Faktor Lingkungan Abiotik

Lingkungan Abiotik

Lingkungan hidup dari suatu organisme adalah semua faktor biotik dan abiotik yang potensial mempengaruhi organisme. Lingkungan tersebut juga merupakan habitat organisme yang terdiri dari komponen biotik dan abiotik yang keduanya secara potensial mempengaruhi kehidupan makluk hidup tersebut. Sebagai contoh komponen biotik adalah: kompetisi, mutualisme serta beberapa interaksi antara makluk hidup. Kompenen abiotik yang telah dijelaskan pada bab satu meliputi komponen fisik dan kimia yang mempengaruhi pertumbuhan dan distribusi tanaman(Prajuli, 2011).

Sedangkan lingkungan hidup tanaman dibagi dalam dua kelompok besar, pertama: lingkungan makro yaitu suatu lingkungan yang berpengaruh secara umum atau regional,  sedangkan yang ke dua: lingkungan mikro yaitu lingkungan yang paling dekat dengan tanaman yang secara potensial berpengaruh terhadap organ tersebut (Fitter dan Hay, 1991).

Lingkungan makro mungkin sangat berbeda dengan lingkungan mikro sebagai contoh adalah lingkungan dalam suatu kanopi hutan sangat berbeda dengan lingkungan luar kanopi tersebut khususnya pada kelembaban, kecepatan angin, intensitas cahaya dan temperatur tentunya, lingkungan mikro di bawah suatu batuan di gurun tentu lebih dingin dibandingkan dengan diluar bebatuan tersebut.

Kecepatan angin pada lingkungan mikro pada  satu mm dari permukaan daun tentu mempunyai kecepatan angin yang berbeda dengan  bagian organ lain, sehingga dikatakan lingkungan mikro adalah lingkungan dimana tanaman mampu bertanggap (Jumin, 208)

Faktor Lingkungan Abiotik

       Faktor abiotik merupakan komponen penyusun ekosistem yang terdiri dari benda-benda tak hidup (Gambar 2.1). Secara terperinci, komponen abiotik merupakan keadaan fisik dan kimia di sekitar organisme yang menjadi medium dan substrat untuk menunjang berlangsungnya kehidupan organisme tersebut(Anggoro, 2013). Faktor abiotik itu meliputi :

Suhu

            Suhu berpengaruh terhadap ekosistem karena suhu merupakan syarat yang diperlukan organisme untuk hidup (Gambar 2.2). Makhluk hidup memiliki suhu optimum tertentu untuk kelangsungan hidupnya. Karena reaksi kimia dalam tubuh organisme dipengaruhi oleh kuantitas suhu lingkungan. Sempitnya sebaran suhu yang memungkinkan proses biokimia dapat berlangsung secara efisien, menunjukkan bahwa organisme di manapun mereka hidup, berkepentingan untuk melawan atau menghindari suhu lingkungan yang terlalu tinggi atau terlalu rendah.

            Ada jenis-jenis organisme yang hanya dapat hidup pada kisaran suhu tertentu. Pada makhluk hidup yang motil (dapat bergerak), jika suhu lingkungan tidak sesuai, ia dapat berpindah tempat. Hal ini dilakukan contohnya pada burung alapalap nippon (Accipiter gularis) yang melakukan migrasi pada saat musim dingin dari daerah Jepang menuju daerah Sumatra, Kalimantan, Jawa, dan Bali. Pada makhluk hidup yang sesil (tidak dapat bergerak), misalnya pada tumbuhan, jika suhu lingkungannya tidak sesuai, tumbuhan tersebut harus beradaptasi atau menyesuaikan diri dengan lingkungannya. Hal tersebut dilakukan agar dapat bertahan dan tidak mati, contohnya pohon jati. Pohon ini saat suhu lingkungannya tinggi, akan beradaptasi dengan mengugurkan daunnya yang bertujuan mengurangi penguapan (Prajuli, 2011).

Sinar matahari

Sinar matahari merupakan komponen abiotik utama yang berguna sebagai sumber energi primer bagi kehidupan. Terutama bagi tumbuhan dan makhluk hidup autotrof lainnya, untuk berfotosintesis. Tidak semua spektrum sinar matahari berguna untuk fotosintesis (hanya merah, nila, dan biru). Penyebaran sinar di permukaan bumi juga tidak merata. Penyusupan sinar ke dalam air juga terbatas. Oleh karena itu setiap organisme mempunyai cara untuk beradaptasi terhadap unsur sinar ini. Faktor sinar juga berkaitan dengan faktor suhu.  Sinar matahari memengaruhi adaptasi hewan, dengan adanya hewan yang melakukan aktivitas lebih banyak pada siang hari (hewan diurnal) dan pada malam hari (hewan nokturnal) (Prajuli, 2011).

 Air

Air berpengaruh terhadap ekosistem karena air dibutuhkan untuk kelangsungan hidup organisme. Bagi tumbuhan, air diperlukan dalam pertumbuhan, perkecambahan, dan penyebaran biji; bagi hewan dan manusia, air diperlukan sebagai air minum dan sarana hidup lain, misalnya transportasi bagi manusia, dan tempat hidup bagi ikan. Bagi unsur abiotik lain, misalnya tanah dan batuan, air diperlukan sebagai pelarut dan pelapuk.

Air juga merupakan komponen besar bagi penyusun tubuh makhluk hidup. Keberadaan air di permukaan bumi yang tidak seragam telah menuntut adaptasi makhluk hidup yang ada. Akibatnya muncul keanekaragaman makhluk hidup dilihat dari hubungannya dengan kebutuhan akan air. Seberapa jauh organisme dapat membebaskan diri dari ketergantungan air, tergantung pada kebutuhan dan kemampuannya menghemat air dalam keadaan tertentu. Organisme yang hidup dalam habitat yang kering pada umumnya memiliki cara penghematan air. Misalnya hewan yang hidup di daerah gurun akan memiliki kapasitas penggunaan air yang relatif sedikit sebagai penyesuaian terhadap lingkungan hidupnya yang miskin air. Berbagai jenis tumbuhan yang ada juga beradaptasi dengan keadaan tersebut, salah satunya dengan membentuk daun yang tebal dan sempit sehingga mengurangi penguapan. Contohnya adalah tumbuhan kaktus. Selain itu, bagi hewan atau tumbuhan yang hidup di air, komposisi fisika dan kimia dari air sangat berpengaruh terhadap kelangsungan hidupnya (AAK, 1983).

Tanah

            Tanah(bahasa Yunani: pedon; bahasa Latin: solum) adalah bagian kerak bumi yang tersusun dari mineral dan bahan organik.Tanah sangat vital peranannya bagi semua kehidupan di bumi karena tanah mendukung kehidupan tumbuhan dengan menyediakan unsur hara dan air sekaligus sebagai penopang akar. Struktur tanah yang berongga-rongga juga menjadi tempat yang baik bagi akar untuk bernafas dan tumbuh. Tanah juga menjadi habitat hidup berbagai mikroorganisme. Bagi sebagian besar hewan darat, tanah menjadi lahan untuk hidup dan bergerak.Ilmu yang mempelajari berbagai aspek mengenai tanah dikenal sebagai ilmu tanah.Dari segi klimatologi, tanah memegang peranan penting sebagai penyimpan air dan menekan erosi,meskipun tanah sendiri juga dapat tererosi.Komposisi tanah berbeda-beda pada satu lokasi dengan lokasi yang lain. Air dan udara merupakan bagian dari tanah(Fitter dan Hay, 1991).

            Tanah berasal dari pelapukan batuan dengan bantuan organisme, membentuk tubuh unik yang menutupi batuan. Proses pembentukan tanah dikenal sebagai ''pedogenesis''. Proses yang unik ini membentuk tanah sebagai tubuh alam yang terdiri atas lapisan-lapisan atau disebut sebagai horizon tanah. Setiap horizon menceritakan mengenai asal dan proses-proses fisika, kimia, dan biologi yang telah dilalui tubuh tanah tersebut(Fitter dan Hay, 1991).

            Hans Jenny (1899-1992), seorang pakar tanah asal Swiss yang bekerja di Amerika Serikat, menyebutkan bahwa tanah terbentuk dari bahan induk yang telah mengalami modifikasi/pelapukan akibat dinamika faktor iklim, organisme (termasuk manusia), dan relief permukaan bumi (topografi) seiring dengan berjalannya waktu. Berdasarkan dinamika kelima faktor tersebut terbentuklah berbagai jenis tanah dan dapat dilakukan klasifikasi tanah(Fitter dan Hay, 1991).

            Indonesia adalah negara kepulauan dengan daratan yang luas dengan jenistanah yang berbeda-beda. Berikut ini adalah jenis-jenis tanah yang ada di wilayah Negara Kesatuan Republik Indonesia(AAK, 1983) :

1.    Tanah Humus

Tanah humus adalah tanah yang sangat subur terbentuk dari lapukan daun dan batang pohon di hutan hujan tropis yang lebat.

2.    Tanah Pasir

Tanah pasir adalah tanah yang bersifat kurang baik bagi pertanian yang terbentuk dari batuan beku serta batuan sedimen yang memiliki butir kasar dan berkerikil.

3.    Tanah Alluvial/Tanah Endapan

Tanah aluvial adalah tanah yang dibentuk dari lumpur sungai yang mengendap di dataran rendah yang memiliki sifat tanah yang subur dan cocok untuk lahan pertanian.

4.    Tanah Podzoli

Tanah podzolit adalah tanah subur yang umumnya berada di pegunungan dengan curah hujan yang tinggi dan bersuhu rendah / dingin.

5.    Tanah Vulkanik/Tanah Gunung Berapi

     Tanah vulkanis adalah tanah yang terbentuk dari lapukan materi letusan gunung berapi yang subur mengandung zat hara yang tinggi. Jenis tanah vulkanik dapat dijumpai di sekitar lereng gunung berapi.

6.    Tanah Laterit

Tanah laterit adalah tanah tidak subur yang tadinya subur dan kaya akan unsur hara, namun unsur hara tersebut hilang karena larut dibawa oleh air hujan yang tinggi. Contoh : Kalimantan Barat dan Lampung.

7.    Tanah Mediteran/Tanah Kapur

Tanah mediteran adalah tanah sifatnya tidak subur yang terbentuk dari pelapukan batuan yang kapur. Contoh : Nusa Tenggara, Maluku, Jawa Tengah dan Jawa Timur.

8.    Tanah Gambut/Tanah Organoso

Tanah organosol adalah jenis tanah yang kurang subur untuk bercocok tanam yang merupakan hasil bentukan pelapukan tumbuhan rawa. Contoh : rawa Kalimantan, Papua dan Sumatera.

 Ketinggian (Topografi)

Topografi adalah kombinasi antara posisi lintang suatu tempat dipermukaan bumi (latitude) serta tinggi rendahnnya ditinjau dari permukaan laut (altitude), karena ketinggian yang berbeda akan menghasilkan kondisi fisik dan kimia yang berbeda. Topografi memiliki pengaruh besar terhadap iklim dan penyebaran makhluk hidup. Topografi yang berbeda menyebabkan perbedaan penerimaan intensitas sinar, kelembaban, tekanan udara, dan suhu udara, sehingga topografi dapat menggambarkan distribusi makhluk hidup (AAK, 1983).

Topografi atau ketinggian tempat juga berpengaruh langsung terhadap kadar oksigen dan tekanan udara. Semakin tinggi suatu tempat, tekanan udara dan kadar oksigen akan semakin berkurang. Kondisi ini sangat memengaruhi vegetasi tumbuhan yang mampu hidup pada keadaan tersebut. Hal ini berpengaruh juga terhadap hewan-hewan yang mampu beradaptasi pada lingkungan tersebut (AAK, 1983).

  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 makhluk hidup berada. Hal ini penting karena transfer panas melalui konveksi dan evaporasi di antara makhluk hidup dan lingkungannya dipengaruhi oleh kecepatan angin(AAK, 1983).

Udara di atmosfer tersusun atas nitrogen (N₂, 78%), oksigen (O₂, 21%), karbon dioksida (CO₂,0,03%), dan gas lainnya. Jadi gas nitrogen merupakan penyusun udara terbesar di atmosfer bumi.

a. Nitrogen

Unsur Nitrogen merupakan gas yang diperlukan oleh mahkluk hidup untuk membentuk protein, dan persenyawaan lainnya. Tumbuhan, hewan, dan manusia tidak mampu memamfaatkan nitrogen yang ada di udara secara langsung. Ada bakteri yang dapat menangkap nitrogen bebas dari udara misalnya, bakteri rhizobium yang hidup bersimbiosis diakar tanaman kacang, atau ganggang biru anabaena yang hidup bersimbiosis dengan azolla (tumbuhan air). Tumbuhan lainnya memperoleh nitrogen dalam bentuk nitrit atau nitrat. Nitrit dan nitrat secara alami terbentuk dari nitrogen diudara yang terkena lecutan petir, secara alami tanah memperoleh nitrit dan nitrat sehingga menjadi subur.

b. Oksigen dan karbon dioksida

Okigen (O₂) merupakan gas pembakar dalam proses pernapasan. Makanan, misalnya karbohidrat yang ada di dalam sel, mengalami pembakaran (oksidasi) guna mendapatkan energi. Oksidasi tersebut sering disebut sebagai pernapasan sel. Dalam pernapasan dihasilkan pula karbondioksida (CO₂) dan air (H₂O). baik tumbuhan maupun hewan memerlukan oksigen dari udara bebas untuk pernapasannya dalam rangka mendapatkan energi.

c. Angin dan kelembaban

Angin berperan membantu penyerbukan tumbuhan, menyebarkan spora dan biji tumbuhan. Bebrapa 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 dari ternak. Kelembaban dapat menjadi kontrol dari evaporasi kehilangan panas melalui kulit dan saluran pernafasan. 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. Pada saat kelembaban tinggi, evaporasi terjadi secara lambat, kehilangan panas terbatas dan dengan demikian mempengaruhi keseimbangan termal ternak. Angin merupakan pergerakan udara yang disebabkan oleh perbedaan suhu antara tempat-tempat itu. Kekuatan angin akan berpengaruh terhadap karakter tumbuhan. Daerah yang biasa dengan angin yang kuat, hanya bisa ditempati oleh tumbuhan yang liat dan berakar kuat (AAK, 1983).

Angin merupakan unsur penting bagi tanaman, karena angin dapat mengatur penguapan atau temperature, membantu penyerbukan (lebih–lebih penyerbukan silang), membawa uap air sehingga udara panas menjadi sejuk, dan membawa gas–gas yang sangat dibutuhkan oleh tanaman. Angin mempengaruhi transpirasi dengan bergeraknya uap air disekitar tanaman, sehingga memberikan kesempatan terjadinya penguapan lebih lanjut. Situasi ini merupakan tekanan yang kuat bagi keseimbangan air, meskipun jumlah air dalam tanah cukup banyak. Pertumbuhan vertikal akan terbatas sesuai dengan kemampuan mengisap dan mentransformasikan air ke atas untuk mengimbangi transpirasi yang cepat, hasilnya mungkin akan membentuk tanaman yang kerdil(Jumin, 2008).

Garis lintang

Garis lintang yang berbeda menunjukkan kondisi lingkungan yang berbeda pula. Garis lintang secara tak langsung menyebabkan perbedaan distribusi organisme di permukaan bumi. Ada organisme yang mampu hidup pada garis lintang tertentu saja (Jumin, 2008).

Kadar Garam (Salinitas)

            Jika kadar garam tinggi, sel-sel akar tumbuhan akan mati dan akhirnya akan mematikan tumbuhan itu. Didaerah yang berkadar garam tinggi hanya hidup tumbuhan tertentu. Misalnya pohon bakau di pantai yang tahan terhadap lingkungan berkadar garam tinggi(AAK, 1983).

Mineral

            Mineral yang diperlukan tumbuhan misalnya belerang (S), fosfat (P), kalium (K), kalsium (Ca), magnesium (Mg), besi (Fe), natrium (Na), dan khlor (Cl). Mineral-mineral itu diperoleh tumbuhan dalam bentuk ion-ion yang larut didalam air tanah. Mineral tersebut digunakan untuk berlangsungnya metabolisme tubuh dan untuk penyusun tubuh. Hewan dan manusia pun memerlukan mineral untuk penyusun tubuh dan reaksi-reaksi metabolismenya. Selain itu, mineral juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan asam basa dan mengatur fungsi fsikologitubuh (Anggoro, 2013).

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. Sebagai contoh tanah di Kalimantan yang umumnya bersifat asam memiliki keanekaragaman yang rendah dibandingkan dengan didaerah lain yang tanahnya netral. Tanah di Kalimantan bersifat asam karena tersusun atas gambut. Oleh karena itu sulit dijadikan areal pertanian jika tidak diolah dan dinetralkan terlebih dahulu. 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(AAK, 1983).