Pembukaan Lahan, Irigasi, dan Pengolahan Tanah

Pembukaan Lahan untuk Pertanian

Kegiatan membuka suatu areal yang akan digunakan untuk kegiatan pertanian. Pembukaan lahan harus memperhatikan ekosistem disekitarnya. Perlu diperhatikan aspek keberlanjutan lingkungan yang akan digunakan untuk pertanian. 

Contoh Kesalahan Pengelolaan

Syarat-syarat pembukaan lahan untuk pertanian

1. Bukan merupakan areal konservasi
2. Harus dekat dengan sumber air
3. Memperhatikan analisis dampak lingkungan (AMDAL)
4. Pekerjaan pembukaan lahan melibatkan berbagai disiplin ilmu : Agronomi, Agroklimat, Hidro-orologi, Meteorologi, Irigasi/drainasi, Konservasi & pengendalian lingkungan, Agro-enginering/peralatan mesin berat
5. Agar pembukaan lahan, persiapan dan pengolahan tanah tidak menyebabkan kerusakan tanah (erosi, hilangnya top soil, longsor, dsb).

Saluran Irigasi

Saluran irigasi sangat penting untuk memenuhi kebutuhan air bagi pertanian. Daerah yang kekurangan air dapat segera terairi dengan adanya saluran irigasi. Dalam menentukan sistem pengairan harus memperhatikan slope association of land yang terdiri dari arah, derajat, dan keseragaman kemiringan tanah/lerang. Apabila lereng tidak beraturan digunakan pengairan dengan metode sprinkle irrigation (Irigasi pancar). Apabila lereng beraturan, pengairan dapat dilakukan dengan membuat alur atau pematang pada lahan usaha tani.

Jenis-jenis Irigasi

Irigasi pancar

Irigasi tetes

Irigasi teknis

PENGOLAHAN TANAH (TILLAGE)

Pengolahan tanah adalah tindakan persiapan media tumbuh agar sesuai dan mendukung pertumbuhan tanaman secara optimum. Tujuan pengolahan tanah :

1. Memperbaiki aerasi dan drainase
2. Menghilangkan kemasaman tanah (oksidasi)
3. Mencampur bahan organik dengan tanah
4. Mengurangi erosi tanah
5. Menyiapkan kondisi yang sesuai untuk pertumbuhan tanaman
6. Mengendalikan serangan OPT (gulma, hama, dan penyakit)

Faktor yang Mempengaruhi

• Sifat fisik tanah (tekstur tanah, tanah berat atau ringan)
• Kemiringan (lereng)
• Jenis tanaman yang akan diusahakan
• Waktu dan alat yang tersedia
• Biaya usahatani

Pengolahan Tanah

Pengolahan tanah harus memperhatikan sifat fisik dan kimia tanah. Selalu memelihara sifat-sifat porositas tanah dengan baik, supaya tanah dapat berpori terus dan udara dapat dengan mudah untuk masuk. Selalu memelihara kehidupan mikroba tanah yang berguna, supaya kesuburan tanah dapat terpelihara dan mencegah tanah dari pencemaran. Membuat bedengan atau gulutan yang digunakan untuk mengatur air, agar air dapat merembes ke tempat yang ditentukan

MULSA

Mulching :  pekerjaan menutup tanah di sekitar tanaman dengan menggunakan mulsa

Mulsa :  semua bahan tidak hidup seperti limbah pertanian (sisa-sisa tanaman, sisa-sisa panen), baik yang sudah kering (serasah) ataupun bahan yang masih segar.

Tujuan pemulsaan:

• Menghindari penguapan air tanah yang terlalu tinggi selama musim kemarau, sehingga kelembaban tanah dapat dipertahankan
• Menyuburkan tanah karena adanya pelapukan bahan-bahan organik
• Menstabilkan suhu permukaan tanah
• Mencegah terjadinya erosi
• Menekan pertumbuhan gulma

Keuntungan mulsa :

• Konservasi air dan mencegah erosi
• Memperbaiki struktur tanah dan mencegah erosi
• Menambah unsur hara
• Menekan gulma
• Mencegah penyebaran penyakit ke tanaman (daun)
• Mengisolasi tanah dari patogen
• Menambah mikroorganisme, cacing dan serangga tanah
• Mencegah tanaman dari kerusakan akibat pembabatan
• Mengurangi ‘biaya’ pengelolaan lanskap

www.universitas-trilogi.ac.id

www.universitas-trilogi.ac.id/bioindustri

Hubungan antara Cuaca dan Produksi Tanaman

Unsur-unsur  Cuaca yang Mempengaruhi Pertumbuhan Tanaman

1.Radiasi Matahari

2.Suhu

3.Panjang hari

4.Curah hujan

Radiasi Matahari sebagai Sumber Energi Utama  bagi Tanaman

Pengaruh radiasi surya pada tanaman dapat dikelompokkan :

1. Proses Foto-energi, yaitu fotosintesis
2. Proses foto-stimulus, yaitu :

• Proses penggerakan
• Proses pembentukan, seperti pemanjangan batang, perluasan daun,  pembentukan pigmen, klorofil dsb.

FOTOSINTESIS

Fotosintesis merupakan proses penting pada tanaman yaitu mengubah energi cahaya menjadi energi kimia.

Reaksi fotosintesis :

  CO2 + H2O à C6H12O6 + O2

Fotosintesis memerlukan cahaya (panjang gelombang 400 – 700 nm). Produktivitasnya dipengaruhi : status hara, umur daun, ketersediaan air, konduktansi stomata, konsentrasi CO2, suhu daun,dll. Hasil Fotosintesis sangat tergantung cahaya yang diserap oleh tanaman. ∑ cahaya yang diperlukan oleh kelapa sawit : 1400 µ mol m-2 s-1, tetapi hanya 60% yang digunakan. Rata-rata net fotosintesis kelapa sawit 23 µ mol m-2 s-1 > kelapa. Semakin tinggi cahaya yang diabsorpsi oleh daun, akan semakin tinggi net fotosintesisnya.

SUHU

Suhu berpengaruh pada laju proses metabolisme, perkembangan tanaman: perkecambahan, pertumbuhan daun, inisiasi organ reproduktif. Suhu tanaman tinggi umumnya berada pada kisaran suhu tanah dan atmosfer, laju pertumbuhan tanaman serealia mempunyai suhu dasar 10oC (sebagai suhu dasar pada pertumbuhan tanaman jagung). Pengaruh pertumbuhan tanaman bervariasi tergantung pada temperatur pertumbuhan.

Suhu daun mempengaruhi tinggi rendahnya net fotosintesis. Peningkatan suhu dari minimum ke optimum : absorpsi dan konsentrasi CO2 dalam sel, konduktansi mesofil dan kapasitas fotosintesis, net fotosintesis. Suhu daun optimum berbeda antar spesies. Suhu daun optimum pada kelapa sawit : 27,5 – 33 0C (Hong&Corley 1976).

PANJANG HARI

Kemampuan tanaman untuk tumbuh dan berkembang dipengaruhi oleh lamanya tanaman tersebut menerima cahaya (panjang hari). Perbedaan panjang hari disebabkan oleh perbedaan lintang. Terlihat jelas pada negara sub tropis dan tidak terlihat jelas pada area tropis.

Berdasarkan panjang hari, tanaman terbagi menjadi 4 kelompok :

1.Tanaman hari pendek à penyinaran < 12 jam (krisan, jagung, kedelai, anggrek, dan bunga matahari)

2.Tanaman hari panjang à penyinaran 14-16 jam (kembang sepatu, bit gula, selada, dan tembakau

3. Tanaman hari sedang à penyinaran 12 jam (kacang-kacangan dan tebu)

4. Tanaman hari netral à tidak terpengaruh oleh lama penyinaran (tomat dan padi)

CURAH HUJAN

Curah hujan mempengaruhi pola tanam, pertumbuhan tanaman. Besarnya curah hujan akan menentukan persediaan air bagi tanaman. Kebutuhan air tanaman berbeda antar tanaman dan setiap fase pertumbuhan. Oldeman menghitung kira-kira curah hujan 100mm/bln cukup untuk tanaman palawija, sedangkan tanaman padi sawah sebesar 200mm/bln.

KEBUTUHAN AIR TANAMAN

Kebutuhan air tanaman umumnya meningkat dengan makin meningkatnya pertumbuhan tanaman maksimum, kemudian menurun kembali sampai panen. Kebutuhan air maksimum umumnya terjadi pada fase vegetatif dan menurun pada fase generatif.

www.universitas-trilogi.ac.id

www.universitas-trilogi.ac.id/bioindustri

Hubungan antara Iklim dan Produksi Tanaman

Iklim sebagai faktor pembatas pertumbuhan tanaman

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman bergantung pada faktor genetik dan faktor lingkungan. Faktor lingkungan terdiri dari iklim, cuaca, suhu, kelembaban, radiasi matahari, angin, tanah, dll. Kerusakan atau perubahan yang terjadi pada salah satu faktor/unsur akan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Perubahan iklim yang terjadi beberapa tahun terakhir menyebabkan dampak negatif yang cukup serius terhadap produksi tanaman.

Perubahan iklim yang jelas terlihat di Indonesia adalah perilaku musim penghujan dan kemarau

Dampak perubahan iklim global :

    1. Peningkatan suhu lingkungan

    2. Periode musim hujan dan musim kemarau yang tidak menentu

    3. Konsentrasi CO2 di udara meningkat

    4. Meningkatnya intensitas iklim ekstrim (anomali iklim) seperti El Nino dan La Nina

    5. Naiknya permukaan air laut

Pengaruh peningkatan suhu terhadap tanaman

Tinggi rendahnya suhu disekitar tanaman ditentukan oleh radiasi matahari, kerapatan tanaman, distribusi cahaya dalam tajuk tanaman, dan kandungan lengas tanah. Peningkatan suhu udara rata-rata 1°C dapat menurunkan produktivitas  beras dunia sekitar  5-10 % (IRRI, 2007). Peningkatan temperatur selama kemasakan juga dapat menyebabkan penurunan kualitas biji terutama yang diakibatkan oleh terhambatnya akumulasi cadangan makanan pada biji (Zakaria, 2005).

Ketika suhu meningkat, maka kebutuhan air akan meningkat seiring meningkatnya evapotranspirasi. Apabila ketersediaan air tidak dapat memenuhi kebutuhan tanaman maka akan terjadi kekeringan dan umur tanaman akan cepat berkurang. menyebabkan produksi tanaman tidak optimal.

Pengaruh perubahan periode curah hujan  terhadap tanaman

Perubahan jumlah hujan dan pola hujan mengakibatkan pergeseran awal musim tanam dan periode tanam. Penurunan  curah  hujan telah menurunkan potensi satu periode masa tanam  padi (Runtunuwu dan Syahbuddin, 2007). Dampak  perubahan  pola  hujan  diantaranya mempengaruhi waktu dan musim tanam, pola tanam, degradasi lahan, kerusakan tanaman dan produktivitas, luas areal tanam dan areal panen, serta perubahan dan kerusakan keanekaragaman hayati.

Pengaruh peningkatan konsentrasi CO2  terhadap tanaman

Gas CO2 merupakan sumber karbon utama bagi pertumbuhan tanaman. Penambahan CO2 kepada tanaman untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman seperti tomat, selada, timun dan bunga potong. Pengaruh fisiologis à meningkatnya laju assimilasi (laju pengikatan CO2 untuk membentuk karbohidrat,fotosintesis) di dalam daun. Peningkatan CO2 berdampak positif bagi tanaman akan tetapi peningkatan ini menyebabkan peningkatan suhu di muka bumi adanya penumpukan gas di lapisan atmosfer. Hal ini yang disebut efek gas rumah kaca.

Akibat Peningkatan CO2 di Udara

Pengaruh peningkatan intensitas anomali iklim  terhadap tanaman

Fenomena El Nino :

• Suhu permukaan laut di Samudra Pasifik menghangat dan menyebabkan terjadinya musim kemarau yang kering dan panjang di Indonesia
• Penurunan curah hujan pada saat El-Nino dapat mencapai 80 mm/bulan (Boer 2002)
• Terjadi secara periodik (5 tahun sekali).
• Tahun El-Nino 1991, 1994, 1997 dan 2003 luas pertanaman tanaman padi telah mengalami kekeringan
• periode cekaman kekeringan yang panjang akan mempengaruhi seluruh proses metabolismeme di dalam sel
• Pada saat terjadi kekeringan, sebagian stomata daun menutup sehingga  terjadi hambatan  masuknya CO2 dan menurunkan aktivitas fotosintesis.

Fenomena La Nina :

• Suhu muka laut Samudra Pasifik berada di bawah nilai normalnya (dingin), sementara kondisi suhu muka laut perairan Benua Maritim Indonesia berada di atas nilai normalnya (hangat)
• Massa udara mengalir dari pasifik ke wilayah Indonesia yang mendorong terjadinya konvergensi massa udara yang kaya uap air. Akibatnya semakin banyak awan yang terkonsentrasi dan menyebabkan turunnya hujan yang lebih banyak di daerah tersebut (lebih dari 40 mm/bulan di atas rata-rata normalnya)
• Menyebabkan kelembaban dan curah hujan tinggi yang disukai oleh Organisme Pengganggu Tanaman (OPT)
• Pengaruh kelebihan air terhadap tanaman akan lebih sensitif pada tanaman muda dibandingkan tanaman dewasa (Syarifuddin, 2011)

Pengaruh naiknya permukaan air laut  terhadap tanaman

Las (2007) : naiknya muka air laut menyebabkan penciutan lahan pertanian di wilayah pesisir pantai, kerusakan infrastruktur pertanian, dan peningkatan salinitas (kadar kegaraman) yang merusak tanaman. Salinitas bersifat racun bagi tanaman sehingga mengganggu proses fisiologis tanaman.

Apabila salinitas meningkat maka tanaman akan keracunan. Menyebabkan proses fisiologis terhambat (tidak terjadi pemanjangan sel). selain itu, pertumbuhan menjadi lambat dan produksi berkurang. Biasanya ditandai dengan perubahan warna daun menjadi hijau gelap.

Pengaruh unsur Iklim terhadap Tanah dan tanaman

• Terhadap Tanah

1. Suhu : mempercepat pemecahan bahan organik dan meningkatkan pelarutan mineral
2. Kelembaban : mendorong pemecahan bahan organik, mendorong pertumbuhan mikroorganisme, dan mendorong pelarutan mineral
3. Angin : mendorong terkikisnya tanah yang terbuka, dan mendorong terjadinya pengeringan
4. Sinar matahari : menaikkan suhu permukaan, dan mendorong terjadinya penguapan
5. Hujan : melakukan pengikisan dan pencucian hara, dan mendorong penggumpalan tanah liat

• Terhadap tanaman

1. Suhu : mendorong pertumbuhan dan perkembangan tanaman serta cepat kehilangan air
2. Kelembaban : mendorong pertumbuhan, membatasi kehilangan air, dan memudahkan timbulnya penyakit
3. Angin : mempercepat hilangnya air, membantu dalam proses penyerbukan, mendorong penyebaran penyakit
4. Sinar matahari : berperan dalam fotosintesis, dan mendorong terjadinya penguapan
5. Hujan : meningkatkan persediaan air dan merusak fisik tanaman

www.universitas-trilogi.ac.id

www.universitas-trilogi.ac.id/bioindustri