4
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. BUDIDAYA BUNGA KRISAN Budidaya tanaman dalam greenhouse merupakan terobosan baru bagi
dunia pertanian dewasa ini. Teknik budidaya ini dalam penerapannya memerlukan pemikiran dan perhitungan yang cermat, terutama pada desain
rumah tanaman. Menurut Soeseno 1985, dengan menggunakan rumah tanaman, suhu, kelembaban, cahaya dan keperluan lain dari tanaman dapat
diatur, sehingga tanaman dapat tetap menghasilkan di luar musimnya. Tiga hal pokok yang harus diperhatikan dalam desain greenhouse yaitu
kebutuhan CO
2
, suhu, dan kelembaban. Ketiga faktor tersebut ditentukan oleh jenis dan struktur bangunan dan ventilasi udara. Hal ini sesuai dengan
pernyataan bahwa suhu didalam rumah kaca dipengaruhi oleh besar kecilnya penerimaan panas dari cahaya matahari, hilangnya panas melalui ventilasi,
atap, dan dinding Mastalerz, 1977. Suhu dan kelembaban di dalam rumah tanaman merupakan dua faktor
utama yang harus dikendalikan selama proses budidaya. Hal ini disebabkan karena terdapat perbedaan suhu dan kelembaban di dalam dan di luar
bangunan. Mastalerz 1977 menyatakan bahwa suhu di dalam greenhouse lebih tinggi dibanding di luar greenhouse.
Tanaman krisan yang berasal dari daerah subtropis dapat tumbuh pada kisaran suhu harian antara 17 – 30
C. Pada fase vegetatif, kisaran suhu harian 22 – 28
o
C pada siang hari dan tidak melebihi 26
o
C pada malam hari dibutuhkan untuk pertumbuhan optimal krisan Khattak dan Pearson, 1997
dalam Budiarto, et. al, 2006. Suhu harian ideal pada fase generatif adalah 16 – 18
o
C Wilkins et. al., 1990 dalam Budiarto, et. al, 2006. Menurut Maaswinkel dan Sulyo 2004 pada suhu diatas 25
o
C, proses inisiasi bunga akan terhambat dan menyebabkan pembentukan bakal bunga juga terlambat.
Suhu yang terlalu tinggi juga mengakibatkan bunga yang dihasilkan cenderung berwarna kusam, pucat, dan memudar.
Langton 1987 dalam Budiarto, et. al 2006 mengemukakan bahwa kepekaan krisan terhadap panjang hari tidak tetap. Pengaruh panjang hari
5 terhadap fisiologi pembungaan krisan sering kali berinteraksi dengan suhu
harian. Pada kondisi hari panjang dengan suhu siang hari sekitar 22
o
C dan 16
o
C pada malam hari, penambahan tinggi tanaman dan daun berjalan optimal. Induksi ke fase generatif akan terjadi bila suhu pada siang hari turun
kurang dari 18
o
C Lint dan Hejj, 1987 dalam Budiarto, et. al, 2006 dan suhu malam hari naik hingga lebih dari 25
o
C Wilkins et. al., 1990 dalam Budiarto, et. al,
2006. Namun keadaan ini sangat jarang ditemukan pada dataran medium hingga tinggi di Indonesia.
Kelembaban udara juga berpengaruh terhadap pertumbuhan bunga krisan. Tanaman krisan membutuhkan kelembaban 90 – 95 pada awal
pertumbuhan untuk pembentukan akar. Sedangkan pada tanaman dewasa, pertumbuhan optimal dicapai pada kelembaban udara sekitar 70 – 85
Mortensen, 2000 dalam Budiarto, et. al, 2006. B. GREENHOUSE
Greenhouse merupakan suatu bangunan tempat tanaman tumbuh dan
berkembang dengan kondisi lingkungan dalam bangunan yang dapat diatur agar mendekati kondisi yang optimum. Khususnya di Indonesia, fungsi
greenhouse lebih mengarah pada perlindungan tanaman dari pengaruh buruk
iklim dan mengurangi intensitas matahari yang berlebihan. Menurut Nelson 1981, istilah greenhouse digunakan untuk
menyatakan sebuah bangunan yang memiliki struktur atap dan dinding yang bersifat tembus cahaya, sehingga tanaman tetap memperoleh cahaya matahari
dan terhindar dari kondisi iklim yang tidak menguntungkan. Kondisi iklim yang tidak menguntungkan antara lain: curah hujan yang deras, tiupan angin
yang kencang atau keadaan suhu yang terlalu rendah atau terlalu tinggi yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman.
Budiarti 1994 dalam Megasari 2006, menyatakan bahwa greenhouse
yang terbuat dari kaca atau plastik merupakan bahan tembus cahaya yang dapat berpengaruh pada: 1 peningkatan suhu udara di dalam
greenhouse , 2 melindungi dari siraman hujan secara langsung, 3
6 melindungi dari berbagai hama serta berbagai pengaruh perubahan intensitas
cahaya matahari yang mengenai tanaman. Menurut Bot 1983 dalam Romdhonah 2002 didefinisikan bahwa
penggunaan greenhouse sebagai rumah tanaman akan berpengaruh terhadap iklim mikro yang berbeda sama sekali dengan lingkungan luar. Hal ini
disebabkan oleh: 1. Udara di dalam greenhouse tetap, sehingga pertukaran udara dengan
lingkungan luar sangat kurang dibandingkan dengan udara tanpa penutup. Pergerakan udara di dalam greenhouse sangat kecil. Hal ini berpengaruh
langsung terhadap keseimbangan massa dan energi dalam greenhouse dan menyebabkan kenaikan suhu.
2. Radiasi panjang gelombang pendek dirubah menjadi radiasi gelombang panjang oleh penutup greenhouse atap. Perubahan panjang gelombang
ini menyebabkan pantulan sinar oleh permukaan lantai atau yang lainnya di dalam greenhouse naik.
Menurut Walls 1993, pemilihan bentuk greenhouse yang digunakan pada suatu lahan pertanian tergantung pada keadaan lingkungan dan jenis
tanaman yang dibudidayakan. Bentuk-bentuk greenhouse yang telah umum digunakan antara lain
bentuk yang menempel pada bangunan yang sudah ada, berdiri sendiri single- span greenhouse
dengan kemiringan atap yang sama, atau dengan kemiringan atap yang berbeda yang disesuaikan dengan kemiringan lahan, dan ada yang
terdiri dari dua atau lebih greenhouse multi-span greenhouse yang berhubungan satu dengan yang lainnya Nelson, 1981. Berbagai tipe bentuk
greenhouse dapat dilihat pada Gambar 4.
Bentuk greenhouse yang digunakan di negara Amerika adalah venlo house, vinery house, mansard
. Sedangkan bentuk greenhouse yang digunakan di negara Eropa adalah bentuk arch, standard peak, quonset, dan cold frame
Hanan et al.,1978. Berbagai tipe bentuk greenhouse yang digunakan di negara Amerika dan Eropa dapat dilihat pada Gambar 5.
7
Lean-to Even-span
Uneven-span Ridge-and-furrow
Gambar 4. Berbagai tipe bentuk greenhouse Nelson, 1981. Bentuk greenhouse yang umum digunakan adalah bentuk venlo
rumah, bentuk tunnel, serta bentuk lainnya. Di Indonesia lebih banyak ditemukan greenhouse dengan bukaan pada bagian atap. Bentuk seperti ini
lebih cocok untuk penggunaan di negara-negara tropis, dengan pertimbangan bahwa di daerah tropis penerimaan sinar matahari relatif banyak sehingga
bentuk ruang harus memungkinkan sirkulasi udara berlangsung lebih lancar Megasari, 2006.
Selain venlo, telah dikembangkan juga konstruksi rangka greenhouse bentuk tunnel. Tunnel memiliki bentuk rangka semi sirkular atau parabolic
arch lengkungan parabolik. Jenis rangka seperti ini jarang digunakan untuk
iklim tropis seperti Indonesia, karena bentuk tunnel merupakan pengumpul panas yang baik. Dengan iklim tropisnya, Indonesia merupakan negara yang
memiliki radiasi matahari yang melimpah sepanjang tahun. Untuk menambah laju ventilasi pada bangunan biasanya bukaan pada atap bangunan yang
berfungsi sebagai ventilasi bangunan Megasari, 2006.
8
Venlo house Arch
Vinery house Standard peak
Mansard Quonset
Cold frame
Gambar 5. Berbagai tipe bentuk greenhouse yang digunakan di Negara Amerika dan Eropa.
C. SUHU UDARA Suhu merupakan ukuran panas dan dingin dari suatu benda. Suhu
udara sangat berpengaruh pada proses-proses yang terjadi pada tanaman seperti proses fotosintesis, transpirasi, dan respirasi. Suhu udara yang
optimum sangat diperlukan bagi tanaman agar dapat tumbuh dengan baik. Tanaman memerlukan suhu udara optimum yang berbeda-beda Tiwari and
Goyal, 1998. Hanan et al. 1978 menyatakan bahwa garis lintang merupakan faktor
utama yang mempengaruhi suhu greenhouse. Faktor lain adalah ketinggian matahari, kondisi topografi yang mempengaruhi pergerakan angin dan panjang
hari. Suhu lingkungan berpengaruh terhadap proses fisik dan kimiawi tanaman dan selanjutnya mengendalikan proses biologi dalam tanaman seperti
transpirasi. Harjadi 1984 menyatakan bahwa suhu optimum tanaman berbeda-
beda tergantung pada spesies dan varietasnya, serta sesuai dengan tahap fisiologis pekembangannya. Suhu rendah menguntungkan bagi proses
pertumbuhan tanaman, suhu sedang menguntungkan bagi proses pemanjangan
9 batang dan perkembangan buah, sedangkan suhu tinggi menguntungkan bagi
proses pembungaan. Suhu yang ekstrim dapat merusak tanaman. Suhu yang terlalu dingin
membekukan, dan suhu terlalu tinggi dapat mematikan tanaman sebagai akibat dari koagulasi protein. Terhentinya pertumbuhan pada suhu tinggi merupakan
suatu gambaran dari suatu keseimbangan metabolik yang terganggu Harjadi, 1984. Faktor yang mempengaruhi besarnya suhu dalam greenhouse adalah
tingkat intensitas panas dari radiasi matahari, besar kecilnya panas yang hilang melalui atap atau dinding, besar kecilnya rambatan panas yang diserap
tanaman untuk proses fotosintesis dan besar kecilnya panas yang hilang melalui ventilasi serta bahan konstruksi Walker, 1965. Suhu lingkungan
selain mempengaruhi kecepatan pertumbuhan tanaman dan metabolisme, juga berperan di dalam pengendalian tanaman spesies tertentu.
D. KELEMBABAN RELATIF UDARA Menurut Esmay dan Dixon 1986, jumlah atau massa air yang
bercampur dengan satu unit massa udara kering, dalam gram, dari air yang menguap per kilogram udara kering disebut kelembaban relatif.
Kelembaban relatif merupakan perbandingan antara kelembaban aktual dengan kapasitas udara untuk menampung uap air Handoko, 1995.
Kelembaban udara erat kaitannya dengan unsur-unsur iklim lain yaitu suhu udara, lama penyinaran, curah hujan, dan angin yang secara integral
mempengaruhi laju transpirasi suatu tanaman. Selain itu kelembaban udara di dalam rumah tanaman dipengaruhi oleh suhu udara dan jumlah air yang
dievapotranspirasikan oleh tanah dan tanaman. Kelembaban udara di dalam rumah tanam sangat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman
terutama terhadap laju fotosintesis, yang secara tidak langsung mempengaruhi laju transpirasi, penyerapan hara dan air, penyerbukan dan perkembangan
hama dan penyakit Silvana, 1991 dalam Megasari, 2006 . Udara panas mengandung lebih banyak uap air daripada udara sejuk
dan jika uap air konstan, maka kelembaban relatif Relatif Humidity akan rendah pada suhu tinggi dan sebaliknya kelembaban relatif akan tinggi pada
10 suhu rendah. Kisaran spesifik untuk tanaman dalam ruangan cukup sulit untuk
ditentukan, tetapi sebagian besar tanaman tumbuh dengan baik jika kelembaban relatifnya lebih besar dari 50.5, akan tetapi RH di bawah 25
masih cukup baik untuk sebagian besar tumbuhan, khususnya tumbuhan pakis dan familinya. Sebagian besar tanaman dalam ruangan akan terinfeksi hama
perusak jika kelembaban relatifnya dibawah 25, walaupun tanaman tersebut tidak nampak seperti terluka Briggs dan Calvin, 1987.
E. KECEPATAN ANGIN DAN VENTILASI BANGUNAN Angin merupakan suatu vektor yang memiliki besaran dan arah.
Besaran yang dimaksud adalah kecepatan sedangkan arahnya adalah darimana datangnya angin. Secara mikro, angin penting artinya dalam proses pertukaran
udara khusunya oksigen dan karbondioksida dari dan ke lingkungan Handoko, 1995.
Dalam bentuk yang sangat sederhana, angin dapat dibatasi sebagai gerakan horizontal udara relatif terhadap permukaan bumi. Batasan ini
berasumsi bahwa seluruh gerakan udara secara vertikal kecepatannya dapat diabaikan karena relatif rendah 1 ms akibat diredam oleh gaya gravitasi
bumi Handoko, 1995. Sedangkan arah angin dibatasi sebagai arah asal angin itu bertiup merupakan lawan arah gerak udara. Walaupun aliran udara ke
atas penting dalam pembentukan awan dan hujan, kecepatan pergerakan horizontal jauh lebih besar dan mempengaruhi proses-proses cuaca.
Menurut Esmay dan Dixon 1986, pada umumnya kecepatan angin sebesar 0.1 - 0.25 ms yang mengenai permukaan daun akan memudahkan
daun menangkap CO
2
. Untuk kecepatan angin sebesar 0.5 ms, CO
2
yang ditangkap akan berkurang. Untuk kecepatan angin sebesar 1.0 ms akan
menghambat pertumbuhan dan kecepatan angin diatas 4.5 ms akan terjadi kerusakan proses fisik tanaman.
Pengendalian iklim mikro dalam bangunan agar sesuai bagi tanaman diperlukan ventilasi. Ventilasi merupakan faktor penting dalam sistem
pengendalian lingkungan pada bangunan pertanian seperti perkandangan dan rumah tanaman.
11 Ventilasi adalah proses pertukaran antara udara yang ada di dalam dan
di luar bangunan untuk memindahkan panas yang disebabkan radiasi matahari, mengisi oksigen dan membantu mengontrol tingkat kelembaban udara. Laju
ventilasi diukur dengan satuan jumlah massa udara yang dipertukarkan per satuan unit waktu seperti jam, menit, detik Mastalerz, 1977. Dengan adanya
ventilasi maka dimaksudkan agar: 1 suhu udara di dalam bangunan mendekati suhu udara luar, 2 menghilangkan udara lembab di dalam
bangunan dengan asumsi udara luar lebih kering, dan 3 mengembalikan konsentrasi O
2
di dalam bangunan. Takakura, 1991. Menurut Randall dan Boon 1997, ventilasi adalah pergerakan udara
melewati bangunan. Ventilasi terjadi jika terdapat perbedaan tekanan udara melewati bukaan bangunan. Pada sistem ventilasi alami, perbedaan tekanan
melalui bukaan timbul dari dua sumber yaitu: panas yang dihasilkan dalam bangunan dan angin. Panas yang dihasilkan di dalam bangunan meningkatkan
suhu udara di dalam bangunan, dan menurunkan kerapatan udara di dalam bangunan sehingga terjadi perbedaan kerapatan udara antara dalam dan luar
bangunan. Udara masuk melewati bagian yang lebih rendah dari bukaan dan keluar melewati bagian yang lebih tinggi dari bukaan Barrington et all, 1994.
Sistem ventilasi alami terjadi karena adanya perbedaan tekanan melalui bukaan yang timbul akibat faktor angin dan termal. Efek angin dan
termal, bergerak sendiri maupun bersama-sama, dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan udara yang akan menentukan besarnya laju ventilasi alam yang
melewati bangunan. Pada ventilasi alam, besarnya laju pertukaran udara dipengaruhi oleh total luas bukaan, arah bukaan, kecepatan angin, dan
perbedaan antara suhu di luar dan di dalam greenhouse Mastalerz, 1977. Kemampuan sistem ventilasi alami dalam menurunkan suhu ruangan
tanpa didukung fasilitas lain sangat terbatas. Penurunan suhu yang dapat dicapai maksimal mendekati atau sama dengan tingkat suhu udara lingkungan
luar. Penggunaan ventilasi alami sangat berpotensi dalam mengurangi biaya
operasi. Menurut Brockett dan Albright 1987 dalam Apriliani 2006, sistem ventilasi alami membutuhkan energi dan biaya yang lebih kecil dibandingkan
12 dengan sistem ventilasi mekanis, disamping itu lebih tenang karena sistem
ventilasi mekanis digerakkan oleh kipas listrik yang mengeluarkan suara berisik bila sedang berfungsi.
F. INTENSITAS CAHAYA Energi cahaya yang diserap tanaman dirubah menjadi energi kimia
dengan proses fotosintesis yang digunakan untuk pertumbuhan, perkembangan dan produksi tanaman. Bagian spektrum PAR Photosynthetically Active
Radiation yang paling potensial dalam fotosintesis adalah spektrum biru
0.41 nm – 0.51 nm. Penurunan intensitas cahaya, khususnya spektrum biru menyebabkan penurunan kadar ATP dan NADPH
2
, sehingga laju fotosintesis akan berkurang. Peningkatan intensitas cahaya dapat meningkatkan kecepatan
fotosintesis. Salah satu komponen yang terkait dengan pertumbuhan dan perkembangan tanaman adalah titik kompensasi cahaya. Pada saat tanaman
ditempatkan pada lingkungan yang mempunyai intensitas cahaya sebanding atau lebih rendah daripada titik kompensasi cahaya, pertumbuhan akan
terhenti dan tanaman akan mati dalam periode waktu yang pendek Briggs and Calvin, 1987.
Secara fisiologis cahaya mempunyai pengaruh langsung dan pengaruh tidak langsung. Pengaruh pada metabolisme secara langsung melalui
fotosintesis sedangkan secara tidak langsung melalui pertumbuhan dan perkembangan tanaman Harjadi, 1984. Fotosintesis yang terjadi dalam
keadaan ternaungi sangat bergantung kepada intensitas cahaya yang ada.
13
III. METODE PENELITIAN
Kategori