BAB 1
PENDAHULUAN
Ilmu pengetahuan bumi mengenai meteorologi dan
klimatologi merupakan ilmu yang penting untuk dipelajari. Dari ilmu tersebut
kita mampu mengetahui dan mendeteksi gejala-gejala alam yang terjadi di sekitar
kita.
Cuaca adalah keadaan udara pada saat tertentu dan di
wilayah tertentu yang relatif sempit dan pada jangka waktu yang singkat. Cuaca
itu terbentuk dari gabungan unsur cuaca dan jangka waktu cuaca bisa hanya
beberapa jam saja.Sedangkan iklim adalah keadaan cuaca
rata-rata dalam waktu satu tahun yang penyelidikannya dilakukan dalam waktu
yang lama (minimal 30 tahun) dan meliputi wilayah yang luas.
Cuaca dan iklim memiliki peranan yang penting dalam
kehidupan manusia. Cuaca dan iklim merupakan salah satu komponen ekosistem
alam. Kehidupan manusia sangat dipengaruhi oleh keadaan cuaca dan iklim, mulai
dari jenis pakaian, makanan, bentuk rumah, pekerjaan sampai rekresi tidak
terlepas dari pengaruh atmosfer beserta proses - prosesnya. Cuaca dan iklim
selalu menyertai dan mempengaruhi kehidupan manusia di bumi. Ilmu yang
mempelajari tentang cuaca dan iklim adalah meteorologi dan klimatologi.
Meteorologi adalah ilmu yang mempelajari tentang
proses - proses fisika yang terjadi di atmosfer pada saat tertentu, beserta
fenomena - fenomena fisik di atmosfer. Adapun kejadian-kejadian fisik yang
dipelajari terbatas dalam waktu yang singkat, sedangkan yang dimaksud dengan
fenomena - fenomena fisik di atmosfer meliputi : temperatur, tekanan udara,
angin, kelembapan, awan dan hujan. Hal ini disebut dengan elemen - elemen
iklim. Sedangkan pengertian iklim berdasarkan batasan diatas adalah rata-rata
dari kondisi fisik temperatur, tekanan udara, angin, kelembaban, dan hujan di
atmosfer dalam waktu yang lama atau luas.
Klimatologi didefinisikan sebagai ilmu yang memberi
gambaran dan penjelasan penjelasan sifat iklim, perbedaan iklim di berbagai
tempat dan kaitan antara iklim dan aktivitas manusia, mempelajari jenis iklim
di muka bumi dan faktor penyebabnya.
Oleh sebab itu perlunya mempelajari ilmu cuaca dan
iklim agar dapat mempelajari fenomena-fenomena alam yang terjadi, memprediksi
keadaan atmosfer kedepannya dan mengetahui manfaat iklim dan cuaca yang
berbeda-beda di berbagai tempat.
BAB II
PEMBAHASAN
Klimatologi adalah ilmu yang mempelajari atau menyelidiki tentang iklim.
Yang dimaksud dengan iklim adalah keadaan cuaca pada suatu daerah tertentu pada
jangka waktu yang panjang. Sedangkan cuaca adalah keadaan atmosfer pada suatu
waktu (Wikipedia, 2013).
Menurut Elfis (2010) unsur-unsur
klimatologis terdiri dari :
• Tanah
• Curah Hujan
• Angin
• Cahaya matahari
• Temperatur
• Lengas udara
Iklim merupakan salah satu faktor
yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Karena iklim mempunyai peranan yang
besar terhadap berbagai bidang kehidupan manusia sehari-hari.Di Indonesia
sebagian besar penduduknya merupakan masyarakat agraris yang bergerak di sektor
pertanian. Sifat-sifat iklim seperti suhu, curah hujan, dan musim sangat
berpengaruh terhadap kehidupannya. Masyarakat yang sejak dahulunya bertani mempercayai
bahwa bulan yang berakhiran –ber (september, oktober, november, desember)
merupakan bulan penuh hujan. Sehingga petani turun ke ladang atau sawah untuk
mengolah lahan.
Faktor-faktor iklim seperti cuaca
dan iklim benar-benar dipertimbangkan dalam mengembangkan pertanian. Kondisi
suhu, curah hujan dan pola musim sangat menentukan kecocokan dan optimalisasi
pembudidayaan tanaman pertanian. Misalnya, padi sangat cocok dibudidayakan di
daerah yang bersuhu udara panas dengan curah hujan yang cukup tinggi. Tanaman
hortikultura seperti sayur-sayuran dan buah-buahan cocok dibudidayakan di
daerah sedang sampai sejuk dengan intensitas curah hujan tidak setinggi pada
tanaman padi.
Ekosistem
adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik tak terpisahkan antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Ekosistem bisa dikatakan
juga suatu tatanan kesatuan secara utuh
dan menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling mempengaruhi. Ekosistem merupakan penggabungan dari setiap unit biosistem yang melibatkan interaksi timbal balik antara
organisme dan lingkungan fisik sehingga
aliran energi menuju kepada suatu struktur biotik tertentu dan terjadi suatu siklus materi antara
organisme dan anorganisme. Matahari sebagai
sumber dari semua energi yang ada. Dalam ekosistem, organism dalam komunitas berkembang bersama-sama
dengan lingkungan fisik sebagai suatu
sistem. Organisme akan beradaptasi dengan lingkungan fisik, sebaliknya organisme juga mempengaruhi
lingkungan fisik untuk keperluan hidup.
Pengertian ini didasarkan pada hipotesis Gaia, yaitu: "organisme, khususnya mikroorganisme, bersama-sama
dengan lingkungan fisik menghasilkan
sutu sistem kontrol yang menjaga keadaan di bumi cocok untuk kehidupan". Hal ini mengarah pada kenyataan bahwa kandungan
kimia atmosfer dan bumi sangat
terkendali dan sangat berbeda dengan planet lain di tata surya.
Hukum
Toleransi
Hukum toleransi berbunyi: Kehadiran,
kelimpahan dan penyebaran suatu spesies dalam ekosistem ditentukan oleh
tingkat ketersediaan sumber daya serta kondisi faktor kimiawi dan fisis
yang harus berada dalam kisaran yang dapat ditoleransi oleh spesies
tersebut. Misalnya: Panda memiliki toleransi yang luas terhadap suhu,
namun memiliki toleransi yang sempit terhadap makanannya (bambu).
Berbeda dengan makhluk hidup yang lain, manusia dapat memperlebar
kisaran toleransinya karena kemampuannya untuk berpikir, mengembangkan
teknologi dan memanipulasi alam.
Komponen
Pembentuk Ekosistem
Komponen-komponen pembentuk ekosistem
adalah:
1. Komponen
tak hidup (abiotik)
Komponen abiotik yaitu komponen fisik
dan kimia yang merupakan medium atau substrat tempat berlangsungnya kehidupan,
atau lingkungan tempat hidup. Sebagian besar komponen abiotik bervariasi dalam
ruang dan waktunya. Komponen abiotik dapat berupa bahan organik, senyawa anorganik,
dan faktor yang mempengaruhi distribusi organisme, yaitu:
1. Suhu
Proses
biologi dipengaruhi suhu. Mamalia dan unggas membutuhkan energi untuk
meregulasi temperatur dalam tubuhnya.
2. Air
Ketrsediaan
air mempengaruhi distribusi organisme. Organisme di gurun beradaptasi terhadap
ketersediaan air di gurun.
3. Garam
konsentrasi
garam mempengaruhi kesetimbangan air dalam organisme melalui osmosis. Beberapa
organisme terestrial beradaptasi dengan lingkungan dengan kandungan garam
tinggi.
4. Cahaya
matahari
Intensitas dan kualitas cahaya mempengaruhi proses
fotosintesis. Air dapat menyerap cahaya sehingga pada lingkungan air,
fotosintesis terjadi di sekitar permukaan yang terjangkau cahaya matahari. Di
gurun, intensitas cahaya yang besar membuat peningkatan suhu sehingga hewan dan
tumbuhan tertekan.
5. Tanah
dan batu
Beberapa
karakteristik tanah yang meliputi struktur fisik, pH, dan komposisi mineral
membatasi penyebaran organisme berdasarkan pada kandungan sumber makanannya di tanah.
6. Iklim
Iklim
adalah kondisi cuaca dalam jangka waktu lama dalam suatu area. Iklim makro
meliputi iklim global, regional dan lokal. Iklim mikro meliputi iklim dalam
suatu daerah yang dihuni komunitas tertentu.
2. Komponen
autotrof
Terdiri dari organisme yang dapat membuat
makanannya sendiri dari bahan anorganik dengan bantuan energi seperti sinar
matahari (fotoautotrof) dan bahan kimia (khemo-autotrof). Komponen autotrof
berperan sebagai produsen. Organisme autotrof adalah tumbuhan berklorofil,
seperti padi sawah.
publisher/ar/journals/content/arplant/2010/arplant.2010.61.issue-1/annurev- arplant-042809-112152/production/images/medium/pp610535.f1.gif
3. Komponen
heterotrof
Terdiri dari organisme yang memanfaatkan
bahan-bahan organik yang disediakan oleh organisme lain sebagai makanannya.
Komponen heterotrof disebut juga konsumen makro (fagotrof) karena makanan yang dimakan
berukuran lebih kecil. Yang tergolong heterotrof adalah manusia, hewan, jamur,
dan mikroba.
A. Pengurai
(dekomposer)
Pengurai adalah organisme yang
menguraikan bahan organik yang berasal dari organisme mati. Pengurai disebut juga
konsumen makro (sapotrof) karena makanan yang dimakan berukuran lebih besar.
Organisme pengurai menyerap sebagian hasil penguraian tersebut dan melepaskan bahan-bahan
yang sederhana yang dapat digunakan kembali oleh produsen.
Yang tergolong pengurai adalah bakteri
dan jamur. Ada pula detritivor yaitu hewan pengurai yang memakan sisa-sisa
bahan organik, contohnya adalah
kutu
kayu. Tipe dkomposisi ada tiga, yaitu:
1. secara aerobik : oksigen adalah
penerima elektron / oksidan
2. secara anaerobik : oksigen tidak
terlibat. Bahan organik sebagai penerima elektron /oksidan
3. Fermentasi : anaerobik namun bahan
organik yang teroksidasi juga sebagai penerima elektron.
Semua komponen tersebut berada pada
suatu tempat dan berinteraksi membentuk suatu kesatuan ekosistem yang teratur.
Misalnya, pada suatu ekosistem akuarium, ekosistem ini terdiri dari ikan
sebagai komponen heterotrof, tumbuhan air sebagai komponen autotrof, plankton yang
terapung di air sebagai komponen pengurai, sedangkan yang termasuk komponen
abiotik adalah air, pasir, batu, mineral dan oksigen yang terlarut dalam air.
Konsep
Produktivitas
Energi bersifat kekal, namun pada setiap
pertukaran energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya akan mengalami kehilangan
energi. Produktivitas primer suatu ekosistem adalah laju penyimpanan energi
melalui proses fotosintesa oleh produsen dalam bentuk senyawa organik yang
dapat dipakai sebagai bahan makanan. Produktifitas sekunder adalah laju
penyimpanan energi pada tingkat konsumen.
Produktivitas primer kotor adalah hasil
seluruh fotosintesa, termasuk yang terpakai untuk respirasi. Produktivitas
primer bersih adalah hasil bersih fotosintesa. Produktivitas komunitas bersih
adalah laju penyimpanan bahan organik yang tidak digunakan oleh heterotrof per
satuan waktu. Produktivitas setiap jenis ekosistem berbeda-beda.
Kebergantungan
Kebergantungan pada ekosistem dapat
terjadi antar komponen biotik atau antara komponen biotik dan abiotik. Kebergantungan
antar komponen biotik dapat terjadi melalui:
1. Rantai
makanan, yaitu perpindahan materi dan energi
melalui proses makan dan dimakan
dengan urutan tertentu. Tiap tingkat dari rantai makanan disebut tingkat trofi
atau taraf trofi. Karena organisme pertama yang mampu menghasilkan zat makanan adalah
tumbuhan maka tingkat trofi pertama selalu diduduki tumbuhan hijau atau
produsen. Tingkat selanjutnya adalah tingkat trofi kedua, terdiri atas hewan
pemakan tumbuhan yang biasa disebut konsumen primer. Hewan pemakan konsumen
primer merupakan tingkat trofi ketiga, terdiri atas hewan-hewan karnivora.
2. Jaring-
jaring makanan, yaitu rantai-rantai makanan yang
saling berhubungan satu sama lain sedemikian rupa sehingga membentuk seperi
jaring-jaring. Jaring-jaring makanan terjadi karena setiap jenis makhluk hidup
tidak hanya memakan satu jenis makhluk hidup lainnya.
Kebergantungan antara komponen biotik
dan abiotik dapat terjadi melalui
siklus
materi, seperti:
1.
siklus karbon
2.
siklus air
3.
siklus nitrogen
4.
siklus sulfur
Siklus ini berfungsi untuk mencegah
suatu bentuk materi menumpuk
pada
suatu tempat. Kegiatan manusia telah membuat suatu sistem yang
awalnya
siklik menjadi nonsiklik, kegiatan pembangunan yang dilakukan oleh manusia
cenderung mengganggu keseimbangan lingkungan alam.
Diagram of
Environments and N2 Fixing Components in a rice field Ecosystem N2 fixing
bacteria.
Satuan
dalam Ekosistem
Antara makhluk hidup satu dengan yang
lain akan selalu terjadi interaksi. Ekosistem tersusun atas komponen-komponen
yang saling berinteraksi satu dengan yang lainnya. Komponen itu membentuk
satuan-satuan organisme kehidupan. Antara individu yang satu dengan
lainnya dalam satu daerah akan membentuk populasi. Selanjutnya, antara
populasi yang satu dengan yang lainnya dalam satu daerah akan terjadi interaksi
membentuk komunitas.
Selanjutnya, komunitas ini juga akan
selalu beriteraksi dengan tempat hidupnya. Misalnya, rumput hidup di tanah, belalang
hidup di rerumputan, dan ikan-ikan hidup di air. Hubungan antara makhluk hidup
dengan lingkungannya akan membentuk ekosistem. Kumpulan ekosistem di
dunia akan membentuk biosfer. Urutan satuan-satuan makhluk hidup dalam
ekosistem dari yang kecil sampai yang besar adalah sebagai berikut:
1. Individu
2. Populasi
3. Komunitas
4. Ekosistem
5. Biosfer.
1.
Individu Tanaman Padi
Istilah individu berasal dari bahasa
Latin individum yang berarti tidak dapat dibagi. Di dalam ekologi, individu
dapat diartikan sebagai sebutan untuk makhluk tunggal. Beberapa pengertian
individu antara lain:
a.
Suatu individu selalu menggambarkan sifat tunggal
b.
Dalam diri yang tunggal terjadi proses hidup sendiri
c.
Proses hidup yang satu dengan lainnya berbeda.
Berikut
ini deskripsi individu tanaman padi:
Individu
tanaman padi
(Sumber:http://www.compulink.co.uk/~argus/Dreambio/fertilisers%20and%20crops/rice.htm)
2. Populasi Padi
Populasi adalah semua individu sejenis
yang menempati suatu daerah tertentu. Suatu organisme disebut sejenis bila
memenuhi persyaratan sebagai berikut:
a.
Menempati daerah atau habitat yang sama
b.
Mempunyai persamaan bentuk, susunan tubuh, dan aktifitas
c.
Mampu menghasilkan keturunan yang subur, yaitu yang mampu
berkembang biak.
Sebagai contoh, pada suatu lahan seluas
200 m² terdapat 500 batang tanaman padi, 100 ekor belalang, 50 ekor jangkrik,
10 batang tanaman sengon, dan 30 batang tanaman kelapa. Berdasarkan data
tersebut maka di dalam lahan atau daerah tersebut terdapat beberapa populasi,
yaitu populasi padi, populasi belalang, populasi jangkrik, populasi sengon dan
populasi kelapa.
Komunitas
padi sawah agroforestry (Sumber:
3.
Komunitas
Komunitas dapat diartikan sebagai
seluruh populasi yang menempati daerah yang sama. Di daerah tersebut, antar
jenis makhluk hidup yang satu dengan yang lainnya akan terjadi interaksi.
Kemudian interaksi itu membentuk suatu kumpulan, dimana di dalamnya setiap
individu menemukan lingkungan yang dapat memenuhi kebutuhan hidupnya. Di dalam
kumpulan tersebut terdapat suatu kerukunan untuk hidup bersama, toleransi kebersamaan,
dan hubungan timbal balik yang menguntungkan dan ada pula yang merugikan.
4. Ekosistem Sawah
Ekosistem merupakan tatanan secara utuh
dari seluruh unsur lingkungan hidup yang saling mempengaruhi. Ekosistem juga
dapat diartikan sebagai hubungan timbal balik yang kompleks antara organisme
dengan lingkungannya. Berdasarkan sejarah terbentuknya, ekosistem dapat dibedakan
menjadi tiga, yaitu:
a. Ekosistem
Alami, yaitu ekosistem yang terbentuk secara alami, tanpa adanya pengaruh atau campur tangan manusia. Misalnya,
ekosistem gurun pasir, ekosistem hutan tropis, dan ekosistem hutan gugur.
Setiap ekosistem mempunyai ciri khas. Ciri itu sangat ditentukan oleh faktor
suhu, curah hujan, iklim, dan lain-lain.
b. Ekosistem
Buatan, yaitu ekosistem yang sengaja dibuat oleh manusia. Misalnya, kolam,
waduk, sawah, ladang, dan tanam. Pada umumnya, ekosistem buatan mempunyai
komponen biotik sesuai dengan yang diinginkan pembuatnya. Pada ekosistem sawah,
komponen biotik yang banyak, yaitu padi dan kacang.
c. Ekosistem
Suksesi, yaitu ekosistem yang merupakan hasil suksesi lingkungan yang
sebelumnya didahului oleh kerusakan. Pada lingkungan demikian, jenis tumbuhan yang
berkembang ditentukan oleh jenis organisme yang hidup di sekitarnya.
Ekosistem
sawah irigasi (Sumber:
http://wwwdelivery.superstock.com/WI/223/1566/200701/PreviewComp/SuperSt
ock_1566-328983.jpg)
5. Biosfer
Biosfer adalah kumpulan dari semua
ekosistem yang terdapat di permukaan bumi ini. Ada pula ahli yang menyatakan
bahwa biosfer adalah tempat beroperasinya ekosistem. Bagian bumi yang dihuni
organisme hanya beberapa meter di bawah permukaan tanah hingga 9.000 meter di
atas permukaan bumi, serta beberapa meter di bawah permukaan laut. Jadi, tidak di
seluruh bagian bumi ini terdapat ekosistem sebab hanya daerah yang terdapat
kehidupanlah yang dapat disebut ekosistem.
Biosfer
lahan sawah dengan segenap kelengkapannya (Sumber:
http://gurumia.com/wp-content/uploads/2010/05/paddy-in-flood-
Bangladesh.jpg).
Rantai
Makanan
Rantai makanan adalah perjalanan makan
dan dimakan dengan urutan tertentu antar makhluk hidup. Di lautan, yang menjadi
produsen adalah fitoplankton, yaitu sekumpulan tumbuhan hijau yang sangat kecil
ukurannya dan melayang-layang dalam air. Konsumen I adalah zooplankton (hewan
pemakan fitoplankton), sedangkan konsumen II-nya adalah ikan-ikan kecil,
konsumen III-nya adalah ikan-ikan sedang, konsumen IV-nya adalah ikan-ikan
besar.
Rantai
makanan pada ekosistem sawah (Sumber:
Skema
Rantai Makanan
Urutan peristiwa makan dan dimakan di
atas dapat berjalan seimbang dan lancar bila seluruh komponen tersebut ada.
Bila salah satu komponen tidak ada, maka terjadi ketimpangan dalam urutan makan
dan dimakan tersebut. Agar rantai makanan dapat terus berjalan, maka jumlah
produsen harus lebih banyak daripada jumlah konsumen kesatu, konsumen kesatu lebih
banyak daripada konsumen kedua, dan begitulah seterusnya. Ada satu lagi
komponen yang berperan besar dalam rantai makanan, yaitu pengurai. Pengurai
adalah makhluk hidup yang menguraikan kembali zat-zat yang semula terdapat
dalam tubuh hewan dan tumbuhan yang telah mati. Hasil kerja pengurai dapat
membantu proses penyuburan tanah. Contoh pengurai adalah bakteri dan jamur. Ekosistem
merupakan tempat berlangsungnya hubungan antara makhluk hidup dengan
lingkungannya. Ekosistem dibedakan menjadi dua, yaitu : ekosistem alam dan
ekosistem buatan. Contoh ekosistem alam adalah hutan, danau, laut, dan padang
pasir. Contoh ekosistem buatan adalah sawah, waduk, kolam, dan akuarium.
Bagan
Jaring-jaring Makanan pada Ekosistem Sawah
Pada sebuah ekosistem
terdapat banyak komponen. Komponen-komponen
ekosistem, antara lain, produsen, konsumen, pengurai, dan komponen
abiotik.
1. Produsen.
Semua tumbuhan hijau adalah
produsen dalam sebuah ekosistem. Produsen artinya penghasil, yaitu menghasilkan
bahan-bahan organik bagi makhluk hidup lainnya. Contoh produsen adalah padi,
ubi, sagu, dan tomat.
2. Konsumen.
Konsumen adalah pemakai
bahan organik yang dihasilkan oleh produsen. Berikut ini beberapa tingkatan
konsumen menurut apa yang dimakan:
1.
Konsumen
Tingkat I
Konsumen tingkat I
adalah makhluk hidup yang memperoleh energi langsung dari produsen.
2.
Konsumen
Tingkat II Konsumen tingkat II adalah makhluk hidup yang memperoleh makanan
dari konsumen tingkat I.
3.
Konsumen
Tingkat III. Konsumen tingkat III adalah makhluk hidup yang memperoleh makanan
dari konsumen tingkat II.
4.
Pengurai
Pengurai adalah makhluk
hidup yang menguraikan kembali zat-zat yang semula
terdapat dalam tubuh hewan dan tumbuhan yang telah mati. Pengurai membantu proses penyuburan
tanah. Misalnya, bakteri dan jamur.
Komponen Abiotik. Komponen
abiotik adalah tempat tumbuhan hijau
(produsen) tumbuh. Kesuburan lingkungan abiotik ditentukan oleh kerja
pengurai.
§ Ekosistem Buatan
Ekosistem buatan adalah
ekosistem yang diciptakan manusia untuk memenuhi kebutuhannya. Ekosistem buatan
mendapatkan subsidi energi dari luar, tanaman atau hewan peliharaan didominasi
pengaruh manusia, dan memiliki keanekaragaman rendah. Contoh ekosistem buatan
adalah:
·
Bendungan
·
Hutan
tanaman produksi seperti jati dan pinus
·
Agroekosistem berupa sawah tadah
hujan
·
Sawah irigasi
·
Perkebunan
sawit
·
Ekosistem
pemukiman seperti kota dan desa
·
Ekosistem
ruang angkasa.
Ekosistem kota memiliki
metabolisme tinggi sehingga butuh energi yang banyak. Kebutuhan materi juga
tinggi dan tergantung dari luar, serta memiliki pengeluaran yang eksesif seperti
polusi dan panas. Ekosistem ruang angkasa bukan merupakan suatu sistem tertutup
yang dapat memenuhi sendiri kebutuhannya tanpa tergantung input dari luar.
§ Ekosistem Sawah
Sawah
adalah lahan usaha pertanian yang secara
fisik berpermukaan rata, dibatasi oleh pematang, serta dapat ditanami padi,
palawija atau tanaman budidaya lainnya. Kebanyakan sawah digunakan untuk
bercocok tanam padi. Untuk keperluan ini, sawah harus mampu menyangga genangan air
karena padi memerlukan penggenangan pada periode tertentu dalam pertumbuhannya.
Untuk mengairi sawah digunakan sistem irigasi dari mata air, sungai atau air
hujan. Sawah yang terakhir dikenal sebagai sawah tadah hujan, sementara yang
lainnya adalah sawah irigasi. Padi yang ditanam di sawah dikenal sebagai padi
lahan basah (lowland rice).
Padi adalah salah satu
tanaman budidaya terpenting dalam peradaban. Meskipun terutama mengacu pada
jenis tanaman budidaya, padi juga digunakan untuk mengacu pada beberapa jenis
dari marga (genus) yang sama, yang biasa disebut sebagai padi liar.
Produksi padi dunia
menempati urutan ketiga dari semua serealia, setelah jagung dan gandum. Namun
demikian, padi merupakan sumber karbohidrat utama bagi mayoritas penduduk
dunia. Hasil dari pengolahan padi dinamakan beras.
Teknik budidaya padi telah
dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun
yang lalu. Sejumlah sistem budidaya diterapkan untuk padi.
1.
Budidaya
padi sawah (Ing. paddy atau paddy field), diduga dimulai dari
daerah lembah Sungai Yangtse di Tiongkok.
2.
Budidaya
padi lahan kering, dikenal manusia lebih dahulu daripada budidaya padi sawah.
3.
Budidaya
padi lahan rawa, dilakukan di beberapa tempat di Pulau Kalimantan.
4.
Budidaya gogo
rancah atau disingkat gora, yang merupakan modifikasi dari budidaya
lahan kering. Sistem ini sukses diterapkan di Pulau Lombok, yang hanya memiliki
musim hujan singkat.
Setiap sistem budidaya
memerlukan kultivar yang adaptif untuk masing-masing sistem. Kelompok kultivar
padi yang cocok untuk lahan kering dikenal dengan nama padi gogo. Secara
ringkas, bercocok tanam padi mencakup pengolahan tanah, persemaian, pemindahan
atau penanaman, pemeliharaan (termasuk pengairan, penyiangan, perlindungan
tanaman, serta pemupukan), dan panen. Aspek lain yang penting namun bukan termasuk
dalam rangkaian bercocok tanam padi adalah pemilihan kultivar, pemrosesan biji
dan penyimpanan biji.
Pengolahan
tanah sawah menandai dimulainya aktivitas bioekonomi
pada
ekosistem sawah (Sumber:
Hama
dan penyakit
Hama-hama
penting:
1.
Penggerek batang padi putih ("sundep", Scirpophaga innotata)
2.
Penggerek batang padi kuning (S. incertulas)
3.
Wereng batang punggung putih (Sogatella furcifera)
4.
Wereng coklat (Nilaparvata lugens)
5.
Wereng hijau (Nephotettix impicticeps)
6.
Lembing hijau (Nezara viridula)
7.
Walang sangit (Leptocorisa oratorius)
8.
Ganjur (Pachydiplosis oryzae)
9.
Lalat bibit (Arterigona exigua)
10.
Ulat tentara/Ulat grayak (Spodoptera litura dan S. exigua)
11.
Tikus sawah (Rattus argentiventer)
Penyakit-penyakit
penting
1.
blas (Pyricularia oryzae, P. grisea)
2.
hawar daun bakteri ("kresek", Xanthomonas oryzae pv. oryzae)
Ekosistem
Pertanian: Sawah Musuh Alami
Ekosistem pertanian adalah ekosistem
yang sederhana dan monokultur jika dilihat dari komunitas, pemilihan vegetasi,
diversitas spesies, serta resiko terjadi ledakan hama dan penyakit. Musuh alami
berperan dalam menurunkan populasi hama sampai pada tingkat populasi yang tidak
merugikan. Hal ini terbukti dari setiap pengamatan dilahan pertanian, khususnya
padi, beberapa jenis musuh alami selalu hadir dipertanaman. Ekosistem
persawahan secara teoritis merupakan ekosistem yang tidak stabil. Kestabilan
ekosistem persawahan tidak hanya ditentukan oleh diversitas struktur komunitas,
tetapi juga oleh sifat-sifat komponen, interaksi antar komponen ekosistem.
Hasil-hasil penelitian yang dilakukan oleh para peneliti mengenai kajian
habitat menunjukkan bahwa tidak kurang dari 700 serangga termasuk parasitoid
dan predator ditemukan di ekosistem persawahan dalam kondisi tanaman tidak ada
hama khususnya wereng
batang
coklat (WBC). Predator WBC umumnya polifag, akan memangsa berbagai jenis
serangga. Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa komunitas persawahan
merupakan komunitas yang beranekaragam. Tidak tertutup kemungkinan bahwa pada
ekosistem pertanian dapat dijumpai keadaan yang stabil. Apabila interaksi antar
komponen dapat dikelola secara tepat maka kestabilan ekosistem pertanian dapat
diusahakan. Untuk mempertahankan ekosistem persawahan yang stabil maka konsep pengendalian
hama terpadu (PHT) dapat diterapkan. PHT mendapatkan efisiensi pengendalian
yaitu mengurangi insektisida dan memanfaatkan metoda non kimia. Di persawahan,
musuh alami jelas berfungsi, sehingga akan terjadi keseimbangan biologis.
Keseimbangan biologis ini kadangkadang tercapai, tetapi bisa juga sebaliknya.
Hal ini disebabkan karena faktor lain yang mempengaruhi, yaitu perlakuan
agronomis dan penggunaan insektisida. Salah satu pendorong meningkatnya
serangga pengganggu adalah tersedianya makanan terus menerus sepanjang waktu
dan disetiap tempat. Budidaya tanaman monokultur dapat mendorong ekosistem
pertanian rentan terhadap organisme pengganggu tanaman (OPT). Untuk mewujudkan pertanian
berkelanjutan maka tindakan mengurangi serangan OPT melalui pemanfaatan
serangga khususnya musuh alami dan meningkatkan diversitas tanaman seperti
penerapan tanaman tumpang sari, rotasi tanaman dan penanaman lahan-lahan terbuka
dapat dilakukan karena meningkatkan stabilitas ekosistem serta mengurangi
resiko gangguan OPT. Mekanisme alami seperti predatisme, parasitisme,
patogenisitas, persaingan intraspesies dan interspesies, suksesi,
produktivitas, stabilitas dan keanekaragaman hayati dapat dimanfaatkan untuk
mencapai pertanian berkelanjutan.
Salah satu komponen PHT adalah
pengendalian dengan menggunakan musuh alami. Teori mendasar dalam pengelolaan
hama adalah mempertimbangkan komponen musuh alami dalam strategi pemanfaatan dan
pengembangannya. Taktik pengelolaan hama melibatkan musuh alami untuk
mendapatkan penurunan status hama disebut pengendalian hayati. Pemanfaatan
musuh alami tidak menimbulkan pencemaran, dari segi ekologi tetap lestari dan
untuk jangka panjang relatif murah. Pengendalian dengan memanfaatkan musuh
alami atau secara biologis adalah kerja dari faktor biotis seperti parasitoid,
predator dan patogen terhadap mangsa atau inang, sehingga menghasilkan suatu keseimbangan
umum yang lebih rendah daripada keadaan yang ditunjukkan apabila faktor
tersebut tidak ada atau tidak bekerja.
Pengendalian HAYATI merupakan salah satu
pengendalian yang dinilai cukup aman karena mempunyai beberapa keuntungan yaitu
:
1)
selektivitas tinggi dan tidak menimbulkan hama baru,
2)
organisme yang digunakan sudah tersedia dialam,
3)
organisme yang digunakan dapat mencari dan menemukan
inangnya,
4)
dapat berkembang biak dan menyebar,
5)
hama tidak menjadi resisten atau kalau terjadi sangat lambat, dan
6)
pengendalian berjalan dengan sendirinya.
Pengendalian
biologi dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu:
1) pengendalian
biologi alami yaitu pengendalian hama dengan musuh alami, tanpa campur tangan
manusia,
2) pengendalian
biologi terapan yaitu pengendalian hayati dengan campur tangan manusia.
Telah diketahui berbagai jenis musuh
alami yang dibagi menjadi 3 kelompok yaitu : parasitoid, predator dan patogen.
Terdapat 79 jenis musuh alami WBC diantaranya adalah parasitoid, predator dan
patogen. Musuh alami yang potensial untuk penggerek batang padi (PBP) adalah
parasitoid. Ada 3 jenis parasitoid PBP yaitu : Tetrastichus schenobii Ferr.,
Telenomus rowani Gah., dan Trichogramma japonicum Ashm
(Jepson, 1954; Soehardjan, 1976). Sampai saat ini telah diketahui banyak
spesies jamur patogen serangga (JPS) pada tanaman padi. Di antara patogen
tersebut Hirsutella citriformis, Metarrhizium anisopliae dan Beauveria
bassiana mempunyai potensi untuk mengendalikan WBC. Keberadaan musuh alami hama
khususnya hama padi sangat penting dalam menentukan populasi hama tersebut.
Parasitoid dan predator mampu menurunkan padat populasi hama, sedangkan infeksi
JPS dapat mematikan dan mempengaruhi
perkembangan
hama, menurunkan kemampuan reproduksi, serta menurunkan ketahanan hama terhadap
predator, parasitoid dan patogen lainnya.
Berbagai jenis artropoda terdapat dalam
ekosistem padi sawah dan turut berperan dalam keseimbangan hayati untuk
mencapai pengendalian hama yang ramah lingkungan dan menuju pertanian
berkelanjutan. Potensi berbagai jenis musuh alami khususnya parasitoid dan
predator hama wereng coklat dan penggerek batang padi serta pelestariannya yang
dapat dijadikan agen hayati untuk pengendalian hama utama tanaman padi. Konsep
PHT adalah cara pengendalian yang cocok untuk mewujudkan sistem pengendalian yang
ramah lingkungan. Hal ini terbukti dari keanekaragaman hayati serangga sesudah
PHT lebih komplek dibandingkan sebelum PHT.
§
Ekosistem sawah:
Irigasi
Irigasi merupakan
upaya yang dilakukan manusia untuk mengairi lahan pertaniannya. Dalam dunia
modern saat ini sudah banyak model irigasi yang dapat dilakukan manusia. Pada
zaman dahulu jika persediaan air melimpah karena tempat yang dekat dengan
sungai atau sumber mata air, maka irigasi dilakukan dengan mangalirkan air
tersebut ke lahan pertanian. Namun demikian irigasi juga biasa dilakukan dengan
membawa air dengan menggunakan wadah kemudian menuangkan pada tanaman
satu-persatu. Untuk irigasi dengan model seperti ini di Indonesia biasa disebut
menyiram.
§ Irigasi
Permukaan
Irigasi Permukaan merupakan sistem
irigasi yang menyadap air langsung di sungai melalui bangunan bendung maupun
melalui bangunan pengambilan bebas (free intake) kemudian air irigasi dialirkan
secara gravitasi melalui saluran sampai ke lahan pertanian. Di sini dikenal
saluran primer, sekunder dan tersier. Pengaturan air ini dilakukan dengan pintu
air. Prosesnya adalah gravitasi, tanah yang tinggi akan mendapat air lebih
dulu.
Pengairan
padi sawah dengan sistem penggenangan petakan lahan
sawah
(Sumber:
§
Irigasi Lokal
Sistem ini air distribusikan dengan cara
pipanisasi. Di sini juga berlaku gravitasi, di mana lahan yang tinggi mendapat
air lebih dahulu. Namun air yang disebar hanya terbatas sekali atau secara
lokal.
§
Irigasi dengan
Penyemprotan
Penyemprotan biasanya dipakai penyemprot
air atau sprinkle. Air yang disemprot akan seperti kabut, sehingga tanaman
mendapat air dari atas, daun akan basah lebih dahulu, kemudian menetes ke akar.
§
Irigasi Tradisional
dengan Ember
Di sini diperlukan tenaga kerja secara
perorangan yang banyak sekali. Di samping itu juga pemborosan tenaga kerja yang
harus menenteng ember.
§
Irigasi Pompa Air
Air diambil dari sumur dalam dan
dinaikkan melalui pompa air, kemudian dialirkan dengan berbagai cara, misalnya
dengan pipa atau saluran. Pada musim kemarau irigasi ini dapat terus mengairi
sawah.
Irigasi
sistem pompa (sumber:
http://atusi.edublogs.org/files/2007/11/268263346_993bd72895.jpg
§
Irigasi Pasang-Surut di
Sumatera, Kalimantan, dan Papua
Dengan memanfaatkan pasang-surut air di
wilayah Sumatera, Kalimantan, dan Papua dikenal apa yang dinamakan Irigasi
Pasang-Surat (Tidal Irrigation). Teknologi yang diterapkan di sini adalah:
pemanfaatan lahan pertanian di dataran rendah dan daerah rawa-rawa, di mana air
diperoleh dari sungai pasang-surut di mana pada waktu pasang air dimanfaatkan.
Di sini dalam dua minggu diperoleh 4 sampai 5 waktu pada air pasang. Teknologi
ini telah dikenal sejak Abad XIX. Pada waktu itu pendatang di Pulau Sumatera
memanfaatkan rawa sebagai kebun kelapa. Di Indonesia terdapat 5,6 juta Ha dari
34 Ha yang ada cocok untuk dikembangkan. Hal ini bisa dihubungkan dengan
pengalaman Jepang di Wilayah Sungai Chikugo untuk wilayah Kyushu, di mana di
sana dikenal dengan sistem irigasi Ao-Shunsui yang mirip.
§
Irigasi Lahan Kering
dan Irigasi Tetes
Di lahan kering, air sangat langka dan
pemanfaatannya harus efisien. Jumlah air irigasi yang diberikan ditetapkan
berdasarkan kebutuhan tanaman, kemampuan tanah memegang air, serta sarana
irigasi yang tersedia. Ada beberapa sistem irigasi untuk pertanian lahan
kering, yaitu:
(1)
irigasi tetes (drip irrigation),
(2)
irigasi curah (sprinkler irrigation),
(3)
irigasi saluran terbuka (open ditch irrigation), dan
(4)
irigasi bawah permukaan (subsurface irrigation).
Untuk penggunaan air yang efisien,
irigasi tetes merupakan salah satu alternatif. Misal sistem irigasi tetes adalah
pada tanaman cabai. Ketersediaan sumber air irigasi sangat penting. Salah satu
upaya mencari potensi sumber air irigasi adalah dengan melakukan deteksi air bawah
permukaan (groundwater) melalui pemetaan karakteristik air bawah tanah. Cara
ini dapat memberikan informasi mengenai sebaran, volume dan kedalaman sumber
air untuk mengembangkan irigasi suplemen.
§
Pengalaman Sistem
Irigasi Pertanian di Niigata Jepang
Sistem Irigasi Pertanian milik Mr.
Nobutoshi Ikezu di Niigata Prefecture. Disini terlihat adanya manajemen
persediaan air yang cukup pada pengelolaan pertaniannya. Sekitar 3 km dari
tempat tersebut tedapat sungai besar yang debit airnya cukup dan tidak
berlebih. Air sungai dinaikan ke tempat penampungan air menggunakan pompa
berkekuatan besar. Air dari tempat penampungan dialirkan menggunakan pipa-pipa
air bawah tanah berdiameter 30 cm ke pertanian di sekitarnya. Pada setiap
pemilik sawah terdapat tempat pembukaan air irigasi tersebut. Pembagian air ini
bergilir berselang sehari, yang berarti sehari keluar, sehari tutup.
Penggunaannya sesuai dengan kebutuhan sawah setempat yang dapat diatur
menggunakan tuas yang dapat dibuka tutup secara manual. Dari pintu pengeluaran
air tersebut dialirkan ke sawahnya melalui pipa yang berada di bawah
permukaan
sawahnya. Kalau di tanah air kita pada umumnya air dialirkan melalui permukaan
sawah. Sedangkan untuk mengatur ketinggian air dilakukan dengan cara menaikan
dan menurunkan penutup pintu pembuangan air secara manual. Pembuangan air dari
sawah masuk saluran irigasi yang terbuat dari beton sehingga air dengan mudah
kembali ke sungai kecil, tanpa merembes terbuang ke bawah tanah. Pencegahan
perembesan air dilakukan dengan sangat efisien.
§
Multifungsi Lahan Sawah
Perubahan paradigma pembangunan yang
mengemuka sejak periode 1980-an telah melahirkan konsep pembangunan
berkelanjutan, dimana aspek distribusi dan keles-tarian lingkungan maupun
sosial-budaya memperoleh perhatian yang proporsional seiring dengan upaya
peningkatan pertumbuhan ekonomi (Munasinghe, 1993). Kaitannya dengan hal itu, berbagai
klasifikasi mengenai nilai ekonomi lahan pertanian telah dikemukakan, di
antaranya oleh Munasinghe (1992), Callaghan (1992), dan Sogo Kenkyu (1998).
Meski-pun terdapat beberapa perbedaan mengenai klasifikasi manfaat lahan pertanian
yang dikemukakan oleh narasumber tersebut, tetapi secara garis besar penilaian
ekonomi lahan pertanian harus dilihat berdasarkan manfaat penggunaan (use
values) dan manfaat bawaannya (intrinsic values). Dalam Diagram 1
dijelaskan aspek-aspek yang terkait dengan kedua manfaat tersebut, yang
meliputi aspek ekonomi, lingkungan, dan sosial-budaya.
Klasifikasi
manfaat lahan pertanian
Selaras dengan gambaran multifungsi
lahan pertanian pada Diagram 1, manfaat langsung lahan sawah dapat dikaitkan
dengan sepuluh unsur berikut (Mayrowani, dkk., 2003):
(1)
penghasil bahan pangan,
(2)
penyedia kesempatan kerja pertanian,
(3)
sumber Pendapatan Asli Daerah (PAD) melalui pajak lahan,
(4)
sumber PAD melalui pajak lainnya,
(5)
mencegah urbanisasi melalui kesempatan kerja yang diciptakan,
(6)
sebagai sarana bagi tumbuhnya kebudayaan tradisional,
(7)
sebagai sarana tumbuhnya rasa kebersamaan atau gotongroyong,
(8)
sebagai sumber pendapatan masyarakat,
(9)
sebagai sarana refreshing, dan
(10)
sebagai sarana pariwisata.
Sedangkan
manfaat tidak langsung mencakup fungsi-fungsi pelestarian lingkungan yang
terdiri dari unsur-unsur berikut (Yoshida, 2001; Setiyanto dkk ., 2003;
Tala ohu, dkk., 2003):
(1)
mengurangi peluang banjir,
(2)
mengurangi peluang erosi,
(3)
mengurangi peluang tanah longsor,
(4)
menjaga keseimbangan sirkulasi air, terutama di musim kemarau,
(5)
mengurangi pencemaran udara akibat polusi industri, dan
(6)
mengurangi pencemaran lingkungan melalui pengembalian
pupuk organik pada lahan sawah.
Sementara itu, manfaat bawaan terdiri
dari dua unsur berikut:
(1)
sebagai sarana pendidikan, dan
(2)
sebagai sarana untuk mempertahankan keragaman hayati.
Selain fungsi positif, pengelolaan lahan
sawah yang kurang memperhatikan kaidah konservasi dan pelestarian ekologi
lingkungan berpotensi menimbulkan dampak atau fungsi negatif (Wihardjaka dan Makarim,
2001), yaitu dapat menyebabkan:
(1)
pemanasan global melalui efek rumah kaca,
(2)
pencemaran air dan tanah melalui penggunaan bahan kimia
(pupuk dan pestisida), dan
(3)
pendangkalan sungai dan saluran irigasi akibat pelumpuran saat
aktivitas pengolahan tanah.
BAB III
PENUTUP
Kesimpulan
Ilmu pengetahuan bumi mengenai
meteorologi dan klimatologi merupakan ilmu yang penting untuk dipelajari. Dari
ilmu tersebut kita mampu mengetahui dan mendeteksi gejala-gejala alam yang
terjadi di sekitar kita.
Oleh sebab itu perlunya mempelajari ilmu
cuaca dan iklim agar dapat mempelajari fenomena-fenomena alam yang terjadi,
memprediksi keadaan atmosfer kedepannya dan mengetahui manfaat iklim dan cuaca
yang berbeda-beda di berbagai tempat.
Iklim merupakan salah satu faktor yang
sangat penting bagi kehidupan manusia. Karena iklim mempunyai peranan yang
besar terhadap berbagai bidang kehidupan manusia sehari-hari.
Ekosistem adalah suatu
sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal
balik tak terpisahkan antara makhluk hidup dengan lingkungannya.
Ekosistem bisa dikatakan juga suatu tatanan kesatuan secara utuh dan menyeluruh
antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling memengaruhi. Matahari sebagai
sumber energi yang ada.
Satuan dari ekosistem
yaitu individu, komunitas, populasi, ekosistem dan biosfer. Sedangkan susunan
ekosistem terdiri dari atas komponen – komponen yaitu autotrof, hetotrof,
biotik dan dekomposer.
Ekosistem alam dan buatan. Secara garis
besar ekosistem alam dibedakan menjadi ekosistem darat dan ekosistem perairan.
Ekosistem perairan dibedakan atas ekosistem air tawar dan ekosistem air laut.
Begitu juga dengan ekosistem buatan, secara garis besar dibedakan menjadi
ekosistem darat dan air.
DAFTAR PUSTAKA
Tidak ada komentar:
Posting Komentar