A. MATA KULIAH : EKOLOGI TANAMAN
1. Mengapa pergerakan unsure P dan K relative lambat?
Jawab:
Karena unsur P dan K bersifat imobil (tidak mudah melakukan pergerakan), bila ditambahkan ke dalam tanah, sebagian daripadanya diikat atau dibuat menjadi tidak tersedia bagi tanaman sekalipun keadaan tanah sangat baik. Perubahan unsur tersebut dalam bentuk dibutuhkan tanaman melalui proses degradasi daridekomposisi bahan organik yang langsung dapat diserap tanaman. Dengan demikian ketersediannya dalam tanah terbatas dan tidak stabil tergantung dari populasi organisme.
2. Mengapa air hujan lebih menyuburkan tanaman dibanding jenis air lainnya?
Jawab:
Karena air hujan mengandung unsur-unsur yang berasal dari reaksi pelarutan material yang ada di atmosfer dengan butiran air yang melewatinya. Selain itu, butiran air ini juga bereaksi dengan gas yang terdapat di atmosfer. Kandungan air hujan :
1. Kesadahan (hardness) : 19 mg/l sbg CaCO3
2. Calcium : 16 mg/l sbg CaCO3
3. Magnesium : 3 mg/l sbg MgCO3
4. Sodium : 6 mg/l sbg Na
5. Amonium : 0,8 mg/l sbg N
6. Bicarbonat : 12 mg/l sbg CaCO3
7. Keasaman : 4 mg/l sbg CaCO3
8. Chlorida : 9 mg/l sbg Cl
9. Sulfat : 10 mg/l sbg SO4
10. Nitrat : 0,1 mg/l sbg N
11. pH ` : 6,8
3. Fiksasi N dapat terjadi dengan 3 cara, yaitu fisik, kimia, dan biologi. Jelaskan hal tersebut!
Jawab:
1) Fiksasi fisik, yaitu pembutan ammonium nitrat (NH4NH3) melalui pabrik yang berbahan baku ammonia dan asam nitrat. Proses pembuatannya berupa proses kristalisasi, bahan baku amonia dan asam nitrat masuk ke reaktor dengan bentuk fasenya adalah amonia masih berupa gas dan asam nitrat telah berupa fase liquid. dari reaktor semua bahan baku tersebut di lanjutkan ke evaporator lalu dikristalizer dan akhirnya di separator dan jadilah amonium nitrat. Cara lain berupa Proses Prilling, dan Proses Stengel atau Granulasi.
2) Fiksasi kimia, Halilintar mengakibatkan fiksasi kimia nitrogen. Ledakan petir yang melalui udara memberikan cukup energi untuk menyatukan nitrogen dan oksigen membentuk nitrogen dioksida, NO2. Gas ini bereaksi dengan air membentuk asam nitrat, NO3.
3) Fiksasi biologi, fiksasi N oleh mikroorganisme penambat N. Nitrat dalam tanah dan air terbanyak dibuat oleh mikroorganisme deangan cara biologis. Bakteri pengikat nitrogen terdapat dalam akar tanaman polongan. Dalam bintil di akar tanamana ini terdapat bakteri yang mampu mengikat sekitar 600 kg nitrogen. Dalam air nitrogen diikat juga oleh bakteri dan ganggang.
4. Jelaskan mekanisme pembentukan (fiksasi) N ke dalam tanah!
Jawab:
Meskipun kadar N udara 78%, tetapi ketersediaan N dalam tanah sering menjadi faktor penghambat. Terdapat 70 juta kg N setiap hektar tanah. N2 harus diubah menjadi bentuk yang tersedia bagi tanaman. Fiksasi industri: N2 direduksi dengan energi yang besar (high energy inputs), pada temperatur tinggi 1.200 0C dan tekanan tinggi 500 atm. dengan reaksi: 3H2 + N2 –> 2NH3. NH3 (amonia anhidrat) digunakan langsung sebagai pupuk atau sebagai bahan baku pupuk N yang lain.
Berbagai mikrobia dapat menyemat N2: Simbiotik atau hidup bebas. Rhizobia dan legum. Hal ini penting bagi dunia pertanian. Bakteri simbiotik membentuk bintil akar, tanaman inang menerima N yang tersemat sedangkan bakteri menerima fotosintat. Rhizobia dan legum memiliki hubungan yang bersifat spesifik, legum yang yang berbeda membutuhkan spesies Rhizobia tertentu yang sesuai. Umumnya dilakukan inokulasi pada biji yang akan ditanam. Hal ini diperlukan terutama jika lahan baru untuk pertama kali ditanami legum tersebut atau untuk introduksi suatu strain baru. Strain memiliki kemampuan menyemat N yang berbeda-beda.
5. Apa yang terjadi bila N berada pada level yang tinggi? Jelaskan!
Jawab:
Kelebihan N dapat meracuni tanaman, kandungan N yang tinggi menurunkan pH tanah dan kehidupan mikroorganisme terganggu sehingga pertumbuhan tanaman tidak normal dan mudah terserang hama dan penyakit.
6. Pada siklus air (water cycle), jelaskan tentang kondensasi dan prepitasi!
Jawab:
· Kondensasi (pengembunan), Ketika uap air mengembang, mendingin dan kemudian berkondensasi, biasanya pada partikel-partikel debu kecil di udara. Ketika kondensasi terjadi dapat berubah menjadi cair kembali atau langsung berubah menjadi padat (es, salju, hujan batu (hail)). Partikel-partikel air ini kemudian berkumpul dan membentuk awan.
· Presipitasi, adalah pembentukan hujan, salju dan hujan batu (hail) yang berasal dari kumpulan awan. Awan-awan tersebut bergerak mengelilingi dunia, yang diatur oleh arus udara. Sebagai contoh, ketika awan-awan tersebut bergerak menuju pegunungan, awan-awan tersebut menjadi dingin, dan kemudian segera menjadi jenuh air yang kemudian air tersebut jatuh sebagai hujan, salju, dan hujan batu (hail), tergantung pada suhu udara sekitarnya.
B. MATA KULIAH : FISIOLOGI PASCA PANEN
1. Jelaskan cara menentukan laju respirasi dan faktor-faktor yang menentukan laju respirasi!
Jawab:
· Laju respirasi dapat dilihat dari kecepatan rusak dan pelayuan dari produk pertanian, karena semakin tinggi laju respirasi maka maka semakin cepat laju kemunduran mutu dan kesegaran produk pertanian. Hubungan yang erat antara laju respirasi dengan laju kemunduran mutu dan kesegaran, maka laju respirasi sering dijadikan indikator masa simpan atau masa hidup pascapanen produk segar hortikultura.
· Faktor-faktor yang mempengaruhi laju respirasi adalah faktor internal dan eksternal. Faktor internal adalah faktor yang berasal dari dalam bahan (buah dan sayur), meliputi tingkat perkembangan organ, komposisi kimia jaringan, ukuran produk, pelapisan alami, dan jenis jaringan. Faktor eksternal adalah faktor yang berasal dari lingkungan sekeliling bahan, meliputi suhu, etilen, ketersediaan oksigen, karbon dioksida, dan luka pada bahan
2. Jelaskan perbedaan antara buah klimaterik dan non klimaterik!
Jawab:
· Buah klimaterik
o Setelah dipetik memiliki fase pematangan, misalnya pelunakan, menjadi lebih manis dan keasaman berkurang. Contohnya pepaya, mangga dll.
o Mengalami peningkatan produksi etilen dan respirasi selama pematangan, sehingga mempercepat proses pematangan.
· Buah non klimaterik
o Tidak mengalami fase pematangan setelah dipetik, kalau dipetik muda maka ia tetap muda kemudian rusak. Misalnya kelapa, anggur dll.
3. Jelaskan peristiwa biokimia yang terjadi pada buah muda dan buah tua!
Jawab:
· Pada buah muda laju fotosintesis masih tinggi, karena buah banyak mengandung klorofil dan pada buah yang sudah tua laju fotosintesis sangat lambat karena adanya perombakan klorofil ke figmen warna lain .
· Laju respirasi buah yang tua lebih tinggi dibanding buah yang mudah, karena adanya perubahan fisiologi dan perubahan kandungan kimia buah seperti adanya produksi etilen.
4. Jelaskan hubungan etilena (C2H4) dengan laju respirasi!
Jawab:
Perubahan fisiologi yang terjadi selama proses pematangan adalah terjadinya proses respirasi kliamterik, diduga dalam proses pematangan oleh etilen mempengaruhi respirasi klimaterik melalui dua cara, yaitu:
· Etilen mempengaruhi permeabilitas membran, sehingga permeabilitas sel menjadi besar, hal tersebut mengakibatkan proses pelunakan sehingga metabolisme respirasi dipercepat.
· Selama klimaterik, kandungan protein meningkat dan diduga etilen lebih merangsang sintesis protein pada saat itu. Protein yang terbentuk akan terlihat dalam proses pematangan dan proses klimaterik mengalami peningkatan enzim-enzim respirasi.
5. Apakah etilen terdapat secara alami atau merupakan zat buatan? Jelaskan!
Jawab:
Etilen merupakan hormon tumbuh yang diproduksi dari hasil metabolisme normal dalam tanaman. Etilen berperan dalam pematangan buah dan kerontokan daun. Senyawa etilen pada tumbuhan ditemukan dalam fase gas, sehingga disebut juga gas etilen. Gas etilen tidak berwarna dan mudah menguap. Etilen diproduksi oleh tumbuhan tingkat tinggi dari asam amino metionin yang esensial pada seluruh jaringan tumbuhan. Produksi etilen bergantung pada tipe jaringan, spesies tumbuhan, dan tingkatan perkembangan. Etilen dibentuk dari metionin melalui 3 proses:
· ATP merupakan komponen penting dalam sintesis etilen. ATP dan air akan membuat metionin kehilangan 3 gugus fosfat.
· Asam 1-aminosiklopropana-1-karboksilat sintase(ACC-sintase) kemudian memfasilitasi produksi ACC dan SAM (S-adenosil metionin).
· Oksigen dibutuhkan untuk mengoksidasi ACC dan memproduksi etilen. Reaksi ini dikatalisasi menggunakan enzim pembentuk etilen.
6. Jelaskan perubahan-perubahan kimia yang terjadi pada buah yang mengalami pematangan dan penuaan yang mengakibatkan perubahan warna dan tekstur!
Jawab:
· Perubahan warna,
Perubahan warna yang umum terjadi adalah hilangnya warna hijau, perubahan warna terjadi karena adanya pemecahan klorofil sedikit demi sedikit secara enzimatik sehingga zat warna alami lainnya akan terbuka atau nampak. Perubahan enzimatik klorofil ini disebabkan oleh aktivitas enzim klorofilase yang merubah klorofil menjadi klorofilid. Hilangnya klorofil berkaitan munculnya pigmen kuning hingga merah yang menyebabkan buah berwarna kuning, oranye dan merah-oranye.
· Perubahan tekstur,
Perubahan jumlah karbohidrat dalam buah selama proses pemasakan yang diakibatkan oleh pemecahan polimer karbohidrat, khususnya perubahan pati menjadi glucose (gula) mempengaruhi rasa dan tekstur buah. Peningkatan gula cenderung menyebabkan rasa manis, sedangkan pemecahan polimer karbohidrat khususnya pectin dan hemisellulosa akan melemahkan dinding sel dan daya kohesif yang mengikat sel-sel, sehingga tekstur buah menjadi lunak dan pada akhirnya struktur tanaman akan rusak.
7. Apakah ada perbedaan perubahan-perubahan kimia terjadi pada buah klimaterik dan non klimaterik? Jelaskan!
Jawab:
Perbedaan perubahan kimia antara buah klimaterik dan non klimaterik adalah: Buah-buahan non-klimakterik menghasilkan sedikit etilen dan tidak memberikan respon terhadap etilen kecuali dalam hal degreening (penurunan kadar kloropil) pada jeruk dan nenas. Buah klimakterik menghasilkan lebih banyak etilen pada saat matang dan mempercepat dan lebih seragam tingkat kematangannya pada saat pemberian etilen. Dengan demikian perubahan-perubahan kimia lebih cepat terjadi pada buah klimaterik dibanding pada buah non klimaterik.
8. Jelaskan perbedaan perubahan-perubahan kimiawi yang terjadi pada buah muda dan buah tua! Manakah yang lebih tinggi laju perubahannya, buah muda atau buah tua? Jelaskan!
Jawab
· Buah muda tidak mengalami perombakan warna hijau, buah tua mengalami perombakan warna hijau (klorofil), rasa sepat dan sedikit asam.
· Buah muda menyimpan karbohidrat dalam bentuk pati, kadar asamnya tinggi dan teksturnya keras, sedangkan buah tua mereduksi karbohidrat menjadi glukosa sehingga buah terasa manis dan bertekstur lunak.
· Perubahan kimia pada buah yang tua lebih tinggi dibanding buah yang muda karena dipengaruhi oleh aktivitas enzim, laju resfirasi dan produksi etilen.
catatan:
- jawaban dikumpulkan dari berbagai sumber
- mohon saran bila ada jawaban dianggap kurang tepat
No comments:
Post a Comment