofisiologi Tanaman Semusim Penyusun Agroforestri pada beberapa Zona Agroklimat di DAS Ciliwung Hulu. Dibimbing olehM.A. CHOZIN (Ketua Komisi), HADI SUSILO ARIFIN, dan DUDUNG DARUSMAN (Anggota Komisi Pembimbing).

Lahan kering merupakan salah satu lahan yang potensial untuk pengembangan komoditi pertanian, diperkirakan sekitar 124 juta hektar di daratan Indoensia. Umumnya dijumpai di bagian hulu dan tengah daerah aliran sungai (DAS) dengan lereng yang curam, tanahnya kurang subur dan dangkal. Agroforestri merupakan sistem dan teknologi penggunaan lahan yang mengkombinasikan produksi tanaman pangan dan tegakan pohon pada unit lahan yang sama. Agroforestri adalah pola usahatani produktif yang tidak saja mengetengahkan kaidah konservasi tetapi juga kaidah ekonomi. Sistem ini diharapkan dapat mengintegrasikan teknologi budidaya pertanian dan kehutanan. Sehingga diperoleh sistem pengelolaan lahan di DAS yang optimal, mampu meningkatkan pertumbuhan ekonomi masyarakat, memperkecil degradasi lahan dan meningkatkan fungsi hidrologis lahan. Pemilihan jenis tanaman yang sesuai zona agroklimat dan kombinasi tanaman dalam sistem agroforestri, merupakan suatu hal yang mutlak diperhatikan.

Penelitian terdiri dari 3 bagian utama, yaitu (1)inventarisasi dan analisis pola tanam sistem agroforestri di beberapa zona agroklimat (2) Kajian ekofisologi tanaman semusim sistem agroforestri pada beberapa zona agroklimat (3) analisis produktivitas lahan dan analisis finansial sistem agroforestri diberbagai zona agroklimat. Penelitian bertujuan untuk menganalisis kondisi eksisting pola tanam sistem agroforestri pada setiap zona agroklimat dan menganalisis karakteristik iklim mikro terhadap respon tanaman dan pola tanam usahatani agroforestri; menganalisis respon morfo-fisiologi tanaman berdasarkan perbedaan zona agroklimat dan menganalisis kesesuaian tanaman terhadap naungan pada pola tanam agroforestri. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengolahan lahan pada sistem agroforestri di zona iklim A dan zona B, dilakukan dengan cukup intensif. Tanaman semusim diusahakan pada satu tahun periode tanam sebanyak 3-4 kali, sedangkan pada zona agroklimat C diusahakan 2-3 kali setahun periode tanam. Karakteristik iklim mikro di bawah tegakan tanaman, mempengaruhi pola tanam agroforestri di setiap zona agroklimat. Kombinasi agroforestri sistem monokultur lebih dominan dilakukan di zona A (60.58%) dan zona B (57.75%), dengan pola agroforestri sederhana, sedangkan pada zona C (41%) dengan pola agroforestri kompleks. Terdapat 7 (tujuh) tegakan tanaman tahunan yang sesuai untuk pola agroforestri yaitu Cinamomum burmanii, Pinus merkusii, Maesopsis eminii,

Agathis damara, Paraserianthes falcataria (L.), Toono sureni dan Melia azedarach. Tanaman semusim yang dapat dikembangkan untuk tanaman

agroforestri adalah Alium fistulosum L. Brassica oleraceae L., Capsicum frustescens L, Colocasia esculenta L, Daucus carota L., Ipomea batatas (L.) Lam,

Lycopersicon esculentum Mill, Phaseolusvulgaris dan Zea mays saccharata sturt.

Hasil analisis iklim mikro dan produksi tanaman semusim, tanaman yang paling sesuai ditanam dengan pola agroforestri di zona A adalah Lycopersicon esculentum

(5)

Mill , Zona A dan B adalah Colocasia esculenta L, di zona B dan C adalah Capsicum frutescens L., sedangkan pada zona C adalah Zea maysL. saccharata.

Hasil penelitian pada tahap kedua menunjukkan bahwa terdapat keragaman karakter morfo-fisiologi tanaman semusim pada perbedaan tingkat naungan dan zona agroklimat. Karakter yang paling menentukan sifat toleransi tanaman semusim terhadap naungan N2 (intensitas radiasi surya 120-230 kal/cm2/hari) adalah tingginya intersepsi radiasi surya, koefisien penyirnaan serta meningkatnya kadar klorofil a dan b. Peningkatan klorofil b lebih tinggi dibanding klorofil a yang ditunjukkan dengan penurunan ratio klorofil a/b. cekaman naungan pada sistem agroforestri berdampak kepada perbedaan keragaman karakter morfo-fisiologi tanaman semusim pada berbagai tingkat naungan dan zona agroklimat. Karakter yang paling menentukan sifat toleransi tanaman semusim terhadap naungan adalah tingginya intersepsi radiasi surya, koefisien penyirnaan serta meningkatnya kadar klorofil a dan b. Peningkatan klorofil b lebih tinggi dibanding klorofil a yang ditunjukkan dengan penurunan ratio klorofil a/b. Titik kritis untuk pengembangan tanaman semusim secara agroforestri diperoleh pada naungan N2 (intensitas radiasi surya 120-230 kal/cm2/hari). Terdapat beberapa karakter fisiologi tanaman yang terkait dengan efisiensi penangkapan dan penggunaan intensitas radiasi surya yang meliputi: laju fotosisintesis, Photosyntetic Active Radiation (PAR), konduktan stomata dan CO2

internal.

Hasil penelitian tahap ketiga menunjukkan bahwa sistem agroforestri pada tiga zona agroklimat (A, B, C), di DAS Ciliwung hulu layak secara teknis maupun ekonomis berdasarkan indikator nilai kesetaraan lahan (NKL) dan analisis kelayakan ekonomi. Pada zona agroklimat A dengan sistem agroforestri tegakan kayu manis, komposisi dan jenis tanaman semusim yang terbaik adalah wortel + tomat, nilai NKL pada perlakuan N0 = 1.55 dan N2 = 159. Zona agroklimat B dengan sistem agroforestri tegakan kayu albizia, komposisi dan jenis tanaman semusim yang terbaik adalah tanaman talas + cabai rawit, nilai NKL pada perlakuan N0 = 1.64 dan N2 =165, Pada zona agroklimat C dengan sistem agroforestri tegakan kayu mindi, komposisi dan jenis tanaman semusim yang terbaik adalah talas + jagung manis, nilai NKL pada perlakuan N0 = 2.20 dan N2 = 2.27. Hasil analisis finansial pada zona A terlihat pola usahatani Kayu Manis + Wortel + Tomat adalah yang terbaik dengan NPV Rp 9.101.318, BCR = 2.89 dan IRR 49%. Pada zona B terlihat pola agroforetri Kayu Albizia + Cabai Rawit + Talas menghasilkan hasil kriteria kelayakan finansial lebih baik dibanding 2 skenario lainnya, yaitu NPV Rp. 10.865.887, BCR= 2.96 dan IRR= 52%. Hasil analisis kelayakan pada zona C terlihat pola usahatani Kayu Mindi + Jagung + Talas menghasilkan hasil kriteria kelayakan finansial lebih baik dengan NPV= Rp. 8.849.687, BCR 2.93 dan IRR = 57%.

Kata Kunci: analisis finansial, morfo-fisiologi, produktivitas lahan, tanaman semusim, zona agroklimat.

(6)

© Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2012 Hak cipta dilindungi Undang-Undang

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencamtumkan atau menyebutkan sumber. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB

Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa seizin IPB

(7)

KAJIAN EKOFISIOLOGI TANAMAN SEMUSIM

PENYUSUN AGROFORESTRI PADA BEBERAPA

ZONA AGROKLIMAT DI DAS CILIWUNG HULU

ABD. HARIS BAHRUN

Disertasi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada

Program Studi Agronomi

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

(8)

Penguji Luar Komisi Ujian Tertutup: Dr. Ir. Sudradjat, M.Sc. Dr. Ir. Edi Santosa, M.Si.

Penguji Luar Komisi Ujian Tertutup: Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr. Dr. Ir. Christine Wulandari, M.Sc.

(9)

Judul Disertasi : Kajian Ekofisiologi Tanaman Semusim Penyusun Agroforestri pada Beberapa Zona Agroklimat di DAS Ciliwung Hulu

Nama : Abd. Haris Bahrun

NIM : A156010081

Disetujui

Komisi Pembimbing

Prof. Dr. Ir. H. M. Ahmad Chozin, M.Agr. Ketua

Prof. Dr. Ir. H. Hadi Susilo Arifin, M.S. Anggota

Prof. Dr. Ir. H. Dudung Darusman, M.A. Anggota

Diketahui :

Ketua Program Studi Agronomi

Prof. Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, M.S.

Dekan Sekolah Pasacasarjana

Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr.

(10)

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Rabbul Alamien karena dengan rahmat dan hidayah-Nya sehingga disertasi ini dapat diselesaikan. Disertasi ini menguraikan hasil penelitian tentang Kajian Ekofisiologi Tanaman Semusim Penyusun Agroforestri pada Beberapa Zona Agroklimat di DAS Ciliwung Hulu. Disertasi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Sekolah Pascasarjana di Institut Pertanian Bogor.

Penulis menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada :

1. Prof. Dr. Ir. H. M.A. Chozin, M.Agr. (Ketua komisi pembimbing), Prof. Dr. Ir. H. Hadi Susilo Arifin, M.S. dan Prof. Dr. Ir. H. Dudung Darusman, M.A, (Anggota komisi pembimbing). Selaku komisi pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan, arahan dan motivasi mulai dari perencanaan dan pelaksanaan penelitian sampai penyelesaian penulisan disertasi ini.

2. Pimpinan beserta staf Institut Pertanian Bogor yang telah berkenan menerima penulis untuk melanjutkan pendidikan Program Doktor.

3. Pimpinan beserta staf Universitas Hasanuddin yang telah mengizinkan dan merekomendasikan untuk melanjutkan pendidikan Program Doktor. 4. Departemen Pendidikan Nasional (Dirjen DIKTI), yang telah memberikan

bantuan beasiswa selama mengikuti pendidikan Program Doktor di IPB. 5. Proyek kerjasama Core University Program IPB - Tokyo University

(Research Unit of Biological Resources Development/ RUBRD-JSPS DGHE) Periode 2003-2008, Judul: Landscape Ecological Studies on Sustainable Bioresources Management in Rural Indonesia dan Hibah Penelitian Tim Pascasarjana (HPTP-Hibah Penelitian Tim Pasca) DP2M, DIKTI Angkatan IV periode 2006-2008 Depdiknas, Judul: Harmonisasi Pembangunan Pertanian Berbasis DAS pada Lanskap Desa Kota Kawasan Bogor-Puncak-Cianjur (BOPUNJUR). Penelitian ini merupakan bagian dari payung penelitian di bawah koordinasi Prof Dr. Hadi Susilo Arifin, M.S.

(11)

6. Hibah Penelitian Program Doktor dari Dirjen DIKTI, Pemerintah Daerah Sulawesi Selatan dan Beasiswa Toyota Astra yang telah membantu membiayai penelitian ini.

7. Pimpinan beserta staf Balai Penelitian Agroklimat dan Hidrologi (Balitklimat) Litbang-Deptan, staf Laboratorium Ekofisiologi IPB, staf Jurusan Agroklimat IPB, aparat pemerintahan dan kelompok tani di kawasan DAS Ciliwung, BPDAS Ciliwung-Cisadane, yang telah membantu memfasilitasi peralatan, data-data agroklimat serta lahan penelitian.

8. Seluruh keluarga, terkhusus kapada kedua orang tua, mertua, adik, istri dan anak-anak yang tercinta, yang telah memberikan bantuan dan motivasi untuk penyelesaian studi.

9. Rekan-rekan mahasiswa pascasarjana di Institut Pertanian Bogor dan rekan yang tergabung dalam forum Mahasiswa Pascasarjana se Indonesia (Forum Wacana Indonesia) serta semua pihak yang telah membantu selama penulis mengikuti pendidikan di IPB.

Semoga bimbingan dan bantuan yang telah diberikan mendapat nilai ibadah yang diterima oleh Allah SWT, dan disertasi ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan, khususnya di bidang pertanian. Amin.

Bogor, Januari 2012

(12)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Kabupaten Gowa-Sulawesi Selatan pada tanggal 11 Agustus 1967 sebagai anak ke dua dari tiga bersaudara dari ayah H. Bahrun Sibali (Alm) dan ibu Hj. Saribina (Alm). Penulis menikah dengan Andi Akmawati Burhanuddin dan telah dikaruniai empat orang anak: A. Mutiah Amalia, A. Yustika Afifah, A.H. Zalzabila (alm) dan A. Anugerah A.Amanagappa.

Pendidikan sarjana ditempuh di Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian dan kehutanan Universitas Hasanuddin Kota Makassar, lulus pada tahun 1993. Tahun 1996 melanjutkan studi Magister pada Program Studi Agronomi Pascasarjana Institut Pertanian Bogor (IPB), selesai Januari 1999. Sejak tahun 2001 penulis melanjutkan pendidikan Program Doktor pada Departemen Agronomi Sekolah Pascasarjana IPB dengan Beasiswa Bantuan Pendidikan Program Doktor (BPPS) dari Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia.

Penulis menjadi asisten dosen di Universitas Hasanuddin tahun 1990-1993 dengan Tunjangan Ikatan Dinas (TID). Mulai tahun 1994 sampai sekarang menjadi dosen tetap pada Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin - Makassar.

Sebagian isi dari disertasi ini telah dipresentasikan dan dipublikasikan pada 1. International Seminar of Toward Harmonization between Development and

Environmental Conservation in Biological Production. 28-29 February 2008 in Tokyo, Japan, and FAO Forest Meeting, 21-26 April 2008 in Hanoi, Vietnam.

2. National Seminar and General Meeting “Agroforestry Education Strategy for Global Climate Change”, 3-5 March 2008, in Sebelas Maret Univ. Surakarta.

3. Jurnal Agrivigor, Volume 7, nomor 1 Desember 2007 (Jurnal Akreditasi Nasional) Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin, Makassar.

(13)

4. The 13th National Seminar of Persada: “Science, Technology and Art Based for National Development Toward Autonomous Nation”, 9 August 2007 in Fak. Kedokteran Hewan IPB Bogor.

5. International Seminar of Agroforestry and Workshop, Second General Meeting of INAFE, 7-8 February 2006, 6-7 February 2006 in Gadjah Mada Univ., Yogyakarta.

6. International Seminar : “Toward Harmonization between Development and Enviromental Conservation in Biological Production” Cilegon-Banten 3-5 December 2004.

7. International Seminar : “Toward Rural and Urban Sustainable Communities: Restructuring Human – Nature Interaction”, Bandung 6 – 7 Januari 2004.

(14)
(15)

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ……... xvi

DAFTAR GAMBAR ……... xviii

DAFTAR LAMPIRAN ……... xx PENDAHULUAN Latar Belakang ……... 1 Perumusan Masalah ……... 5 Tujuan Penelitian ……... 7 Hipotesis ……... 8 Manfaat Penelitian ……... 8 TINJAUAN PUSTAKA Kendala dan Potensi Pemanfataan Lahan Kering pada Produksi Pertanian ……... 10 Peningkatan Produksi Pertanian melalui Sistem Agroforestri …….... 12

Pola Pengembangan Lahan Pertanian di Daerah Aliran Sungai ……. 15

Zona Agroklimat dan Adaptasi Tanaman pada Sistem Agroforestri ………... 19 Adaptasi Tanaman Terhadap Cahaya Rendah ……... 24

IDENTIFIKASI DAN ANALISIS POLA TANAM SISTEM AGROFORESTRI DIBEBERAPA ZONA AGROKLIMAT Abstrak ……... 26

Latar Belakang ……... 26

Bahan dan Metode ……….. 26

Tempat dan Waktu ……... 28

Metode Percobaan ………... 28

Peubah yang Diamati ……... 29

Hasil dan Pembahasan ……… 31

Analisis Biofisik dan Pola Tanam Agroforetri ……... 31

Sistem Agroforestri di beberapa Zona Agroklimat ……... 43

Simpulan ………. 50

KAJIAN EKOFISIOLOGI TANAMAN SEMUSIM PADA SISTEM AGROFORESTRI DI BERBAGAI ZONA AGROKLIMAT Abstrak ……... 51

Latar Belakang ……... 51

Bahan dan Metode ……….. 53

Tempat dan Waktu ……... 53

Metode Percobaan ……... 53

(16)

Halaman

Hasil dan Pembahasan ……… 56

Karateristik Iklim Mikro pada Berbagai Zona Agroklimat ……….... 56

Kondisi umu tanaman pada berbagai tingklat naungan di beberapa zona agroklimat ……….………... 60

Respon Morfo-fisiologi Tanaman terhadap naungan di Berbagai Zona Agroklimat ………... 63

Analisis Kesesuaian Tanaman untuk Sistim Agroforestri di Berbagai Zona Agroklimat ………... 73

Simpulan ……….. 75

ANALISIS PRODUKTIVITAS LAHAN DAN ANALISIS FINANSIAL SISTEM AGROFORESTRI DI BERBAGAI ZONA AGROKLIMAT Abstrak ………. 76

Latar Belakang ……… 76

Bahan dan Metode ……… 76

Tempat dan Waktu ……….. 81

Metode Percobaan ………... 81

Peubah yang Diamati ……... 82

Hasil dan Pembahasan ………. 83

Analisis Ratio Kesetaraan Lahan ………... 83

Analisis Finansial Usahatani Sistem Agroforetri ……… 87

Simpulan . ………..……….. 93

PEMBAHASAN UMUM ……... 94

SIMPULAN DAN SARAN ……... 101

(17)

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Deskripsi nilai rata-rata unsur iklim pada perbedaan zona agroklimat..

32 2 Peruntukan lahan dan luas DAS Ciliwung Tahun 2007………

33 3 Penggunaan lahan dan luas peruntukan DAS Ciliwung Hulu

2007……… 35

4 Perbandingan pola tanam pada system agroforestry pada setiap zona

agroklimat ……… 40

5 Jenis tanaman tahunan, pola tanam dan tanaman yang toleran terhadap naungan pada berbagai zona agroklimat ……….

41 6 Hasil relatif (% terhadap kontrol) beberapa tanaman semusim dengan

sistem agroforetri pada perlakuan naungan N2 (50%) di zona agroklimat A, B dan C ………...

42 7 Rata rata kondisi iklim mikro di bawah tegakan tanaman kehutanan

pada berbagai zona agroklimat ………

57 8 Respon fisiologi beberapa tanaman semusim di zona agroklimat A pada

perlakuan naungan N0,N1 dan N2……….

61 9 Respon fisiologi beberapa tanaman semusim di zona agroklimat B

pada perlakuan naungan N0,N1 dan N2 ……….. 66 10 Respon fisiologi beberapa tanaman semusim di zona agroklimat C pada

perlakuan naungan N0,N1 dan N2……… 69 11 Produksi tanaman semusim pada berbagai tingkat naungan dan zona

agroklimat………..

73 12 Produksi tanaman wortel dan tomat dengan sistem monokultur dan

tumpangsari pada sietem agroforetri di zona agroklimat A…………..

84 13 Produksi tanaman talas dan cabe rawit dengan sistem monokultur dan

tumpangsari pada sietem agroforetri di zona agroklimat B ……… 84 14 Produksi tanaman talas dan jagung dengan sistem monokultur dan

tumpangsari pada sietem agroforetri di zona agroklimat C……….. 86

(18)

15 Analisis finansial sistem agroforestri pada zona agroklimat A………

88 16 Analisis finansial sistem agroforestri pada zona agroklimat B……….

89 17 Analisis finansial sistem agroforestri pada zona agroklimat C………

(19)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Alur pikir penelitian ………... 9

2 Peta kemiringan lereng Ciliwung hulu 2007……….. 32

3 Peta Penggunaan lahan Ciliwung hulu 2007……….. 34

4 Peta Zona Agroklimat DAS Ciliwung dan lokasi pengambilan sampel penelitian ……….

36

5 Jumlah curah hujan di DAS Ciliwung pada tiga zona agroklimat ……. 37

6 Jumlah hari hujan di DAS Ciliwung pada tiga zona agroklimat………. 37

7 Rata-rata intensitas radiasi surya (kal/cm2 /hari) dan suhu udara (o C) di bawah tegakan pohon tahunan antar zona agroklimat A …………

44

8 Rata-rata intensitas radiasi surya (kal/cm2 /hari) dan suhu udara (o C) di bawah tegakan pohon tahunan antar zona agroklimat B …………

44

9 Rata-rata intensitas radiasi surya (kal/cm2 /hari) dan suhu udara (o C) di bawah tegakan pohon tahunan antar zona agroklimat C ………….

44

10 Rata-rata kelembaban udara (%) pada berbagai zona agroklimat

(20)

1

1 PENDAHULUAN

Latar Belakang

Lahan kering merupakan salah satu lahan yang potensial untuk pengembangan komoditi pertanian. Hal ini didasari oleh luasnya mencapai 88,6 % dari total lahan di Indonesia dan belum dimanfaatkan secara optimal namun memiliki prospek yang sangat besar untuk penyediaan pangan bagi masyarakat. Ketersediaan lahan tersebut ditunjang oleh keanekaragaman tanaman yang dapat tumbuh dengan fungsi sebagai pengganti makanan pokok beras ataupun sebagai komplementer dan subtitusi makanan. Pemanfatan lahan secara optimal dan berkelanjutan merupakan salah satu tujuan dari pembangunan pertanian.

Indonesia memiliki lahan kering sekitar 148 juta ha (78%) dan lahan basah (wet lands) seluas 40,20 juta ha (22%) dari 188,20 juta ha total luas daratan. Lahan yang yang sesuai untuk budidaya pertanian hanya sekitar 76,22 juta ha (52%), sebagian besar terdapat di dataran rendah (70,71 juta ha atau 93%) dan sisanya di dataran tinggi. Di wilayah dataran rendah, lahan datar sampai bergelombang (lereng < 15%) yang sesuai untuk pertanian tanaman pangan mencakup 23,26 juta ha sedang pada lahan dengan lereng15−30%, lebih sesuai untuk tanaman tahunan (47,45 juta ha). Di dataran tinggi, lahan yang sesuai untuk tanaman pangan hanya sekitar 2,07 juta ha, dan untuk tanaman tahunan 3,44 juta ha. Sebagian besar lahan kering tersebar pada dataran rendah yakni hamparan lahan yang berada pada ketinggian 0 – 700 m dpl (60,65%) dan dataran tinggi yang terletak pada ketinggian >700 m dpl (39,35%) (Hidayat dan Mulyani, 2002; Adimihardja et al. 2005; Notohadiprawiro 200; Minardi 2009).

Pengembangan komoditi pangan dapat juga dilakukan pada lahan kehutanan dengan syarat-syarat teknis dan kebijakan yang berlaku. Luas hutan di Indonesia mencapai 180 juta hektar, namun sebagian besar hutan tersebut telah mengalami deforestasi (kerusakan hutan) dan dalam kondisi rusak akibat bekas area HPH (hak penguasaan hutan). Dari total luas hutan di Indonesia hanya sekitar 23 persen atau setara dengan 43 juta hektar saja yang masih terbebas dari deforestasi sehingga masih terjaga dan berupa hutan primer (BPS Kehutanan 2010).

(21)

2

2 Lahan pertanian yang dapat ditanami hanya sekitar 60 juta ha atau 30 % dari total luas lahan. Lebih dari 87 % dari total lahan pertanian atau lebih dari 52 Juta ha yang dapat ditanami adalah lahan kering, sedangkan 13 % sisanya berupa lahan sawah. Jumlah sebesar 52 juta ha tersebut meliputi areal kebun/ladang, tanaman perkebunan, semak belukar dan pepohonan serta lahan lahan yang belum dimanfaatkan atau lahan bero.

Terdapat beberapa kendala yang kurang mendukung pada pengembangan sistem usahatani di lahan kering diantaranya adalah (1) kendala dari segi fisik dan kesuburan tanah yang sangat minim serta terbatasnya ketersediaan air sepanjang tahun (2) topografi yang tajam dengan penutupan vegetasi yang rawan, sehingga laju infiltrasi dan erosi tanah cukup tinggi; (3) hujan yang tidak tersebar secara merata, dan kemampuan tanah yang rendah untuk menyimpan air, (4) masih terbatasnya dukungan paket teknologi, laju perbaikan dan penyaluran paket teknologi pada proses produksi berlangsung lambat; (5) terbatasnya prasarana, jangkauan pelayanan dan kemudahan serta ketersediaan agroinput dan pemasaran hasil sangat terbatas; (6) lokasi pengembangan yang tersebar, terpencil dengan skala pengembangan yang ada umumnya tidak mencapai minimum skala ekonomi, sehingga mempersulit pelayanan bimbingan dan penyuluhan; (7) benih yang digunakan pada umumnya masih benih lokal dengan ciri umum berumur panjang dengan produktivitas rendah (Las et al. 1997; Sitorus 2001; Kusmana 1988; Arsyad 2000).

Menurunnya laju produksi pertanian (pangan dan buah-buahan) pada tahun terakhir ini, yang bersamaan dengan krisis ekonomi nasional dan regional, menyebabkan pendapatan petani semakin rendah. Hal ini juga menyadarkan banyak kalangan untuk mereformasi arah pembanguan pertanian dengan meletakkan sektor pertanian sebagai andalan penggerak pemulihan dan pertumbuhan ekonomi nasional. Berdasarkan hal tersebut perlu dipertajam ruang lingkupnya dengan memasukkan pemanfaatan sumberdaya lahan kering sebagai sumber produksi pangan andalan, melalui upaya yang terencana untuk pertumbuhan sistem usaha pertanian intensif berkelanjutan.

(22)

3

3 Salah satu sistem usahatani yang mampu memperkecil kendala pengembangan pertanian dilahan kering adalah dengan sistem agroforestri. Agroforestri merupakan sistem dan teknologi penggunaan lahan yang mengkombinasikan produksi tanaman dan kehutanan pada unit lahan yang sama. Agroforestri adalah pola usahatani produktif yang tidak saja mengetengahkan kaidah konservasi tetapi juga kaidah ekonomi (Chozin 1995, Kusmarini 2002, Arifin 2002 dan, Wijayanto 2002 dan Nair 1993). Sistem agroforestri dapat menumbuhkan tanaman pada kondisi sub-optimum, menggantikan spesies/ varietas yang toleran terhadap naungan seperti talas-talasan (Chozin 2006).

Penerapan sistem agroforestri sebenarnya telah banyak diterapkan di beberapa lokasi lahan kering yang berkemiringan curam, sekaligus sebagai komplemen teknologi konservasi lahan. Sistem ini mampu memberikan pendapatan yang cukup tinggi bagi masyarakat dan berkesinambungan karena memiliki resiliensi yang tinggi (Darusman 2002). Kendala dalam pemanfaatan lahan di bawah tegakan (agroforestri) adalah rendahnya intensitas radiasi surya, yang berakibat pada proses pertumbuhan dan produksi. Naungan dapat mengurangi jumlah anakan, bobot kering tajuk, indeks luas daun dan hasil padi gogo (Marler 1994; Murty dan Dey 1992; Ahmed 1990; Chozin 2006 dan Haris

et al. 1999).

Pengembangan sistem usahatani pada daerah aliran sungai (DAS) diarahkan kepada pengelolaan lahan yang mempunyai efek ganda terhadap keberlanjutan lingkungan. Lahan merupakan bagian dari bentang lahan (lanskap) yang meliputi lingkungan fisik termasuk iklim, topografi/relief, hidrologi tanah dan keadaan vegetasi alami yang semuanya secara potensial akan berpengaruh terhadap penggunaan lahan. Berdasarkan penggunaan lahan di DAS secara garis besar dikelompokkan menjadi : hutan, tegalan, perkebunan sawah, permukiman dan penggunaan lain. Penetapan penggunaan lahan pada umumnya didasarkan pada karakteriktik lahan dan daya dukung lingkungan yang ada. Sistem agroforestri merupakan salah satu sistem pertanaman yang mampu menjaga kelestarian lingkungan. Sistem ini baik dikembangakan karena mempunyai manfaat dari segi pelestarian, keanekaragaman jenis (biodiversity), unsur hara (biogeokimia), fisik tanah, serta peningkatan tingkat pendapatan masyarakat.

(23)

4

4 Pencapaian sistem ini dapat dilakukan dengan mengoptimalkan pemanfaatan faktor lingkungan fisik, sosial-ekonomi dan teknologi secara terpadu. (Chozin 1995, Arifin et al. 2009, Darusman 2002 dan Widaningsih 1991).

Di beberapa daerah pada bagian hulu Daerah Aliran Sungai (DAS) telah banyak diusahakan usahatani dengan kombinasi beberapa tanaman tahunan, sedangkan pada daerah dengan kemiringan rendah umumnya diusahakan tanaman pangan dan palawija atau tanaman makanan ternak. Pengelolaan lahan kering, khususnya di sekitar DAS dengan sistem agroforestri sangat diperlukan sebagai sumberdaya pembangunan yang memiliki potensi strategis antara lain : (1) lahan kering merupakan luasan terbesar dari wilayah budidaya, (2) lahan kering dapat memasok sebagai besar komoditas andalan (3) lahan kering mempunyai keanekaragaman komoditas untuk pengembangan agroindustri (Widaningsih 1991; Suhara 1991 dan Badrun 1998)

Agar pembangunan pertanian dapat berjalan secara berkelanjutan, maka usahatani yang dilaksanakan harus memperhatikan daya dukung lahan dan kesesuaian lahan untuk komoditas yang diusahakan, supaya lahan tidak cepat terdegradasi. Untuk itu perlu pengelolaan tanah dan usahatani yang bersifat spesifik sesuai zona agroklimat untuk pertumbuhan tanaman. Teknologi sistem usahatani konservasi di DAS yang dapat mengendalikan erosi tanah pada lahan kering, khususnya di bagian hulu. Terdapat 4 (empat) komponen dalam teknologi sistem usahatani konservasi yaitu (1) teknologi pengawetan tanah dan air, (2) pola tanaman tahunan yang mendukung kegiatan konservasi tanah dan air, (3) pola tanam semusim yang dikombinasikan dengan tanaman tahunan. (Sinukaban 2003; Sitorus 2001; Fagi et al. 1988).

Pola tanam dengan sistem agroforestri yang selama ini dilakukan oleh masyarakat belum didasarkan pada pertimbangan keberlanjutan suatu usahatani, tetapi hanya sebagai usaha sampingan yang belum dikelola secara optimal. Beragamnya jenis tanaman yang diusahakan petani, serta belum adanya pola pertanaman agroforestri yang optimal, khususnya di DAS, maka diperlukan adanya model pengembangan agroforestri yang mempunyai produktivitas tinggi dan berkelanjutan berdasarkan zona agroklimat. Faktor paling dominan untuk menentukan zona agroklimat adalah iklim yang banyak ditentukan oleh ketinggian

(24)

5

5 tempat di atas permukaan laut (elevasi) dan curah hujan. Hal ini sangat diperlukan untuk mengetahui produksi optimal dari jenis dan kombinasi tanaman yang tepat. Disamping itu akan diperoleh waktu tanam tepat yang produksinya dapat disesuaikan dengan kebutuhan pasar, sehingga komoditas tersebut bernilai ekonomi tinggi.

Berbagai upaya yang dapat dilakukan untuk meningkatkan pendapatan petani pada sistem agroforestri, diantaranya dengan mengusahakan tanaman semusim dan tahunan dengan jenis yang berproduktivitas tinggi serta bernilai ekonomi tinggi. Saat ini masih sedikit program pemerintah, baik penelitian ataupun paket-paket teknologi dalam pemanfaatan lahan kering untuk pengembangan sistem agroforestri, karena masih terbatasnya informasi tentang pelaksanaan sistem agroforestri yang optimal. Berdasarkan hal tersebut diperlukan adanya kajian pemanfaatan lahan kering, yang mencakup interaksi unsur iklim, ekofisiologis tanaman, kesesuaian agroklimat, analisis usahatani, serta analisis keberlanjutannya. Berdasarkan permasalahan tersebut maka penelitian tentang kajian ekofisiologi tanaman semusim penyusun agroforetsri pada beberapa zona agroklimat, diharapkan dapat memberikan solusi yang terbaik untuk pengelolaan sistem agroforestri khususnya di daerah aliran sungai yang sangat rentan terhadap degradasi lahan (Gambar 1).

Perumusan Masalah

Pengelolaan lahan kering yang kurang tepat atau tidak optimal di Daerah Aliran Sungai (DAS) telah menimbulkan dampak kerusakan ekosistem. Pemanfaatan DAS sangat beragam dan kompleks mulai dari hulu hingga hilir, sehingga jika pengelolaannya tidak optimal sebagai sumber daya air di produksi maka akan berdampak negatif. Salah satu dampak yang ditimbulkan adanya berkurangnya bahan organik tanah, erosi, sedimentasi dan penurunan kualitas serta kuantitas air. Sistem usahatani yang tidak memperhatikan aspek pengawetan tanah dan air merupakan penyebab utama terjadinya kerusakan lingkungan atau degradasi lahan.

Degradasi lahan dapat berdampak terhadap menurunnya produktivitas lahan, karena itu diperlukan pengetahuan yang optimal. Pengelolaan lahan di

(25)

6

6 DAS sangat terkait dengan aspek-aspek sumberdaya manusia (petani), teknologi, sumberdaya tanah dan air serta aspek soial-ekonomi yang ada di masyarakat. Penggunaan lahan umumnya didasarkan pada karakteristik lahan dan daya dukung lingkungannya. Bentuk penggunaan lahan yang ada dikaji melalui proses evaluasi lahan untuk berbagai penggunaannya.

Tingginya tingkat kerusakan lahan erat kaitaannya dengan desakan kebutuhan ekonomi masyarakat dengan semakin meningkatnya jumlah penduduk, yang tidak disertai dengan perluasan areal pertanian. Masyarakat semakin terdesak untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari, sehingga melakukan usahatani di DAS untuk memperoleh produk pertanian yang berproduksi dengan cepat diantaranya tanaman semusim. Untuk mengurangi tingkat kerusakan lahan dan penebangan tanaman tahunan maka salah satu pola tanam yang telah banyak diterapkan adalah sistem agroforestri, sistem ini merupakan sistem pertanaman antara tanaman pangan (semusim) dengan tanaman tahunan (kehutanan), yang juga banyak dijumpai di DAS. Sistem agroforestri diharapkan mampu meningkatkan produktivitas lahan dan pendapatan petani serta penggunaan lahan yang optimal (pendapatan maksimal dengan resiko lingkungan minimal) di lahan kering.

Sistem agroforestri diharapkan petani dapat mengintegrasikan teknologi budidaya pertanian dan kehutanan. Sehingga diperoleh sistem pengelolaan lahan di DAS yang optimal, dengan demikian mampu meningkatkan pertumbuhan ekonomi masyarakat, memperkecil degradasi lahan dan meningkatkan fungsi hidrologis lahan. Pemilihan jenis tanaman yang sesuai zona agroklimatnya dan kombinasi tanaman dalam sistem agroforestri, merupakan suatu hal yang mutlak diperhatikan di dalam sistem usahatani di DAS. Penerapan ini diperlukan pertimbangan kondisi kesesuaian lahan, waktu tanam dan ketersediaan air bagi tanaman selama masa kritis pertumbuhan dan produksi.

Terdapat beberapa aspek penelitian yang dilakukan untuk menjawab berbagai masalah pada sistem usahatani di lahan kering. Diantaranya adalah aspek analisis pemanfaatan lahan kering melalui penyesuaian berbagai pola tanam dan usahatani, ini didasari karena masih minimnya pedoman sistem pola tanam yang tepat diterapkan di lahan kering khususnya di DAS. Hal lain yang

(26)

7

7 dilakukan adalah mengetahui perbedaan respon pertumbuhan tanaman terhadap perbedaan tingkat naungan/ karakteristik iklim mikro pada setiap zona agroklimat Pada aspek ini juga dianalisis vegetasi penyusun dan komposisi sistem agroforestri serta karakter ekofisiologinya.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bersifat sangat strategis karena menyangkut keberlanjutan sistem pengelolaan lahan kering di wilayah DAS, melalui penerapan teknik pola tanam yang bertujuan melakukan kajian ekofisiologi tanaman semusim penyusun agroforestri pada beberapa zona agroklimat di DAS Ciliwung. Secara khusus penelitian ini bertujuan:

1. Menganalisis pola tanam dan vegetasi penyusun agroforestri serta karakteristik iklim mikro pada beberapa zona agroklimat

2. Menganalisis respon morfo-fisiologi tanaman semusim penyusun agroforestri pada perbedaan tingkat naungan dan zona agroklimat.

3. Menganalisis produktifitas lahan dan analisis finansial usahatani pola agroforestri berdasarkan komposisi dan jenis tanaman penyusun agroforestri.

Hipotesis

1. Terdapat perbedaan pola tanam, penyusun agroforestri dan karakteristik iklim mikro pada beberapa zona agroklimat.

2. Terdapat perbedaan respon morfo-fisiologi tanaman semusim penyusun agroforestri pada beberapa tingkat naungan dan zona agroklimat.

3. Berdasarkan produktifitas lahan dan analisis finansial diperoleh sistem agroforestri yang terbaik berdasarkan komposisi dan jenis untuk setiap zona agroklimat.

(27)

8

8 Manfaat Penelitian

1. Sebagai pedoman atau landasan penerapan sistem agroforestri dengan komposisi dan jenis tanaman semusim dan tahunan yang terbaik pada setiap zona agroklimat.

2. Dasar pertimbangan untuk mengusahakan usahatani sistem agroforestri dengan mengetahui karakteristik iklim mikro dan karakter ekofisiologi tanaman semusim pada perbedaan tingkat naungan dan zona agroklimat. 3. Dapat menjadi model untuk perencanaan sistem usahatani agroforestri

yang lebih produktif berdasarkan ratio kesetaraan lahan dan analisis finansial usahatani disetiap zona agroklimat.

(28)

9

Kajian Ekofisologi Tanaman Semusim Penyusun Agroforestri Pada Beberapa Zona Agroklimat

• Interpretasi peta Peta DAS Ciliwung : Peta Penutupan lahan, penggunaan lahan dan Peta iklim

• Karakteristik usaha tani agroforestri • Klasifikasi jenis tanaman agroforestri

(tanaman tahunan dan semusin) Alur Penelitian

Kondisi Eksisting dan Iklim

Morfo-fiosologi

Produktivitas lahan dan analisis finansial Tahap I

Tahap II

Tahap III

• Adaptasi tanaman toleran naungan pada zona agroklimat

• Respon morfologi dan fisiologi tanaman • Karakteristik fisiologi tanaman toleran

naungan

(Laju fotosintesis, CO2 internal, konduktan

stomata, laju transpirasi dan PAR) • Kesesuaian tanaman pada sistem

agroforestri pada beberapa zona agroklimat

• Zona agroklimat

• Iklim mikro Agroforestri

• Karakteristik sistem agroforestri • Seleksi tanaman toleran naungan • Batas minimal tingkat naungan

• Karakterteristik/respon fisiologi dan tanaman toleran naungan • Kesesuaian tanaman dan efisiensi

penggunaan radiasi surya

• Pola tanam agroforestri • Analisis produktivitas Lahan • Analisis finansial usaha tani

• Pola agroforestri masing masing zona agroklimat

• Efisiensi usaha tani Agroforestri

Rekomendasi pola tanam agroforestri pada setiap zona agroklimat Gambar 1. Diagram alur penelitian

(29)

10 TINJAUAN PUSTAKA

Kendala dan potensi pemanfataan lahan kering untuk produksi pertanian Lahan kering selalu dikaitkan dengan pengertian bentuk bukan sawah yang dilakukan oleh masyarakat di bagian hulu suatu daerah aliran sungai (DAS), sebagai lahan atas (upland) atau lahan yang terdapat di wilayah kering (kekurangan air) yang tergantung pada air hujan sebagai sumber air. Pengembangan pertanian lahan kering seringkali menghadapi berbagai kendala, seperti fisik, kimia dan biologi tanah serta ketersediaan air, yang semuanya menyebabkan produktivitasnya sangat rendah. Lahan kering dikelompokkan menjadi 9 (sembilan) jenis penggunaan, meliputi usaha tani lahan kering (tegalan/kebun, padang rumput, tanah tidak diusahakan, tanah hutan rakyat dan perkebunan) dan usaha tani lainnya (pekarangan/ bangunan, tanah rawa, tambak dan kolam/empang) (BPS 2009; Adimihardja

et al. 2005; Notohadiprawiro 2006 dan Minardi 2009).

Beberapa pengertian lahan kering diantaranya adalah lahan yang dalam keadaan alamiah, bagian atas dan bawah tubuh tanah sepanjang tidak jenuh air atau tidak tergenang dan sepanjang tahun di bawah kapasitas lapang. Kelembaban tanah tersebut dipengaruhi oleh kondisi cuaca, fisiografis dan edafis. Diperkirakan dari hampir 200 juta hektar luas daratan di Indoensia, sekitar 124 juta hektar berupa lahan kering (Satari et al. 1991; Kartono 1998).

Menurut Prasad dan Power (1997) lahan kering di Indonesia menurut sifatnya merupakan areal yang dibatasi oleh kendala-kendala sebagai berikut : topografi yang tajam dengan penutupan vegetasi yang rawan, sehingga laju infiltrasi dan erosi tanah cukup tinggi; hujan yang tidak tersebar secara merata, dan kemampuan tanah yang rendah untuk menyimpan air. Kaidah umum yang dinyatakan untuk dikembangkan adalah lahan kering antara kemiringan 0-15 %. Secara ideal lahan kering untuk budidaya tanaman pangan terbatas pada daerah dengan relatif datar hingga berombak (kemiringan < 8%). Namun di atas kemiringan 8% perlu persyaratan-persyaratan penanggulangan erosi (Kusmana 1988 dan Sitorus 2001).

(30)

11 Rendahnya kandungan bahan organik pada lahan kering merupakan salah satu kendala dalam meningkatkan produktivitasnya. Sisa dari tanaman yang tumbuh di atasnya serta kotoran hewan merupakan sumber utama bahan organik (Brady 1990). Sumberdaya lahan kering dan air secara ekonomi maupun fisik merupakan sumberdaya terbatas yang kemanfaataannya sangat ditentukan oleh kegiatan pemenuhan kebutuhan hidup layak. Kondisi fisik lahan kering umumnya lahan tadah hujan berciri khas agroekologi lahan yang amat beragam karena ketersediaan, tingkat erosi, tingkat adopsi teknologi masih rendah dan ketersediaan modal sangat terbatas dan peka terhadap erosi. Penggunaan air dalam bidang pertanian sampai saat ini masih mengandalkan air yang bersumber dari curah hujan dengan sedikit dalam bentuk irigasi (Momuat dan Wahid 1997; Badrun 1998).

Lahan kering umumnya dijumpai di bagian hulu dan tengah daerah aliran sungai dengan lereng yang curam, tanahnya kurang subur dan dangkal, sehingga menjadi kendala dalam pengembangan potensinya untuk usaha pertanian. Lahan kering yang secara topografis umumnya terdapat di DAS sangat mempengaruhi daur hidrologi dan fungsi DAS. Keanekaragaman topografi menjadikan keragaman pada jenis tanah, kesuburan iklim mikro dan vegetasi dalam wilayah yang sempit. (Partorahardjo et al. 1997; Arsyad 2000; Adimihardja et al. 2005 ).

Ciri penting dari pengelolaan sistem pertanian lahan kering di daerah beriklim kering adalah pembukaan lahan umumnya dilakukan dengan cara tebas bakar. Pembersihan lahan dilakukan dengan cara pembabatan dan pembakaran serasah atau sisa-sisa tanaman; kondisi permukaan tanah relatif terbuka sepanjang tahun; terbatasnya penggunaan pupuk dan bahan organik serta bibit unggul; dan belum diterapkannya teknik konservasi (Solahuddin dan Ladamay 1997)

Bentuk-bentuk konservasi sesuai dengan kondisi lahan yang diusahakan, untuk daerah lahan kering miring masalah erosi adalah faktor utama yang menyebabkan lahan menjadi marjinal dan produktivitasnya menjadi turun, maka usaha konservasi yang dilakukan adalah mengurangi laju

(31)

12 erosi yang terjadi dengan cara memperpendek panjang lereng dan tingkat kemiringan lereng (Sitorus 2001).

Pengelolaan lahan kering bertujuan untuk memantapkan dan melestarikan produktivitas serta mempertahankan keanekaragaman alami masyarakat biotik dalam batas-batas daya dukung lingkungan, pengawetan tanah dan air. Pengembangan pertanian di lahan kering berpotensi untuk swasembada pangan. Potensi tersebut antara lain dapat dilihat dari luas lahan kering yang tersebar cukup luas di Indonesia (Sinukaban 1994).

Sistem Agroforestri dan Optimalisasi Penggunaan Lahan

Agroforestri diartikan secara luas terhadap suatu sistem usaha tani yang mengintegrasikan secara spatial atau temporal tanaman pohon-pohonan di dalam produksi tanaman rendah atau ikan, pada sebidang tanah yang sama. Agroforestri merupakan bentuk penggunaan lahan yang dapat mempertahankan dan meningkatkan produktivitas lahan secara keseluruhan yang merupakan kegiatan campuran antara kegiatan kehutanan dan pertanian baik secara bersama-sama atau secara bergilir dengan menggunakan manajemen praktis yang disesuaikan dengan pola budaya masyarakat setempat. (King dan Chandler 1978; Wijayanto 2002; Widaningsih 1991; Arsyad 2000 ; Arifin 2005).

Sistem usahatani agroforestri secara garis besarnya dikelompokkan menjadi 2 (dua) yaitu : (1). Sistem agroforestri sederhana, merupakan perpaduan satu jenis tanaman tahunan dan satu atau beberapa jenis tanaman semusim. Jenis pohon yang ditanam bisa bernilai ekonomi tinggi seperti kelapa, karet, cengkeh, jati dan lain lain; atau bernilai ekonomi rendah seperti dadap, lamtoro, kaliandra. Tanaman semusim biasanya padi, jagung, palawija, sayur-mayur dan rerumputan; atau jenis tanaman lain seperti pisang, kopi, coklat. Contoh: budidaya pagar (alley cropping) lamtoro dengan padi atau jagung, pohon kelapa ditanam pada pematang mengelilingi sawah dan lain-lain. (2). Sistem agroforestri kompleks, merupakan suatu sistem pertanian menetap yang berisi banyak jenis tanaman (berbasis pohon) yang ditanam dan dirawat oleh penduduk setempat, dengan pola tanam dan

(32)

13 ekosistem menyerupai dengan yang dijumpai di hutan. Sistem ini mencakup sejumlah besar komponen pepohonan, perdu, tanaman musiman dan atau rumput. Penampakan fisik dan dinamika di dalamnya mirip dengan ekosistem hutan alam baik primer maupun sekunder. Sistim agroforestri kompleks ini dibedakan atas (a) pekarangan berbasis pepohonan dan (b) agroforest kompleks. Pekarangan, biasanya terletak di sekitar tempat tinggal dan luasnya hanya sekitar 0.1 – 0.3 ha; dengan demikian sistem ini lebih mudah dibedakan dengan hutan. Contoh: kebun talun dan sebagainya. Agroforest kompleks, merupakan hutan masif yang merupakan mosaic(gabungan) dari beberapa kebun berukuran 1-2 ha milik perorangan atau berkelompok, letaknya jauh dari tempat tinggal bahkan terletak pada perbatasan desa, dan biasanya tidak dikelola secara intensif (Hairiah et al. 2003; Sardjono et al. 2003).

Agroforestri mempunyai banyak bentuk, bila ditinjau dari segi ruang dan waktu. Ditinjau dari segi ruang agroforestri mencakup dua dimensi yaitu vertikal dan horizontal. Pada dimensi vertikal, peran agroforestri terutama berhubungan erat dengan pengaruhnya terhadap ketersediaan hara, penggunaan dan penyelamatan (capture) sumber daya alam. Bila ditinjau dari segi waktu, dua komponen agroforestri yang berbeda dapat ditanam bersamaan atau bergiliran. Pola Kombinasi tanaman kehutanan dan pertanian sistem agroforestri harus memperhatikan ketersediaan hara dalam tanah terutama dari segi pemilihan jenis dan pergiliran tanaman pertanian. Agar tanah tidak terkuras unsur hara maka perlu dibuat pergiliran tanaman pertanian yang dikombinasikan dengan tanaman kehutanan. Setelah beberapa kali penanaman dan panen tanaman pertanian perlu digantikan dengan tanaman kacang-kacangan yang termasuk dalam jenis leguminosae. Jenis ini dapat bersimbiosis dengan bakteri penambat nitrogen untuk menyuburkan tanah kembali. (Ong dalam Suprayogo et al. (2003)

Pengembangan agroforestri merupakan salah satu jawaban dalam memahami masalah degradasi lahan dan penurunan produktivitas. Menurut Cruz dan Vergera (1987) penerapan agroforestri dapat bermanfaat : aspek perlindungan yaitu menekan erosi, tanah longsor, run off dan kehilangan hara;

(33)

14 aspek rehabilitasi yaitu status hara, bahan organik, pH tanah; dan periode jangka panjang yaitu meningkatkan produktivitas tanaman,sosial ekonomi, gizi dan kesehatan.

Sistem agroforestri mencakup bentuk-bentuk agroforestri atau cara pemanfaatan lahan seperti yang umum dilakukan oleh masyarakat Indonesia seperti kebun talun, pekarangan dan kebun campuran. Teknologi agroforestri merupakan pelaksanaan agroforestri yang memanfaatkan teknik perbaikan atau inovasi baru yang biasanya dari hasil penelitian seperti tumpangsari, sistem tiga strata dan sebagainya (Nair 1989).

Pada lahan kering atau lahan marginal sistem agroforestri akan berhadapan dengan banyak kendala, baik dari segi fisik, teknis, budaya maupun ekonomi masyarakat yang terlibat. Hambatan dari segi fisik antara lain kesuburan lahan, kemiringan lereng lapangan, ketinggian tempat, iklim dan ketersediaan air. Kendala dari segi sosial ekonomi adalah kebutuhan yang mendesak, kurangnya jiwa wiraswasta, tingkat pengetahuan dan tingkat pendapatan yang rendah (Hadipoernomo 1983 dan Kusmana 1988).

Menentukan jenis tanaman yang akan ditanam pada sebidang lahan, maka haruslah diketahui sifat-sifat jenis tanaman dalam hubungannya dengan faktor-faktor iklim, tanah dan kecepatan tumbuhnya. (Arsyad 2000 dan Sitorus 2001). Menurut Nair (1984) sifat tanaman yang digunakan dalam pola agroforestri harus memenuhi persyaratan sebagai berikiut :

1) Tanaman sampingan/semusim yang digunakan harus tidak lebih tinggi dari tanaman pokok (kehutanan) serta dalam pengambilan zat hara pada tempat yang sama di dalam horizon tanah.

2) Tanaman sampingan yang digunakan tahan terhadap hama dan penyakit dibandingkan dengan tanaman pokok.

3) Dalam penanaman, pemeliharaan dan pemanenan tanaman sampingan tidak merusak tanaman pokok.

4) Tanaman sampingan yang diusahakan mempunyai nilai ekonomis yang baik.

5) Tidak menimbulkan erosi serta merusak struktur tanah setelah tanaman sampingan di panen.

(34)

15 Menurut Kusmana (1988) sistem agroforestri akan memberikan optimalisasi dalam penggunaan lahan dan penerapan sistem ini di lahan yang berproduktivitas rendah seperti lahan kering akan memberikan manfaat sebagai berikut :

1) Pada sistem agrofoerstri dapat tanaman yang heterogen dan tidak seumur yang terdiri dari atas dua strata atau lebih. Bentuk pola tanam seperti ini, tajuk tegakan dapat menutup tanah, sehingga tanah terhindar dari erosi dan produktivitas tanah dapat dipertahankan serta pemanfaatan energi surya oleh tanaman dapat maksimal.

2) Sistem agroforestri merupakan usahatani terpadu kawasan hutan yang dapat memenuhi kebutuhan majemuk seperti hijauan makanan ternak, kayu dan lingkungan sehat, sehingga sistem ini dapat meningkatkan produktivitas lahan.

Bowo (1989) menyatakan bahwa agroforestri merupakan teknologi tepat guna untuk mengusahakan usahatani di lahan kering, khususnya dalam rangka diversifikasi dan optimalisasi penggunaan lahan. Hasil dari sistem ini telah memberikan banyak manfaat baik untuk pelestarian sumberdaya alam dan meningkatkan pendapatan masyarakat.

Pengusahaan lahan dengan sistem agroforestri mengarahkan penggunaan dan produktivitas yang lebih tinggi yaitu memanfaatkan sumberdaya alam secara optimal, lestari dan sosial-ekonomi serta ekologis. Walaupun sistem agroforestri memiliki manfaat yang besar dalam usaha perbaikan lahan kritis dan peningkatan kesejahteraan masyarakat pedesaan, namun tidak mudah untuk diterapkan di dalam masyarakat. Keterbatasan utama adalah penempatan pohon dalam usahatani menyebabkan persaingan tempat dengan tanaman pertanian (Kusmana 1988 dan Kartasubrata 1992)

Pola pengembangan lahan pertanian di Daerah Aliran Sungai

Daerah aliran sungai (DAS) merupakan suatu hamparan wilayah yang dibatasi oleh pembatas topografi yang menerima, mengumpulkan air hujan, sedimen, unsur hara serta mengalirkannya melalui anak-anak sungai (sub DAS) dan keluar melalui satu titik (outlet). DAS merupakan suatu ekosistem

(35)

16 yang terdiri dari berbagai komponen dan unsur, yang mana unsur utamanya adalah vegetasi, tanah, air dan manusia dengan segala apa yang dilakukan di daerah tersebut. Komponen vegetasi, tanah dan air membentuk subsistem biofisik, sedangkan komponen manusia dengan perilakunya membentuk sub sistem sosial, kedua subsistem ini berinteraksi dalam bentuk ekosistem DAS (Syarief 1997, Arsyad 2000, dan Sinukaban 2003).

Terdapat tiga unsur pokok dalam pengelolaan DAS yaitu lahan, air dan pengelolaan (manipulasi). Lahan meliputi semua komponen dari suatu unit geografis dan atmosfer tertentu seperti tanah, air, batuan, vegetasi, kehidupan mahluk hidup serta perkembangannya. Pengelolaan DAS dapat diartikan sebagai pengelolaan dari lahan untuk produk air dengan kuantitas optimum, pengaturan produk air dan stabilitas tanah yang maksimum (Arsyad 2000)

Tujuan yang lebih besar dari setiap kegiatan pembangunan dalam suatu DAS seharusnya sama, yaitu untuk memberikan kontribusi pada : pembangunan ekonomi nasional, pembangunan daerah atau wilayah dan usaha memperbaiki meningkatkan kualitas lingkungan (Sinukaban 2003). Hasil akhir yang menjadi titik sentral perhatian dalam pengelolaan DAS adalah kondisi tata air dari wilayah DAS. Hal ini dapat diukur dari kondisi tata air tersebut yakni tersedianya air yang cukup sepanjang waktu, baik kuantitas maupun kualitas. Untuk menciptakan tata air tersebut unsur yang paling menonjol adalah air yang diperoleh dari air hujan maupun dari sumber-sumber air yang terjadi karena interaksi antara vegetasi permanen yang terdapat dalam kawasan tersebut, terutama pohon-pohon yang rimbun (Sukmana, Syam dan Adimihardja 1990, Pretty and Shah 1989, Wambeke 1992 dan Reijntjes, Havercort and Bayer 1992).

Pola pengembangan lahan pertanian di DAS sangat tergantung kepada tujuan yang akan dicapai. Besar kecilnya potensi penggunaan lahan tergantung pada dua hal, yaitu kemiringan lereng dan tinggi tempat yang erat kaitannya dengan zona agroklimat. Makin terjal sebidang lahan, makin sedikit penggunaannya, sebaliknya permukaan dengan kemiringan tertentu yang mendekati datar penggunaannya akan semakin intensif, namun biasanya letaknya jauh dari jangkauan air. Menurut Sinukaban (2003) memperlakukan

(36)

17 DAS sebagai suatu sistem dan pengembangannya bertujuan untuk memenuhi tujuan pembangunan berkelanjutan, maka sasaran pengembangan DAS akan menciptakan ciri-ciri sebagai berikut :

1. Mampu memberikan produktivitas lahan yang tinggi

2. Mampu menjamin kelestarian DAS, yaitu mampu menjamin produktivitas yang tinggi erosi/sedimen yang rendah dan fungsi DAS sebagai penyimpan air dapat memberikan “water yield” yang cukup tinggi dan merata sepanjang tahun.

3. Mampu menjaga adanya pemerataan pendapatan petani (equity)

4. Mampu mempertahankan kelenturan DAS terhadap goncangan yang terjadi (resilient)

Pengelolaan DAS pada dasarnya adalah usaha-usaha penggunaan sumberdaya alam di suatu DAS secara rasional untuk mencapai tujuan produksi yang maksimum dalam waktu yang tidak terbatas (lestari), disertai dengan upaya untuk menekan kerusakan seminimum mungkin sehingga distribusi aliran sungai dapat berjalan sepanjang tahun, satuan pengembangan sosial-ekonomi dan satuan pengaturan tata ruang wilayah. Pengelolaan DAS juga ditujukan untuk produksi dan perlindungan sumberdaya air termasuk di dalamnya pengendalian erosi dan banjir (Sinukaban 1997).

Menurut Sitorus (2001) pengelolaan dan penggunaan lahan akan dipengaruhi oleh tipe usahatani yang dijalankan dan jenis kelas tanah. Lahan-lahan klas I (kemiringan 0% – 5 %), II (kemiringan 5% – 15 %), klas III (kemiringan 15 % - 25 %) dan klas IV (kemiringan 25% – 35 %) sesuai untuk usahatani dengan memberikan perlakuan tertentu apabila diperlukan persyaratan agro-tehnis. Sedangkan lahan di atas kemiringan 35 % - 65 %, umumnya diperuntukkan untuk padang rumput, tanaman tahunan atau dijadikan sebagai cagar alam atau hutan lindung.

Salah satu faktor yang mempengaruhi pengelolaan daerah aliran sungai adalah faktor iklim terutama hujan. Intensitas, jumlah dan penyebaran hujan akan menentukan kecepatan dan volume aliran permukaan. Jumlah curah hujan rata-rata yang tinggi dalam satu periode kemungkinan tidak akan menyebabkan aliran permukaan jika intensitasnya rendah. Demikian pula jika

(37)

18 hujan intensitasnya tinggi, tetapi dalam waktu atau periode singkat, kemungkinan tidak akan menyebabkan banjir atau erosi tanah (Haryati, Abdurrahman dan Setiani 1993 dan Arsyad 2000).

Berbagai sistem pola tanam dapat diterapkan di DAS. Pola tanam diartikan sebagai sistem pertanaman yang diusahakan di atas sebidang lahan yang meliputi cara tanam, jenis tanaman serta jadwal tanam. Sistem pertanaman tersebut diselenggarakan dalam periode waktu tertentu, baik semusim maupun sepanjang tahun. Secara garis besar pola tanam dibagi menjadi : pola tanam tunggal (monocropping) dan pola tanam ganda (multiple

cropping). Pada pola tanam ganda dibagi lagi menjadi pola tanam campuran

dan tumpang sari, dimana kedua pola tanam ini terdapat lagi berbagai jenis-jenis pola tanam tergantung dari tujuan usahatani dan kondisi lahan setempat (Sukmana et al. 1990, dan Haryati et al. 1993).

Perkembangan penduduk yang cukup pesat pada wilayah DAS akan berakibat kepada intensitas penggunaan lahan yang semakin tinggi dan kecenderungan meluasnya lahan untuk pemenuhan kebutuhan akan bahan pangan. Dengan demikian, pola penggunaan lahan akan cenderung lebih memperhatikan faktor peningkatan produksi pertanian dan kurang perhatian kepada faktor konservasi lahan. Apabila kondisi ini tidak segera ditangani, maka kegiatan yang dilakukan penduduk di wilayah DAS dalam mencari nafkah tersebut dapat merusak sumberdaya air dan tanah. Pemanfaatan lahan yang kurang bijaksana oleh masyarakat yang bermukim pada wilayah DAS akan menimbulkan berbagai gangguan ekosistem antara lain terganggunya tata air DAS yang mengakibatkan banjir dan erosi. Kondisi ini akan mengakibatkan terjadinya kerusakan lahan, penurunan produktivitas dan produksi usahatani, serta kesejahteraan masyarakat yang bersangkutan. Untuk mencegah terjadinya gangguan tersebut di atas, maka perlu dilakukan pengelolaan DAS dengan melibatkan masyarakat yang bermukim pada DAS yang bersangkutan. Pengelolaan DAS dimaksudkan agar terjadi keseimbangan antara sumberdaya alam dengan manusia dan segala aktivitasnya, sehingga diharapkan dapat terwujud kondisi tata air yang optimal, baik dari segi kualitas, kuantitas maupun distribusinya, serta

(38)

19 terkendalinya erosi pada tingkat yang diperkenankan (Hidayat 2008, Nuryanto et al. 2003 dan Sinukaban 2003).

Zona agroklimat dan pertumbuhan tanaman

Secara garis besar unsur iklim dibagi menjadi dua bagian yaitu unsur iklim utama (seperti radiasi surya, suhu udara, kelembaban udara, angin, tekanan udara, curah hujan panjang hari), dan unsur iklim tetap seperti topografi, ketinggian tempat, slope antara arah kemiringan dengan posisi surya serta jarak dekatnya dari lautan (Baharsyah 1991).

Daerah tropik dicirikan oleh keadaan iklim yang hampir seragam. Namun demikian adanya perbedaan keadaan geografik seperti perbedaan ketinggian tempat dari permukaan laut akan menimbulkan perbedaan pada keadaan cuaca dan iklim secara keseluruhan seperti curah hujan dan suhu udara, yang umumnya memiliki karakteristik sangat nyata berbeda antara dataran rendah dan dataran tinggi (Baharsyah 1991, Koesmaryono 1999 dan Barry 1976).

Perbedaan zona agroklimat khususnya yang disebabkan oleh ketinggian tempat umumnya terjadi penurunan suhu udara. Penyebab utama dari penurunan suhu di dataran tinggi adalah karena menipisnya lapisan udara pada ketinggian dan rendahnya kadar gas rumah kaca sehingga penyerapan panas menjadi berkurang. Meskipun pada dataran tinggi suhu udaranya rendah, namun radiasi matahari bebas masuk menembus kerapatan udara yang tipis dan memanasi permukaan tanah. Variasi suhu harian di dataran tinggi lebih kecil dibandingkan dataran rendah karena sering adanya awan di daerah pegunungan, selain juga adanya angin yang berhembus lebih kencang sehingga panas lebih mudah menyebar di udara (Suharsono, 1982 dan Rozari 1987).

Agroekosistem merupakan konsep analisis yang mengadopsi konsep sistem dengan tujuan mengidentifikasi berbagai faktor yang mempengaruhi keragaman sistem usahatani sehingga antara satu tempat dengan tempat yang lain terjadi perbedaan terhadap : produktivitas (productivity), stabilitas

(39)

20 produksi (stability), keberlanjutan produksi (sustainability) dan pemerataan distribusi produksi atau pendapatan (equilibilty) (Bey dan Las, 1991).

Konsep agroecological zones merupakan pendekatan membagi wilayah ke dalam zona-zona fisik yang kurang lebih homogen, dan untuk evaluasi lahan konsep ini adalah syarat perlu, bukan syarat cukup untuk pengambilan keputusan penggunaan lahan. Menggunakan parameter lahan yang lebih banyak di pakai yakni : fisiografi, unsur iklim, ketinggian tempat, vegetasi dan sebaran tanah sampai tingkat sub group (Rositter, 1994).

Curah hujan berperan sebagai masukan sistem dan sebagai parameter iklim yang dapat menerangkan kondisi lingkungan suatu wilayah. Disamping curah hujan parameter lain adalah suhu dan radiasi matahari yang akan menentukan laju evaporasi dan transpirasi. Variasi dan radiasi netto suatu permukaan akan ditentukan oleh sifat tutupan permukaan lahan.

Klasifikasi iklim yang banyak digunakan di Indonesia, khususnya untuk penggunaan lahan pertanian adalah sistem sistem klasifikasi Oldeman. Klasifikasi ini menghubungkan dengan aktivitas pertanian menggunakan unsur iklim hujan. Kriteria yang digunakan dalam sistem klasifikasi iklim Oldeman didasarkan pada perhitungan bulan basah (BB), bulan lembab (BL dan bulan kering (BK) yang batasannya memperhatikan peluang curah hujan, hujan efektif dan kebutuhan air tanaman. Batasan tersebut adalah :

1. Bulan Basah (BB) : bulan dengan rata-rata curah hujan > 200 mm 2. Bulan Lembab (BL) : bulan dengan rata-rata curah hujan 100-200 mm 3. Bulan Kering (BK) : bulan dengan rata-rata curah huja < 100 mm Penentuan pola tanam dan masa tanam pada lahan kering merupakan tahapan yang penting dari beberapa tahapan yang ada dalam usaha pengaturan (perencanaan) budidaya tanaman pangan untuk meningkatkan produksi dengan memanfaatkan sumberdaya iklim secara efisien. Berdasarkan hasil penelitian Oldeman (1975) bahwa penanaman dengan tanaman palawija dapat didasarkan pada curah hujan 100 mm atau lebih, ketentuan ini didasarkan bahwa :

1. Tanaman di lahan kering sebagian besar membutuhkan air paling kurang 100 mm/bulan untuk evapotranspirasi

(40)

21 2. Selama periode pertumbuhan daerah persawahan memerlukan air 150

– 200 mm/bulan

3. Daerah alluvial yang ditanami padi mengalami kekurangan air karena perkolasi yang terjadi sekitar 30 mm/bulan.

Masa tanam pada lahan kering dengan iklim yang agak kering (semi arid) harus dikaitkan dengan pemanfaatan air secara efisien dan pola perkembangan tanaman yang disesuaikan pada pola curah hujan atau kelembaban tanah yang tersedia. Iklim agak kering (semi arid) pada suatu daerah dimaksudkan adalah yang mempunyai periode basah dan kering secara bergantian. Khususnya pada periode basah terdapat tiga sub periode sebagai berikut: periode “pra humid” berlangsung pada presipitasi awal dan ditandai dengan evapotranspirasi potesnsial (PE) yang relatif kecil; periode basah (humid), berlangsung apabila presipitasi melebihi PE dan PE AE (evapotraspirasi aktual); periode pasca basah, jumlah presipitasi lebih kecil dari PE, pada akhir musim penghujan, AE menurun terus sampai sumber air di dalam tanah selama peiode basah (Sagi et al. 1988)

Tanaman akan mengubah keadaan iklim mikto. Perubahan ini disebabkan oleh besarnya tanaman, jarak tanam satu dengan tanaman yang lainnya, bentuk serta besarnya percabangan. Dengan demikian terdapat proses turbulensi pergerakan udara dan pola yang tidak beraturan dalam penerimaan radiasi surya. Iklim mikro merupakan struktur renik dari ruang udara yang dimulai dari permukaan bumi hingga ketinggian yang tidak lagi mengalami akibat langsung dari permukaan yang di bawahnya, serta perbedaannya dengan iklim setempat sudah tidak terasa. Salah satu yang terpenting dari Iklim mikro adalah penyerapan energi surya pada siang hari dan kehilangan bahang (panas) pada malam hari. Pemindahan bahang dari permukaan dapat terjadi dalam bentuk radiasi, konduksi, konveksi dan adveksi (Rozari 1987 dan Squire 1990).

Pengaruh tajuk terhadap radiasi yang diterima, dipantulkan, dan ditransmisikan menyebabkan suhu dalam komunitas tanaman siang hari menjadi lebih rendah dan malam hari menjadi lebih tinggi dibandingkan dengan keadaan pada lapisan terbuka. Pengaruh vegetasi itu sendiri

(41)

22 dipengaruhi oleh kerapatan, tinggi, bentuk, warna, susunan dan jumlah daun, serta tajuk tanaman.

Peranan radiasi surya bagi pertumbuhan tanaman dapat dibagi dalam dua cara yaitu efek kuantitatif dan efek kualitatif. Secara kuantitafif total radiasi diperlukan untuk aktivitas fotosintesis agar diperoleh assimilat semaksimal mungkin, sedangkan secara kualitatif berperan terhadap fotomorfogenesis. Respon tanaman terhadap tanaman yang ternaungi, seperti pada usahatani sistem agroforestri akan tergantung pada jenis tanamannya, karena ada tanaman yang senang radiasi langsung dan jenis tanaman yang senang pada keadaan ternaungi (Kreating dan Carberry 1993). Smith (1982) mengelompokkan tanaman menjadi tiga golongan yaitu tanaman suka cahaya (sun plant); tanaman suka naungan (shade plant); dan tanaman naungan yang fakultatif (toleran terhadap naungan).

Hale dan Orcutt (1987) menyatakan bahwa adaptasi tanaman terhadap naungan melalui 2 (dua) cara yaitu : (a) meningkatkan luas daun sebagai upaya mengurangi metabolit dan (b) mengurangi jumlah cahaya yang ditransmisikan dan direfleksikan. Pada golongan rumput-rumputan naungan dapat menyebabkan perubahan (partisi) bahan kering untuk mempertahankan atau meningkatkan luas daun dan panjang batang (Allard et al. 1991 dan Kephart et al. 1982).

Radiasi surya merupakan unsur iklim yang sangat berperan terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman, baik secara langsung melalui pemasokan energi untuk proses fotosintesis maupun secara tidak langsung melalui unsur iklim lainnya. Radiasi surya berpengaruh terhadap klorofil, jumlah dan komposisi kloroplas, struktur daun dan gerak membuka dan menutupnya stomata serta dapat mengontrol laju transpirasi, sehingga berpengaruh terhadap serapan air dan hara Pada proses fotosintesis, klorofil daun menyerap energi radiasi pada kisaran panjang gelombang PAR (Photosynthetic Active Radiation) yaitu 0.38 – 0.68 µm. Tanaman dalam proses fotosintesis tidak dapat memanfaatkan semua pancaran radiasi matahari yang sampai pada permukaan bumi, tetapi hanya radiasi yang terletak pada batas panjang gelombang 400 - 700 nm. Bagian radiasi inilah

(42)

23 yang disebut radiasi nampak (visible radiation) atau cahaya yang juga dikenal dengan istilah Radiasi Aktif Fotosintesis (PAR = photosynthetically active

radiation). Pembentukan karbohidrat dalam proses fotosintesis terjadi dalam

khloroplas yang umumnya terdapat dalam organ daun, dan berlangsung melalui dua rangkaian peristiwa yang umum dikenal dengan reaksi cahaya dan reaksi gelap. Energi cahaya yang diabsorbsi oleh sistem pigmen terutama khlorofil pada reaksi cahaya mengakibatkan eksitasi electron (e-) yaitu elektron terangkat dari kedudukan dasar ke kedudukan eksitasi I atau II pada sistem pigmen tersebut Pada keadaan ini, pigmen berada dalam keadaan reduksi. Eklektron yang tereksitasi tidak kuat terikat pada atom atau molekul pigmen yang merupakan fungsi dari daya tarik inti. Sebagai konsekuensinya, elektron ini akan mudah ditransfer ke molekul lain di sekitarnya yang terdapat pada keadaan oksidatif. (Sitompul dan Guritno 1995 dan Salisbury and Ros 1995).

Laju fotosintesis daun akan meningkat dengan bertambahnya intensitas PAR karena peningkatan reaksi kimia. Konduksi stomata terhadap CO2 sangat

besar pengaruhnya terhadap laju fotosintesis maksimum yang dicapai pada kondisi cahaya tinggi. Sedangkan pada intensitas cahaya rendah hampir tidak ada penyerapan CO2 karena laju penyerapan CO2 melalui fotosintesis lebih

rendah daripada laju evolusi CO2 dari respirasi mitokondria. Respons

fotosintesis terhadap cahaya sangat bervariasi menurut species tanaman dan antara daun pada satu tanaman (Koesmaryono 1999).

Suhu merupakan faktor iklim yang mempunyai peranan utama dalam proses pertumbuhan tanaman, dari segi fisiologis, pertumbuhan vegetatif maupun generatif hingga pemasakan biji. Suhu udara berpengaruh juga pada proses fotosintesis, respirasi, permeabilitas dinding sel, absorbsi air dan hara, transpirasi, aktivitas enzim dan koagulasi protein (Bey dan Las 1991).

Sistem budidaya tanaman erat kaitannya dengan berbagai unsur dari ekosistem seperti agroklimat, tanah, vegetasi, teknologi dan sosial-ekonomi. Sasaran budidaya adalah produksi maksimal, optimum secara ekonomis dan ekologis lestari. Terdapat tiga macam pengaruh antara tanaman , yakni pengaruh interspesifik (antara jenis yang berbeda), pengaruh intraspesifik

Figur

Memperbarui...

Referensi

  1. n hara,
  2. tanah
Related subjects :