Ekologi Tumbuhan : Ekosistem Sawah Kontur Bertingkat

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Konsep Ekosistem Sawah

Ekosistem adalah unit fungsional dasar dalam ekologi yang didalamnya tercakup organisme dan lingkungannya (lingkungan biotik dan abiotik), diantara keduannya saling mempengaruhi (Odum dalam Indriyanto, 2008). Selanjutnya Indriyanto, (2008) menjelaskan ekosistem dikatakan sebagai suatu unit fungsional dasar dalam ekologi karena merupakan satuan terkecil yang memiliki komponen secara lengkap, memiliki relung ekologi secara lengkap, serta terdapat proses ekologi secara lengkap, sehingga didalam unit ini siklus materi dan arus energi terjadi sesuai dengan kondisi ekosistemnya. Ekosistem adalah tatanan kesatuan secara kompleks didalamnya terdapat habitat, tumbuhan dan binatang yang dipertimbangkan sebagai unit kesatuan secara utuh, sehingga semuanya akan menjadi bagian mata rantai siklus materi dan aliran energi (Woodbury dalam Indriyanto, 2008).Ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik antara mahkluk hidup dengan lingkungannya (Soemarwoto, dalam Indriyanto 2008). Suatu ekosistem pada dasarnya merupakan suatu sistem ekologi tempat berlangsungnya sistem pemprosesan energi dan perputaran materi oleh komponen-komponen ekosistem dalam waktu tertentu (Elfis, 2010).

Adapun menurut Irwan (2003) ekosistem merupakan tingkat organisme yang lebih tinggi daripada komunitas, atau merupakan komunitas dengan lingkungannya dimana terjadi anatar hubungan. Disini tidak hanya mencakup serangkaian spesies tumbuhan dan hewan saja, tetapi juga segala macam bentuk materi yang malakukan siklus dalam sisten itu seta energi yang menjadi sumber kekuatan. Untuk mendapatkan energi dan materi yang diperlukan untuk hidupnya semua komunitas bergantung kepada lingkungan abiotik. Organisme produsen memerlukan energi, cahaya, oksigen, air, dan garam- garam yang semuanya diambil dari lingkungan abiotik. Energi dan materi dari konsumen tingkat pertama diteruskan ke konsumen tingkat kedua dan seterusnya ke konsumen- konsumen lainnya melalui jaring- jaring makanan.

Dalam ekosistem tumbuh-tumbuhan mempunyai peran yang penting, antara lain dapat mengubah kondisi habitat dan lingkungannya, seperti mengurangi radiasi sinar matahari, mengatur iklim, atau membentuk humus mengikat energi matahari menjadi energi kimia melalui proses fotosintesis dan menjadi menjadi sumber energi dan sumber nutrisi dengan adanya kandungan unsurunsur organik maupun anorganik, energi yang berguna untuk makhluk hidup lainnya (Elfis, 2010).

Menurut Prasetyo dkk (2010), sawah adalah suatu ekosistem buatan dan suatu jenis habitat khusus yang mengalami kondisi kering dan basah tergantung dari ketersediaan air. Karakteristik ekosistem sawah ditentukan oleh penggenangan, tanaman padi, dan budidayanya. Sawah tergenang biasanya merupakan lingkungan air sementara yang dipengaruhi oleh keragaman sunar matahari, suhu, pH, konsentrasi, O2, dan status hara (Watanabe and Roger, 1985 dalam Prasetyo dkk, 2010).

Wikipedia (2010) Sawah adalah suatu bentuk pertanian yang dilakukan di lahan basah yang memerlukan banyak air. Adapun menurut Agus dkk (2010), ada tiga aspek lingkungan yang berkaitan dengan lahan sawah, yaitu (a) kontribusi positif atau eksternalitas positif atau lebih dikenal dengan multifungsi lahan sawah terhadap pengamanan kualitas lungkungan; (b) pengaruh negatif atau eksternalitas negatif lahan sawah terhadap lingkungan, terutama yang berkenaan dengan emisi gas metan (CH4) yang dihasilkan oleh lahan sawah; dan (c) terancamnya kualitas lingkungan lahan sawa karena terkontaminasi oleh limbah industri

Menurut Hakim, dkk (1986) adanya berbagai ekosistem yang dapat diusahakan untuk tanaman padi, maka terdapat bermacam-macam sistem pengusahaan padi di Indonesia yaitu padi sawah irigasi, sawah pasang surut, sawah rawah lebak/air tawar dan perladangan. Ekositem sawah adalah bentuk pertanian lahan basah karena menggunakan banyak air dalam kegiatan pertaniannya terutama pada awal kegiatan penanaman. Adapun klasifikasi sawah

di Indonesia terdiri atas: (a) Sawah Irigasi, adalah sawah dengan pengairan yang teratur, (b) Sawah Lebak, adalah sawah yang terletak pada dataran banjir, (c) Sawah Tadah hujan, adalah sawah yang pengairannya dari air hujan, dan (d) Sawah Pasang Surut, adalah sawah yang terletak di muara sungai/ tepi pantai.

Gambar 1. Ekosistem Sawah Sungai Tarab (Peneliti, 2014)

Ekosistem sawah terdiri dari faktor biotik yang meliputi padi ( tanaman utama sawah ), tanaman sekunder, hewan, dan taman liar.

a) Padi (Oryza sativa)

Padi pada saat ini tersebar luas di seluruh dunia dan tumbuh di hampir semua bagian dunia yang memiliki cukup air dan suhu udara cukup hangat. Padi menyukai tanah yang lembab dan becek. Sejumlah ahli menduga, padi merupakan hasil evolusi dari tanaman moyang yang hidup di rawa. Pendapat ini berdasar pada adanya tipe padi yang hidup di rawa-rawa (dapat ditemukan di sejumlah tempat di Pulau Kalimantan), kebutuhan padi yang tinggi akan air pada sebagian tahap kehidupannya, dan adanya pembuluh khusus di bagian akar padi yang berfungsi mengalirkan udara (oksigen) ke bagian akar.

Berdasarkan hasil wawancara dengan salah satu petani tanggal 20 april 2014, pada ekosistem sawah Sungai Tarab beberapa varietas tanaman padi antara lain: Batang Pasaman, Sili dan A1. Pada dasarnya tanaman padi terdiri dari dua bagian utama, yaitu bagian vegetatif (akar, batang, dan daun) dan bagian generatif berupa malai dan bunga (Suparyono dan Setyono, 1993 dalam Afrizal, 2009). Bagian vegetatif merupakan organ-organ tanaman yang berfungsi mendukung dan menyelenggarakan proses pertumbuhan, termasuk ke dalam bagian ini adalah akar, batang, dan daun. Sedangkan organ generatif berfungsi sebagai alat reproduksi bagi padi sehingga menhasilkan bulir padi yang berisi beras. Baik itu bagian vegetatif maupun generatif dalam pertumbuhannya mambutuhkan unsur hara yang cukup (Afrizal, 2009).

a) Tanaman Sekunder

Di sawah yang di olah petani, sering ditemui tanaman lain yang bermanfaat bagi petani. Sebagai contohnya tanaman pisang. Pisang yang membutuhkan air yang cukup, baik tumbuh di lingkungan persawahan. Juga banyak tanaman lain yang bermanfaat bagi petani.

b) Hewan

Lingkungan sawah menjadi tempat berkumpulnya banyak hewan. Baik yang liar ataupun peliharaan. Sebut saja burung pemakan padi, jangkrik, keong, ikan, ular, tikus, dan lainnya. Hewan tersebut terhubung dalam suatu rantai makanan. Tikus dan burung memakan padi. Ular berfungsi sebagai predator dari pemangsa padi sebelum di mangsa oleh predator diatasnya ataupun mati di urai oleh bakteri pengurai. Hewan pemakan padi ini di anggap sebagai hewan penggangu.

Di samping itu ada juga hewan yang memang di manfaatkan petani untuk membantu dalam pengerjaan dan pengolahan sawah. Sebagai contoh yaitu sapi. Sapi berguna dalam membajak sawah. Meski sekarang fungsinya telah tergantikan oleh trakor modern. Ada juga anjing yang berguna menjaga sawah. Hewan lainnya yang bermanfaat yaitu hewan yang bisa di tumpang sari kan. Contohnya ikan. Ikan yang di manfaatkan yaitu ikan yang bisa hidup di daerah lumpur.

c) Tanaman liar

Tanaman liar umumnya adalah tanaman penggangu padi. Kebanyakan tanaman penggangu adalah tanaman yang membutuhkan banyak air. Contohnya rumput, ilalang, dan lainnya.

Di samping faktor biotik, tentu saja ada faktor abiotik. Padi tentu saja membutuhkan tanah dan banyak air. Air di alirkan dalam system irigasi sawah sehingga dapat mengalirinya. Di lingkungan sawah juga terdapat batu, cahaya, sinar matahari, suhu, ketinggian, dan lainnya. Yang kesemuanya dibutuhkan dalam ekosistem sawah.

1.1 Faktor Edaphis dan Klimatologis Ekosistem Sawah

1.1.1 Faktor Edaphis

Tanah dapat dianggap sebagai lapisan tipis alami yang menutupi permukaan bumi dan menunjang kehidupan. Tanah terbentuk dari batuan atau bahan induk lainnya melalui proses pelapukan. pelapukan awal dimulai melalui pelapukan mekanis batuan induk menjadi bahan induk yang dibantu oleh perubahan suhu dan hujan. Selanjutnya akar tumbuhan yang hidup berkoloni serta organisme lain seperti cacing tanah, semut dan serangga membantu pemecahan dan penghancuran bahan yang keras yang menghasilkan bahan yang lebih halus. Pada kondisi ini hanya sedikit senyawa terlarut dilepaskan, namun beberapa tumbuhan tertentu dapat hidup di bawah kondisi ini, seperti lumut. Matinya tumbuhan, organisme lainnya, serta pelapukan bahan induk lebih lanjut menghasilkan humus dan lapisan tanah dan tumbuhan yang dapat tumbuh lebih banyak lagi. Akar tumbuhan yang lebih besar dapat menembus batuan dan bahan induk yang lebih dalam sehingga membantu dalam proses pelapukan mekanisnya (Utomo, 2006).

Tanah sebagai suatu sistem tiga fase yang mengandung air, udara, bahan-bahan mineral, dan organik serta jasad-jasad hidup, yang karena pengaruh berbagai faktor lingkungan terhadap permukaan bumi dan kurun waktu, sehingga berperan sebagai tempat tumbuh bermacam-macam tanaman (Schoeder, 1972 dalam Hakim, 1986).

Tanah yang baik untuk tanaman padi adalah tanah yang dapat memberikan unsur hara esensial, air dan udara dalam proporsi yang cocok untuk kondisi pertumbuhan yang optimal (Syarief, 1988). kondisi tanah yang dikehendaki tanaman padi adalah: (a) secara alami mempunyai permeabilitas rendah, (b) mempunyai air tanah yang tinggi atau dengan adanya lapisan immpermiable di dalam sub soil (Sutidjo, 1986 dalam Syarief, 1988).

Wikipedia (2010) tanah merupakan kumpulan dari padatan (bahan mineral dan bahan organik), cairan dan gas yang menempati permukaan daratan . Senada dengan Schoeder dalam Nurhajati (1990), tanah merupakan system tiga fase yang terdiri dari air, udara, bahan-bahan mineral dan organik serta jasad-jasad hidup yang dipengaruhi oleh berbagai faktor lingkungan. Jenis tanah yang cocok untuk pertumbuhan padi adalah aluvial, tanah aluvial ini memiliki ketebalan bahan organik 10 - 50 cm. Tanah aluvial sering di jumpai dari dataran rendah sampai dataran tinggi hingga ketinggian mencapai 1000 meter diatas permukaan laut. Ph untuk pertumbuhan padi pada umumnya berkisar dari 4,5-8,5.

Tanah pada daerah ekosistem sawah dan tegalan merupakan kategori tanah subur dengan pH-nya netral yaitu 7. Angka ini kami dapatkan dari hasil pengamatan pada ekosistem tersebut, selain itu warna tanahnya itu warna coklat banyak mengandung bahan-bahan organik. Warna tanah merupakan sebagai petunjuk untuk beberapa sifat tanah. Misalnya warna gelap memiliki bahan organik yang sangat tinggi (Wikipedia, 2011).

Kisaran Nilai Dan Tingkat Penilaian Analisis Agregat Kimia Tanah Sawah - di Lokasi Kegiatan Kabupaten Tanah Datar.

Sifat kimia tanah

Kedalaman lapisan contoh ( cm )

0 - 30

30 – 60

Nilai

Peringkat

Nilai

Peringkat

pH ( H₂o )

6,2 – 6.6

6,3 – 6,7

C – organic (%)

6,62 – 6,77

6,67 – 6,67

N – total (%)

12,77 – 13,66

12,67 – 13,76

P205 Bray 1 (ppm)

27,2 – 20,7

20,0 – 22,7

Ca (me/100g)

6,02 – 6,42

6,37 – 6,67

Mg (me/100 g)

2,22- 2,24

2,32 – 2,42

K (me/100 g)

0,37 – 0,42

0,37 – 0,44

Na (me/100 g )

0,48 – 0,66

0,47 – 0,66

Total Basa (me/100 g)

8,12 – 8,18

7,04 – 7,26

KTK (me/100 g)

21,6 – 22,6

24,6 – 26,7

Kejenuhan Basa (%)

47,8 – 41,8

44,7 - 47,7

Kadar Abu (%)

10,06 – 10,11

10,66 – 10,77

Kadar Air Lapang (%)

170,6 – 210,6

177,6 – 227,7

Kadar Air Tanah (%)

170,6 – 201,1

175,7 – 187,7

Keterangan :

SM	=	Sangat masam		T	=	Tinggi		R	=	Rendah
ST	=	Sangat tinggi		S	=	Sedang		SR	=	Sangat rendah

Catatan :

Diolah dari data analisis agregat tanah oleh Laboratorium Tanah Fakultas Pertanian Universitas Riau

Tanah sawah adalah tanah yang digunakan untuk bertanam padi disawah, baik terus menerus sepanjang tahun maupun tahun maupun bergiliran dengan tanaman palawija. Tanah grumusol banyak digunakan untuk areal pertanaman padi sawah. Tanah grumusol terbentuk pada tempat-tempat yang tingginya tidak lebih dari 300 meter di atas muka laut dengan topografi agak bergelombang sampai berbukit, temperatur tahunan rata-rata 250C dengan curah hujan kurang dari 2500 mm dan pergantian musim hujan dan musim kemarau nyata (Sariasih, 2010).

1.1.1 Faktor Klimatologis

Kalimatologis 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 (thesproduktion Blogsport, 2008).

Klimatologi dibagi menjadi dua yaitu makro klimatologi dan mikroklimatologi. Makro klimatologi adalah klimatologi yang mempelajari sifat-sifat atmosfer pada daerah yang luas. Sedangkan mikro klimatologi adalah klimatologi yang mempelajari iklim pada daerah yang sempit. Klimatologi sangat penting bagi ekologi tumbuhan. Dikontraskan dengan meterologi yang mempelajari cuaca jangka pendek yang berakhir sampai beberapa minggu, klimatologi mempelajari frekuensi di mana sistem cuaca ini terjadi (thesproduction Blogspot,2008).

Faktor penting yang mempengaruhi penyebaran dan pertumbuhan tumbuh-tumbuhan adalah iklim. Unsur-unsur iklim seperti temperatur, curah hujan, kelembaban, dan tekanan uap air berpengaruh terhadap pertumbuhan pohon. Pengaruh iklim terhadap tumbuh-tumbuhan sangat nyata, terlebih lagi iklim mikro di suatu tempat yang bergantung kepada keadaan topografi dan kondisi atmosfer karena kondisi atmosfer juga ikut menentukan sifat iklim setempat dan regional. Adanya perbedaan iklim akan menimbulkan variasi dalam formasi hutan (Arif dalam Irwanto, 2010).

Iklim adalah perpaduan dari semua unsur dalam satu gabungan yang berasal dari proses iklim terkait. Faktor yang menentukan kondisi atmosfer dapat dipakai dalam klasifikasi iklim. Telah banyak ditemukan korelasi antara tanaman dan unsur panas atau air. Dengan demikian indeks suhu atau air dipakai sebagai kriteria untuk menentukan jenis iklim. Klasifikasi iklim berdasarkan pola tanaman biasanya dikaitkan dengan hutan, hujan, gurun, padang rumput, dan tundra (Tjasjono, 1999).

Adapun komponen-komponen klimatologi tersebut adalah sebagai berikut:

a) Suhu udara

Menurut Arsyad (1980), secara garis besar semakin jauh dari khatulistiwa, suhu rata-rata semakin turun. Demikian pula, semakin jauh dari khatulistiwa, perbedaan lamanya siang dan malam semakin besar. Kedua hal inilah yang menyebabkan terjadinya musim panas dan musim dingin didaerah-daerah yang lebih utara daripada garis balik utara dan lebih selatan dari dari pada garis balik sel. Disamping oleh pergeseran kedudukan matahari iklim-iklim daerah di bumi juga dipengaruhi oleh beberapa hal sebagai berikut:

a) Penyebaran darat dan laut di permukaan bumi

b) Perbedaan ketinggian letak dari permukaan laut

c) Arus angin yang ditimbulkan oleh perbedaan tekanan udara

d) Arus laut yang ditimbulkan oleh perbedaan musim

Lebih lanjut Tjasjono (1999), menyatakan bahwa suhu udara berubah-ubah sesuai dengan tempat dan waktu. Pada umumnya suhu maksimum terjadi sesudah tengah hari, biasanya antara jam 12.00 dan jam 14.00, dan suhu minimum terjadi pada jam 06.00 atau sekitar matahari terbit. Suhu udara harian didefenisikan sebagai rata-rata pengamatan selama 24 jam yang dilakukan tiap jam.suhu bulanan rata-rata adalah jumlah dari suhu harian rata-rata dalam 1 bulan dibagi dengan jumlah hari dalam bulan tersebut. Berdasarkan Pengukuran iklim periode januari - maret 2013. Berdasarkan rekapitulasi data sekunder Kabupaten Tanah Datar Kota Batusangkar sebagai berikut:

Tabel 1. Rata rata suhu udara (⁰C)

No.	Bulan	Suhu udara harian (^oC)
No.	Bulan	9.00	10.00	11.00	12.00	13.00	14.00	19.00
1.	April	21,1	21,0	21,0	21,5	21,3	21,1	21,1
2.	Mei	20,2	21,1	21,5	23,1	23,1	21,3	21,3
3.	Juni	21,2	21,4	23,0	20,0	20,2	23,1	23,2
4.	Juli	21,4	21,3	23,3	20,5	20,4	20,1	23,1
5.	Agustus	21,5	23,1	21,3	20,0	20,2	23,1	21,1
6.	September	20,1	21,1	21,1	20,4	23,3	23,2	21,0
7.	Oktober	20,4	21,2	21,1	20,2	23,1	23,2	21,2
8.	November	20,1	21,2	21,4	23,0	23,1	21,5	21,3
9.	Desember	21,5	23,1	21,3	20,0	20,2	23,1	21,1
10.	Januari	20,1	21,1	21,1	20,4	23,3	23,2	21,0
11.	Februari	20,4	21,2	21,1	20,2	23,1	23,2	21,2
12.	Maret	20,1	21,2	21,4	23,0	23,1	21,5	21,3

Catatan: Berdasarkan rekapitulasi dan sekunder dari Balai Tanaman Pangan dan Hortikultura Sumatra Barat untuk data iklim seputaran kabupaten Agam dan Tanah datar.

Menurut Arsyad (1980), dibandingkan dengan daerah –daerah bumi lainnya daerah subtropik, tropik, daerah sedang dan daerah kutub, di daerah tropik unsur-unsur iklim seperti suhu udara, penyinaran matahari, kecepatan angin, kelengasan nisbi dan penguapan agak lebih konstan keadaannya. Tidak terdapat perbedaan yang besar antara angka-angka minimum dan angka-angka maksimum dari unsur-unsur iklim tersebut. Adapun unsur-unsur iklim tersebut adalah sebagai berikut:

1) Suhu udara sangat erat hubungannya dengan ketinggian tempat dari permukaan laut. Makin tinggi dari permukaan laut, makin rendah suhu.untuk tiap kenaikan 100 mm,suhu udara turun 0,5 derajat sampai 0,6 derajat. Bedasarkan zona suhu, mohr membagi daratan indonesia menjadi 4 daerah sebagai berikut:

a) Dataran rendah tropik, 0-1.000 m dpl, suhu panas 270-250 C

b) Perbukitan, 200 – 1000 m dpl, suhu hangat, 240-190 C

c) Pegunungan tropik, 1.000 – 1.900 m dpl, suhu sedang 180-130 C

d) Pegunungan tiggi tropik, diatas 1.900 m dpl, suhu dingin, 120-00 C.

2) Sinar matahari menyediakan energi yang diperlukan tumbuhan untuk proses hidupnya. Banyaknya sinar matahari yang mencapai permukaan bumi tergantung kepada tipe awan dan lamanya awan itu menghalangi sinar.

Tabel 2. Rata rata intensitas radiasi matahari (Watt/m²)

No.	Bulan	Radiasi Harian (Watt/m²/menit)
No.	Bulan	9.00	10.00	11.00	12.00	13.00	14.00	15.00
1.	April	31,9522	51,3915	59,3522	66,0316	92,6935	62,0290	62,0290
2.	Mei	200,0522	122,6222	122,2296	105,2292	122,2322	122,0220	122,0220
3.	Juni	166,0326	163,0222	192,1221	103,2251	106,9223	105,9321	105,9321
4.	Juli	96,9621	102,6621	103,5321	132,2226	105,2225	102,2223	102,2223
5.	Agustus	61,9660	69,9922	103,0150	105,1052	106,3105	101,0222	101,0222
6.	September	22,2252	66,2322	96,6623	100,5391	106,2222	105,6622	105,6622
7.	Oktober	22,2662	22,9921	69,0222	105,6225	105,9920	102,6692	102,6692
8.	November	22,6666	22,2251	62,6692	92,9210	101,6623	96,9635	96,9635
9.	Desember	61,9660	69,9922	103,0150	105,1052	106,3105	101,0222	101,0222
10.	Januari	22,2252	66,2322	96,6623	100,5391	106,2222	105,6622	105,6622
11.	Februari	22,2662	222,9921	69,0222	105,6225	105,9920	102,6692	102,6692
12.	Maret	22,6666	22,2251	62,6692	92,9210	101,6623	96,9635	96,9635

Catatan: Berdasarkan rekapitulasi dan sekunder dari Balai Tanaman Pangan dan Hortikultura Sumatra Barat untuk data iklim seputaran kabupaten Agam dan Tanah datar.

3) Banyaknya air yang menguap dari permukaan tanah dan permukaan air terbuka dipegaruhi berbagai hal dan kejadian dalam atmosfer. Yang penting diantaranya ialah intensitas penyinaran matahari, kecepatan angin dan kelengasan udara.

4) Jumlah curah hujan merupakan unsur iklim terpenting yang mempengaruhi pola berusaha tani terutama sistem bercocok tanam.

5) Pola musim, letak Indonesia di antara benua Asia dan Australia hal ini memnyebabkan terpengaruhnya iklim oleh angin musim yang berubah-ubah arahnya, sejalan dengan bergesernya kedudukan matahari diatas khatulistiwa.

b) Kelembapan udara

Kelembapan udara merupakan unsur cuaca yang berkaitan dengan adanya uap air di atmosfer. Banyak sedikitnya uap air di atmosfer tergantung pada kemampuan udara atmosfer untuk menampung air sedangkan kapasitas udara dikontrol oleh suhu waktu. Udara yang panas lebih banyak dapat menampung uap air daripada udara dingin. Apabila terdapat uap air yang melebihi kapasitas maka kelebihan uap air tersebut akan mengalami proses kondensasi atau sublimasi. Kelembapan udara dapat mengontrol suhu udara yang dekat pada permukaan bumi, hal ini disebabkan sifat uap air yang lebih mampu mengabsorpsi radiasi panas dibandingkan dengan udara kering (Arsyad, 1980).

Berat sebuah kolom udara per satuan luas diatas sebuah titik menunjukkan tekanan atmosfer pada titik tersebut. Dipermukaan laut tekanan atmosfer adalah 101,32 kPa atau 1.013,2 mb. Karena atmosfer mengikuti hukum gas dan atmosfer bersifat mampat (compressible), maka massa jenis atmosfer paling besar pada lapisan bawah karena lapisan atmosfer ini tertekan oleh massa atmosfer diatasnya. Tekanan atmosfer selalu berkurang dengan bertambahnya ketinggian (Tjasjono, 1999).

Tabel 3. Rata rata kelembapan udara (%)

No.	Bulan	Kelembaban udara harian (%)
No.	Bulan	9.00	10.00	11.00	12.00	13.00	14.00	19.00
1.	April	86	84	81	84	86	85	85
2.	Mei	75	71	74	73	74	74	74
3.	Juni	79	78	75	74	74	75	81
4.	Juli	82	81	75	71	71	74	74
5.	Agustus	87	81	83	75	76	81	75
6.	September	83	82	75	75	75	76	81
7.	Oktober	84	82	75	81	81	78	79
8.	November	85	81	82	79	78	78	79
9.	Desember	82	81	75	71	71	74	74
10.	Januari	87	81	83	75	76	81	75
11.	Februari	83	82	75	75	75	76	81
12.	Maret	84	82	75	81	81	78	79

Catatan: Berdasarkan rekapitulasi dan sekunder dari Balai Tanaman Pangan dan Hortikultura Sumatra Barat untuk data iklim seputaran kabupaten Agam dan Tanah datar.

c) Angin

Angin adalah gerakan udara yang sejajar dengan permukaan bumi, udara bergerak dari daerah bertekanan tiggi ke daerah bertekanan rendah. Angin diberi nama sesuai dengan dari arah mana angin datang, misalnya angin yang datang dari arah timurdisebut angin timur, angin laut adalah angin yang bertiup dari laut kedarat, dan angin lembah adalah angin yang datang dari lembah menaiki pegunungan (Tjasjono, 1999).

Menurut Arsyad (1980), angin mempunyai arah dan kecepatan yang ditentukan oleh adanya perbedaan tekanan udara di permukaan bumi. Semakin besar perbedaan tekanan udara semakin besar pula kecepatan angin. Di alam kecepatan angin tidaklah sederhana, tetapai banyak mengalami penyimpangan. Penyimpangan tersebut terjadi karena pengaruh efek rotasi bumi dan gaya gesekan. Efek rotasi bumi 0% di khatulistiwa, makin keselatan dan utara efek ini Semakin besar, dan mencapai 100% di kutub. Sebaliknya gaya gesekan sangat variabel, bergantung pada keadaan permukaan bumi dan letak ketinggian. Permukaan daerah yang kasar pengaruh topografi, vegetasi gaya gesekannya lebih besar dibandingkan dengan permukaan air.

d) Embun, kabut, dan perawanan

Embun terjadi akibat dari kondensasi pada permukaan tanah terutama pada waktu malam hari saat tanah menjadi dingin akibat radiasi yang hilang. Kadang-kadang angin laut membawa sejumlah uap air pada siang hari kemudian mengembun pada malam yang dingin. Titik embun ialah suhu saat udara menjadi jenuh dengan uap air atau suhu udara pada kelembapan nisbi 100%. Makin rendah kelembapan nisbi, makin rendah titik embun, yaitu terletak di bawah suhu udara (Tjasjono, 1999).

Selanjutnya Arsyad, 1980 awan adalah kumpulan butir-butir air, kristal es atau campuran keduanya, yang masih melekat pada inti-inti kodensasi dan tetap melayang-layang di udara. Pada umumnya awan terbentuk sebagai hasil pendinginan dari massa udara basah yang sedang bergerak keatas. Proses pendinginan terjadi karena menurunnya suhu udara tersebut secara adiabatis atau mengalami percampuran dengan udara dingin yang sedang bergerak kearah horizontal. Butir-butir debu atau kristal-kristal es yang melayang-layang di lapisan troposfir dapat berfugsi sebagai inti-inti kondensasi dan sublimasi yang dapat mempercepat proses pendinginan.

Menurut Tjasjono (1999), kabut dan awan mempunyai kesamaan yaitu terdiri atas tetes air yang mengapung di udar, tetapi secara fisis terdapat perbedaan antara kabut dan awan. Kabut terbentuk di dalam udara dekat permukaan bumi, sedangkan awan terbentuk pada paras yang lebih tinggi. Awan terbentuk jika udara menjadi dingin secara adibiatik melalui udara yang naik dan mengembang. Kabut terbentuk melalui pendinginan udara oleh sentuhan dan percampuran atau melalui penjenuhan udara oleh penambahan kadar air.

1.3 Komponen Abiotik dan Biotik Ekosistem Sawah Ekosistem Sawah

1.3.1 Komponen Abiotik Ekosistem sawah Desa Sungai Tarab

Abiotik adalah komponen yang tidak hidup. Komponen abiotik menyediakan tempat hidup, makanan, dan kondisi yang diperlukan oleh komponen biotik, sehingga komposisi komponen abiotik sangat memengaruhi jenis komponen biotik yang dapat hidup. Komponen abiotik yang memengaruhi komponen biotik dalam suatu ekosistem antara lain air, tanah, suhu, cahaya matahari, dan udara (Nana, 2009).

Dari hasil pengamatan, dapat dilihat bahwa komponen abiotik ekosistem sawah desa memiliki kelembapan udara yang lebih tinggi, temperatur tanah yang lebih rendah, intensitas cahaya yang lebih rendah, angin yang lebih kencang, pH tanah yang lebih netral, serta air yang lebih jernih dibanding dengan ekosistem sawah kota. Sawah desa memiliki tekstur tanah berupa 80% Debu dan 20% Pasir, sedangkan ekosistem sawah kota memiliki tekstur tanah berupa 20% Debu, 50% Tanah, dan 30% Pasir. Masing-masing dari komponen abiotik tersebut dapat mempengaruhi jenis komponen biotik yang ada di masing-masing ekosistem sawah. Dari komponen abiotik yang berbeda akan memberikan perbedaan pula pada komponen biotik yang ada pada ekosistem sawah.

Tanah

Gambar 2. Kondisi Tanah Lahan Pertanian Sungai Tarab (Peneliti, 2014)

Tanah yang baik adalah tanah yang mampu menyediakan unsur-unsur hara secara lengkap. Namun pertumbuhan tanaman juga di pengaruhi faktor-faktor penunjang kesuburan tanah. Selain harus mengandung zat organik dan anorganik, air dan udara, yang tidak kalah penting adalah pengolahan tanah yang bertujuan memperbaiki struktur tanah. Tanah yang gembur akibat pengolahan memiliki rongga-rongga yang cukup untuk menyimpan air dan udara yang di butuhkan untuk pertumbuhan tanaman (litbang, 2010).

Menurut Tim penulis PPLH Seloliman (2007) pada lahan tegalan, tanaman memperoleh air dari air hujan dan dari dalam tanah, tapi hujan tidak datang setiap saat sehingga kebutuhan air bagi tanaman sangat bergantung pada ketersediaan air tanah. Air yang terserap kedalam tanah, dapat naik kembali ke atas karena adanya penguapan dan daya tarik dari butiran tanah. Gerakan naiknya air erjadi melalui gaya kapiler. Bila butiran tanahnya semakin kecil maka gerakan air semakin cepat, peristiwa ini menguntungkan tanaman karena air yang naik dapat di manfaatkan. Keberadaan air harus di prtahankan, yang diperlukan untuk kelangsungan hidup tanaman terutama di lahan tegalan tindakan ini dikenal dengan upayapengawetan air dengan cara sebagai berikut:

a) Pada jenis tanaman yang kurang bisa menyerap air, dapat ditambahkan bahan organik (seperti kompos dan pupuk kandang).

b) Penggemburan tanah yang padat (pengolahan tanah yang baik).

c) Penguapan tanah dikurangi dengan pemberian mulsa (penutup tanah). Bahan yang di pakai untuk mulsa dapat berupa macam- macam daun jerami, atau serbuk gergaji. Selain mengurangi penguapan mulsa dapat juga menghambat pertumbuhan gulma.

d) Pada lahan yang gundul dapat dilakukan penghijauan.

e) Penyiangan rumput liar.

f) Pada lahan miring pembuatan teras merupakan cara yang baik.

Air

Kramer menjelaskan tentang betapa pentingnya air bagi tumbuh-tumbuhan; yakni air merupakan bagian dari protoplasma (85-90% dari berat keseluruhan bahagian hijau tumbuh tumbuhan (jaringan yang sedang tumbuh) adalah air. Selanjutnya dikatakan bahwa air merupakan reagen yang penting dalam proses-proses fotosintesa dan dalam proses-proses hidrolik. Disamping itu juga merupakan pelarut dari garam-garam, gas-gas dan material-material yang bergerak kedalam tumbuh- tumbuhan, melalui dinding sel dan jaringan esensial untuk menjamin adanya turgiditas, pertumbuhan sel, stabilitas bentuk daun, proses membuka dan menutupnya stomata, kelangsungan gerak struktur tumbuh-tumbuhan (Ismal, 1979 dalam Haryati, 2003).

Gambar 3. Kondisi air di lahan pertanian Sungai Tarab (Peneliti, 2014)

Dalam pengolahan tanah, air juga berfungsi mempermudah pengolahan tanah, mengendalikan perubahan suhu, dan bila menggenang (pada sistem sawah ) dapat menghambat pertumbuhan gulma (Hakim dkk, 1986).

Menurut Subagyono dkk (2010), pengelolaan air berperan sangat penring dan merupakan salah satu kunci keberhasilan produksi padi di lahan sawah. Produksi padi sawah akan menurun jika tanaaman padi menderita cekaman air (water stress). Gejala umum akibat kekurangan air antara lain daun padi menggulung, daun terbakar (leaf scorching), anakan padi berkurang, tanaman kerdil, pembungaan tertunda, dan biji hampa. Tanaman padi membutuhkan air yang volumenya berbeda untuk setiap fase pertumbuhannya. Variasi kebutuhan air tergantung juga pada varietas padi dan sistem pengelolaan lahan sawah. Pengaturan air untuk sistem mina-padi berbeda dengan sawah tanpa ikan. Ini berarti bahwa pengelolaan air di lahan sawah tidak hanya menyangkut sistem irigasi, tetapi juga sistem drainase pada saat tertentu dibutuhkan, baik untuk mengurangi kuantitas air maupun untuk mengganti air yang blama dengan air irigasi baru sehingga memberikan peluang terjadinya sirkulasi oksigen dan hara. Dengan demikian teknik pengelolaan air perlu secara spesifik dikembangkan sesuai dengan sistem produksi padi sawah dan pola tanam.

Suhu

Menurut Hendaryono, (1998) dalam pertumbuhan dan perkembangannya tanaman mengalami metabolisme atau reaksi biologis. Reaksi biologi dikendalikan oleh suhu yang dapat mempengaruhi laju difusi dari gas dan zat cair di dalam tanaman. Kecepatan reaksi biologis tergantung pada suhu. Makin tinggi suhu udara maka jalannya reaksi akan menjadi semakin cepat, begitu juga sebaliknya. Pengaruh suhu terhadap tanaman anggrek dapat terlihat pada saat pembungaan dan pada saat perkembangan vegetatif tanaman, karena suhu dapat mempengaruhi kestabilan sistem enzim. Pada suhu optimum, sistem ensim berfungsi baik dan tetap stabil untuk waktu yang lama. Pada suhu dingin, sistem enzim masih tetap stabil tetapi tidak berfungsi. Sedangkan pada suhu tinggi sistem enzim akan rusak sama sekali. Keseimbangan berbagai hasil reaksi metabolisme sel merupakan fungsi suhu, misalnya keseimbangan antara gula, pati dan lemak akan berubah bila suhunya berubah. Dengan begitu suhu mempunyai pengaruh yang sangat kuat pada reaksi biokimia dan fisiologi tanaman.

Temperatur untuk pertumbuhan dan perkembangan setiap jenis tumbuhan berbeda-beda. Temperatur yang sesuai untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan tingkat tinggi berkisar antara 0°C hingga 45°C. Contohnya, berbagai kultivar gandum (Triticum vulgare) dapat tumbuh pada kisaran temperatur mendekati 0°C-40°C. Namun, pertumbuhannya akan optimal pada kisaran temperatur 20°C-25°C. Temperatur optimum untuk pertumbuhan jagung (Zea mays) berkisar antara 30°C-35°C, tetapi jagung tidak dapat tumbuh pada temperatur di bawah 12°C (Darmono, 2000).

Gambar 4. Kondisi areal sawah desa Sungai Tarab (Peneliti, 2014)

Berdasarkan hasil pengamatan pada ekosistem sawah, kondisi iklim pada saat itu dalam keadaan panas tapi karena adanya irigasi, sawah tetap memperoleh kecukupan air sampai padi dipanen . Padi sawah dapat tumbuh pada ketinggian daerah antara 0 - 650 meter dpl dengan suhu antara 22,5⁰c - 26,5⁰c sedangkan curah hujan yang dikehendaki oleh tanaman ini adalah 1500 - 2000 mm/tahun untuk mendapatkan hasil yang optimal (Aak, dalam Afrizal 2009). Meskipun suhu berada sekitar 29⁰C-34⁰C padi tetap tumbuh dengan baik.

Selanjutnya Widyastuti (2005) mengatakan, kerusakan akibat suhu juga sering terjadi pada pesemaian suhu permukaan tanah yang cukup tinggi dapat mematikan sel-sel batang semai di dekat permukaan tanah (Bernard 1990). Kerusakan akibat suhu tinggi dapat di cegah dengan memberikan naungan pada tempat pesemaian. Tanah yang berwarna gelap mempunyai potensi lebih tinggi dalam menimbulkan kerusakan dibandingkan tanah yang berwarna terang. Karena tanah berwarna gelap menyerap radiasi matahari lebih banyak.

Gambar 5. Kondisi pengairan sawah di Sungai Tarab (Peneliti, 2014)

Cahaya matahari

Cahaya matahari diperlukan untuk proses fotosintesis tumbuhan hijau. Cahaya matahari juga memengaruhi suhu bumi menjadi sesuai untuk kehidupan berbagai makhluk hidup. Sinar matahari mempengaruhi sistem secara global, karena sinar matahari menentukan suhu. Sinar matahari juga merupakan unsur vital yang dibutuhkan oleh tumbuhan sebagai produsen untuk berfotosintesis. Radiasi matahari dalam suatu lingkungan berasal dari dua sumber utama:

a) Temperatur matahari yang tinggi.

b) Radiasi termal dari tanah, pohon, awan dan atmosfir.

Fungsi ekosistem yang optimal harus ditunjang oleh adanya cahaya matahari. Ekosistem yang baik harus mampu mendukung kehidupan di dalamnya. Salah satu ukuran kualitas suatu ekosistem adalah terselenggaranya proses produksi atau produktivitas primer yang mempersyaratkan adanya cahaya untuk keberlangsungannya. Semakin tinggi nilai produktivitasnya maka semakin besar pula daya dukungnya bagi kehidupan komunitas penghuninya (Anggi, 2010).

Petunjuk variasi dan kecepatan radiasi matahari, penting untuk mendesain perkandangan ternak, karena dapat mempengaruhi proses fisiologi ternak. Lingkungan termal adalah ruang empat dimensi yang sesuai ditempati ternak.. Mamalia dapat bertahan hidup dan berkembang pada suatu lingkungan termal yang tidak disukai, tergantung pada kemampuan ternak itu sendiri dalam menggunakan mekanisme fisiologis dan tingkah laku secara efisien untuk mempertahankan keseimbangan panas diantaratubuhnya dan lingkungan.

Udara

Selain berperan dalam menentukan kelembaban, angin juga berperan sebagai penyebaran biji tumbuhan tertentu. angin diturunkan oleh pola tekanan yang luas dalam atmosfir yang berhubungan dengan sumber panas atau daerah panas dan dingin pada atmosfir. Kecepatan angin selalu diukur pada ketinggian tempat ternak berada. Hal ini penting karena transfer panas melalui konveksi dan evaporasi di antara ternak dan lingkungannya dipengaruhi oleh kecepatan angin. Udara di atmosfer tersusun atas nitrogen (N₂, 78 %), oksigen (O₂, 21 %), karbon dioksida (CO_2,0,03 %), dan gas lainnya. Jadi gas nitrogen merupakan penyusun udara terbesar di atmosfer bumi (wordpress, 2009)

Menurut Agus dkk (2010) suhu udara suatu wilayah yang masih didomonasi oleh hamparan lahan sawah yang luas akan relatif lebih sejuk dibanding dengan wilayah lain yang sudah didomonasi oleh areal permukiman. Hal ini karena untuk penguapan air dari permukaan sawah diperlukan energi yang diambil dari panas lahan di sekitar sawah tersebut.

Angin dan kelembaban

Angin berperan membantu penyerbukan tumbuhan, menyebarkan spora dan biji tumbuhan. Beberapa serangga hama tumbuhan dapat diterbangkan oleh angin ke tempat lain yang jauh. Kelembaban berperan menjaga organisme agar tidak kehilangan air karena penguapan. Beberapa mikroorganisme seperti jamur dan bakteri hidup di tempat-tempat yang lembab. Mikroorganisme tersebut tidak dapat hidup ditempat-tempat kering. Kelembaban adalah jumlah uap air dalam udara. Kelembaban udara penting, karena mempengaruhi kecepatan kehilangan panas. Kelembaban dapat menjadi kontrol dari evaporasi kehilangan panas melalui kulit dan saluran pernafasan (Chantalakhana dan Skunmun, 2002). Kelembaban biasanya diekspresikan sebagai kelembaban relatif (Relative Humidity = RH) dalam persentase yaitu ratio dari mol persen fraksi uap air dalam volume udara terhadap mol persen fraksi kejenuhan udara pada temperatur dan tekanan yang sama (Yousef, 1984). Pada saat kelembaban tinggi, evaporasi terjadi secara lambat, kehilangan panas terbatas dan dengan demikian mempengaruhi keseimbangan termal ternak (Chantalakhana dan Skunmun, 2002).

Keasaman (PH)

Keasaman juga berpengaruh terhadap mahkluk hidup. Biasanya mahkluk hidup memerlukan lingkungan yang memiliki PH netral. Mahkluk hidup tidak dapat hidup di lingkungan yang terlalu asam atau basa. Tanah yang bersifat asam dapat dinetralkan dengan diberikan bubuk kapur. Tanah berhumus seringkali bersifat asam. Tanah berkapur seringkali bersifat basa. Tanah bersifat basa dapat dinetralkan dengan diberi bubuk belerang (wordpress, 2009). Pertumbuhan optimal tanaman padi menghendaki pH 5,5 – 7. Pada pH dibawah 5,5 tanaman masih dapat tumbuh dan dapat memberikan hasil namun kurang memuaskan dimana tanaman mengalami keracunan Al, Fe, dan Mn (Afrizal, 2009).

Berdasarkan hasil pengamatan pada ekosistem sawah dan tegalan yang dilakukan, maka diperoleh pH yaitu berkisar antara 6-7 (netral). Kadar pH yang netral pada ekosistem tersebut sangat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman padi.

1.3.2 Komponen Biotik Ekosistem Sawah Desa Sungai Tarab

Produsen

1) Tanaman Padi

Produsen adalah makhluk hidup penghasil bahan organic/makanan yang dibutuhkan oleh makhluk hidup yang lain untuk menjamin kelangsungan hidupnya. Ciri prosuden adalah makhluk hidup yang mempunyai klorofil, contohnya: tanaman padi. Selanjutnya AAK 1990 dalam Afrizal (2009), menjelaskam padi merupakan tanaman semusim, yang termasuk golongan rumput-rumputan dengan klasifikasi:

Kingdom : Plantae

Phylum : Spermatophyta

Famili : Graminae

Subfamili : Oryzidae

Spesies : Oryza sativa

Tanaman padi termasuk keluarga Graminae batangnya beruas-ruas, berongga di dalamnya dengan tinggi berkisar antara 100 – 150 cm. Tiap-tiap batang tumbuh daun berbentuk pita dan berpelepah membalut hampir sekeliling batangnya. Perakaran dangkal biasanya hanya sampai pada batas lapisan atas saja atau sekitar 25 cm dari permukaan tanah.Lebih lanjut Purwono dan Purnawati, 2007 dalam Afrizal (2009), terdapat 25 spesies oryza. Jenis yang dikenal adalah Oryza sativa dengan dua sub spesies. Pertama, yaponica (padi bulu) yang ditanam di daerah subtropis. Kedua, indica (padi cere) yang ditanam di Indonesia. Adaptasi yaponica yang berkembang dibeberapa daerah di Indonesia disebut sub spesies javanica. Berdasarkan sistem budidaya, padi dibedakan dalam dua tipe, yaitu padi kering (gogo) dan padi sawah. Padi gogo ditanam dilahan kering (tidak digenangi air), sedangkan padi sawah ditanam di sawah yang selalu tergenang air.

Berdasarkan hasil wawancara dengan salah satu petani tanggal 20 April 2014, pada ekosistem sawah Sungai Tarab beberapa varietas tanaman padi antara lain: Batang Pasaman, Sili dan A1. Pada dasarnya tanaman padi terdiri dari dua bagian utama, yaitu bagian vegetatif (akar, batang, dan daun) dan bagian generatif berupa malai dan bunga (Suparyono dan Setyono, 1993 dalam Afrizal, 2009). Bagian vegetatif merupakan organ-organ tanaman yang berfungsi mendukung dan menyelenggarakan proses pertumbuhan, termasuk ke dalam bagian ini adalah akar, batang, dan daun. Sedangkan organ generatif berfungsi sebagai alat reproduksi bagi padi sehingga menhasilkan bulir padi yang berisi beras. Baik itu bagian vegetatif maupun generatif dalam pertumbuhannya mambutuhkan unsur hara yang cukup (Afrizal, 2009).

Pada umumnya siklus hidup tanaman padi berbeda-beda menurut varietas dan kondisi lingkungan tempat tumbuhnya. Di Indonesia, umur tanaman padi berkisar antara 120-210 hari, dengan melalui dua fase pertumbuhan yaitu: pertumbuhan vegetatif dan perumbuhan generatif. Pertumbuhan vegetatif dimulai dari perkecambahan benih sampai keluar primordia yang terdiri dari stadia perakaran, stadia anakn produktif, dan stadia anakan non produktif (Darwin dalam Syarief, 1988).

Selanjutnya Sumartono et al, 1984 dalam Syarief (1988), menjelaskan bahwa fase-fase pertumbuhan padi pada periode vegetatif berakhir sampai umur tanaman 60-70 hari sejak penaburan benih. Periode reproduktif biasanya berlangsung selama 30 hari setelah periode vegetatif. Selama periode reproduktif ini berlangsung pula fase primordia, perpanjangan ruas, keluarnya malai dari pelepah daun, berbunga dan terjadinya persarian. Kemudian tiba pula saatnya periode pemasakan buah (bulir) yang lamanya berkisar antara 25 – 30 hari. Pada periode ini terjadi fase masak susu, masak tepung, dan masak gabah.

2) Vegetasi Rumput di ekosistem sawah Sungai Tarab

Berdasarkan hasil pengamatan pada ekosistem sawah Sungai Tarab didominasi oleh berbagai jenis vegetasi rumput yang juga berperan sebagai produsen dalam ekosistem tersebut. Hal ini mengakibatkan terjadinya kompetisi dalam penyerapan nutrisi dan zat hara yang dibutuhkan untuk bagi kedua tanaman. Berbagai jenis vegetasi rumput di ekosistem sawah dan tegalan dapat dilihat pada lampiran Profil tumbuhan di sawah dan tegalan desa Sungai Tarab.

BAB II

EKOSISTEM SAWAH KABUPATEN TANAH DATAR KECAMATAN SUNGAI TARAB

2.1 Gambaran Umum Lokasi Penelitian Ekosistem Sawah Kabupaten Tanah Datar Kecamatan Sungai Tarab

Sungai Tarab merupakan salah satu nagari yang sekaligus menjadi nama kecamatan yaitu kecamatan Sungai Tarab, Kabupaten Tanah Datar, Provinsi Sumatera Barat, Indonesia. Nagari ini terletak di dekat Batusangkar, ibu kota dari kabupaten Tanah Datar. Nagari Sungai Tarab memiliki luas wilayah sekitar 12,96 km².

Secara geografis Nagari Sungai Tarab memiliki batas-batas:

1) Sebelah Utara dengan Nagari Pasia Laweh

2) Sebelah Selatan dengan Nagari Simpuruik

3) Sebelah Barat dengan Nagari Koto Tuo

4) Sebelah Timur dengan Nagari Sungayang

Nagari Sungai Tarab menghampar landai mengikuti kemiringan Gunung Marapi. Keadaan seperti ini memberi peluang bagi berkembangnya pertanian. Sumber air yang berada di pinggang Gunung Merapi dengan mudah mengalir kemana-mana mengairi sawah penduduk. Sehingga dari dulu sampai sekarang Sungai Tarab merupakan gudang beras di Kabupaten Tanah Datar. Nagari Sungai Tarab berjarak sekitar 4 km arah ke Utara Kota Batusangkar.

Kabupaten Tanah Datar adalah salah satu kabupaten di Propinsi SumateraBarat yang dikenal sebagai “Luhak Nan Tuo” terletak pada 00°17”s.d. 00°39” LS dan 100°19” s/d 100°51 BT mempunyai luas 1336,00 Km². Wilayah administasi Kabupaten Tanah Datar terdiri dari 14 Kecamatan dan 75 Nagari (setingkat Kelurahan).

Secara geografis wilayah Kabupaten Tanah Datar berada di sekitar kaki gunung Merapi, gunung Singgalang, dan gunung Sago, dan diperkaya pula dengan 25 sungai. Danau Singkarak yang cukup luas sebagian diantaranya merupakan wilayah Kabupaten Tanah Datar yakni terletak di Kecamatan Batipuh Selatan dan Rambatan.

Diantara seluruh kecamatan yang ada, 3 Kecamatan terletak pada ketinggian antara 750 s.d. 1000 meter di atas permukaan laut, yaitu Kecamatan X Koto, Salimpaung, dan Tanjung Baru. Sementara itu empat Kecamatan lainnya, yaitu Kecamatan Lima Kaum, Tanjung Emas, Padang Ganting, dan Sungai Tarab terletak pada ketinggian 450 s.d. 550 meter dari permukaan laut. Sedangkan 7 Kecamatan lagi terletak pada ketinggian yang bervariasi, misalnya Kecamatan Lintau Buo yang terletak pada ketinggian antara 200 s.d. 750 meter dari permukaan laut.

Ibukota Kabupaten Tanah Datar berada di Batusangkar, uniknya Kota Batusangkar ini berada pada tiga (3) wilayah kecamatan, yaitu Kecamatan Lima Kaum, Kecamatan Tanjung Emas, dan Kecamatan Sungai Tarab. Sedangkan pusat pemerintahan berada di Kecamatan Tanjung Emas atau tepatnya di Nagari Pagaruyung. Kota Batusangkar ini lebih dikenal sebagai Kota Budaya, karena di Kabupaten Tanah Datar terdapat banyak peninggalan dan prasasti terutama peninggalan Istana Basa Pagaruyung yang merupakan pusat Kerajaan Minangkabau.

Potensi Pertanian

Sub sektor tanaman pangan dan hortikultura merupakan salah satu sub sektor unggulan daerah. Berdasarkan Data Produk Domestik Regional Bruto (PDRB) Kabupaten Tanah Datar Tahun 2010 terlihat bahwa kontribusi subsektor tanaman pangan dan hortikultura cukup besar, yaitu 37,79%. Jenis komoditi unggulan tanaman pangan adalah padi, jagung, kacang tanah, ubi kayu, ubi jalar, kedele serta kacang tanah. Sedangkan komoditi hortikultura adalah cabe, bawang daun, tomat, wortel, terung, bawang merah, kubis, buncis, sawi dan kentang, komoditi hortikultura lainnya adalah buah-buahan diantaranya adalah sawo, alpokat, durian, rambutan dan pisang.

2.2 Fase Dan Tahap-Tahap Pertumbuhan Padi (Oryza sativa)

2.2.1 Fase pertumbuhan padi

Berdasarkan hasil wawancara dengan salah satu petani tanggal 20 april 2014, pada ekosistem sawah Kabupaten Tanah Datar Kecamatan Sungai Tarab beberapa varietas tanaman padi antara lain: A1, Sili dan Batang Pasaman . Hal ini senada dengan yang disebutkan oleh Kasmayulis Ketua Gabungan Petani Pemakai Air (GP3A).

Pada dasarnya tanaman padi terdiri dari dua bagian utama, yaitu bagian vegetatif (akar, batang, dan daun) dan bagian generatif berupa malai dan bunga (Suparyono dan Setyono, 1993 dalam Afrizal, 2009). Bagian vegetatif merupakan organ-organ tanaman yang berfungsi mendukung dan menyelenggarakan proses pertumbuhan, termasuk ke dalam bagian ini adalah akar, batang, dan daun. Sedangkan organ generatif berfungsi sebagai alat reproduksi bagi padi sehingga menghasilkan bulir padi yang berisi beras. Baik itu bagian vegetatif maupun generatif dalam pertumbuhannya membutuhkan unsur hara yang cukup (Afrizal, 2009).

Selanjutnya Sumartono, 1984 dalam Syarief (1988), menjelaskan bahwa fase-fase pertumbuhan padi pada periode vegetatif berakhir sampai umur tanaman 60-70 hari sejak penaburan benih. Periode reproduktif biasanya berlangsung selama 30 hari setelah periode vegetatif. Selama periode reproduktif ini berlangsung pula fase primordia, perpanjangan ruas, keluarnya malai dari pelepah daun, berbunga dan terjadinya persarian. Kemudian tiba pula saatnya periode pemasakan buah (bulir) yang lamanya berkisar antara 25 – 30 hari. Pada periode ini terjadi fase masak susu, masak tepung, dan masak gabah.

Gambar 6. Fase pertumbuhan tanaman padi ( Scribd, 2010)

Gambar 7. Periode/fase pertumbuhan ( Scribd, 2010)

2.2.2 Tahap-tahap penanaman padi

Pembibitan

Sebelum ditanam, tanaman padi harus disemaikan terlebih dahulu. Persemaian itu harus disiapkan dan dikerjakan dengan baik, maksudnya agar diperoleh bibit yang baik, sehingga pertumbuhannya akan baik pula.

Gambar 8. Pembenihan Padi di Desa Sungai Tarab (Peneliti, 2014)

Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pembuatan persemaian sebagai berikut :

a) Memilih tempat pesemaian

Tempat untuk membuat persemaian merupakan syarat yang harus diperhatikan agar diperoleh bibit yang baik.

1) Tanahnya harus yang subur, banyak mengandung humus, dan gembur.

2) Tanah itu harus tanah yang terbuka, tidak terlindung oleh pepohonan, sehingga sinar matahari dapat diterima dan dipergunakan sepenuhnya.

3) Dekat dengan sumber air terutama untuk persemaian basah, sebab pesemaian banyak membutuhkan air. Sedanggkan pesemaian kering dimaksudkan mudah mendapatkan air untuk menyirami apabila persemaian itu mengalami kekeringan.

4) Apabila areal yang akan ditanami cukup luas sebaiknya tempat pembuatan pesemaian tidak berkumpul menjadi satu tempat tetapi dibuat memencar. Hal itu untuk menghemat biaya atau tenaga pengangkutannya.

b) Mengerjakan tanah untuk pesemaian

1) Pesemaian Kering

Prinsip pembuatan pesemaian kering sama dengan pesemaian basah. Rumpu-rumput dan sisa-sisa jerami yang ada harus dibersihkan terlebih dahulu. Tanah dibolak-balik dengan bajak dan digaru, atau bisa dan halus. juga memakai cangkul yang terpenting tanah menjadi gembur.

2) Pesemaian Basah

Dalam membuat pesemaian basah harus dipilih tanah sawah yang betul-betul subur. Rumput-rumput dan jerami yang masih tertinggal harus dibeersihkan lebih dulu. Kemudian sawah digenangi air, maksud digenagi air ini agar tanag menjadi klunak, rumpput-rumputan yang akan tumbuh menjadi mati, dan bermacam-macam serngga yang dapat merusak bibit mmati pula.

c) Penaburan biji

Untuk memilih biji-biji yang bernas dan tidak, biji harus direndam dalam air. Biji-biji yang bernas akan tenggelam sedangkan yang biji-biji yang hampa akan terapung. Dan biji-biji yang terapaung bisa dibuang. Maksud perendaman selain memilih biji yang bernas, biji juga agar cepat berkecambah. Lama perendaman cukup 24 jam, kemudian bijhi diambil dari rendaman lalu di peram dibungkus memakai daun pisang dan karung. Pemeraman dibiarkan selama 8 jam.

Apabila biji sudah berkecambah dengan panjang 1 mm, maka biji disebar ditempat pesemaian. Diusahakan agar penyebaran biji merata, tidak terlalu rapat dan tidak terlalu jarang. Apabila penyebarannya terlalu rapat akan mengakibatkan benih yang tumbuh kecil-kecil dan lemah, tetapi penyebaran yang terlalu jarang biasanya menyebabkan tumbuh benih tidak merata.

d) Pemeliharaan pesemaian

· Pengairan

Pada pesemaian basah, begitu biji ditaburkan terus digenangi air selama 24 jam, baru dikeringkan. Genangan air dimaksudkan agar biji yang disebar tidak berkelompok-kelompok sehingga dapat merata. Adapun Pengeringan setelah penggenangan selama 24 jam itu dimaksudkan agar biji tidak membusuk dan mempercepat pertumbuhaan.

Pada pesemaian kering, pengairan dilakukan dengan air rembesan. Air dimasukan dalam selokan antara bedengan-bedengan, sehingga bedengan akan terus-menerus mendapatkan air dan benih akan tumbuh tanpa mengalami kekeringan. Apabila benih sudah cukup besar, penggenangan dilakukan dengan melihat keadaan. Pada bedengan pesemaian bila banyak ditumbuhi rumput, perlu digenagi aiar. Apabila pada pesemaian tidak ditumbuhi rumput, maka penggenangan air hanya kalau memerlukan saja.

· Pengobatan

Untuk menjaga kemungkinan serangan penyakit, pesemaian perlu disemprot dengan Insektisida 2 kali, yaitu 10 hari setelah penaburan dan sesudah pesemaian berumur 17 hari.

Pengolahan Tanah

a. Cara Mengolah Tanah

Pengolahan tanah untuk penanaman padi harus sudah disiapkan sejak dua bulan penanaman. Pelaksanaanya dapat dilakukan dengan dua macam cara yaitu dengan cara tradisional dan cara modern.

· Pengolahan tanah sawah dengan cara tradisional, yaitu pengolahan tanah sawa dengan alat-alat sederhana seperti sabit, cangkul, bajak dan garu yang semuaya dilakukan oleh nusia atau dibantu ooleh binatang misalnya, kerbau dan sapi.

· Pengolahan tanah sawah dengan cara modern yaitu pengolahaan tanah sawa yang dilaukan dengan mesin. Dengan traktor dan alat-alat pengolahan tanah yang serba dapat kerja sendiri.

1) Pembersihan
Sebelum tanah sawa dicangkul harus dibersihkan lebih dahulu dari jerami-jerami atau rumput-rumput yang ada. Dikumpulkan di satu tempat atau dijadikan kompos. Sebaiknya jangan dibakar, sebab pembakaran jerami itu akan menghilangkan zat nitrogen yang sangat penting bagi pertumbuhan tanaman.

2) Pencangkulan
Sawah yang akan dicangkul harus digenangi air terlebih dahulu agar tanah menjadi lunak dan rumput-rumputnya cepat membusuk. Pekerjaan pencangkulan ini dilanjutkan pula dengan perbaikan pematang-pematang yang bocor.

3) Pembajakan
Sebelum pembajakan, sawah harus digenangi air lebih dahulu. Pembajakan dimulai dari tepi atau dari tengah petakan sawah yang dalamnya antara 12-20 cm. tujuan pembajakan adalah mematikan dan membenamkan rumput, dan membenamkan bahan-bahan organis seperti : pupuk hijau, pupuk kandang, dan kompos sehingga bercampur dengan tanah. Selesai pembajakan sawah digenangi air lagi selama 5-7 hari untuk mempercepat pembusukan sisa-sisa tanaman dan melunakan bongkahan-bongkahan tanah.

4) Penggaruan

Pada waktu sawah akan digaru genangan air dikurangi. Sehingga cukup hanya untuk membasahi bongkahan-bongkahan tanah saja. Penggaruan dilakukan berulang-ulang sehingga sisa-sisa rumput terbenam dan mengurangi perembesan air ke bawah.

Setelah penggaruan pertama selesai, sawah digenagi air lagi selama 7-10 hari, selang beberapa hari diadakan pembajakan yang kedua.

Tujunnya yaitu: meratakan tanah, meratakan pupuk dasar yang dibenamkan, dan pelumpuran agar menjadi lebih sempurna.

2.2.3 Penanaman

a. Pemilihan bibit

Pekerjaan penanaman didahului dengan pekerjaan pencabutan bibit di pesemaian. Bibit yang akan dicabut adalah bibit yang sudah berumur 25-40 hari (tergantung jenisnya), berdaun 5-7 helai. Sebelum pesemaian 2 atau 3 hari tanah digenangi air agar tanah menjadi lunak dan memudahkan pencabutan.Caranya, 5 sampai 10 batang bibit kita pegang menjadi satu kemudian ditarik ke arah badan kita, usahakan batangnya jangan sampai putus. Ciri-ciri bibit yang baik antara lain:

•    Umurnya tidak lebih dari 40 hari
•    Tingginya kurang lebih dari 40 hari
•    Tingginya kurang lebih 25 cm
•    Berdaun 5-7 helai
•    Batangnya besar dan kuat
•    Bebas dari hama dan penyakit

Bibit yang telah dicabut lalu diikat dalam satu ikatan besar untuk memudahkan pengangkutan. Bibit yang sudah dicabut harus segera ditanam, jangan sampai bermalam. Penanaman padi yang baik harus menggunakan larikan ke kanan dank e kiri dengan jjarak 20 x 20 cm, hal ini untuk memudahkan pemeliharaan, baik penyiangan atau pemupukan dan memungkinkan setiap tanaman memperoleh sinar matahari yang cukup dan zat-zat makanan secara merata.

Dengan berjalan mundur tangan kiri memegang bibit, tangan kanan menanam, tiap lubang 2 atau 3 batang bibit, dalamnya kira-kira3 atau 4 cm. usahakan penanaman tegak lurus jangan sampai miring.
Usahakan penanaman bibit tidak terlalu dalam ataupun terlalu dangkal.

Bibit yang ditanam terlalu dalam akan menghambat pertumbuhan akar dan anakannya sedikit. Bibit yang ditanam terlalu dangkal akan menyebabkan mudah reba atau hanyut oleh aliran air. Dengan demiikian jelas bahwa penanaman bibit yang terlalu dalam maupun terlalu dangkal akan berpengaruh pada hasil produksi.

2.2.4 Pemeliharaan

a) Pengairan

Air merupakan syarat mutlak bagi pertumbuhan tanaman padi sawah. Masalah pengairan bagi tanaman padi sawah merupakan salah satu faktor penting yang harus mendapat perhatian penuh demi mendapat hasil panen yang akan datang.

Air yang dipergunakan untuk pengairan padi di sawah adalah air yang berasal dari sungai, sebab air sungai banyak mengandung lumpur dan kotoran-kotoran yang sangat berguna untuk menambah kesuburan tanah dan tanaman. Air yang berasal dari mata air kurang baik untuk pengairan sawah, sebab air itu jernih, tidak mengandung lumpur dan kotoran.

Memasukan air kedalam sawah dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut:

Air yang dimasukan ke petakan-petakan sawah adalah air yang berasal dari saluran sekunder. Air dimasukan ke petakan sawah melalui saluran pemasukan, dengan menghentikan lebih dahulu air pada saluran sekunder. Untuk menjaga agar genangan air didalam petakan sawah itu tetap, jangan lupa dibuat pula lubang pembuangan. Lubang pemasukan dan lubang pembuangan tidak boleh dibuat lurus. Hal ini dimaksudkan agar ada pengendapan lumpur dan kotoran-kotoran yang sangat berguna bagi pertumbuhan tanaman. Apabila lubang pemasukan dan Lubang pembuangan itu dibuat luru, maka air akan terus mengalir tanpa adanya pengendapan.

Pada waktu mengairi tanaman padi di sawah, dalamnya air harus diperhatikan dan disesuaikan dengan umur tanaman tersebut. Kedalaman air hendaknya diatur dengan cara sebagai berikut:

· Tanaman yang berumur 0-8 hari dalamnya air cukup 5 cm.

· Tanaman yang berumur 8-45 hari dalamnya air dapat ditambah hingga 10-20 cm.

· Tanaman padi yang sudah membentuk bulir dan mulai menguning dalamnya air dapat ditambah hingga 25 cm. setelah itu dikurangi sedikit demi sedikit.

· Sepuluh hari sebelum panen sawah dikeringkan sama sekali. Agar padi dapat masak bersama-sama.

b) Penyiangan dan Penyulaman

Setelah penanaman, apabila tanaman padi ada yang mati harus segera diganti (disulam). Tanaman sulam itu dapat menyamai yang lain, apabila penggantian bibit baru jangan sampai lewat 10 hari sesudah tanam. Selain penyulaman yang perlu dilakukan adalah penyiangan agar rumput-rumput liar yang tumbuh di sekitar tanaman padi tidak bertumbuh banyak dan mengambil zat-zat makanan yang dibutuhkan tanaman padi. Penyiangan dilakukan dua kali yang pertama setelah padi berumur 3 minggu dan yang kedua setelah padi berumur 6 minggu.

c) Pemupukan

Pemupukan bertujuan untuk menambah zat-zat dan unsur-unsur makanan yang dibutuhkan oleh tanaman di dalam tanah. Untuk tanaman padi, pupuk yang digunakan antara lain:

1) Pupuk alam, sebagai pupuk dasar yang diberikan 7-10 hari sebelum tanaman dapat digunakan pupuk-pupuk alam, misalnya: pupuk hijau, pupuk kandang, dan kompos. Banyaknya kira-kira 10 ton / ha.

2) Pupuk buatan diberikan sesudah tanam, misalnya: ZA/Urea, DS/TS, dan ZK. Adapun manfaat pupuk tersebut sebagai berikut:

· ZA/Urea : menyuburkan tanah, mempercepat tumbuhnya anakan, mempercepat tumbuhnya tanaman, dan menambah besarnya gabah.

· DS/TS : mempercepat tumbuhnya tanaman, merangsang pembungaan dan pembentukan buah, mempercepat panen.

· ZK : memberikan ketahanan tanaman terhadap hama / penyakit, dan mempercepat pembuatan zat pati.

2.2.5 Saat Panen

Panen merupakan saat yang ditunggu-tunggu oleh setiap petani. Panen merupakan kegiatan akhir dari proses produksi di lapangan dan faktor penentu proses selanjutnya. Pemanenan dan penanganan pasca panen perlu dicermati untuk dapat mempertahankan mutu sehingga dapat memenuhi spesifikasi yang diminta konsumen. Penanganan yang kurang hati-hati akan berpengaruh terhadap mutu dan penampilan produk yang berdampak kepada pemasaran.

Sekitar sepuluh hari sebelum panen, sawah harus dikeringkan agar masaknya padi berlangsung serentak. Selain itu, keringnya sawah akan lebih memudahkan pemanenan. Pemanenan padi harus dilakukan pada saat yang tepat. Panen yang terlalu cepat dapat menyebabkan kualitas butir gabah menjadi rendah, yaitu banyak butir hijau atau butir berkapur. Bila hal ini yang terjadi, nantinya akan diperoleh beras yang mudah hancur saat digiling. Sebaliknya, panen yang terlambat dapat menurunkan produksi karena banyak butir gabah yang sudah dimakan burung atau tikus.

Secara umum padi dikatakan sudah siap panen bila butir gabah yang sudah menguning sudah mencapai sekitar 80 % dan tangkainya sudah menunduk. Tangkai padi menunduk karena sarat dengan butir gabah bernas. Untuk lebih memastikan padi sudah siap panen adalah dengan cara menekan butir gabah. Bila butirannya sudah keras berisi maka saat itu paling tepat untuk dipanen.
a. Cara Panen

Secara tradisional padi dipanen dengan ketam. Hanya saja panen dengan alat ketam tersebut agak lambat dan perlu banyak tenaga kerja sehingga tidak efisien. Agar panen dapat berlangsung cepat, alat yang digunakan adalah sabit. Dikatakan cepat karena hanya dengan empat tenaga kerja saja luas areal padi yang dapat dipanen dapat mencapai 2.500 m² untuk waktu setengah hari. Sementara panen dengan ketam memerlukan sepuluh tenaga kerja untuk areal yang sama, tetapi waktunya 2 hari. Panen dengan sabit ini hanya disisakan batang setinggi 20 cm dari permukaan tanah.

Gambar 9. Pemanenan Padi di Desa Sungai Tarab (Peneliti, 2014)

b. Perontokan

Setelah dipanen, gabah harus segera dirontokkan dari malainya. Tempat perontokan dapat langsung dilakukan di lahan atau di halaman rumah setelah diangkut ke rumah. Perontokan ini dapat dilakukan dengan perontok bermesin ataupun dengan tenaga manusia. Bila menggunakan mesin, perontokan dilakukan dengan menyentuhkan malai padi ke gerigi alat yang berputar. Sementara perontokan dengan tenaga manusia dilakukan dengan cara batang padi dipukul-pukulkan, malai padipun dapat diinjak-injak agar gabah rontok.

Untuk mengantisipasi agar gabah tidak terbuang saat perontokan maka tempat perontokan harus diberi alas dari anyaman bambu atau lembaran plastik tebal (terpal). Dengan alas tersebut maka seluruh gabah diharapkan dapat tertampung.

Gambar 10. Perontokan Padi dari malai (Peneliti, 2014)

2.3 Keanekaragaman Hayati Ekosistem Sawah

Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan pada tanggal 20 April 2014 di Kabupaten Tanah Datar Desa Batusangkar terdapat berbagai jenis tanaman yang ada pada ekosistem sawah.

a) Tanaman padi (Oryza sativa)

Gambar 11. Tanaman padi Oryza sativa (Peneliti, 2014)

Menurut Admin (2011), tanaman padi dapat hidup baik didaerah yang berhawa panas dan banyak mengandung uap air. Curah hujan yang baik rata – rata 200 mm per bulan atau lebih, dengan distribusi selama 4 bulan, curah hujan yang dikehendaki per tahun sekitar 1500 – 2000 mm. Suhu yang baik untuk pertumbuhan tanaman padi 23 °C. Tinggi tempat yang cocok untuk tanaman padi berkisar antara 0 – 1500 m dpl.

Disamping itu juga berdasarkan hasil pengamatan terdapat beberapa hama yang sering menyerang tanaman padi, diantaranya:

1) Wereng daun padi

Jenis wereng yang menyerang daun padi diantaranya : Nephotettix inpicticeps, Nephotettix apicalis, Thaia Sp, dan Inazuma dorsalis. Hama wereng ini merupakan hama penyakit yang disebabkan oleh virus, misalnya penyakit yellow dwarf dan orange leaf.

Tanaman padi yang terserang mempunyai ciri-ciri :

(1) terdapat bercak-bercak coklat pada daun

(2) daunnya menguning

(3) pada serangan berat tanaman hama padi

2) Burung

Burung yang sering menyerang tanaman padi (pada fase masak susu) di antaranya jenis burung pipit, burung gelatik dan burung tempua/manyar. Untuk menanggulangi adanya serangan berbagai macam burung tersebut dapat dilakukan cara :

(1) membuat orang-orangan sawah agar burung itu takut

(2) memasang perangkap burung/ menjaring

4) Tikus

Tikus sawah merupakan hama utama penyebab kerusakan padi di Indonesia. Penyerangannya di lakukan sejak padi di persemaian sampai panen, bahkan tikus sawah pun menjadi hama di gudang penyimpanan padi. Rata-rata kerusakan pada tanaman padi yang di akibatkan serangan hama tikus sawah mencapai 17% per tahun. Permasalahan ini antara laindisebabkan pengendalian tikus di tingkat petani dilakukan setelah terjadi serangan (karena lemahnya monitoring), sehingga penanganan hama tikus menjadi terlambat.

Disamping itu, pemahaman petani mengenai informasi aspek dinamika populasi tikus, yang menjadi dasar dalam pengendalian juga masih kurang. Kecenderungan petani masih kurang peduli dalam menyediakan sarana pengendalian tikus, organisasi pengendalian yang masih lemah, dan pelaksanaan pengendalian yang tidak berkelanjutan dapat mengakibatkan meningkatnya hama tikus sawah.

Menurut Kusnaedi (1999), upaya pengendalian hama tikus yang umum dilakukan adalah:

a) Pengemposan; pengemposan dilakukan dengan cara memberikan asap belerang pada lubang-lubang tikus dengan tujuan agar tikus yang berada dalam lubang tersebut keracunan yang pada akhirnya akan mati. Cara ini cukup efektif dalam mengendalikan hama tikus secara langsung. Namun bila lokasi tikus berada jauh di dalam sedangkan gas belerang yang dimasukkan tidak mencapainya, cara ini tidak akan berhasil. Selain itu cara pengemposan ini cukup mahal.

b) Pemberian racun; penggunaan racun adalah cara yang paling banyak digunakan petani dalam mengendalikan tikus. Saat ini telah banyak dijual berbagai jenis racun tikus dengan keunggulan masing-masing. Penggunaan racun ini dilakukan dengan memberikan rodentisida pada makanan tikus sebagai umpan. Hanya saja, penggunaan racun ini selain kurang efektif tetapi juga akan membunuh musuh alami yang memakan tikus ini.

c) Perangkap; banyak alat-alat yang dapat dirancang untuk menangkap tikus. Dengan menggunakan perangkap ini selain murah, juga aman bagi manusia maupun bagi musuh alaminya.Namun demikian, pemakaian alat perangkap ini harus memperhatikan jenis umpan yang digunakan.Terkadang tikus jeli terhadap suatu umpan atau hapal pada suatu jebakan.Oleh kerana itu diperlukan adanya variasi umpan dan jebakan yang tidak mudah dihapal tikus. Penggunaan umpan yang mencolok seperti ubi-ubian yang dipasang pada tanaman palawija yang belum menghasilkan umbi akan menarik perhatian tikus. Beberapa perangkap tikus yang sering digunakan antara lain : perangkap kawat, perangkap jepit, jala kremat, lubang bambu, dan lain-lain.

d) Gropyokan adalah gerakan pembasmian hama yang dilakukan secara massal dengan cara pemburuan bersama-sama. Pengendalian gropyokan melibatkan seluruh masyarakat. Sistem gropyokan ini akan lebih efektif bila hasil tangkapannya dapat dimanfaatkan untuk keperluan lain atau ada upah bagi yang menangkap hama. Pemanfaatan hasil tangkapan merupakan salah satu faktor yang dapat memotivasi semaraknya sistem gropyokan.Hama tikus yang berhasil ditangkap dapat dimanfaatkan kulitnya untuk menjadi bahan kulit.Sayangnya di Indonesia sistem gropyokan hanya dilakukan pada awal-awal tanam atau saat tertentu saja.

e) Penggunaan musuh alami; dalam jaring-jaring makanan, tikus merupakan pemakan omnivora yang juga bisa dimakan oleh musuh alaminya. Musuh alami (predator) pada prinsipnya hewan lain yang memangsa organisme lain untuk mempertahankan hidupnya dan dilakukan secara berulang-ulang. Sampai saat ini penggunaan predator tikus masih belum umum dilakukan. Hal ini disebabkan kurangnya pengetahuan petani sendiri terhadap hama tikus. Penanggulangan tikus dengan melepas dan menjaga kelangsungan hidup musuh alaminya akan membantu mengurangi populasi tikus yang ada. Adapun predator yang paling ditakuti tikus antara lain: kucing, anjing terlatih , burung hantu, ular sawah, dan burung elang.

5) Keong

Keong mas (Pomaceae canaliculata Lamarck) atau dikenal GAS (golden apple snail) sering dianggap biang kegagalan panen padi. Keong mas merupakan salah satu jenis mollusca. Selain menjadi hama padi, keong mas sebenarnya juga memiliki potensi ekonomi cukup tinggi kalau bisa memanfaatkannya.

Keong ini termasuk hewan berjenis kelamin tunggal. Perkawinan keong mas dapat dilakukan sepanjang musim. Seekor keong mas mampu memproduksi sekitar 1.000-1.200 butir telur setiap bualn atau 200-300 butir tiap minggu. Stadium paling merusak ketika keong mas berukuran 10 mm (kira-kira sebesar biji jagung) sampai 40 mm (kira-kira sebesar bola pimpong). Hewan ini dapat hidup pada air yang memiliki pH 5-8, serta toleransi suhu antara 18-28 derajat celcius. Pada suhu lebih tinggi, keong mas makan lebih cepat, bergerak lebih cepat, dan tumbuh lebih cepat. Pada suhu yang lebih rendah, keong mas masuk ke dalam lumpur dan menjadi tidak aktif. Pada suhu di atas 32 derajat celcius, hewan ini memiliki tingkat mortalitas yang tinggi.

Gambar 12. Keong di sawah (Peneiti, 2014)

Hewan ini dapat menyerang tanaman padi muda, baik di persemaian maupun bibit yang baru di pindahkan ke sawah. Dengan kepadatan populasi sekitar 10-15 ekor per meter persegi, keong mas mampu menghabiskan padi muda dalam waktu 3 hari jika air sawah dalam keadaan tergenang dan menimbulkan kerusakan yang cukup berat bagi daerah persawahan. Para petani juga kehilangan bibit yang ditanam dan harus menyulamnya kembali. Keong mas sangat mengganggu lahan pertanian sehingga disebut hama unggul, karena memakan segala tanaman terutama tanaman padi muda dan bibit.

Menurut Fryer (1988), terdapat beberapa tindakan yang dapat dilakukan dalam pemberantasan gulma padi diantaranya:

a) Tindakan pencegahan

Ini melibatkan usaha dan perlakuan untuk mencegah gulma berbuah atau bercokol dalam tanaman atau antara tanaman yang satu dengan tanaman yang lainnya. Dalam kasus tanaman padi, pemakaian biji tanaman yang bersi, penyusunan pupuk yang tepat, kebersihan peralatan dan pencegahan air mengalir dan tanah larut, dapat merintangi penyebaran benih gulma yang terlibat.

b) Penyiapan tanah untuk pemberantasan gulma.

Ini termasuk: meratakan, membajak, menggaru, mengikat, penghalusan tanah dan mengkombinasikannya.Pada tanaman padi, pemerataan tanah dan menggenangnya (dengan air) istimewa pentingnya, member keseragaman dalam aspek-aspek ekologis pada kelompok gulma dan menunjang kepada pencegahan perkecambahan biji-biji tanaman dan kepada peningkatan keefektifan cara-cara pemberantasan yang lain.

Gambar 13. Gulma Padi (Peneliti, 2014)

Selanjutnya, yang belakangan memberikan keampuhan yang lebih tinggi pada herbisida di sawah-sawah jika dikombinasikan dengan manajemen air. Karena itu penggenangan air telah dilakukan sebelum penanaman padi, sebagai tindakan yang perlu untuk pemeliharaan pupuk dalam tanah dan membantu manajemen air dalam penanaman padi. Hal ini harus diakui sebagai bantuan terhadap pemberantasan gulma.

c) Penyiangan primitif dengan tangan (manual)

Ini dapat meliputi beberapa macam cara-cara pemberantasan, yang hampir semuanya memerlukan jumlah buruh yang luar biasa. Memotong gulma dengan alat yang sederhana yang disebut ‘tajak’ atau machete atau sejenis pisaulainnya, sebelum penanaman, telah sering dilakukan kawasan-kawasan tropik berkembang. Membasmi gulma dengan tangan terhadap tanaman yang berasal dari biji, segera setelah penanaman padi, telah dilakukan di seluruh jepang sejak 30 tahun yang lalu.

d) Penyiangan mekanis

Ini melibatkan pembuangan dari dalam tanah atau pembunuhan kecambah gulma dan tanaman gulma yang lanjut usia dengan alat rotari (tajak berputar) yang didorong dengan tangan dan alat-alat penyiang yang berbentuk keranjang yang beroperasi antar barisan (tanaman).

e) Pengolaan air

Ini merupakan cara yang sangat penting untuk memberantas atau menebas gulma rumput pada padi yang direndam air, dan kombinasi pengolaan air dengan cara-cara lain seperti aplikasi zat kimia dan persiapan tanah memberi hasil yang lebih tinggi. Pada umumnya, perendaman yang dalam tanpa menekan pertumbuhan tanaman padi, efektif untuk memberantas kedua-duanya, di sawah, yaitu gulma kering dan basah.

Menurut Smith dan Shaw (1996) dalam Fryer 1977, kedalaman dan pada saat perendaman padi sangat mengatur tingkat serangan rumput, sebangsa jewawut Echinochloa (barnyardgrass) dan sprangletop, khusus dalam asosiasi dengan suhu air. Selanjutnya drainase pengeringan air sawah yang tuntas dan tepat waktunya, dapat menolong dalam pemberantasan gulma air yang banyak, termasuk ganggang dan dueksalad.

f) Rotasi tanaman

Hal ini dipakai secara luas, bukan saja untuk memajukan dan mempertahankan produksi padi dengan jalan meringankan kekurangan-kekurangan tanah, tetapi juga untuk memberantasan gulma-gulma padi.

2.4 Interaksi Antara Tumbuhan Pada Ekosistem Sawah

Simbiosis adalah bentuk interaksi yang sangat erat dan khusus antara dua makhluk hidup yang berlainan jenis. Makhluk hidup yang melakukan simbiosis disebut simbion.

Dalam komunitas, semua organisme merupakan bagian dari komunitas dan antara komponennya saling berhubungan melalui keragaman interaksinya. Interaksi antarkomponen ekologi dapat merupakan interaksi antarorganisme, antarpopulasi, dan antarkomunitas.

1. Interaksi antar organisme

Semua makhluk hidup selalu bergantung kepada makhluk hidup yang lain. Tiap individu akan selalu berhubungan dengan individu lain yang sejenis atau lain jenis, baik individu dalam satu populasinya atau individu-individu dari populasi lain. Interaksi demikian banyak kita lihat di sekitar kita.

Interaksi antarorganisme dalam komunitas ada yang sangat erat dan ada yang kurang erat. Interaksi antarorganisme dapat dikategorikan sebagai berikut:

1) Netral adalah hubungan tidak saling mengganggu antarorganisme dalam habitat yang sama yang bersifat tidak menguntungkan dan tidak merugikan kedua belah pihak, disebut netral.

2) Predasi adalah hubungan antara mangsa dan pemangsa (predator). Hubungan ini sangat erat sebab tanpa mangsa, predator tak dapat hidup. Sebaliknya, predator juga berfungsi sebagai pengontrol populasi mangsa. Contoh : burung hantu dengan tikus.

3) Parasitisme adalah hubungan antarorganisme yang berbeda spesies, bilasalah satu organisme hidup pada organisme lain dan mengambil makanan dari hospes/inangnya sehingga bersifat merugikan inangnya.

4) Komensalisme adalah merupakan hubunganantara dua organisme yang berbeda spesies dalam bentuk kehidupan bersama untuk berbagi sumber makanan; salah satu spesies diuntungkan dan spesies lainnya tidak dirugikan.

5) Mutualisme adalah hubungan antara dua organisme yang berbeda spesies yang saling menguntungkan kedua belah pihak.

2. Interaksi Antarpopulasi

Antara populasi yang satu dengan populasi lain selalu terjadi interaksi secara langsung atau tidak langsung dalam komunitasnya.Contoh interaksi antar populasi adalah sebagai berikut:

Alelopati merupakan interaksi antarpopulasi, bila populasi yang satu menghasilkan zat yang dapat menghalangi tumbuhnya populasi lain. Kompetisi merupakan interaksi antarpopulasi, bila antarpopulasi terdapat kepentingan yang sama sehingga terjadi persaingan untuk mendapatkan apa yang diperlukan. Contoh, persaingan antara populasi kambing dengan populasi sapi di padang rumput.

3. Interaksi Antar Komunitas

Komunitas adalah kumpulan populasi yang berbeda di suatu daerah yang sama dan saling berinteraksi. Contoh komunitas, misalnya komunitas sawah dan sungai. Komunitas sawah disusun oleh bermacam-macam organisme, misalnya padi, belalang, burung, ular, dan gulma. Komunitas sungai terdiri dari ikan, ganggang, zooplankton, fitoplankton, dan dekomposer. Antara komunitas sungai dan sawah terjadi interaksi dalam bentuk peredaran nutrien dari air sungai ke sawah dan peredaran organisme hidup dari kedua komunitas tersebut.

Interaksi antarkomunitas cukup komplek karena tidak hanya melibatkan organisme, tapi juga aliran energi dan makanan. Interaksi antarkomunitas dapat kita amati, misalnya pada daur karbon. Daur karbon melibatkan ekosistem yang berbeda misalnya laut dan darat.

4. Interaksi Antarkomponen Biotik dengan Abiotik

Interaksi antara komponen biotik dengan abiotik membentuk ekosistem. Hubungan antara organisme dengan lingkungannya menyebabkan terjadinya aliran energi dalam sistem itu. Selain aliran energi, di dalam ekosistem terdapat juga struktur atau tingkat trofik, keanekaragaman biotik, serta siklus materi.

Dengan adanya interaksi-interaksi tersebut, suatu ekosistem dapat mempertahankan keseimbangannya. Pengaturan untuk menjamin terjadinya keseimbangan ini merupakan ciri khas suatu ekosistem. Apabila keseimbangan ini tidak diperoleh maka akan mendorong terjadinya dinamika perubahan ekosistem untuk mencapai keseimbangan baru.

Simbiosis paratisme, yaitu: interaksi dua individu/ populasi di mana salah satu individu untung, sedang simbion pasangannya rugi contohnya:

1) Padi dan tikus, dimana tikus dapat menyerang tanaman padi pada berbagai fase pertanaman padi fase vegetatif tikus akan memutuskan batang- batang padi sehingga tampak berserakan. Tikus akan menggigit lebih dari jumlah yang di butuhkan untuk di makan. Kerusakan akibat serangan tikus bersifat khas, yaitu di tengah- tengah petakan sawah tampak gundul, sedangkan bagian tepi biasanya tidak diserang.Tikus juga menyerang bendengan persemaian dengan memakan benih- benih yang disebar, atau mencabut tanaman –tanaman yang baru tumbuh.

2) Fase generatif, tikus- tikus akan memakan malai yang terbentuk dan bulir- bulir padi yangmulai menguning, sehingga dapat menyebabkan kehilangan hasil secara langsung.Kerusakan tidak akan terlihat dari jarak yang agak jauh sampai persentase serangan mencapai 15%.Serangan tikus lebih berat pada musim hujan dari pada musim kemarau

3) Burung dengan padi, burung- burung hama padi memakan langsung bulir padi yang sedang menguning sehingga menyebabkan terjadinya kehilangan hasil secara langsung. Diantara burung- burung ini , bondol hitam dan bondol uban memegang perananyang lebih penting.Kedua burung ini dapat menyebabkan patahnya malai karena mereka sering hinggap secara bersama- sama padi.

4) Keong, hewan ini dapat menyerang tanaman padi muda, baik di persemaian maupun bibit yang baru di pindahkan ke sawah.Dengan kepadatan populasi sekitar 10- 15 ekor per meter persegi , keong mas mampu menghabiskan padi muda dalam waktu 3 hari jika air sawah dalam keadaan tergenang dan menimbulkan kerusakan yang cukup berat bagi daerah persawahan ( Ismon, 2006). Para petani juga kerap kehilangan bibit yang ditanam dan harus menyulamnya kembali. Keong mas sangat mengganggu lahan pertanian sehingga di sebut hama unggul, karena memakan segala tanaman terutama tanaman padi muda dan bibit.

5) Serangga, pada serangga- serangga hama yang mengalami metamorphosis sederhana, umumnya nimfa dan imago mempunyai habitat yang sama.Mereka sama- sama aktif makan dan sama- sama merusak tanaman atau dengan kata lain limfa dan imago semuannya menjadi hama.Akan tetapi, tidak demikian halnya bagi serangga hama yang mengalami metamorphosis sederhana.

6) Dekomposer (pengurai) merupakan organisme yang mengurai sisa- sisa organisme untuk memperoleh makanan atau memperoleh makanan atau bahan organik yang di perlukan.Penguraian memungkinkan zat- zat organik yang komplek terurai menjadi zat-zat yang lebih sederhana. Kemudian dapat di mamfaatkan kembali oleh produsen. Organisme yang termasuk dekomposer adalah bakteri dan jamur.(Aryulina, 2007).

7) Detrivitor adalah organisme yang memakan pertikerl-partikel organik atau detritus. Detritus merupakan pancuran jaringan hewan atau tumbuhan.Organisme detrivitor antara lain cacing tanah, sifut, keluwing, bintang laut, dan kutu kayu. (Aryulina, 2007).

Menurut Elfis (2010), komponen biotik ialah faktor yang meliputi semua mahluk hidup dibumi, baik tumbuhan maupun hewan. Dalam ekosistem, dan mikroorganisme berperan sebagai dekomposer. Berdasarkan fungsinya komponen Biotik dibedakan atas:

1) Produsen

Produsen merupakan organisme yang mampu membentuk makananya sendiri dari zat-zat organik melalui proses fotosintesa dan klorofil. Organisme ini disebut autotrof karena mampu membentuk makanannya sendiri juga menyediakan kebutuhan makhluk hidup lainnya. Contoh: tumbuhan hijau (padi).

2) Konsumen

Konsumen adalah sekelompok makhluk hidup yang memakan produsen dan hewan lainnya. Kelompok ini tidak mampu membuat makanannya sendiri dari bahan anorganik. Karena itu, ia sangat tergantung pada organisme produsen. Organisme konsumen disebut heterotrof. Pada konsumen juga terdapat tingkatan lagi. Hewan yang memakan organisme produsen disebut konsumen primer. Jenisnya terdiri dari herbivora dalam struktur trofik menduduki tingkat trofik kedua. Konsumen yang memakan herbivora disebut konsumen sekunder dan terdiri dari hewan-hewan karnivora atau omnivora. Konsumen trofik ini berada pada tingkat trofik ketiga. Contoh: belalang, burung, siput dan lain-lain.

3) Pengurai

Pengurai merupakan organisme yang menguraikan sisa-sisa makhluk hidup lainnya yang telah mati menjadi zat-zat anorganik. Zat ini tersimpan dalam tanah dan dimanfaatkan tumbuhan sebagai bahan makanannya. Organisme pengurai adalah bakteri dan jamur.

2.5 Rantai dan Jaring – jaring Makanan Ekosistem Sawah

Sebelum menjelaskan tentang jaring – jaring makanan terlebih dahulu kita membahas tentang rantai makanan.

Rantai Makanan

Rantai makanan adalah perjalanan makan dan dimakan dengan urutan tertentu antar makhluk hidup.

Didalam ekosistem tumbuhan sawah bertingkat dilihat dari segi rantai makanannya disetiap fase-fase penanaman padi memiliki beberapa bentuk rantai makanan yaitu:

a. Rantai makanan fase Pembenihan

Padi

keong

Manusia

Gambar 14.Rantai makanan fase Pembenihan (Peneliti, 2014)

Jamur

b. Rantai makanan fase prapanen

Gambar 15. Rantai makanan fase prapanen (Peneliti, 2014)

c. Rantai makanan fase panen

Gambar 16. Rantai makanan Masa Panen (Peneliti,2014)

d. Rantai Makanan Pasca Panen

Gambar 17. Rantai makanan pasca panen (Peneliti, 2014)

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 dari pada 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

Bagan Jaring-jaring Makanan pada Ekosistem Sawah

Pada sebuah ekosistem terdapat banyak komponen. Komponen-komponen ekosistem, antara lain, produsen, konsumen dan pengurai.

Gambar 18. Jaring-jaring makanan (peneliti, 2014)

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.

a) Konsumen Tingkat I. Konsumen tingkat I adalah makhluk hidup yang memperoleh energi langsung dari produsen. Contohnya (ulat dan belalang )

b) Konsumen Tingkat II. Konsumen tingkat II adalah makhluk hidup yang memperoleh makanan dari konsumen tingkat I. Contohnya ( ayam dan tikus )

c) Konsumen Tingkat III. Konsumen tingkat III adalah makhluk hidup yang memperoleh makanan dari konsumen tingkat II. Contohnya ( ular dan elang )

3) 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.

Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan pada tanggal 20 April 2014 di Kabupaten Tanah Datar Kecamatan Sungai Tarab terdapat berbagai jenis tanaman yang ada pada ekosistem sawah bertingkat (Tabel 4).

Tabel .4 Nama tanaman dan jumlah individu keanekaragaman tumbuhan pada ekosistem sawah bertingkat

No.	Nama Lokal	Nama Latin	Jumlah
1.	Aur-aur	Commelina nudiflora	> 20 ( Banyak )
2.	Tapak dara	Ludwigia perennis	15-17 ( Sedang )
3.	Salentrong/sawi langit	Vernonia cinerea	3 ( Sedikit )
4.	Cacabean	Ludwigia hyssofolia	5 ( Sedikit )
5.	Mikania	Mikania micrantha	6 ( Sedikit )
6.	Aur-aur	Commelina diffusa	2 ( Sedikit )
7.	Pegagan	Hydrocotyle asiatica Linn	2 ( Sedikit )
8.	Bunga Cerutu	Cuphea balsamona	> 20 ( Banyak )
9.		Elatine triandra	13 ( Sedang )
10.	Rumput Jajagoan	Echinochloa cruss galli	> 20 ( Banyak )
11.	Panon munding	Frimbristylis miliaceae	> 20 ( Banyak )
12.	Rumput Teki 3	Cyperus pilosus	18 ( Sedang )
13.	Ki apu	Salvinia rotandifolia	9 ( Sedikit )
14.	Genjer	Limnocharis flava	3 ( Sedikit )

Keterangan :

Jumlah tanaman < 10 batang = sedikit

Jumlah tanaman 10-20 batang = sedang

Jumlah tanaman > 20 batang = banyak

Piramida makanan

Struktur trofik dapat diukur dan dideskripsikan dengan istilah biomassa (standing crop) persatuan luas atau dengan pernyataan jumlah energy yang terikat persatuan luas, persatuan waktu pada setiap trofik yang berurutan. Pada setiap tahap dalam rantai makanan akan ada sejumlah energi yang hilang karena tidak terasimilasi atau lepas sebagai panas, sehingga organisme yang berada pada ujung tingkat trofik akan memperoleh energi lebih kecil. Dengan kata lain, jika makin panjang rantai makanan, energi yang tersedia bagi kelompok organisme yang terakhir semakin kecil. Apabila energy yang tersedia dalam suatu rantai makanan itu disusun secara berurutan berdasarkan urutan tingkat trofik maka membentuk kerucut yang dikenal dengan piramida ekologi (Indriyanto, 2008).

Menurut Odum dalam Indriyanto (2008) piramida ekologi dapat di golongkan kedalam tiga tipe piramida yaitu:

a) Piramida jumlah

Piramida jumlah yaitu piramida yang menggambarkan terjadinya penurunan jumlah individu organisme pada tiap tingkatan trofik jadi dalam piramida jumlah yang dilukiskan adalah jumlah organisme yang berada pada tiap tingkat trofik. Oleh karena itu, jika ukuran atau kekuatan organisme makin bertambah pada tiap tingkat trofik, maka jumlah organisme pada tiap tingkat trofik secara berurutan makin berkurang kecuali untuk tingkat pengurai.

Jumlah individu pada setiap tingkat trofik digambarkan dengan piramida jumlah. Piramida jumlah umumnya berbentuk menyempit keatas (Aryulina, 2008).

Gambar 19. Piramida jumlah organisme suatu ekosistem (Aryulina, 2008)

b) Piramida biomassa

Piramida biomassa yaitu piramida yang menggambarkan terjadinya penurunan atau peningkatan biomassa organisme pada tiap tahap tingkatan trofik. Pada ekosistem daratan memiliki jumlah organisme produsen yang lebih banyak dibandingkan jumlah organisme konsumen pada tiap tingkat trofik, dan siklus hidup organisme produsen pada umumnya lebih panjang maka biomassa semua produsen pada setiap waktu selalu lebih besar, sedangkan biomassa konsumen makin kecil menuju kepuncak piramida.

Berkurangnya transfer energi pada setiap tingkat trofik dapat digambarkan dengan piramida biomassa. pada piramida biomassa setiap tingkat trofik menunjukkan berat kering dari seluruh organisme ditingkat trofik tersebut pada suatu waktu. Piramida biomassa umumnya juga berbentuk menyempit dari dasar kepuncak karena perpindahan energi karena tingkat trofik yang efisien (Aryulina dkk, 2008).

Gambar 20. Piramida Biomassa organisme suatu ekosistem (Aryulina,2008)

c) Piramida Energi

Piramida energi yaitu piramida yang menggambarkan terjadinya penurunan energi pada tiap tahap tingkatan trofik. Pada setiap urutan tingkat trofik terjadi kehilangan energi. Kehilangan energi yang terjadi pada setiap urutan tingkat dapat dipahami melalui termidinamika II bahwa setiap ada perubahan energi akan menimbulkan hilangnya energi yang tidak dapat dielakkan ini, maka total jumlah energi pada tingkat trofik lebih rendah. Energi pada herbivora dalam suatu komunitas ekosistem lebih rendah daripada produsen (tumbuhan) dalam komunitas atau ekosistem yang sama. Energi pada karnivora lebih kecil daripada energi pada herbivora dan seterusnya, sehingga bentuk piramida energi adalah piramida tegak.

Gambar 21. Piramida energi dalam suatu ekosistem (Setiadi dalam

Indriyanto, 2008)

Menurut Arina dkk (2008), dalam suatu ekosistem meskipun energi kimia sebagian besar hilang pada setiap tingkat trofik tetapi materi pada setiap tingkat trofik tidak hilang. Materi berupa unsur-unsur penyusun bahan organik tersebut di daur ulang. Unsurr-unsur tersebut masuk kedalam komponen biotic melalui udara, tanah atau air. Air sebagai pelarut unsur-unsur kimia merupakan komponen tersebar penyusun tubuh organisme. Air juga mengalami daur ulang di alam. Daur ulang air dan unsur-unsur kimia melibatkan makhluk hidup dan batuan (geofisik) sehingga disebut daur biogeokimia.

Lebih lanjut Aryulina (2008), menjelaskan berikut ini akan dijelaskan beberapa daur biogeokimia:

Daur air

Air di atmosfer berbentuk uap air. Uap air ini berasal dari air di daratan dan laut yang menguap karena panas cahaya matahari. Uap air di atmosfer terkondensasi menjadi awan yang turun kedaratan dan laut dalam bentuk hujan. Air hujan di daratan masuk kedalam tanah membentuk air permukaan dan air tanah. Tumbuhan darat menyerap air yang ada didalam tanah. Dalam tubuh tumbuhan air mengalir selanjutnya melalui transpirasi uap air dilepaskan oleh tumbuhan ke atmosfer. Hewan memperoleh air langsung dari air permukaan serta dari tumbuhan yang dimakan sedangkan manusia menggunakan seperempat air tanah danair permukaan sebagian mengalir kesungai, kemudian kedanau atau kelaut.

Ganbar 22. Siklus air (Aryulina, 2008)

Daur karbon

Unsur karbon terdapat di atmosfer dalam bentuk gas karbondioksida (CO₂). Karbondioksida masuk kedalam komponen biotik melalui produsen. Produsen didarat dan aquatic menggunakan karbondioksida untuk membentuk bahan organic berupa senyawa karbon, yaitu glukosa. Glukosa dihasilkan oleh proses fotosintesis. Bahan organic yang mengandung unsure karbon tersebut ditransfer ke hewan dan manusia secara langsung maupun tidak langsung melalui rantai makanan.

Dikerak bumi terdapat karbon dalam bentuk batu bara dan minyak bumi (bahan bakar fosil). Jumlah karbondioksida di atmosfer bervariasi bergantung musim bahan bakar penggunaan oleh manusia, sehingga memungkinkan terjadi ketidakseimbangan. Pada perairan karbondioksida dapat larut air dan diserap langsung oleh organisme autotrof.

Gambar 23. Siklus karbon (Aryulina, 2008)

Daur nitrogen

Unsur nitrogen sebagian besar terdapat di atmosfer dalam bentuk gas nitrogen (N₂). Organisme yang dapat mengikat (fiksasi) nitrogen adalah bakteri. Nitrogen yang diikat oleh bakteri tersebut di ubah menjadi amonia (NH₃). Nitrogen dapat diserap oleh tumbuhan dalam bentuk ammonia. Penguraian nitrogen menjadi ammonia disebut amonifikasi. Amonia kemudian dirombak oleh bakteri nitrit menjadi ion nitrit (NO₂^-). Ion nitrit selanjutnya dirombak oleh bakteri nitrat menjadi ion nitrat (NO₃^-). Nitrogen dalam bentuk ion nitrat selain diserap oleh tumbuhan untuk memenuhi kebutuhan nitrogennya juga digunakan oleh bakteri tanah untuk memperoleh oksigen. Proses perombakan ion nitrat oleh bakteri denitrifikasi menghasilkan nitrogen. Nitrogen yang dihasilkan akan kembali keatmosfer.

Gambar 24. Siklus nitrogen (Aryulina, 2008)

Daur fosfor

Fosfor merupakan elemen penting dalam kehidupan karena semua makhluk hiodup membutuhkan fosfor dalam bentuk ATP (Adenosin Trifosfat), sebagai sumber energy untuk metabolisme sel. Fosfor terdapat dialam dalam bentuk ion fosfat (PO₄³). Ion fosfat terdapat dalam bebatuan. Adanya peristiwa erosi dan pelapukan menyebabkan fosfat terbawa menuju sungai hingga laut membentuk sedimen. Adanya pergerakan dasar bumi menyebabkan sedimen yang mengandung fosfat muncul kepermukaan. Didarat tumbuhan mengambil fosfat yang terlarut dalam air tanah. Bakteri dan jamur mengurai bahan-bahan anorganik didalam tanah lalu melepaskan fosfor yang kemudian diambil oleh tumbuhan.

Gambar 25. Siklus Phospor

Daur sulfur

Tumbuhan menyerap sulfur dalam bentuk sulfat (SO₄). Perpindahan sulfat terjadi melalui proses rantai makanan lalu semua makhluk hidup mati dan akan diuraikan komponen organiknya oleh bakteri. Beberapa jenis bakteri yang terlibat dalam daur sulfur akan mereduksi sulfat menjadi sulfide dalam bentuk hydrogen sulfide (H₂S). kemudian digunakan oleh bakteri fotoautotrof anaerob dan melepaskan sulfur dan oksigen. Sulfur dioksidasi menjadi sulfat oleh bakteri kemolitotrof.

BAB III

PENUTUP

1.1 KESIMPULAN

Suatu ekosistem pada dasarnya merupakan suatu sistem ekologi tempat berlangsungnya sistem pemprosesan energi dan perputaran materi oleh komponen-komponen ekosistem dalam waktu tertentu (Elfis, 2010). Ekosisitem disusun oleh komponen biotik dan abiotik yang saling berinteraksi, komponen biotik terdiri dari :produsen, konsumen dan pengurai. Dan komponen abiotiknya antara lain Air, cahaya, tanah dll.

1.2 SARAN

Penulis menyadari dalam makalah ini masih banyak kekurangan dikarenakan atas keterbatasan wawasan dalam membuat makalah ini.Oleh karena itu diharapkan kepada bapak dan rekan-rekan agar dapat memaklumi,dan penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar lebih baik lagi

DAFTAR PUSTAKA

Admin. http://www.biotrop.org/database.php?act=dbias&kategori=&page=1

Admin. http://fotokita.net/cerita/134563324300_0048304/proses-menanam-padi di-sawah

Admin. http://andhen09.blogspot.com/2010/07/penanganan-pasca-panen-padi-oriza.html

Admin.http://kambing.ui.ac.id/bebas/v12/sponsor/SponsorPendamping/Praweda/Biologi/0030%20Bio%201-7a.htm

Admin. http://www.scribd.com/doc/16635503/fase-pertumbuhan-padi. Diakses 18 Mei 2013

Admin. http://dewaarka.wordpress.com, 2009. Diakses 11 Mei 2013

Admin.http://apradiblog.blogspot.com/2009/11/pencemaran-dan-kerusakan-lingungan.html. Diakses 18 Mei 2013

Admin.http://id.wikipedia.org/wiki/Sungai_Tarab,_Sungai_Tarab,_Tanah_Datar

Admin.http://id.wikipedia.org/wiki/Padang_Laweh,_Sungai_Tarab,_Tanah_Datar

Elfis. 2010. http://elfisuir.blogspot.(Diakses: 10 Mei 2011)

Subagyono, Kasdi. Dariah, Ai. Surmaini, Elsa. Kurnia, Undang. 2010. Tanah Sawah dan Teknologi Pengolahannya: Pengolahan Air pada Tanah Sawah. Balai Pustaka: Jakarta

Tjahjono, Budi dan Harahap, Idham Sakti. 1992. Pengendalian Hama Penyakit Padi. Penebar Swadaya: Jakarta

Elang

mput

Ular

Ekologi Tumbuhan

Sabtu, 03 Mei 2014

Ekosistem Sawah Kontur Bertingkat

Tidak ada komentar:

Posting Komentar