Modul Praktikum Ekologi Pertanian 2013 (1).pdf

MMOODDUULL PPRRAAKKTTIIKKUUMM

EEKKOOLLOOGGII PPEERRTTAANNIIAANN

PPrrooff.. DDrr.. IIrr.. KKuurrnniiaattuunn HHaaiirriiaahh

DDrr.. IIrr.. NNuurruull AAiinnii,, MMSS

DDrr.. IIrr.. TToottoo HHiimmaawwaann,, MMSS

WWiiwwiinn SSuummiiyyaa DDwwii YY,, SSPP.. MMPP

UUNNIIVVEERRSSIITTAASS BBRRAAWWIIJJAAYYAA

FFAAKKUULLTTAASS PPEERRTTAANNIIAANN

MMAALLAANNGG

22001133

MODUL PRAKTIKUM EKOLOGI PERTANIAN 2013

JADWAL KEGIATAN PRAKTIKUM EKOLOGI PERTANIAN

SEMESTER GENAP 2013 - 2014

No

Kegiatan Lapang Kegiatan Ruang

SEPT OKTOBER NOP DES Sasaran

II III IV I II III IV I II III IV I II III IV

1 Brifing persiapan Tanam dan Simulasi

Briefing Praktikan

2

Tanam dan simulasi (satu kelas)

Faktor Abiotik (Suhu udara, Radiasi Matahari) & Analisis Vegetasi

Praktikan

3 Perawatan (kelompok) Faktor Abiotik (Tanah)

dan Biotik Tanah Praktikan

4

Perawatan (kelompok)

Faktor Biotik (Keragaman Antropoda pada Agroekosistem)

Praktikan

5

Perlakuan dan Perawatan (kelompok)

Identifikasi Antropoda di Laboratorium

Praktikan

6 Perawatan UTS Praktikan

8

Perlakuan/pengamatan dan Perawatan (kelompok) & Fieltrip (minggu)

Asistensi

Praktikan

9

Perlakuan/pengamatan dan Perawatan (kelompok) & Fieltrip (minggu)

Asistensi

Praktikan

10 Panen dan Pengamatan Akhir

Asistensi Praktikan

11 Asistensi Praktikan

12 Presentasi Hasil

Praktikum Praktikan

13 Ujian Akhir Praktikum

(UAP) Praktikan


PERATURAN PRAKTIKUM EKOLOGI PERTANIAN

1. Praktikum Ekologi Pertanian me miliki bobot 1 sks

2. Praktikum Ekologi Pertanian merupakan kegiatan praktikum integrasi dari jurusan

BP, Tanah, dan HPT

3. Nilai praktikum Ekologi Pertanian memberikan kontribusi 25% untuk nilai akhir MK

Ekologi Pertanian

4. Praktikum dimulai tepat waktu yang telah ditentukan. Keterlambatan 15 menit nilai

kehadiran dikurangi 50%

5. Presensi kehadiran peserta praktikum minimal 80% (dilampirkan surat dokter jika

ijin/sakit)

6. Absensi dilakukan 1 kali untuk praktikum kelas, sedangkan pada saat praktikum

lapang absensi dilakukan 2 kali, yaitu: sebelum dan sesudah praktikum

7. Pada waktu pelaksanaan praktikum assisten menilai kemampuan mahasiswa

secara kelompok dan individu

8. Penilaian selama praktikum ada 2 macam, yaitu kelompok dan individu. Unsur-

unsur penilaian meliputi: kognitif, psikomotorik, dan afektif dengan rincian sbb:

- kehadiran 10%

- penguasaan materi praktikum (pre/post test) 10%

- kerjasama kelompok/individu 10%

- presentasi hasil praktikum 15%

- assistensi 10 %

- tugas 5 %

- laporan 20%

- ujian akhir 20%


1. Mengapa anda belajar ekologi pertanian?

Tumbuhan memerlukan sinar matahari, gas asam arang (CO2) yang diserap dari

udara serta air dan hara yang diserap dari dalam tanah untuk kelangsungan hidupnya.

Melalui proses fotosintesis, CO2 di udara diserap oleh tanaman dan diubah menjadi

karbohidrat, kemudian disebarkan keseluruh tubuh tanaman dan akhirnya ditimbun dalam

tubuh tanaman berupa daun, batang, ranting, bunga dan buah. Bagian-bagian tanaman

tersebut akan gugur, masuk ke dalam tanah, dilapuk dan akan menjadi bagian dari tanah.

Tanah akan menyediakan energi bagi organisma baik yang hidup di atas tanah dan di dalam

tanah. Interaksi antar komponen penyusun kehidupan dengan lingkungannya dipelajari

banyak dalam ekologi. Pengetahuan dasar dalam ekologi tersebut sangat bermanfaat untuk

pemahaman lebih lanjut dalam ekologi pertanian. Apa yang dimaksud dengan ekologi

pertanian?

Ekologi pertanian atau ’Agroekologi’ merupakan bidang ilmu yang

mengaplikasikan prinsip-prinsip ekologi untuk merancang, mengelola, dan

mengevaluasi sistem pertanian yang produktif dan lestari. Anda diwajibkan mengikuti

praktikum ekologi pertanian untuk mempelajari interaksi antara komponen biofisik,

teknik dan sosioekonomik dalam satu sistem pertanian. Hal tersebut terutama

berhubungan dengan siklus hara, transformasi energi, proses-proses biologi dan

kondisi sosial ekonomi. Jadi ekologi pertanian lebih menekankan pada hubungan

timbal balik antar komponen agro-ekosistem dan dinamika proses-proses ekologi.

---- Apa yang dinamakan Agroekosistem?

Agroekosistem adalah komunitas tanaman dan hewan yang berhubungan dengan

lingkungannya (baik fisik maupun kimia) yang telah diubah oleh manusia untuk

menghasilkan pangan, pakan, serat, kayu bakar dan produk-produk lainnya yang

dibutuhkan oleh manusia. Jadi fokus utama dari ekologi pertanian adalah

mempertahankan produksi pertanian yang berkelanjutan dengan jalan

mengoptimallkan penggunaan sumber daya lokal untuk meminimalkan dampak yang

merugikan dari sistem pertanian modern.

Sebelum anda mengikuti praktikum cobalah jawab beberapa pertanyaan berikut ini. Coba

cari jawabannya dari pustaka yang tersedia atau dari internet (tulis pula sumber

pustakanya). Apa yang dimaksud dengan: (1) Sistem pertanian yang berkelanjutan

(sustainable agriculture), (2) Sistem pertanian modern, (3) Sistem pertanian tradisional, (4)

Sistem pertanian sehat.


Penggunaan lahan pertanian yang beragam berpengaruh terhadap kondisi

lingkungan, karena jenis tanaman yang ditanam berbeda dan jumlah serta pengaturan

tanamnyapun berbeda. Kondisi tersebut akan mengubah kondisi iklim mikro, kandungan

bahan organik tanah, dan kehidupan organisma tanah maupun di atas tanah. Organisma

mempunyai fungsi penting di dalam ekosistem dan kehidupan. Diagram alur hubungan

manusia dalam menggunakan lahan dengan tanaman dan tanah ditunjukkan pada Gambar

1.

Gambar 1. Diagram alur hubungan manusia dalam menggunakan lahan dengan tanaman dan tanah

2. Tempat dan waktu praktikum

Lokasi praktikum yand dipilih ada pewakil dari zona ekologi pegunungan dan

dataran, yaitu Kebun Percobaan UB di Cangar (pegunungan) dan kebun Jatikerto (dataran).

Praktikum dimulai pada awal Bulan September 2011. Guna mengefisiensikan waktu dan

biaya pelaksanaan setiap praktikum lapangan dilakukan DUA KALI PENGAMATAN

LAPANG.

Ada dua macam sistem pertanian yang akan dipelajari :

Berbasis Pepohonan

a. Monokultur

b. Agroforestri

Berbasis Non – Pohon (Tanaman Semusim)

a. Monokultur

b. Tumpangsari


3. Macam Kegiatan Praktikum

Guna meningkatkan pemahaman mahasiswa akan hubungan antara organisme

dengan lingkungan dalam sistem pertanian, maka ada 2 topik kegiatan yang dipilih:

Topik Praktikum 1. Studi kondisi lingkungan mikro pada sistem pertanian

Topik Praktikum 2. Studi asosiasi serangga, makro arthropoda dan tumbuhan liar

Topik praktikum 1: Studi kondisi Lingkungan Mikro pada sistem pertanian

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk menjawab pertanyaan yang berhubungan dengan

kondisi di 3 jenis lahan yang diuji, yaitu:

1. Ada berapa jenis tanaman yang ditanam pada masing-masing lahan yang diuji?

Berapa luas lahan yang akan anda amati?

2. Berapa jumlah masing-masing jenis tanaman per lahan? Dan apa manfaatnya bagi

petani?

3. Berapa luasan lahan yang tertutup oleh tanaman?

4. Berapa biomasa pohon yang tumbuh pada lahan agroforestri dan perkebunan?

5. Seberapa tebal lapisan seresah yang terdapat di permukaan tanah? Coba perhatikan

keragaman jenis dan ukuran seresah. Bagaimana warna, kegemburan dan

kelembaban tanahnya? Mengapa kondisi tanah tersebut berbeda pada antar lahan?

6. Berapa suhu udara dan suhu tanah dari masing-masing lahan dan berapa suhu pada

lahan terbuka? Pada lokasi yang manakah yang lebih panas? Jelaskan mengapa?

Box 1. Alat-alat yang dibutuhkan untuk praktikum

a. Pita ukur (meteran) berukuran panjang 50 m

b. Tali rafia berukuran panjang 100 m dan 20 m atau 20 m dan 5 m tergantung

ukuran plot yang akan dibuat

c. Tongkat kayu/bambu sepanjang 2.5 m untuk mengukur lebar SUB PLOT ke

sebelah kiri dan kanan dari garis tengah, atau 10 m untuk PLOT BESAR

d. Tongkat kayu/bambu sepanjang 1.3 m untuk memberi tanda pada pohon yang

akan diukur diameternya

e. Tongkat kayu sepanjang 1 m untuk tanda apabila plot tersebut akan dijadikan

plot permanen.

f. Pita ukur (meteran) berukuran minimal 5 m untuk mengukur lilit batang atau

atau jangka sorong untuk mengukur diameter pohon ukuran kecil.


g. Parang atau gunting tanaman

h. Spidol warna biru atau hitam

i. Blangko pengamatan

Pelaksanaan Praktikum

1. Bagilah peserta praktikan ke dalam kelompok-kelompok kecil

2. Kunjungilah masing-masing lahan yang akan diuji

3. Siapkanlah blangko pengamatan yang tersedia dan mulailah dengan pengukuran yang

relevan dengan pertanyaan yang dibuat

Langkah 1

Ada berapa jenis tanaman yang ditanam pada masing-masing lahan yang diuji?

Berapa jumlah masing-masing jenis tanaman per lahan?

Untuk menjawab pertanyaan tersebut anda harus membuat plot contoh pengukuran dengan

luasan tertentu, plot tersebut akan digunakan untuk semua pengukuran.

Membuat plot contoh pengukuran

Buatlah plot contoh pengukuran pada setiap hektar sistem penggunaan lahan yang dipilih,

dengan langkah sebagai berikut:

a. Untuk lahan hutan, buatlah plot berukuran 5 m x 40 m = 200 m2 (disebut SUB

PLOT). Untuk sistem agroforestri atau perkebunan yang memiliki jarak tanam

antar pohon cukup lebar, buatlah SUB PLOT BESAR ukuran 20 m x 100 m =

2000 m2 (lihat Gambar 1).

b. Perbesar ukuran SUB PLOT bila dalam lahan yang diamati terdapat pohon besar

(diameter batang > 30 cm) menjadi 20 m x 100 m = 2000 m2 (disebut PLOT

BESAR).

c. Pilihlah SUB PLOT pada lokasi yang kondisi vegetasinya seragam. Hindari

tempat-tempat yang terlalu rapat atau terlalu jarang vegetasinya.


Gambar 2. SUB-PLOT contoh untuk pengukuran biomasa dan nekromasa

d. Buatlah SUB PLOT lebih dari satu bila kondisi lahan tidak seragam (misalnya

kondisi vegetasi dan tanahnya beragam), satu SUB PLOT mewakili satu kondisi.

Buatlah SUB PLOT lebih dari satu bila kondisi tanahnya berlereng, buatlah

satu SUB PLOT di setiap bagian lereng (atas, tengah dan lereng bawah).

Beri tanda dengan tali dan ikatkan pada patok pada keempat sudut SUB

PLOT

e. Amatilah ada berapa jenis pohon yang tumbuh dalam satu satu plot, dan berapa

jumlahnya. Catat dalam lembar yang disediakan.

Langkah 2

Seberapa tebal lapisan seresah yang terdapat di permukaan tanah?

Coba perhatikan keragaman jenis dan ukuran seresah.

Bagaimana warna, kegemburan dan kelembaban tanahnya?

Mengapa kondisi tanah tersebut berbeda pada tutupan lahan yang berbeda?

Mengukur ketebalan seresah

Tentukan 10 titik contoh pada SUB-PLOT (Gambar 1)

Tekan seresah yang ada, tancapkan ujung penggaris hingga menyentuh permukaan

tanah. Catatlah ketebalan seresah, dan karakteristik seresahnya

Langkah 3

Berapa suhu udara dan suhu tanah dari masing-masing lahan dan berapa suhu pada lahan

terbuka? Pada lokasi yang manakah yang lebih panas? Jelaskan mengapa?

Pohon berdiameter > 30 cm

Pohon berdiameter antara 5-30 cm

Tumbuhan bawah (‘understorey’) dan serasah

20 m x 100 m PLOT BESAR

5 m x 40 m (SUB PLOT)

0.5 m x 0.5 m (TITIK CONTOH)


Mengukur suhu udara dan suhu tanah

a. Ukurlah suhu udara di bawah tanaman sekitar pukul 11.00-12.00. Ukur pula di tempat

terbuka

b. Ukurlah suhu tanah di setiap lahan pada kedalaman tanah 0-5 cm. Singkirkan seresah

dari permukaan tanah, tancapkan ujung termometer perlahan-lahan ke dalam tanah.

Lakukan pengukuran sekitar pukul 11.00-12.00. Ukur pula di tempat terbuka. Catat

dan bandingkan hasilnya dengan hasil pengukuran di bawah tegakan tanaman.

Pembahasan

a. Mengapa kondisi tanah berbeda antar lahan?

b. Mengapa suhu dan kelembaban tanah berbeda antar lahan?

c. Lahan yang mana yang berpotensi besar terjadi erosi, mengatasinya?

Langkah 4.

Cari tahu biota apa saja yang ada di dalam tanah dengan menggunakan metode

identifikasi mengambil sampel tanah dengan membuat petak 30 cm x 30 cm dan gali

dengan kedalaman 20 cm. Amati biota apa saja yang berada di permukaan tanah dan yang

berada di dalam tanah dalam petak tersebut, kemudian catat dan hitung jumlah per masing-

masing biota. Lakukan pada lahan tanaman Monokulture dan Agroforestry. Bandingkan

kedua lahan tersebut !

2. KOMPONEN EKOSISTEM Pendahuluan

Ekosistem ialah interaksi antara faktor biotik dan abiotik. Komponen penyusun

ekosistem terdiri dari faktor abiotik dan biotik. Faktor abiotik terdiri dari suhu, air,

kelembapan, cahaya, angin, ketinggian tempat, tanah dll, sedangkan faktor biotik adalah

makhluk hidup yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba. Ekologi juga

berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi makhluk hidup, yaitu populasi,

komunitas, dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang

menunjukkan kesatuan.

FAKTOR ABIOTIK

Faktor abiotik adalah faktor tak hidup yang meliputi faktor fisik dan kimia. Faktor fisik

yang mempengaruhi ekosistem antara lain sebagai berikut.


Pengaruh lingkungan terhadap pertumbuhan tanaman

Faktor Air

Air adalah faktor yang paling penting dalam produksi tanaman dibandingkan

dengan factor lingkungan lainnya. Hal ini dikarenakan air merupakan reagen yang penting

dalam proses-proses fotosintesis dan dalam proses-proses hidrolik. Air merupakan pelarut

dari garam-garam, gas-gas dan material-material yang bergerak ke dalam tumbuh

tumbuhan, melalui dinding sel dan jaringan esensial untuk menjamin adanya turgiditas,

pertumbuhan sel, stabilitas bentuk daun, proses membuka dan menutupnya stomata serta

kelangsungan gerak struktur tumbuh-tumbuhan. Kekurangan air akan mengganggu aktifitas

fisiologis maupun morfologis, sehingga mengakibatkan terhentinya pertumbuhan, bahkan

defisiensi air yang terus menerus akan menyebabkan perubahan irreversibel (tidak dapat

balik) yang menyebabkan kematian pada tanaman. Sebaliknya jika pemberian air berlebih

pada tanaman, maka akan terjadi perubahan berbagai proses kimia dan biologis yang

membatasi jumlah oksigen dan meningkatkan pembentukan senyawa yang berbahaya bagi

akar tanaman.

Setiap tanaman memiliki kebutuhan air yang berbeda menurut jenis dan umur

tanaman. Berdasarkan respon tanaman terhadap air, tanaman dibedakan menjadi 3 macam,

yaitu tanaman aquatic, tanaman semi aquatic dan tanaman tanah kering. Kebutuhan air

tanaman sedikit pada masa awal tanam dan meningkat pada fase pembungaan dan

pembuahan selanjutnya berkurang kembali pada fase pemasakan buah. Faktor-faktor lain

yang juga berkaitan dengan kebutuhan air pada saat pengairan yaitu kondisi lingkungan

sekitar tanaman, jenis media tanam dan musim. Oleh karena itu system pengairan pada

tanaman harus diatur dan disesuaikan dengan kebutuhan air tanaman.

Salah satu metode yang digunakan untuk menghitung kebutuhan air tanaman

adalah melalui perhitungan kebutuhan air konsumtif. Makna dari kebutuhan air konsumtif

adalah bahwa setiap tanaman akan memiliki kebutuhan tertentu terhadap air sehingga

antara tanaman satu dengan yang lainnya akan memiliki kebutuhan yang berbeda dalam

menggunakan air. Dengan menggunakan standar yang sudah ada, maka besarnya

kebutuhan air konsumtif dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut:

Etc = Eto x kc

Keterangan : Etc = kebutuhan air konsumtif (mm/hari)

Eto = evapotranspirasi (mm/hari)

kc = koefisien tanaman


Evapotranspirasi dapat dihitung menggunakan metode Penmen sedangkan koefisien

tanaman dapat melihat panduan dari FAO yang ada dalam standar irigasi.

Metode lain yang digunakan untuk menentukan kebutuhan air tanaman adalah

melalui penghitungan kapasitas lapang. Kapasitas lapang adalah keadaan tanah yang

cukup lembab yang menunjukan air terbanyak yang dapat ditahan oleh tanah terhadap gaya

tarik gravitasi. Air yang dapat ditahan oleh tanah tersebut terus menerus diserap oleh akar

tanaman atau menguap sehingga tanah makin lama makin mengering. Pada suatu saat akar

tanaman tidak mampu lagi menyerap air tersebut sehingga tanaman menjadi layu (titik layu

permanen).

Rumus yang digunakan untuk pengukuran kapasitas lapang (KL) adalah:

KL = (b – c / c – a) x 100

Keterangan : a = berat cawan

b = berat cawan + sampel tanah sebelum dioven

c = berat cawan + sampel tanah setelah dioven

Cahaya

Cahaya merupakan faktor penting terhadap berlangsungnya fotosintesis, sedangkan

fotosintesis merupakan proses yang menjadi kunci berlangsungnya proses metabolisme di

dalam tanaman. Pengaruh cahaya berbeda pada setiap jenis tanaman. Tanaman C4, C3

dan CAM memiliki reaksi fisiologi yang berbeda terhadap intensitas, kualitas dan lama

penyinaran oleh cahaya matahari. Perbedaan respon tumbuhan terhadap lama penyinaran

atau disebut juga fotoperiodisme, menjadikan tanaman dikelompokkan menjadi tanaman

hari netral, tanaman hari panjang dan tanaman hari pendek. Kekurangan cahaya matahari

akan mengganggu proses fotosintesis dan pertumbuhan, jika hal ini terjadi saaat

perkembangan berlangsung maka akan menimbulkan gejala etiolasi, dumana batang

kecambah akan tumbuh lebih cepat namun lemah dan daunnya berukuran kecil, tipis dan

berwarna pucat (tidak hijau). Selain itu cahaya juga dapat bersifat sebagai penghambat

(inhibitor) pada proses pertumbuhan, hal ini terjadi karena cahaya dapat memacu difusi

auksin untuk penunjang sel-sel tumbuhan. Akibatnya, tanaman yang tumbuh di tempat

terang menyebabkan tanaman tumbuh lebih lambat dengan kondisi relatif pendek, lebih

lebar, lebih hijau, tampak lebih segar dan batang kecambah lebih kokoh.

Suhu

Suhu yang dibutuhkan dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman dikenal

sebagai suhu cardinal yaitu meliputi suhu optimum, suhu minimum dan suhu maksimum.

Beberapa proses fisiologis tanaman yang dipengaruhi suhu yaitu membuka dan


menutupnya stomata, transpirasi, penyerapan air dan nutrisi, fotosintesis, respirasi, kinerja

enzim, cita rasa tanaman serta pembentukan primordia bunga. Peningkatan sampai suhu

optimum menyebabkan peningkatan reaksi proses-proses tersebut dan setelah melewati titik

optimum proses tersebut mulai dihambat akibat menurunnya aktivitas enzim (degradasi

enzim). Suhu yang berada dibawah minimum berpengaruh terhadap penghambatan proses

pembungaan. Selain itu, beberapa proses lain seperti absorbsi unsur hara, respirasi,

perkecambahan benih juga akan terganggu pada suhu dibawah minimum.

Salinitas

Salinitas ialah tingkat keasinan atau kadar garam yang terlarut dalam air. Tingkat

salinitas yang tinggi di dalam tanah akan menyebabkan terganggunya pertumbuhan,

produktivitas tanaman serta fungsi-fungsi fisiologis tanaman seperti menghambat

pembesaran dan pembelahan sel, produksi protein dan penambahan biomassa tanaman.

Respon tanaman dalam kondisi stress garam umumnya tidak dalam bentuk kerusakan

langsung, tetapi dalam bentuk perubahan pertumbuhan secara perlahan. Kandungan garam

yang tinggi mempengaruhi pertumbuhan tanaman melalui keracunan akibat penyerapan

unsur hara yang berlebihan, penurunan penyerapan air dan penurunan penyerapan unsur-

unsur hara yang penting bagi tanaman. Pada tingkat cekaman yang tinggi, beberapa gejala

seperti adanya kerak berwarna putih di permukaan tanah dan bagian ujung daun seperti

terbakar.

Tanah

Tanah merupakan tempat hidup bagi organisme. Jenis tanah yang berbeda

menyebabkan organisme yang hidup didalamnya juga berbeda. Tanah juga menyediakan

unsur-unsur penting bagi pertumbuhan organisme, terutama tumbuhan.

Ketinggian

Ketinggian tempat menentukan jenis organisme yang hidup di tempat tersebut, karena

ketinggian yang berbeda akan menghasilkan kondisi fisik dan kimia yang berbeda.

Angin

Angin selain berperan dalam menentukan kelembapan juga berperan dalam

penyebaran biji tumbuhan tertentu.


Topik praktikum : Pengaruh lingkungan pada pertumbuhan tanaman

Tujuan praktikum : Mengetahui pengaruh faktor lingkungan pada pertumbuhan tanaman

Tempat dan metode praktikum :

Praktikum dilaksanakan di kebun percobaan Ngijo, Karangploso

Pengamatan dilakukan pada empat faktor lingkungan, yaitu:

1. Faktor Air

- Percobaan dilakukan pada dua jenis tanaman yaitu pakchoi dan kangkung

- Perlakuan meliputi cekaman air yang terdiri dari 25% KL, 50% KL, 75% KL dan

100% KL.

- Faktor yang diamati yaitu jumlah daun, perubahan morfologi (disertai gambar), bobot

basah tanaman (disertai foto perakaran).

2. Faktor Cahaya dan Suhu

- Percobaan dilakukan pada empat jenis tanaman yaitu jagung, kedelai, pakchoi dan

kangkung.

- Perlakuan berupa pengaturan cahaya dan suhu meliputi pemberian naungan dan

tanpa naungan.

- Faktor yang diamati yaitu intensitas cahaya dan suhu, tinggi tanaman (disertai

gambar), jumlah daun, bobot basah dan bobot kering tanaman.

3. Faktor Salinitas

- Percobaan dilakukan pada tiga jenis tanaman yaitu tomat, kedelai dan jagung

- Perlakuan berupa cekaman salinitas pada beberapa taraf yaitu 0 ppm, 500 ppm,

1000 ppm, 1500 ppm dan 2000 ppm.

- Faktor yang diamati yaitu gejala nekrosis (disertai foto), bobot basah dan bobot

kering tanaman.

Pembahasan

1. Bandingkan pengaruh masing-masing faktor lingkungan pada tanaman!

2. Apakah pengaruh cekaman lingkungan sama setiap jenis tanaman? Jelaskan!

3. Jelaskan kondisi lingkungan yang ideal bagi pertumbuhan setiap jenis tanaman yang

digunakan dalam percobaan!

FAKTOR BIOTIK

Faktor biotik adalah faktor hidup yang meliputi semua makhluk hidup di bumi, baik

tumbuhan maupun hewan. Dalam ekosistem, tumbuhan berperan sebagai produsen, hewan

berperan sebagai konsumen, dan mikroorganisme berperan sebagai dekomposer.


Tujuan

Mengetahui faktor abiotik pada 4 agroekosistem.

Tempat Praktikum

Praktikum dilaksanakan di Kebun Percobaan Canggar dan Kebun Percobaan Jatikerto.

Pengamatan dilakukan pada empat sistem pertanian, yaitu:

1. Berbasis Pepohonan

a. Monokultur

b. Agroforestri

2. Berbasis Non – Pohon (Tanaman Semusim)

a. Monokultur

b. Tumpangsari

Pelaksanaan

Peralatan yang digunakan ialah lightmeter dan thermohigrograf. Praktikum dilaksanakan

dengan mengamati faktor abiotik pada 2 sistem agroekosistem.

Pengamatan

a. Ketinggian tempat (menggunakan GPS atau altimeter)

b. Suhu udara (thermometer udara)

c. Intensitas radiasi matahari (tanpa naungan dan di bawah tajuk tanaman)

d. Kelembaban udara (tanpa naungan dan di bawah tajuk tanaman)

Pembahasan

Bandingkan faktor lingkungan pada masing – masing sistem? Apakah sama? Jika tidak

sama apa penyebabnya?


3. ANALISA VEGETASI

PENDAHULUAN

Salah satu kondisi yang berpengaruh pada suatu ekosistem adalah tutupan lahan

oleh vegetasi yang merupakan bagian penting yang tidak terpisahkan dalam penanganan

pengelolaan baik dalam jangka pendek, menengah maupun jangka panjang. Dalam

pengelolaan agroekosistem, data vegetasi meliputi tanaman budidaya maupun tumbuhan

yang tumbuh di ekosistem. Peranan vegetasi dalam ekosistem tidak saja berkaitan dengan

nilai ekologis kawasan namun juga sangat berhubungan dengan nilai sosial maupun nilai

ekonomi masyarakat yang mendiami kawasan tersebut. Oleh karena itu, pengambilan data

vegetasi kawasan ekosistem harus memperhatikan faktor ekonomi, sosial dan ekologinya

termasuk teknologi yang menunjang sistem budidayanya.

Analisa vegetasi adalah cara mempelajari susunan (komposisi jenis) dan bentuk

(struktur) vegetasi atau masyarakat tumbuh-tumbuhan. Untuk suatu kondisi ekosistem yang

luas, maka kegiatan analisa vegetasi erat kaitannya dengan sampling, artinya kita cukup

menempatkan beberapa petak contoh untuk mewakili ekosistem. Dalam sampling ini ada

tiga hal yang perlu diperhatikan, yaitu jumlah petak contoh, cara peletakan petak contoh dan

teknik analisa vegetasi yang digunakan. Prinsip penentuan ukuran petak adalah petak harus

cukup besar agar individu jenis yang ada dalam contoh dapat mewakili komunitas, tetapi

harus cukup kecil agar individu yang ada dapat dipisahkan, dihitung dan diukur tanpa

duplikasi atau pengabaian.

Cara peletakan petak contoh ada dua, yaitu cara acak (random sampling) dan cara

sistematik (systematic sampling). Random samping hanya mungkin digunakan jika vegetasi

homogen, misalnya tanaman budidaya atau padang rumput (artinya, kita bebas

menempatkan petak contoh dimana saja, karena peluang menemukan jenis berbeda tiap

petak contoh relatif kecil). Sedangkan untuk penelitian dianjurkan untuk menggunakan

sistematik sampling, karena lebih mudah dalam pelaksanaannya dan data yang dihasilkan

dapat bersifat representative.

Untuk data vegetasi, kita tidak bisa terlepas dari komponen penyusun vegetasi itu

sendiri dan komponen tersebutlah yang menjadi fokus dalam pengukuran vegetasi. Selain

tanaman di plot utama, komponen tumbuh-tumbuhan penyusun suatu vegetasi yang dapat

diambil di plot pendukung umumnya terdiri dari :


1. Belukar (Shrub)

Tumbuhan yang memiliki kayu yang cukup besar, dan memiliki tangkai yang terbagi

menjadi banyak sub tangkai.

2. Epifit (Epiphyte)

Tumbuhan yang hidup dipermukaan tumbuhan lain (biasanya pohon dan palma),

epifit mungkin hidup sebagai parasit atau hemi-parasit.

3. Paku-pakuan (Fern)

Tumbuhan tanpa bunga atau tangkai, biasanya memiliki rhizoma seperti akar dan

berkayu, dimana pada rhizoma tersebut keluar tangkai daun.

4. Palma (Palm)

Tumbuhan yang tangkainya menyerupai kayu, lurus dan biasanya tinggi, tidak

bercabang sampai daun pertama. Daun lebih panjang dari 1 meter dan biasanya

terbagi dalam banyak anak daun.

5. Pemanjat (Climber)

Tumbuhan seperti kayu atau berumput yang tidak berdiri sendiri namun merambat

atau memanjat untuk penyokongnya seperti kayu atau belukar.

6. Terna (Herb)

Tumbuhan yang merambat ditanah, namun tidak menyerupai rumput. Daunnya tidak

panjang dan lurus, biasanya memiliki bunga yang menyolok, tingginya tidak lebih dari

2 meter dan memiliki tangkai lembut yang kadang-kadang keras.

7. Pohon (Tree)

Tumbuhan yang memiliki kayu besar, tinggi dan memiliki satu batang atau tangkai

utama dengan ukuran diameter lebih dari 20 cm.

TUJUAN

Setelah melakukan praktikum ini diharapkan mahasiswa dapat mengenal dan

memahami analisis vegetasi pada suatu agroekosistem.

METODE

Pelaksana praktikum

Peserta praktikum adalah semua kelompok dari masing-masing kelas, yaitu: setiap

kelas dibagi menjadi 4 kelompok atau terdiri dari ± 10 mahasiswa


Alat dan Bahan

Alat : penggaris, gunting, meteran, camera.

Bahan : vegetasi, plastik 1 kg, tali rafia, buku flora, blangko pengamatan.

Metode pelaksanaan

Metode praktikum ekologi pertanian adalah pengamatan lapangan (survei lahan)

Untuk pelaksanaan praktikum kriteria dan indikator tutupan lahan (tumbuhan) pada

agroekosistem dilakukan urutan pekerjaan sebagai berikut:

1. Lakukan pengamatan cepat, apakah tapak bersifat monokultur atau polikultur.

Untuk area monokultur (plot utama) ditentukan petak percontohan dengan

luasan 5x5m2, sedangkan di plot pendukung dibuat petak pengamatan berupa

kotak dengan ukuran 1x1 m2. Kotak pengamatan dibuat dengan tali rafia dan

kayu penahan disetiap pojokan dengan pengulangan lima kali untuk di plot

pendukung (plot utama tidak ada pengulangan).

Sub plot 1

Sub plot 2

Sub plot 3

Sub plot 4

Sub plot 5

Gambar. 3. Petak SDR

2. Identifikasi/inventarisasi vegetasi yang masuk dalam kotak pengamatan. Amati

vegetasi di dalam kotak pengamatan yang terdiri dari spesies, jumlah individu

dan luas bidang dasar.

3. Dari setiap spesies dibuat herbarium. Bila terdapat spesies yang belum dikenali,

herbarium dapat digunakan untuk membandingkan dengan sumber informasi

lain seperti buku, website internet dan sumber lainnya.

4. Hitung SDR sesuai dengan rumus dan masukkan dalam tabel.

4 m

4 m


5. Buat laporan ringkas hasil temuan di lapang dengan dilengkapi foto dan gambar

pendukung.

Cara Menghitung SDR

a. Kerapatan menunjukkan jumlah individu suatu jenis tumbuhan pada setiap petak contoh. Kerapatan Mutlak (KM) =

Kerapatan Nisbi (KN) =

b. Frekuensi menunjukkan berapa jumlah petak contoh (dalam persen) yang memuat jenis tumbuhan (spesies) tersebut dari sejumlah petak contoh yang dibuat.

Frekuensi Mutlak (FM) =

Frekuensi Nisbi (FN) =

c. Dominansi ialah parameter yang digunakan untuk menunjukkan luas suatu area yang ditumbuhi suatu spesies (jenis tumbuhan) atau kemampuan suatu jenis tumbuhan dalam hal bersaing terhadap jenis lainnya.

Luas Basal Area (LBA) =

2

4

21

dd

d1 = diameter terpanjang suatu spesies d2 = diameter spesies yang tegak lurus dengan d1

Dominansi Mutlak (DM) =

Dominansi Nisbi (DN) =

d. Nilai Penting (Importance Value = IV) Merupakan jumlah nilai nisbi dari dua atau tiga parameter yang dibuat.

Importance Value (IV) = KN + FN + DN

e. Menentukan Summed Dominance Ratio (SDR) Perbandingan Nilai Penting ("Summed Dominance Ration = SDR"), menunjukkan nilai jumlah penting dibagi jumlah besaran dan nilainya tidak pernah lebih dari 100%.

Summed Dominance Ratio (SDR)= 3

IV

Jumlah spesies tersebut

Jumlah plot

KM spesies tersebut

Jumlah KM seluruh spesies X 100 %

FM spesies tersebut

Jumlah FM seluruh spesies X 100 %

Plot yang terdapat spesies tersebut

Jumlah semua plot

LBA spesies tersebut

Luas seluruh area

DM spesies tersebut

Jumlah DM seluruh spesies X 100 %


TABEL IDENTIFIKASI TANAMAN

Lokasi : Cangar / Jatikerto

No NAMA VEGETASI JUMLAH GAMBAR (FOTO)

1 2 3 4 5 6


7


FORM PENGAMATAN POS BUDIDAYA PERTANIAN

Lokasi : Cangar / Jatikerto Luas Plot :

a. Tabel Analisis Vegetasi

No Spesies D1

(cm) D2

(cm)

Petak contoh ke-

1 2 3 4 5

b. Tabel Pengamatan suhu udara, kelembaban, dan radiasi matahari

No Lokasi Suhu (0C) RH (%) RM (Lux)

c. Tabel Perhitungan SDR

No Spesies

Kerapatan Frekuensi

LBA

Dominansi IV

(%) SDR (%) Mutlak

Nisbi (%)

Mutlak Nisbi (%)

Mutlak Nisbi (%)


4. Keragaman Arthropoda

PENDAHULUAN

Ekologi merupakan ilmu yang mempelajari hubungan timbal balik antara

orgnisme dengan lingkungannya, baik lingkungan organik maupun lingkungan

anorganiknya. Ekologi tumbuh secara bertahap dan sebetulnya manusia sudah sejak

dahulu telah mengetahui adanya hubunan antara organism dengan lingkungannya. Oleh

sebab itu, dalam praktikum ekologi pertanian juga akan dibahas mengenai hubungan

serangga dan peranan serangga tersebut dalam bidang pertanian.

Di permukaan bumi sekian banyak spesies hewan yang ada, ternyata sekitar ¾

bagian adalah serangga. Dari jumlah tersebut, lebih dari 750.000 spesies telah diketahui

dan diberi nama. Jumlah tersebut merupakan kurang lebih 80% dari anggota filum

arthropoda. Dalam pengamatan kita , mungkin penampilan umum serangga yang satu

mempunyai kesamaan dengan serangga lainnya, akan tetapi mereka menunjukkan

keragaman yang sangat besar dalam bentuknya.

Dari kerajaan animalia dibagi menjadi dua subkingdom yaitu invertebrata dan

vertebrata. Serangga merupakan kelas dari subkingdom invertebrata dan masuk filum

arthropoda dengan struktur klasifikasi sebagai berikut:

Karena dari kelas insekta ini memiliki jenis yang paling banyak maka akan

dipelajari lebih dalam lagi dalam pengelompokannya. Dalam kelas insekta terdiri dari

beberapa suku yang sangat penting dan terdapat paling banyak di alam, diantaranya

yaitu:

Animalia

Vertebrata

Invertebrata

Chordata

Nematoda

Mollusca

Antrhopoda

Hexapoda (insekta)

Chilopoda

Diplopoda

Arachnida

Crustacea


1. Coleoptera, bersayap keras (perisai)

2. Dipteral, sayap belakang dimodifikasi menjadi halter

3. Homoptera, sayap depan dan belakang tersusun sama

4. Hemptera, sayap depan sebagian membraneus

5. Hymenoptera, sayap mirip seperti selaput

6. Lepidoptera, sayap dilapisi bulu atau sisik

7. Tysanoptera, sayap berumbai

8. Othoptera, bersayap lurus

9. Isopteran, bentuk dan ukuran sayap depan dan belakang sama

10. Odonata, sayap membraneus

Peranan arthropoda dalam mempengaruhi ekosistem di alam ada 3 macam,

antara lain :

1. Hama

Hama adalah binatang atau sekelompok binatang yang pada tingkat

populasi tertentu menyerang tanaman budidaya sehingga dapat menurunkan

produksi baik secara kualitas maupun kuantitas dan secara ekonomis

merugikan. Contoh: serangga tikus pada tanaman padi yang menyebabkan

gagalnya panen, serangan Crocidomolia binotalis yang menyerang pucuk

tanaman kubis-kubisan.

2. Predator

Predator merupakan organism yang hidup bebas dengan memakan

atau memangsa binatang lainnya. Contohnya: Menochilus sexmaculatus yang

memangsa Aphid sp.

3. Parasitoid

Parasitoid adalah serangga yang memarasit serangga atau binatang

arthropoda yang lain. Parasitoid bersifat parasitik pada fase pradewasa dan

pada fase dewasa mereka hidup bebas tidak terikat pada inangnya. Contoh:

Diadegma insulare yang merupakan parasitoid telur dari Plutella xylostela.

Apabila telur yang terparasit sudah menetas maka D. insulare akan muncul

dan hidup bebas dengan memakan nektar.

Teknik Umum

Banyak Metode maupun teknik yang diterapkan ketika akan mengamati serangga, berikut

beberapa teknik dasar yang umum digunakan dalam pengamatan serangga,


1. Direct Sweeping

Teknik ini merupakan yang paling umum dan sering dilakukan oleh para kolektor

untuk mencari dan mengumpulkan serangga. Peralatan yang digunakan sederhana.

Selain peralatan dasar, peralatan tambahan ayng digunakan cukup dengan

menggunakan jaring serangga. Pengumplan serangga dilakukan dengan cara

menangkap langsung serangga-serangga dengan bantuan jaring. Metode pengamatan

yang dilakukan mencakup metode transek baik mengikuti jalur maupun transek garis.

Namun lebih sering digunakan metode transek jalur karena menyesuaikan dengan

serangga yang memiliki mobilitas tinggi.

2. Teknik Jebakan (Trapping)

Jebakan merupakan sebuah metode yang mampu menghalangi dan

menghentikan pergerakan organisme. Metode jebakan sangat sering digunakan secara

intensif dalam entomologi dengan menggunakan perangkat peralatan tertentu baik

dengan umpan ataupun tidak maupun dengan atraktan. Bentuk maupun mekanisme

jebakan bergantung dari pengetahuan kita tentang perilaku, makanan, maupun habitat

serangga. Beberapa modifikasi banyak dilakukan oleh kolektor mengacu pada

pertimbangan dasar ini. Hanya sedikit dari sekian banyak jenis-jenis metode jebakan

yang dijelaskan disini termasuk perangkat yang digunakannya.

Ketinggian tempat perangkat jebakan diletakkan terhadap permukaan tanah

sangat penting diperhatikan karena dapt mempengaruhi performa perangkat jebakan

tersebut, terutama untuk perangkap cahaya (Light Traps). Ketinggian optimum yang

dikehendaki masih belum diketahui pastinya dan masih menjadi perdebatan para ahli

sampai saat ini karena sangat variabel dipengaruhi oleh serangga target, karkteristik

habitat spesifik, ukuran dan warna dari jebakan yang mempengaruhi performanya.

a. Pittfall Trap


Jenis perangkat yang cukup sederhana namun efektif dan sangat berguna untuk

menjerat serangga. Terdiri dari piring atau baskom kecil, kaleng atau bak kecil. Perangkat

jebakan dibenamkan di dalam tanah dimana permukaan tanah sejajar dengan ujung atas

bibir kaleng/bak yang berisi cairan alkohol atau etilen glikol sebagai agen pembunuh.

Etilon glikol lebih banyak digunakan oleh kolektor karena tidak menguap seperti alkohol.

bagian atas perangkat jebakan harus ditutup dengan sebuah cover atau pelindung lainnya

untuk mencegah masuknya air hujan maupun vertebrata kecil jatuh ke sumur jebakan.

Gambar. Pittfall Trap

Pitfall Trap juga dapat dimodifikasi dengan menambahkan umpan atau atraktan lainnya.

jenis umpan atau atraktan disesuaikan dengan jenis serangga apa yang akan dijerat oleh

kolektor. Pembahasan lebih jauh mengenai jenis-jenis umpan dan atraktan serta

kegunaannya masing-masing akan dibahas lebih lanjut pada bagian lain. Serangga-

serangga tertarik terhadap warna lalu jatuh ke air. Jebakan ini akan lebih efektif apabila

ditambah sedikit deterjen pada air untuk menurunkan tegangan permukaan sehingga

serangga-serangga dapat segera tenggelam dan tidak dapat naik kembali ke permukaan

a. Light Traps

Light Trap atau perangkap cahaya pada dasarnya digunakan berdasarkan perilaku

kebanyakan serangga yang tertarik akan sumber cahaya. Dapat digunakan pada

berbagai panjang gelombang cahaya sebagai agen atraktan. Jenis-jenis variasi perangkat


jebakan ini dapat dilengkapi dengan menggunakan corong yang mengarahkan pada bak

pengumpulan koleksi. Kabel dan koneksi listrik harus disediakan untuk

penggunaan outdoor. Corong atau bak penampng dapat dibuat dari metal, plastik, kayu

atau Hard paper. Perangkat jebakan dapat dipasang dengan atau tanpa pelindung.

Namun, jika digunakan untuk beberapa hari pelindung diperlukan untuk mencegah air

hujan masuk. Pelindung bisa menggunakan bahan apa saja yang kuat dan kedap air.

Gambar. Light Trap

b. Color Traps (Yellow Trap)

Objek-objek berwarna cerah juga dapat menjadi daya tarik bagi serangga. Kuning

merupakan pilihan warna yang terbaik untuk dijadikan daya tarik. Yellow trap yaitu

perangkap yang berwarna kuning sehingga dapat menarik serangga dan menjeratnya

karena telah diolesi dengan lem. Hama yang dapat diperangkap dengan hama ini antara

lain Kutu loncat, trips, kutu daun, dan semua golongan serangga yang tertarik dengan

gelombang yang dipancarkan benda yang berwarna kuning. Penggunaan yellow trap

sangat cocok untung mengurangi penggunaan pestisida sehingga sangat aman bagi

lingkungan.


Gambar. Color Traps (Yellow Trap)

Tujuan dari praktikum

Mengetahui keragaman arthropoda pada suatu areal

a. Mengetahui peranan serangga di alam

b. Mengetahui beberapa pengelompokan serangga

Alat dan Bahan Praktikum

Alat : swept net, fial film warna putih, gelas air mineral, cawan petri, obyek glass,

kuas, mikroskop, kaca pembesar (lup), pinset.

Bahan: detergen, alkohol 70% atau klorofom, tisue, plastik ukuran 1 kg.

Cara kerja di lapang

1. Pemasangan pitfall traps satu hari sebelum pelaksanaan praktikum lapang pada

masing-masing lahan yang akan diamati. Pemasangan dilakukan dengan metode

pengambilan contoh secara sistematis pada garis diagonal.

2. Hunting serangga dengan swept net dengan ayunan ganda.

3. Serangga yang terperangkap pada pitfall diambil dan dimasukkan pada fial film

kemudian diberi alkohol 70% atau klorofom. Sedangkan serangga yang

terperangkap pada swept net dimasukkan pada plastik dan diberi alkohol 70%

atau klorofom.

4. Menyimpan serangga pada lemari pendingin hingga waktu identifikasi

laboratorium.

Cara kerja di laboratorium

1. Serangga yang telah diperoleh saat praktikum di lapang dibawa ke laboratorium

untuk diidentifikasi.

2. Serangga diambil dan fial film dan dari plasti kemudian diletakkan pada cawan

petri ataupun pada obyek glass.

3. Pengamatan serangga dilakukan dibawah mikroskop cahaya atau dengan

menggunakan kaca pembesar.

4. Serangga yang diamati kemudin digambar.

5. Dari hasil pengamatan serangga kemudian dilakukan pengelompokan

berdasarkan ordo dengan menggunakan buku identifikasi serangga dan

mengelompokkan serangga- serangga tersebut sesuai dengan peranannya di

lapangan.


Tujuan dari praktikum

A. mengetahui keragaman arthropoda pada suatu areal

B. Mengetahui peranan serangga di alam

C. Mengetahui beberapa pengelompokan serangga

Alat dan Bahan Praktikum

Alat : swept net, fial film warna putih, gelas air mineral, cawan petri, obyek glass,

kuas, mikroskop, kaca pembesar (lup), pinset.

Bahan: detergen, alkohol 70% atau klorofom, tisue, plastik ukuran 1 kg.

Cara kerja di lapang

A. Pemasangan pitfall traps satu hari sebelum pelaksanaan praktikum lapang

pada masing-masing lahan yang akan diamati. Pemasangan dilakukan dengan

metode pengambilan contoh secara sistematis pada garis diagonal.

B. Hunting serangga dengan swept net dengan ayunan ganda.

C. Serangga yang terperangkap pada pitfall diambil dan dimasukkan pada fial film

kemudian diberi alkohol 70% atau klorofom. Sedangkan serangga yang

terperangkap pada swept net dimasukkan pada plastik dan diberi alkohol 70%

atau klorofom.

D. Menyimpan serangga pada lemari pendingin hingga waktu identifikasi

laboratorium.

Cara kerja di laboratorium

A. Serangga yang telah diperoleh saat praktikum di lapang dibawa ke

laboratorium untuk diidentifikasi.

B. Serangga diambil dan fial film dan dari plasti kemudian diletakkan pada cawan

petri ataupun pada obyek glass.

C. Pengamatan serangga dilakukan dibawah mikroskop cahaya atau dengan

menggunakan kaca pembesar.

D. Serangga yang diamati kemudin digambar.

E. Dari hasil pengamatan serangga kemudian dilakukan pengelompokan

berdasarkan ordo dengan menggunakan buku identifikasi serangga dan

mengelompokkan serangga- serangga tersebut sesuai dengan peranannya di

lapangan.


Hasil Praktikum

Nama Lokasi : Cangar / Jatikerto

Jenis Penggunaan Lahan/ Pola Tanam :Semusim (monokultur,

tumpangsari)/Tahunan/Agroforestri

Tanggal/Bulan/Tahun :

Ukuran Plot :

NO. SPESIES SERANGGA JUMLAH ORDO PERANAN DALAM

EKOSISTEM

Pembahasan

a. Bagaimana keragaman spesies serangga di lokasi yang anda amati?

b. Jelaskan pengaruh keragaman spesies serangga dalam ekosistem !

c. Bandingkan hasil praktikum anda dengan kelompok lain (pilih yang pola

tanamnya berbeda). Jelaskan !

Kesimpulan

Apa kesimpulan anda berdasarkan hasil praktikum yang telah dilaksanakan ?

Daftar Pustaka


Gambar Hasil Pengamatan Serangga

N0. Gambar (manual) Struktur Klasifikasi

Modul Praktikum Ekologi Pertanian 2013 (1).pdf

Documents

Transcript of Modul Praktikum Ekologi Pertanian 2013 (1).pdf