ektum produktivitas fadli

Laporan Praktikum Ekologi Tumbuhan

PRODUKTIVITAS

Disusun Oleh:

Kelompok

Faishal Haryansyah 342510

Musdalifah 342510

Rahman Fadli 3415092301

Jurusan Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Negeri Jakarta

2013

I. Latar Belakang

A. Latar Belakang

Konsep ekosistem beserta komponen-komponen mempunyai fungsi sangat

spesifik sehingga ekosistem dapat menjalankan fungsinya mencapai kestabilan yang

dinamis atau mencapai keadaan yang steady state. Dua proses penting dalam ekosistem

yaitu Aliran Energi dan Siklus Materi. Kedua proses tersebut berjalan untuk menjaga

keberlangsuungan pertumbuhan organisme, menjalankan fungsi ekosistem, dan untuk

menghasilkan produktivitas.

Produktivitas dapat dibedakan menjadi 2, yaitu produktivitas primer dan

produktivitas sekunder. Produktivitas sangat berkaitan erat dengan fotosintesis.

Organisme dan fungsi suatu sel hidup bergantung pada persediaan energi yang tak henti-

hentinya, sumber energi ini tersimpan dalam molekul-molekul organik seperti

karbohidrat. Organisme heterotrofik seperti ragi dan kita sendiri, hidup dan tumbuh

dengan memasukkan molekul-molekul organik ke dalam sel-selnya. Untuk tujuan

praktis, satu-satunya sumber molekul bahan bakar yang menjadi tempat bergantung

seluruh kehidupan ialah fotosintesis.

Tanaman dapat diketahui produktivitasnya dengan berbagai metode, salah

satunya adalah metode panen. Metode ini digunakan dengan memangkas bagian daun

tumbuhan kemudian diukur berat keringnya. Dalam beberapa rentang waktu tertentu,

maka dapat diketahui produktivitas dari suatu tanaman tersebut apakah semakin tinggi

atau semakin rendah. Oleh karena itu, untuk mengetahui hal tersebut, maka dari

praktikum kali ini akan diktetahui produktivitas dari suatu tanaman yang digunakan,

yaitu rerumputan. Dengan menggunakan metode panen, maka dari praktikum ini juga

akan diketahui kecenderungan produktivitas rumput tersebut dari rentang waktu tertentu

serta beberapa faktor yang mempengaruhinya.

B. Tujuan

Praktikum produktivitas ini bertujuan untuk menentukan perubahan produksi

dalam biomassa selama kurun waktu tertentu.

II. Tinjauan Pustaka

Energi

Perilaku energi di alam bebas mengikuti hukum termodinamika. Hukum

termodinamika pertama mengatakan bahwa energi dapat diubah dari suatu bentuk energi

menjadi bentuk energi yang lain tetapi energi tak pernah dapat diciptakan dan tak dapat

dimusnahkan. Sebagai contoh, energi cahaya dapat diubah menjadi energi panas, dapat pula

diubah menjadi energi potensial dalam bentuk makanan , tergantung pada situasi dan kondisi

(Resosoedarmo, 1986).

Hukum termodianamika kedua mengatakan bahwa setiap terjadi perubahan bentuk

energi, pasti terjadi degradasi energi dari bentuk energi yang terpusat menjadi bentuk yang

terpencar. Sebagai contoh, benda panas pasti mehyebarkan panas ke lingkungan yang lebih

rendah suhunya. Hukum kedua ini dapat pula diartikan sebagai berikut. Oleh karena berbagai

energi selalu memencar menjadi energi panas, tidak ada transformasi secara spontan dari

suatu bentuk energi (cahaya misalnya) menjadi energi potensial (bahan-bahan organik dalam

tubuh organisme misalnya) berlangsung dengan 100% efisien. Dalam proses fotosintesis

umpamanya, hanya sedikit saja energi surya yang diubah menjadi energi potensial dalam

bentuk pangan, sedanggkan sebagian besar radiasi surya itu berubah menjadi energi panas

(Resosoedarmo, 1986).

Fotosintesis

Fotosintesis menyediakan makanan bagi hampir seluruh kehidupan di dunia baik

secara langsung atau tidak langsung. Organisme memperoleh senyawa organik yang

digunakan untuk dan rangka karbon dengan satu atau dua cara utama: nutrisi autotrofik atau

heterotrofik. Autotro dapat diartikan bahwa dapat menyediakan makanan bagi diri sendiri

hanya dalam pengertian bahwa autotrof dapat mempertahankan dirinya sendiri tanpa

memakan dan menguraikan organisme lain. Autotrof membuat molekul organik mereka

sendiri dari bahan mentah anorganik yang diperoleh dari lingkuannya. Oleh karena alasan

inilah, para ahli biologi menyebut autotrof sebagai produsen biosfer (Campbell,2002).

Organisme heterotrof memperoleh materi organik melalui cara pemenuhan nutrisi

kedua. Ketidakmampuan dalam membuat makanan mereka sendiri, menyebabkan hererotrof

ini hidup tergantung pada senyawa yang dihasilkan oleh organisme lain; heteritrif merupakan

komponen biosfer. Sebagian autotrof mengkonsumsi sisa-sisa organisme mati, menguraikan

dan memekan sampah seperti bangkai, tinja dan daun-daun yang gugur. Heterotrof ini

dikenak sebagai pengurai. Sebagian besar fungi dan banyak jenis bakteri memperoleh

makana dengan cara seperti ini. Hampir seluruh heterotrof, termrasuk manusia, benar-benar

tergantung pada fotoautotrof untuk mrndapatkan makanan dan juga untuk mendapatkan

oksigen, yang merupakan produk samping fotosintesis (Campbell,2002).

Produktivitas

Setiap ekosistem, atau komunitas, atau bagian-bagiannya memiliki produktivitas

dasar atau disebut pula produktivitas primer. Batasan produktivitas primer adalah kecepatan

penyimpanan energi potensial oleh organisme produsen, melalui proses fotosisntesis dana

kemosistesis, dalam bentuk bahan-bahan organik yang dapat digunakan sebagai bahan

pangan (Resosoedarmo, 1986).

Produktivitas adalah proses pemasukan dan penyimpanan energi di dalam ekosistem.

Produktivitas akan mengikuti sebuah pola perubahan saat suksesi yang sama dengan pola dari

perubahan beberapa spesies. Produktivitas tumbuhan merupakan efisiensi fotosintesis yang

mengubah energi matahari menjadi energi kimia yang tersimpan dalam molekul-molekul

tumbuhan. Botkin (1972) membuat model yang dibangun dari prediksi/perkiraan

pertumbuhan hutan yang terdiri dari potongan yang berdiri yang naik dengan drastik sekitar

200 tahun, kemudian mennurun 30-40 % pada saat yang sama. Pengurangan biomassa ini

sendiri, merupakan penjumlahan dari beberapa penurunan produktivitas

(Resosoedarmo,1986).

Macam – macam produktivitas

Produktivitas dibedakan menjadi dua macam, yaitu:

1. Produktivitas primer

Produktivitas primer adalah laju dimana energi pancaran atau cahaya disimpan oleh

kegiatan fotosintesis atau kemosintesis organisme-organisme produsen dalam bentuk

senyawa-senyawa organik yang dapat digunakan sebagai bahan pangan.

Produktivitas primer dibagi menjadi 2 macam, yaitu:

a. Produktivitas primer bersih

Produktivitas primer bersih ialah laju penyimpanan bahan organik di dalam jaringan

tumbuh – tumbuhan selama jangka waktu tertentu waktu pengukuran.

Rumus perhitungan :

Keterangan :

NPP : produktivitas primer bersih atau laju penyimpanan energi di dalam ekosistem.

GPP : produktivitas primer kotor taua laju pemasukan energi ke dalam ekosistem.

R : respirasi atau laju nergi yang digunakan bagi aktivitas ekosistem.

b. Produktivitas primer kotor

Produktivitas primer kotor ialah laju total dari fotosintesis, termasuk bahan organik di

dalam respirasi selama waktu pengukuran tertentu.

Rumus perhitungan :

Keterangan :

NPP : Produktivitas primer bersih atau laju penyimpanan energi ke dalam ekosistem.

GPP : Produktivitas primer kotor atau laju pemasukan energi kedalam ekosistem.

R : respirasi atau laju nergi yang digunakan bagi aktivitas ekosistem.

(Jamin,1989).

2. Produktivitas Sekunder.

Kecepatan penyimpangan energi potensial pada tingkat trofik konsumen dan

pengurai, disebut produktivitas sekunder. Dengan sendirinya energi ini semakin kecil pada

tingkat trofik berikutnya. Arus energi total pada tingkat heterotrofik yang analog dengan

produktivitas kotor pada tingkat autotrofik, sebaiknya dinamakan asimilasi bukan kata

produksi (Resosoedarmo, 1986).

Cara paling sederhana mengukur produktivitas sekunder adalah dengan

memperkirakan pertambahan bobot atau ukuran hewan atau tumbuhan selama jangka waktu

tertentu. Energi yang terdapat pada makanan tidak digunakan 100%. Bila dinyatakan dalam

persamaan, maka:

Keterangan :

NPP = GPP-R

Ei = Enp + Ep

GPP = NPP + R

Ei = masukan energi dalam bentuk pemasukan makanan

Enp = energi yang digunakan untuk pemeliharaan hewan dan yang hilang melalui kotoran

dan ekskresi

Ep = energi yang digunakan dalam membangun jaringan tubuh. Ep mewakili produksi

sekunder, energi yang ditahan setelah semua kehilangan pernafasan, ekskresi dan degestian

(Michael,1994)

Pengukuran Produktivitas Primer Menurut Metode Panen

Padang rumput paling sesuai untuk digunakan dalam pengkajian produktivitas

tumbuhan darat, karena mudah untuk menghasilkan panen berkala dengan memotong daerah

percontohan yang kecil dan dengan demikian memperoleh ukuran langsung dari pertumbuhan

tunas selanjutnya pada selang waktu selama misim itu. Namun, harus dipertimbangkan pula

mengnai pertumbuhan bagian bawah tanah dengan memperkirakan biomasa akar hidup yang

tercuci dari tanah yang telah diketahui volumenya setiap kali tunasnya dipanen. Pernapasan

oleh suatu luas satuan padang rumput dapat ditaksir dengan mengukur laju menghasilkan

karbon dioksida. Pekerjaan ini lebih dipermudah bila percontohan padang rumput itu dibuat

dalam pot bunga. Penaksiran karbon dioksida itu dilaksanakan dengan memakai cara

peltenkoffer. Dengan cara ini karbon dioksida diserap dalam larutan bariun hidroksida

sedangkan banyaknya ditaksir dengan titrasi terhadap asam klorida baku, atau dengan analisis

gas inframerah (Ewusie, 1990).

Faktor-faktor yang mempengaruhi produktivitas primer antara lain unsur hara,

cahaya, dan temperatur. Produktivitas primer merupakan mata rantai makanan yang

memegang peranan penting bagi suatu ekosistem. Melalui produktivitas primer, energi akan

mengalir dalam ekosistem dimulai dengan fiksasi oleh tumbuhan hijau melalui proses

fotosintesis. Peningkatan suplai zat hara dan tersedianya zat hara khususnya nitrogen dan

fosfor merupakan faktor kimia yang dapat mempengaruhi produktivitas primer disamping

faktor fisik cahaya matahari dan temperatur. Cahaya matahari merupakan salah satu faktor

fisika yang memegang peranan penting dalam perubahan produktivitas primer. Energi cahaya

matahari digunakan dalam proses fotosintesis, diserap oleh pigmen klorofil dan diubah

menjadi energi kimia yang digunakan dalam proses reduksi karbondioksida sehingga

terbentuk bahan organik sebagai hasil akhir fotosintesis.

III. Hasil dan Pembahasan

A. HASIL PENGAMATAN

Hari / Tanggal : Rabu, 20 Maret, 3 April, 17 April 2013

Waktu Pengamatan : 13.30

Lokasi : Samping lapangan voli

Luas Lokasi Pengamatan : 2 (50 x 50 cm)

Cuaca : Mendung, cerah dan berawan

Pengamat : Faisal Heryansyah, Musdalifah, Rahman FaDLI

Waktu

PanenIndikator Perhitungan

Plot Jumlah

(gram)

Rata-rata

(gram)I II

IBerat Basah (gram) 48,95 58,05 107

30,40

53,5

15,20Berat Kering (gram) 15,15 15,25

IIBerat Basah (gram) 7,40 7,53 14,93

3,90

7,45


IIIBerat Basah (gram) 7,25 3,60 10,85

5,50

5,42


Tabel 1. Data Pengamatan Metode Pemanenan untuk Pengukuran Produktivitas

Perhitungan

Waktu Panen I

Plot I = Berat Basah – Berat Kering

= 48,95 – 15,15

= 33,8 gram

Plot II = Berat Basah – Berat Kering

= 58,05 – 15,25

= 42,8 gram

Waktu Panen II


= 7,40 – 1,45

= 5,95 gram


= 7,53 – 2,45

= 5,08 gram

=5,515gram

Waktu Panen III


= 7,25– 3,85

= 3,4 gram


= 3,60– 1,65

= 1,95 gram

Menentukan Total Jumlah Rata-rata Berat Rumput Selama Tiga Kali Panen

B. PEMBAHASAN

Praktikum produktivitas bertujuan untuk mengukur produktivitas suatu populasi

tumbuhan. Pada praktikum produktivitas ini, tumbuhan yang digunakan adalah rumput-rumput

yang berada di lingkungan kampus. Praktikum produktivitas ini menggunakan metode panen

yang dilakukan dengan memotong bagian tumbuhan yang berada di atas permukaan tanah. Plot

yang digunakan berukuran 0,5 m x 0,5 m sebanyak 2 plot. Panen dilakukan setiap dua minggu

sekali sebanyak 3 kali pengambilan data pada siang hari sekitar pukul 13.30 s/d 14.30 wib.

Bagian tumbuhan yang dipotong selanjutnya ditimbang dengan timbangan digital untuk

kemudian dinyatakan produktivitas primer dalam biomassa per unit area per unit

waktu, yaitu gr/m2/2minggu.

Berdasarkan data yang didapatkan, terjadi penurunan berat produktivitas dari panen yang

dilakukan. Hal ini menunjukkan terdapat perubahan lingkungan yang nyata, hal tersebut

didukung dengan teori menurut Campbell (2002) terjadinya perbedaan produktivitas pada

berbagai ekosistem dalam biosfer disebabkan oleh adanya faktor pembatas dalam setiap

ekosistem. Faktor yang paling penting dalam pembatasan produktivitas bergantung pada jenis

ekosistem dan perubahan musim dalam lingkungan. Hal ini diperjelas dengan keadaan cuaca plot

yang tidak menentu yaitu terkadang hujan dan terkadang panas bahkan dalam satu hari bisa

mengalami kedua cuaca tersebut. Terjadinya hujan menyebabkan banyaknya nitrogen yang

terfiksasi di udara, dan turun ke bumi bersama air hujan sehingga membuat lahan menjadi subur.

Pada praktikum rumput yang ada tidak terlalu tinggi dan jumlahnya pun relatif sedikit.

Hal ini didukung dengan suatu teori bahwa berat suatu tanaman pada dasarnya juga dipengaruhi

oleh tinggi tanaman dan jumlah daun. Apabila pertumbuhan dan perkembangan tanaman terus

berlanjut, maka berat segar juga juga akan bertambah. Berat segar merupakan total kadar air di

dalam tanaman dengan total hasil fotosintesis. Hasil bahan kering merupakan produk suatu

tanaman yang merupakan hasil resultante dari proses fotosintesis, penurunan hasil asimilasi

akibat respirasi dan translokasi bahan kering ke dalam hasil tanaman. Hasil fotosintesis berkaitan

erat dengan proses fisiologis yang terjadi pada daun, dalam arti seandainya proses fisiologis pada

daun tidak maksimal, maka akan menurunkan hasil bersih fotosintesis yang dapat diukur mealuli

berat kering (Alfandi dkk, 2007).

Berat suatu tanaman pada dasarnya dipengaruhi oleh tinggi tanaman dan jumlah daun

yang mengalami fotosintesis. Organ tanaman utama yang dapat menyerap radiasi matahati

adalah daun. Semakin banyak jumlah daun dan semakin lebar luas daun yang dihasilkan maka

proses fotosintesis akan berjalan dengan baik. Tingginya proses fotosintesis akan menghasilkan

proses fotosintat dan energi yang lebih besar untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Dengan semakin banyak jumlah daun dan semakin lebah luas daun, akibatnya akan berpengaruh

positif pada berat kering tanaman. Pertumbuhan tanaman yang baik dapat dilihat dari

peningkatan bahan kering yang meliputi proses diferensiasi yang besar sumbangannya dalam hal

peniumbunan bahan kering. Penimbunan bahan kering menrupakan petunjuk yang memberikan

ciri pertumbuhan, karena biasanya mempunyai kepentingan ekonomi yang besar (Alfandi dkk,

2007).

Cuaca pada rentang waktu praktikum sampai panen menunjukkan kecenderungan jarang

terjadi hujan. Hal ini mengakibatkan kadar air yang ada di dalamnya menjadi berkurang. Hal ini

dibuktikan pada saat melakukan penimbangan. Kadar air dalam suatu tumbuhan diperoleh dari

berat basah dikurangi dengan berat kering, kadar air tersebut merupakan indikator biomasa

produktivitas tumbuhan. Jadi semakin tinggi kadar airnya semakin tinggi biomasanya, dengan

demikian dapat disimpulkan bahwa produktivitasnya semakin tinggi.

IV.

IV. Penutup

A. Kesimpulan

1. produktivitas suatu tumbuhan menunjukan efisiensi fotosintesis yang mengubah

energi matahari menjadi energi kimia yang tersimpan dalam molekul molekul

tumbuhan

2. Energi hasil fotosintesis dapat diukur dengan metode sederhana yaitu dengan

menentukan biomassa tumbuhan

3. Metode yang digunakan adalah panen secara berkala dengan memotong daerah

percontohan yang kecil dan dengan demikian memperoleh ukuran langsung dari

4. Hasil yang didapatkan menunjukkan terjadinya penurunan produktivitas dari

B. Saran

VI. Daftar Pustaka

Wiharto, M. 2007. Produktivitas Vegetasi Hutan Hujan Tropis. (pdf_file).

Campbell, N. A., J. B. Reece, L. G. Mitchell. 2002. Biologi (terjemahan), Edisi kelima Jilid 3.

Penerbit Erlangga. Jakarta.

Resosoedarmo, Soedjiran. 1993.Pengantar Ekologi.PT Remaja Rosdakarya: Bandung.

Alfandi dkk. 2007. Respon Pertumbuhan dan Produksi Tiga Kultivar Kacang tanah (Vigna

radiata L.) terhadap Kompetisi denagn Gulma pada Dua Jenis Tanah. Fakultas Pertanian

Unsgawati Cirebon : Jakarta.

Ewusie, J.Y. 1990. Pengantar Ekologi Tropika.Penerbit ITB: Bandung.

Jamin, Hasan Basri. 1989. Ekologi Tanaman. Rajawali Press : Jakarta. Michael, P. 1994.Metode

Ekologi Untuk Penyelidikan Lapangan dan Laboratorium.UI Press: Jakarta.

VII. Lampiran

ektum produktivitas fadli

Documents

Transcript of ektum produktivitas fadli