Agroklimatologi

BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang

Perkembangan dunia pertanian sangat dipengaruhi oleh banyak factor termasuk factor iklim di dalamnya. Bagaimana factor iklim ini mempengaruhi keadaan tanah,mempengaruhi hama tanaman,perkecambahan benih, dan bagaimana pula fenomena produksi tanaman dan perubahan iklim. Seperti dilihat dari pengertian agroklimatologi itu sendiri yaitu ilmu yang mempelajari tentang hubungan antara dunia pertanian dan keadaan iklim atau cuaca,sebaliknya bagaimana pengaruh iklim atau cuaca terhadap dunia pertanian. Dalam makalah ini kami mencoba memaparkan hal-hal tersebut.

1.2 Rumusan Masalah
Adapun masalah pokok yang kami sampaikan pada makalah ini antara lain adalah:
a. Bagaimana iklim mempengaruhi tanah
b. Bagaimana iklim mempengaruhi hama tanaman
c. Bagaimana iklim memepengaruhi perkecambahan benih
d. Fenomena produksi tanaman dan perubahan iklim
e. Kaitan radiasa matahari dan kehidupan tanaman
f. Radiasi sinar matahari,dan
g. Perubahan kualitas cahaya matahari dan respon taju

1.3 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah antara lain sebagai berikut :
a. Menjelaskan bagaimana iklim mempengaruhi tanah
b. Menjelaskan bagaimana iklim mempengaruhi hama tanaman
c. Menjelaskan bagaimana iklim memepengaruhi perkecambahan benih
d. Menjelaskan fenomena produksi tanaman dan perubahan iklim
e. Menjelaskan kaitan radiasa matahari dan kehidupan tanaman
f. Menjelaskan radiasi sinar matahari,dan
g. Menjelaskan perubahan kualitas cahaya matahari dan respon tajuk

Bab 2
PEMBAHASAN

2.1 Pengaruh Iklim Terhadap Tanah

Tanah adalah lapisan yang terlapuk dari kerak bumi di mana organisme dengan produk-produknya berbaur. Apabila tanah digali secara vertikal dapat terlihat pelapisan-pelapisan tanah yang disebut horizon-horizon tanah. Horizon tanah di bagi menjadi Horizon A, B dan C.
1) Horizon A adalah tanah lapisan atas (top soil), mengandung sisa-sisa tumbuhan dan hewan yang melalui proses humifikasi dihasilkan materi organik yang disebut humus.
2) Horizon B, pada horizon ini banyak mengandung mineral-mineral tanah, yang merupakan hasil proses mineralisasi dari humus.
3) Horizon C, pada horizon ini banyak mengandung batuan.

Tanah merupakan modal utama bagi para petani untuk dapat memproduksi pangan. Pembukaan lahan pada sebidang tanah untuk kepentingan pertanian sangat memerlukan pengetahuan tentang iklim agar pemanfaatan tanah yang akan dibuka dapat menjamin kelangsungan hidup para petani dan tanaman yang akan dibudayakan untuk jangka waktu yang tidak terbatas. Suatu lokasi atau lahan pertanian yang direncanakan akan ditanaman tanaman perlu diteliti lebih dahulu unsur iklim yang berpengaruh terhadap lokasi tersebut, seperti radiasi matahari, curah hujan, suhu udara, kecepatan angin, arah tiupan angin yang pada dasarnya dapat mempengaruhi kondisi kelembaban tanah.

1) Pengaruh cahaya matahari
Cahaya matahari yang sampai ke permukaan tanah dipengaruhi oleh rapat tidaknya vegetasi tanah tersebut. Jika vegetasinya sangat rapat atau bahkan tertutup sama sekali, hal ini dapat mengurangi masuknya radiasi matahari ke permukaan tanah, selain menghalangi proses penguapan tanah (evaporasi berkurang), hal ini dapat menyebabkan tanah menjadi basah dan kelembaban tanah menjadi tinggi. Kelembaban tanah yang terlalu tinggi kurang bagus untuk pertumbuhan tanaman, biasanya akan mempengaruhi akar-akar tanaman menjadi busuk sehingga mengganggu proses penyerapan air dan unsur hara tanah menjadi terganggu. Apakah vegetasi yang rapat tersebut dibuka, maka radiasi matahari akan masuk ke permukaan akan menaikkan suhu permukaan tanah dan menyebabkan penguapan. Tetapi jika intensitas radiasi matahri yang diterima oleh bumi sangat berlebihan, misalnya karena adanya fenomena pemanasan global yang disebabkan oleh mulai menipisnya lapisan ozon di atmosfer, maka hal ini akan menyebabkan terjadinya penguapan-penguapan dari tanah yang berlangsung lama dan hebat yang terjadi pada musim kemarau, dan kondisi ini akan sangat berpengaruh pada tanah, tanah menjadi kering dan kelembaban tanah menjadi sangat rendah.

2) Suhu
Suhu tanah juga perlu diukur, karena suhu tanah ini sangat mempengaruhi mikroflora dan mikrofauna yang terkandung dalam tanah yang menguntungkan dan menyuburkan tanah setempat. Suhu tanah ini dipengaruhi oleh intensitas radiasi matahari. Intensitas radiasi matahari yang diterima oleh bumi dipengaruhi oleh ketinggian suatu tempat terhadap matahari dan tebal tipisnya lapisan ozon di atmosfer. Semakin dekat kedudukannya terhadap matahari, maka intensitas cahaya matahari yang diserap tanah akan semakin tinggi sehingga suhu permukaan tanah biasanya akan semakin tinggi. Fenomena terjadinya pemanasan global yang terjadi sekarang ini adalah karena menipisnya lapisan ozon yang berfungsi untuk menyerap radiasi matahari sebelum sampai ke bumi, karena lapisan ozon semakin menipis maka kemampuannya untuk menyerap radiasi matahari semakin berkurang akibatknya intensitas radiasi matahari yang diterima oleh bumi akan sangat tinggi, sehingga suhu tanah akan menjadi semakin tinggi. Jika suhu tanah terlalu tinggi (ekstrim) bisa mematikan mikroflora dan mikrofauna tersebut sehingga tanah menjadi tidak subur, selain itu dapat mengganggu aktivitas fotosintesis, dan respirasi tumbuhan. Untuk menghindari pengaruh radiasi matahari tersebut, maka teknik pemulsaan (mulching) pada tanah yaitu menutupi permukaan tanah dengan jerami, sisa-sisa tanaman, kompos atau bahan lainnya, dapat dilakukan karena salah satu manfaatnya adalah selain mempertahankan kelembaban dan suhu tanah juga dapat mendorong penyerapan unsur hara oleh akar-akaran juga dapat mempertahankan keberadaan mikroflora dan mikrofauna sehingga kesuburan tanah tersebut dapat terjaga.

3) Kelembaban tanah
Kelembaban tanah dipengaruhi oleh tekstur tanah, karena tekstur tanah ini akan menentukan kemampuan pengikatan air dalam tanah. Tanah dengan tekstur berpasir biasanya kurang baik untuk pertanian teutama untuk pesawahan karena sifat pelolosan airnya besar sekali, hal ini dapat mempercepat pengeringan tanah, sehingga kelembaban tanahnya akan menjadi rendah. Tetapi untuk dry farming jenis tanah ini bisa digunakan. Tekstur tanah berlempung atau loam soil sifatnya sangat baik kemampuan pengikatan airnya artinya dapat menjaga kelembaban tanah dengan baik dan sama baiknya pada waktu musim hujan maupun musim kemarau sehingga tanah jenis ini sangat baik digunakan untuk pertanian. Tekstur tanah liat berlempung atau clayed soil , tanah ini baik sekali untuk usaha tani persawahan. Apabila tanah ini digunakan untuk usaha tani yang bersifat umum atau bercocok tanam palawija serta tanaman lainnya, maka kelembabannya perlu diawasi secara ketat, pengawasan ini dilakukan untuk menjaga kelembaban optimal tanaman tersebut agar dapat terjamin dengan baik.

4) Curah hujan
Lokasi lahan pertanian dengan curah hujan yang tinggi, dapat menimbulkan erosi tanah, atau banyak menghanyutkan bagian tanah paling atas yang subur (top soil), sehingga bagi
para petani dianjurkan melakulan pola dan teknik pengolahan tanah dan penanaman yang sesuai, yang bertujuan untuk melindungi permukaan tanah dari pengaruh curah hujan yang tinggi antara lain: pemulsaan (mulching) pada tanah yaitu menutupi permukaan tanah dengan jerami, sisa-sisa tanaman, kompos atau bahan lainnya. Manfaat pemulsaan adalah:
a) Permukaan tanah akan terlindungi dari daya kikisan serta penghanyutan tanah top soil yang subur.
b) Menghambat evaporasi (penguapan) tanah yang berlebihan karena adanya bahan pelindung terhadap radiasi matahari.
c) Memperbesar kapasitas penyerapan air ke dalam pori-pori tanah.
d) Mempertahankan kelembaban dan suhu tanah sehingga mendorong penyerapan unsur hara oleh akar-akaran.
e) Mulsa yang telah lapuk akan memperkaya bahan organik tanah, sehingga dapat memperbaiki sifat fisik dan kimia tanah.

5) Angin
Angin adalah massa udara yang bergerak. Kecepatan angin menunjukkan perbedaan antara musim hujan dan musim kemarau. Pada musim hujan kecepatan angin sekitar 2,5 m/detik (9,0 km/jam) dan pada musim kemarau kecepatan angin sekitar 3,5 m/detik (12,6 km/jam). Kecepatan angin sering menimbulkan berbagai kerusakan. Angin yang bergerak dengan cepat dapat mendorong terkikisnya tanah bagian atas yang subur (top soil), atau erosi tanah terutama untuk lahan dengan derajat kemiringan yang tinggi. Angin yang bergerak pada suatu lokasi pun sifatnya berbeda-beda, hal ini ditentukan oleh:
a) Daerah atau tempat dimana massa udara terjadi. Jika angin yang bergerak berasal dari daerah yang banyak air maka massa udara bersifat lembab, angin ini tidak akan mendorong terjadinya pengeringan tanah, tetapi bila berasal dari daerah kering, angin akan bersifat kering sehingga akan mendorong terjadinya pengeringan tanah.

b) Jalan yang dilalui oleh massa udara tersebut. Bila melalui daerah yang basah, maka angin akan mengisap air dari daerah teresebut, sehingga mendorong penguapan atau pengeringan tanah yang dilaluinya, sehingga angin tersebut bersifat lembab.

2.2 Pengaruh Iklim Terhadap Hama Penyakit Tanaman

Pengaruh iklim yang terdapat di Indonesia, di satu pihak sesuai untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman, sedangkan di pihak lain unsur iklim juga dapat menyebabkan kurangnya unsur hara dan zat makanan yang tersedia dalam tanah melalui proses pengangkutan dan penghanyutan. Penanggulangan hal tersebut yang kurang dipikirkan dengan matang misal cara pengolahan tanah yang salah serta teknik budidaya yang salah, justru akan meningkatkan perkembangan hama dan penyakit tanaman. Misalnya:
1) Tujuan pembajakan lahan adalah selain untuk memperbaiki aerasi tanah, sifat tanah, kelembaban tanah, daya pengikatan tanah terhadap air, daya penyerapan tanah terhadap unsur-unsur hara, dan air, juga dapat membunuh benih-benih gulma dan spora patogen tanah. Pembajakan lahan harus dilakukan dengan baik, jika pembajakan atau pengolahan tanah sebelum penanaman kurang baik, maka selain aerasi tanah, sifat tanah, kelembaban tanah, daya pengikatan tanah terhadap air, daya penyerapan tanah terhadap unsur-unsur hara, dan air akan berkurang juga benih-benih gulma dan spora patogen tanah akan subur dan berkembang biak di lahan tersebut. Jika lahan tersebut ditanami suatu tanaman yang merupakan inang bagi patogen tanah tersebut, maka seluruh tanaman pada lahan tersebut akan terserang.

2) Teknik budidaya yang kurang baik, seperti penggunaan jarak tanam yang terlalu rapat sampai permukaan tanah tertutupi, juga dapat menghalangi masuknya radiasi matahari ke tanah permukaan dan menghalangi proses penguapan tanah (evaporasi berkurang), hal ini dapat meningkatkan kelembaban di lahan tersebut. Semakin tinggi kelembaban maka perkembangan patogen tanaman akan semakin meningkat di lahan tersebut. Penggunaan jarak tanaman yang terlalu rapat juga sangat disukai oleh tikus karena menjadi tempat persembunyian yang baik untuk perkembangan tikus di lahan tersebut.

3) Apalagi jika tempat dimana kita melakukan budidaya merupakan tempat dengan curah hujan yang tinggi, penggunaan jarak tanam yang terlalu rapat dapat meningkatkan perkembangan penyakit di lahan tersebut, hal ini disebabkan karena percikan-percikan air hujan dapat membantu proses penyebaran penyakit.

4) Pada tempat yang kedudukannya dekat dengan matahari, atau karena mulai menipisnya lapisan ozon di atmosfer akan menyebabkan suhu tanah permukaannya biasanya lebih tinggi, hal ini dapat menyebabkan mikroflora dan mikrofauna yang diperlukan untuk menyuburkan tanah akan mati sehingga yang berkembang di dalam tersebut biasanya patogen tanah yang mematikan. Kalau tidak segera dilakukan pencegahan (tidak segera dilakukan mulching/pemulsaan), kemudian tanah tersebut digunakan untuk budidaya pertanian, maka kegiatan pertanian tidak akan berhasil karena bisa diserang oleh penyakit tanaman yang sudah berkembangbiak di tanah tersebut.

5) Pada musim kemarau kecepatan angin sekitar 3,5 m/detik (12,6 km/jam) lebih besar dari musim penghujan. Angin dapat membantu penyebaran spora patogen dari satu lahan yang terserang penyakit ke lahan lain yang ada di sekitarnya yang kebetulan tanamannya merupakan inang dari patogen tanaman tersebut. Jika tidak diantisipasi dengan penggunaan tanaman barier (penghalang) untuk mencegah masuknya atau menyebarnya spora patogen ke lahan punya kita, maka perkembangan penyakit tanaman di lahan kita tidak bisa dihindari.

6) Pemanasan global dapat mempengaruhi iklim atau dapat menyebabkan perubahan iklim, salah satunya adalah terjadinya pergantian antara musim kemarau dan hujan yang tidak menentu, musim hujan dan musim kemarau dalam satu tahun bisa berlangsung menjadi lama dan panjang. Musim kemarau yang panjang ini dapat menguntungkan bagi perkembangan hama penggerek batang padi (Scirpophaga innotata). Hama ini setelah menyerang tanaman padi kemudian dapat melakukan diapause di bagian pangkal batang. Diapause dilakukan ketika musim kemarau tiba, dan setelah tanaman padi dipanen pun masih masih tetap berdiapuse di pangkal batang padi (tunggul-tunggul padi). Selama diapause di tidak makan, tidak minum namun tidur. Tidurnya lama sekali yaitu sepanjang musim kemarau. Pada saat hujan pertama di musim hujan turun, maka hama ini akan membentuk kepompong. Lamanya masa kempompong untuk menjadi dewasa tergantung dari lamanya masa musim kemarau, semakin lama masa musim kemarau akan semakin cepat dia akan berubah menjadi hama dewasa yang siap untuk meletakkan telurnya pada tanaman-tanaman padi yang ada disekitarnya. Kalau keadaan ini tidak diantisipasi, misalnya dengan cara membenamkan tungul-tunggul padi hasil panen ke dalam air, atau membakar tunggul-tunggul padi, maka perkembangan hama batang padi ini akan terus meningkat di lahan tersebut.

2.3 Pengaruh Iklim Terhadap Perkecambahan Benih

Pada umumnya benih dari kebanyakan tanaman menghendaki beberapa syarat untuk dapat memulai perkecambahan. Syarat utama yang dibutuhkan untuk perkecambahan (merangsang aktifnya pertumbuhan embrio dalam benih) adalah:
1) Air
Air merupakan salah satu syarat penting bagi berlangsungnya proses perkecambahan benih. Pada umumnya dibutuhkan kadar air benih yang berbeda untuk dapat membuat benih berkecambah, tergantung jenis benihnya. Kadar air benih di mana benih mulai dapat berkecambah disebut “titik kritis perkecambahan”. Titik kritis perkecambahan pada benih tanaman serealia seperti gandum, padi, jagung, adalah 30-35 %. Sedangkan benih Legum seperti kacang tanah, kedelai, yaitu sekitar 50-55 %.

Fungsi air bagi proses perkecambahan adalah:
a) Air yang diserap oleh benih berguna untuk melunakkan kulit benih.
b) Air memfasilitasi masuknya oksigen ke dalam benih. Dinding sel yang tadinya kering hampir tidak permeabel terhadap oksigen, tetapi bila dinding sel benih sudah dimasuki oleh air, maka oksigen akan segera masuk ke dalam sel benih secara difusi.
c) Air berguna untuk mengencerkan protoplasma sehingga dapat mengaktifkan bermacam-macam fungsinya. Selama periode waktu pemasakan biji, sebagian besar air di dalam protoplasma sel-sel embrio pada benih hilang (dehidrasi), semenjak itu aktivitas protoplasma hampir seluruhnya berhenti, tapi apabila protoplasma mengandung sejumlah air (rehidrasi), maka protoplasma akan aktif kembali. Jika protoplasma sudah mengalami rehidrasi, biji akan menghasilkan hormon Gibberellin yang kemudian akan mengaktifkan enzim-enzim yang diperlukan untuk mencerna/menguraikan bahan-bahan makanan yang terdapat dalam cadangan makanan
d) Air berguna sebagai alat transport/pengangkut larutan makanan hasil pencernaan, dari jaringan penyimpan cadangan makanan kepada titik-titik tumbuh pada embrio

Faktor yang mempengaruhi kecepatan penyerapan air oleh benih, dipengaruhi oleh:
a) Permeabilitas kulit biji
Penyerapan atau imbibisi air akan lebih cepat ke dalam benih yang kulitnya tidak keras, jika keadaan benih yang kulit benihnya keras, tidak akan berkecambah walaupun benih tersebut dikecambahkan pada medium perkecambahan dengan kelembaban yang cukup, sehingga harus dilakukan perlakuan fisik/mekanis terhadap benih untuk mempermudah masuknya air ke dalam benih

b) Konsentrasi air
Apabila konsentrasi air di luar benih lebih besar daripada di dalam benih, maka air akan berdifusi ke dalam benih dengan baik. Apabila konsentrasi air di benih lebih besar daripada konsentrasi air dalam larutan di luar benih, maka yang terjadi adalah pergerakan air dari dalam benih ke luar, hal ini yang dikenal dengan plasmolisis.

Fenomena plasmolisis sangat penting artinya dalam praktek di lapangan sewaktu:
• Pemberian pupuk anorganik pada tanaman.
Pemberian pupuk cair yang pekat, jika terlalu dekat dengan benih akan mengakibatkan cairan pupuk meliputi benih tersebut, hal ini dapat menyebabkan terhambatnya penyerapan air ke dalam benih (menghalangi rehidrasi dalam benih), sehingga dapat menyebabkan terhambatnya proses perkecambahan benih di lapangan. Begitu pula pemberian pupuk cair yang pekat yang terlalu dekat dengan akar tanaman, akan menyebabkan penyerapan air oleh akar akan terganggu. Kejadian ini akan memperlihatkan gejala layu pada daun atau bagian tanaman yang lainnya di atas permukaan tanah dan jika hal ini berlangsung lama akan menyebabkan kematian tanaman.

• Penanaman benih di lahan dengan salinitas tinggi
Benih yang ditanam pada tanah dengan tingkat salinitas tinggi, akan menyebabkan tidak terjadinya perkecambahan, hal ini disebabkan karena terjadi plasmolisis, dimana air dari dalam benih bergerak ke luar benih karena konsentrasi air dalam benih lebih besar daripada air dalam larutan garam di luar benih, plasmolisis ini mengakibatkan proses difusi air ke dalam benih terhambat, dan proses rehidrasi protoplasma benih pun terhambat, dan akibatnya perkecambahan benih terhambat

Keberadaan air dalam tanah tergantung dari kelembaban tanah tersebut. Kelembaban tanah dipengaruhi radiasi cahaya matahari dan intensitas curah hujan yang turun pada suatu tempat. Pengaruh radiasi matahari akan menyebabkan penguapan, penguapan yang berlebihan pada tanah akan menurunkan kelembaban tanah atau tanah menjdi kering, tanah seperti ini kurang baik untuk proses perkecambahan benih. Sebaliknya curah hujan yang terlalu tinggi, biasanya dapat menyebabkan intensitas cahaya matahari yang datang ke tanah semakin berkurang, sehingga penguapan akan berkurang, jika kebetulan tanah yang ada merupakan tanah yang bersifat liat berlempung atau clayed soil Akibatnya kelembaban tanah menjadi sangat tinggi, kondisi tanah ini kurang baik untuk perkecambahan benih, bahkan benih bisa membusuk karena kelebihan air.

2) Suhu
Suhu merupakan syarat penting yang kedua bagi perkecambahan benih. Beberapa macam benih mempunyai tiga titik (suhu) kritis yang berbeda-beda yang berkaitan dengan perkecambahannya, yaitu:
a) Suhu minimum
Yaitu suhu terendah, di mana benih masih dapat berkecambah, batas minimumnya adalah 0-5 oC. Untuk tanaman musim dingin seperti selada, suhu minimumnya 4,5 oC, sedangkan untuk tanaman musim panas, misal untuk padi dan melon suhu minimumnya masing-masing berturut-turut adalah 11 oC dan 14 oC. Suhu di atas titik beku.

b) Suhu maksimum
Yaitu suhu tertinggi, di mana benih masih dapat berkecambah, batas maksimumnya 45 oC-65 oC. Suhu diatas suhu maksimum dapat menimbulkan kerusakan pada benih/benih mati. Hal ini diduga disebabkan karena suhu tinggi tersebut dapat merusak enzim/aktivitas enzim yang berperan dalam perkecambahan benih terganggu sehingga proses perkecambahan benih juga terganggu
c) Suhu optimum
Yaitu suhu yang paling menguntungkan bagi berlangsungnya perkecambahan benih untuk sebagian besar tanaman budidaya, yaitu antara 28-38 oC. Pada kisaran suhu ini (37 oC), aktivitas enzim tinggi/enzim yang berperan dalam perkecambahan bekerja lebih cepat sehingga proses perkecambahan benih menjadi lebih cepat,

Suhu tanah sangat dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari yang diterima bumi. Intensitas radiasi matahari yang diterima oleh bumi dipengaruhi oleh kedudukan tempat terhadap matahari, dan tebal tipisnya lapisan ozon di atmosfer. Semakin dekat kedudukannya terhadap matahari, intensitas radiasi matahari yang diterima oleh tempat tersebut semakin tinggi, akibatnya suhu permukaan tanah biasanya akan semakin tinggi, selain itu dipengaruhi oleh tebal tipisnya lapisan ozon di atmosfer.
Fenomena terjadinya pemanasan global yang terjadi sekarang ini adalah karena menipisnya lapisan ozon yang berfungsi untuk menyerap radiasi matahari sebelum sampai ke bumi, karena lapisan ozon semakin menipis maka kemampuannya untuk menyerap radiasi matahari semakin berkurang akibatknya intensitas radiasi matahari yang diterima oleh bumi akan sangat tinggi, sehingga suhu akan menjadi semakin tinggi. Suhu yang sangat tinggi akan mempengaruhi aktivitas enzim tinggi/enzim yang berperan dalam perkecambahan. Karena enzim bersifat tidak tahan panas, maka enzim tersebut akan mengalami kerusakan sehingga proses perkecambahan benih menjadi terhambat.

3) Oksigen
Proses perkecambahan benih membutuhkan energi. Energi tersebut diperoleh dari proses respirasi. Proses respirasi ini akan berlangsung selama benih masih hidup. Pada saat perkecambahan berlangsung, proses respirasi akan meningkat disertai dengan meningkatnya pengambilan oksigen dan pelepasan karbondioksida, air dan energi panas. Terbatasnya oksigen yang dapat dipakai akan mengakibatkan terhambatnya proses perkecambahan. Oksigen akan masuk ke dalam benih secara difusi bersamaan dengan proses imbibisi air ke dalam benih. Semakin cepat proses imbibisi air ke dalam benih, semakin cepat proses difusi oksigen ke dalam benih sehingga proses respirasi akan semakin meningkat. Jika proses respirasi sudah meningkat maka proses perkecambahan benih akan meningkat pula. Umumnya benih akan berkecambah jika ada Oksigen, walaupun demikian ada beberapa jenis benih yang mempunyai kemampuan untuk berkecambah pada keadaan yang kurang oksigen, contohnya benih padi. Pengaruh terlalu banyak air pada tanah (tanah dengan kelembaban sangat tinggi) ini akan mengurangi jumlah oksigen di dalam tanah. Tanah yang kekurangan oksigen dapat menghambat perkecambahan benih yang membutuhkan oksigen untuk perkecambahnnya, bahkan bisa menyebabkan kebusukan pada benih.

4) Cahaya
Benih mempunyai sifat yang bervariasi terhadap kebutuhan cahaya untuk perkecambahannya. Berdasarkan pengaruh cahaya terhadap perkecambahan, benih diklasifikasikan menjadi 3 golongan, yaitu:
a) Benih yang bersifat positively photoblastic (perkecambahannya membutuhkan cahaya atau dipercepat oleh cahaya), misalnya benih selada, tembakau.
b) Benih yang bersifat negatively photoblastic (perkecambahannya tidak membutuhkan cahaya, atau perkecambahannya dihambat oleh adanya cahaya), misalnya benih bawang (Allium sp), bayam (Amarantus sp).
c) Benih dapat berkecambah sama baik di tempat gelap atau ada cahaya, misal kubis, kacang-kacangan.
Pengaruh cahaya dan perkecambahan benih dikontrol oleh suatu pigmen penyerap cahaya, yang dikenal dengan “ phytochrom”. Phytochrom adalah sejenis protein yang memiliki komponen yang dapat menyerap cahaya.

Di dalam benih terdapat 2 phytochrom yang sifatnya reversible atau bisa bolak-balik yaitu:
a) Phytochrom merah, yaitu phytochrom yang mempunyai panjang gelombang 650 nm; dapat menyerap sinar merah (Pr). Phytochrom merah bersifat menghambat perkecambahan.
b) Phytochrom infra merah : yaitu phytochrom yang mempunyai panjang gelombang 730 nm; dapat menyerap sinar infra merah (Pfr). Phytochrom infra merah bersifat merangsang perkecambahan.
Jika pada biji yang bersifat positively photoblastic yang sedang berimbibisi, dikenai cahaya matahari yang kaya akan cahaya merah, maka cahaya merah tersebut akan diserap oleh phytochrom merah (Pr) yang terdapat pada benih dan segera phytochrom merah (Pr) tersebut akan diubah menjadi phytochrom infra merah (Pfr), yang bersifat merangsang proses terjadinya perkecambahan. Sebaliknya jika biji yang bersifat positively photoblastic diimbibisikan pada kondisi (gelap) yang kaya akan cahaya infra merah, maka cahaya infra merah ini akan diserap oleh phytochrom infra merah (Pfr) yang terdapat pada benih dan segera phytochrom infra merah (Pfr) ini akan diubah menjadi phytochrom merah (Pr) yang bersifat menghambat proses perkecambahan.

2.4 FENOMENA PRODUKSI TANAMAN DAN PERUBAHAN CUACA/IKLIM

Mengapa hasil produksi tanaman padi Indonesia lebih rendah daripada subtropis.
1. Unsur Iklim
Tropis →0-23,50 LU/LS.Sub Tropis→23,5-66,50 LU/LS.
2. Tanaman
3. Radiasi
4. Rata-rata energinya tinggi
Energi yang tinggi terjadi secara maksimal radiasi untuk fotosintesis, transpirasi (1gr air = 580 calori), sehingga tropis fotosintesisnya tinggi tetapi selektif dan dipengaruhi tingkat kejenuhan, foto periodisitas, C3,C4/AM.
5. Suhu
Rata-rata tinggi = t max relatif rendah dan t min relatif tinggi (36-200C).Suhu rata-rata relatif rendah, t max tinggi , t min rendah (0/5-40/450C).
6. Angin
Secara umum bertekanan rendah, pergerakan rendah.
Bertekanan tinggi, banyak badai akibat pergerakan udara yang ekstrim/kencang
Di tropis energi matahari 40-60% untuk evapotranspirasi, hanya 1-2% saja untuk fotosintesis. Setiap aktivitas tanaman mempunyai suhu kardinal (kisaran suhu yang diperlukan oleh tanaman untuk bisa hidup dan berkembang yang kisarannya suhu max sampai suhu min, dan bila berada diluar suhu kardinal aktivitas tanaman akan terganggu. Aktivitas negatif maka akan terjadi.

Suhu maksimal dan minimal berpengaruh besar terhadap tanaman. Apabila rata-rata
min max suhu tinggi, suhu minimum tinggi maka cardinal aktivitas Respirasi tinggi.
1.Aktivitas di daerah tropis yaitu bila siang Fs + Rs beresiko kecil karena Respirasi diimbangi Fotosintesis. Fs – Rs = KH sisa. Pada malam hari Karbohidrat sisa tadi akan dipakai Respirasi, apabila suhu minimum malam hari tinggi, maka Karbohidrat akan banyak dirombak sehingga sisanya sedikit/turun sehingga berpengaruh terhadap hasil produksi. Hal inilah yang menyebabkan hasil panen padi Indonesia(tropis) lebih rendah daripada subtropis.
2.Subtropis .Karbohidrat sisa dikurangi tingkat respirasi yang rendah sehingga Karbohidrat sisa lebih banyak.
3.Suhu kardinal berdampak terhadap kehidupan tanaman. Dimana tiap tanaman punya suhu kardinal yang berbeda-beda sehingga sebelum menentukan tanaman yang akan dibudidayakan kita harus tahu fluktuasi suhu suatu area dan suhu kardinal suatu tanaman.
Contoh : Suatu area bersuhu 5-400C. Bila ingin ditanami kentang yang bersuhu kardinal 8-300C maka kemungkinannya bisa dikembangkan di area itu tetapi resikonya harus diperhitungkan. Yaitu resiko terhadap dampak suhu rendah dan dampak suhu tinggi.
Sehingga setidaknya daerah yang cocok kisarannya 10-300C, dikarenakan resikonya kecil.
4.Perlunya suatu pengetahuan tentang suhu kardinal sehingga kita bias menentulan jenis budidaya yang abik atau cocok.
5.Tanaman mempunyai RESPON TERHADAP VARIASI SUHU (Thermoperiodisme) terutama suhu maksimum dan suhu minimum.
Yang dikelompokkan menjadi 2 yaitu :
a)Fotothermal yaitu respon tanaman terhadap suhu maksimum. Beberapa tanaman punya respon terhadap suhu maksimum yang tinggi atau tahan contohnya tanaman minyak atsiri, cabe.
b)Nyctothermal yaitu respon tanaman terhadap suhu minimum, contohnya tanaman yang memproduksi umbi-umbian.

2.5 RADIASI MATAHARI DAN KEHIDUPAN TANAMAN

Di dalam kaitannya. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan :
a.Tanaman
Yaitu aktivitas metabolisme tanaman baik anabolisme seperti fotosintesis yang menyediakan makanan berupa asimilat bagi tanaman, juga katabolisme seperti respirasi, yang menyediakan energi dalam bentuk ATP.
b.Unsur-unsur radiasi matahari sebagai sumber energi dalam bentuk cahaya maupun thermal, juga unsur-unsur dari radiasi.yang meliputi :
Intensitas radiasi (menggambarkan jumlah energi matahari dalam satuan Calori, Joule, watt/m2).
Periodisitas (menggambarkan lama matahari bersinar selama 24 jam.
Kualitas (menggambarkan spectrum cahaya yang dikandung).
Istilah-istilah yang perlu diketahui dalam bahasan tersebut adalah :
Radiant Flux Density adalah jumlah total energi matahari yang sampai pada suatu luasan permukaan tertentu (luasan permukaan daun). Dengan simbol Rs
Rs atau RFD
Black Body Radiation adalah jumlah energi matahari yang dipancarkan oleh suatu permukaan setelah permukaan tersebut menyerap energi matahari secara maksimal yang diterima di atasnya. Dimana kekuatan melepasnya sangat ditentukan oleh kemampuan menyerap energi yang berbeda yang ditentukan warnanya
Solar Constant (tetapan Radiasi) adalah jumlah energi matahari yang sampai pada permukaan terluar dari sistem atmosfer bumi. Apabila pada tanaman maka adalah jumlah energi yang akan masuk ke tajuk atau canopi.
Emisivitas adalah nilai yang menyatakan kemampuan suatu permukaan untuk memancarkan energi.
Absorbtivitas adalah nilai yang menyatakan kemampuan suatu permukaan untuk menyerap energi
contoh kasus : Apabila di daun maka ada Energi yang diserap, diteruskan dan dipantulkan.
Rr RFD/Rs r = refleksi
t = transmisi
s = surface
Rt
Sehingga tergantung dari sifat daunnya untuk memantulkan dan meneruskan cahaya. Jika semakin vertikal maka kemampuan memantulkan lebih besar, dimana sifat meneruskan tergantung dari kandungan klorofil bila lebih terang maka kemampuan meneruskan lebih besar.

Reflektivitas adalah nilai yang menyatakan kemampuan suatu permukaan untuk memantulkan energi.
r = Rr = RrL + Rr S
Albedo Reflektivitas adalah nilai yang menyatakan kemampuan suatu permukaan untuk memantulkan radiasi gelombang pendek dan nilainya diperhitungkan sama dengan
Transmisivitas adalah nilai yang menyatakan kemampuan suatu permukaan untuk meneruskan energi.
Didalam system budidaya t yang lebih tinggi, maka distribusi cahaya lebih tinggi, sehingga cahaya merata dan dimanfaatkan semaksimal mungkin.
Turbiditas adalah kemampuan suatu tajuk untuk mengurangi jumlah energi matahari yang masuk ke atmosfer daun.
Turbiditas adalah kebalikan dari transmisivitas
Semakin tinggi nilai Turbiditas maka jumlah energi yang masuk akan semakin kecil.
Reradiasi adalah jumlah energi yang dipancarkan oleh suatu permukaan (Black Body Radiation) tetapi lebih cenderung ke sifatnya.
Irradiasi adalah jumlah radiasi matahari yang diserap atau ditampung oleh permukaan Irradiasi = RFD.
D. FOTOSINTESIS
Fotosintesis terdiri dari beberapa tahapan antara lain :
I.Difusi CO2 yaitu proses mengalirnya CO2 dari atmosfer ke jaringan. Difusi sangat tergantung pada perbedaan konsentrasi di tanaman dan udara.[CO2] rendah terjadi karena diubah menjadi C6H12O6.
II.Fotokimia adalah peristiwa penggunaan energi yang diserap, digunakan untuk proses fotolisis.

H2O H+ DAN OH-
CO2 CO2 + OH-
1 MOL CO2 1 MOL C6H12O6
ENERGI 112.000 CALORI
III.Biokimia yaitu proses pembongkaran karbohidrat menjadi protein, vitamin, lemak, hormon dan seterusnya (metabolisme sekunder).
C6H12O6 protein, lemak, vit, hormon
Enzimatis dan dipacu oleh suhu dan suhu sangat ditentukan oleh absorbtivitas. Suhu adalah ukuran Ek=1/2mV2
V= menggambarkan aktivitas molekul dan ditentukan oleh absorbtivitas.

2.6 RADIASI SINAR MATAHARI

Terdiri dari :
1.FIR =FAR INFRA RED = >10
2.NIR = Near Infra Red = 0,76-1
3.PAR = Photosyntethic Acrive Radiation = 0,4 – 0,76
4.UV = = < 0,4

Oleh tajuk I0 akan direspon absorbsi + transmisivitas = 1
Pada daun PAR lebih banyak, sedang pada tunas NIR lebih banyak.
Sehingga bila Io dan bagian-bagiannya(NIR, FIR,dll) masuk maka akan bereaksi dengan bagian tajuk secara bervariasi. Tingkat variasi Io akan diperlihatkan dengan
HUKUM BEER
I = jumlah energi yang masuk ke dalam tajuk
e = eksponensial
a = koefisien pemadaman cahaya, yaitu kemampuan tajuk untuk mereduksi cahaya. Jika nilai a semakin tinggi maka kemampuan menghambatnya akan tinggi, cahaya terhambat. Nilai a kurang dari 1,0 hal ini berkaitan dengan transmisivitas.
Dimana nilai a untuk tiap jenis tanaman berbeda-beda. Contoh = 0,6-0,8 pada Jagung.
Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai a :
1.Struktur dari tajuk, semakin menyebar maka nilai a akan lebih tinggi ct : pada cemara, sedang pada palem rendah.
2.Kerapatan tajuk = kerapatan daun yang menyusun tajuk. Tajuk rapat (banyak daun nilai a akan semakin tinggi.
3.Sudut daun yaitu sudut yang dibentuk oleh helaian daun terhadap batang. Semakin besar sudut daun (horizontal) maka nilai a semakin tinggi.
4.Warna daun, apabila berwarna lebih gelap maka kemampuan menyerap lebih tinggi sehingga yang diteruskan sedikit sehingga a tinggi.
K = Indeks Luas Daun =
Semakin besar nilai K (ILD) maka jumlah energi matahari semakin kecil karena pangkat (-)

2.7 PERUBAHAN KUALITAS CAHAYA MATAHARI DAN RESPON TAJUK

PERANAN SPEKTRUM CAHAYA SPEKTRUM WARNA PERANAN
> 1,0 Infra red (FIR)
Diserap tanaman dan dikonversikan dalam panas, mempengaruhi transpirasi 0,72-1,0Infra red
Untuk pemanjangan tanaman(etiolasi) Fotoperiode perkecambahan Pembungaan Warna buah(pigmen)
0,61-0,72Jingg→Diserap klorofil0,51-0,61Hijau0,40-0,51Biru→Diserap klorofil 0,315-0,40Violet
Daun pendek, tebal 0,28-0,315UV.Merusak organ tanaman < 0,28UV,Tanaman mati
Kelebihan dari cahaya infra red(gel. Pendek) meNyebabkan tanaman etiolasi, contohnya pada tanaman yang dibudidayakan di glasshouse.
Peranan energi matahari
PAR untuk Fotosintesis, Infra red dan UV untuk thermal dan proses Fotomorfogenetik yaitu proses fotosintesa hormon/aktivitas metabolisme dalam organ tanaman yang dirangsang cahaya.
Klorofil menyerap energi matahari sebanyak 10 quanta, dimana 1 mol quanta satara 10 einstein(520 K calori)
Efisiensi fotosintesus = 112/520 = 21,5%. Jika radiasi yang hilang akibat refleksi= transmisi 20% dan energi matahari dari spektrum 40% efisiensi maksimum = 0,250(1-0,20)x 0,40 = 6,9 % dari RFD
Tanaman tidak efisien dalam menggunakan matahari, misalnya
1.Refleksi : transmisi sebagian energi terbuang dan sangat dipengaruhi oleh komponen tajuk tanaman.
2.Selektivitas : organ tanaman tidak memanfaatkan energi yang ada pada permukaan , hanya spectrum merah dan biru saja yang digunakan. Kenapa tanaman mempunyai selektivitas ?
Karena klorofil yang dipunyai tanaman tidak hanya 1 jenis tetapi bermacam-macam. Radiasi yang ada di permukaan daun ditangkap tergantung dari klorofilnya.
Adanya Fitokhrom.
3.Respirasi adalah katabolisme yang akan mengurangi hasil aktivitas klorofil.Efisiensi energi Matahari adalahjumlah karbohidrat yang dihasilkan = efisiensi semakin rendah bila tingkat respirasi tinggi.

SUHU TANAH

Fluktuasi suhu dalam tanah akan berpengaruh langsung terhadap aktivitas perakaran. Apabila suhu tanah naik akan berakibat berkurangnya kelengasan/kandungan air dalam tanah sehingga unsure hara sulit diserap tanaman., sebaliknya jika suhu tanah rendah maka akan semakin bertambahnya kandungan aiar dalam tanah, dimana sampai pada kondisi ekstrim terjadi pengkristalan. Akibatnya aktivitas akar/respirasi semakin rendah mengakibatkan translokasi dalam tubuh tanaman jadi lambat sehingga proses distribusi unsure hara jadi lambat dan akhirnya pertumbuhan tanaman jadi lambat. Suhu tanah yang tinggi respirasinya tinggi, CO2 dalam tanah tinggi sehinggga merangsang peningkatan suhu, sehingga hasil fotosintat bisa tersebar.
Yang mengakibatkan Fluktuasi suhu tanah adalah :
a.Diffuse Radiation = radiasi yang jatuh ke tanah melalui proses refleksi
b.Dirrect Radiation = radiasi yang jatuh ke tanah melalui proses tranmisi
Sumber Suhu Tanah :
Absorpsi radiasi matahari
Rn = H + S + E NERACA ENERGI
Jika E tinggi berarti panas banyak yang disimpan dalam bentuk uap, Agar Rn(Radiasi yang digunakan oleh tanah) banyak dipakai untuk S(save) maka H dan E harus diperkecil. Manfaat naiknya suhu tanah adalah untuk mempercepat umur tanaman.
Respirasi, apabila respirasi tinggi maka jumlah CO2 akan tinggi, menaikkan suhu sekitar 0,5-10C yang berdampak pada aktivitas enzimatik sehingga produk tanaman terpengaruh.
Aktivitas Dekomposisi , terjadi akiabat adanya bantuan mikroorganisme dari sisa-sisa bagian tanaman yang dihancurkan jadi sesuatu mis : tanah sehingga suhu tanah naik dan panas akan bertambah.
Geothermal
Free Convection = adalah proses konveksi karena adanya dorongan tenaga dari luar misalnya angin. Yang terjadi akibat adanya perbedaan.
-3()1/4(te-Ta)
Force Convection H = 5,86X10-3()1/2(Te-Ta)= kecepatan angin

Faktor Yang Dipengaruhi Oleh Suhu Tanah :
Sifat Fisik Tanah yaitu Struktur, tekstur, porositas, warna, slope
Apabila strukturnya padat maka porositas rendah, kebalikannya struktur remah maka porositas tinggi sehingga proses pengaliran lancer. Apabila warnanya terang daya pantulnya tinggi daya serapnya rendah begitu sebaliknya warna gelap maka daya pantul rendah, daya serap panas tinggi sehingga suhu naik.
Kondisi Air, apabila tanah banyak mengandung air maka suhu yang terserap akan banyak digunakan untuk penguapan.
Kandungan Bahan Organik. BO mempunyai kemampuan untuk menahan energi, menyerap air, kandungan unsure hara tinggi dan memperbaiki struktur tanah.
Situasi Lingkungan baik Fisik maupun Biotik
Lingkungan Fisik meliputi kelembapan udara, radiasi, angina. Iotik meliputi vegetasi yan ada di permukaan tanah.
Sehingga tanah merupakan penghantar panas yang jelek, karena begitu mendapatkan sumber panas, sumber tersebut akan terus ditangkap sampai maksimum/tidak mampu lagi, setelah itu baru dialirkan secara konduksi.
Jika ada reradiasi, terdapat pembebasan radiasi tanah maka reradiasinya semakin tinggi dan suhu yang dilepas semakin tinggi pula, setara Hukum Black Body Radiation. Digunakan untuk menjaga keseimbangan suhu dalam tanah.

BAB 3
PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Banyak factor yang mempengaruhi dalam terjadinya proses pertanian, salah satunya adalah iklim. Iklim mempunyai pengaruh yang besara terhadap baik atau buruknya pertumbuhan tanaman dalam proses pertanian yang berlangsung. Seperti yang kita ketahui, iklim mempengaruhi tanah sebagai media tanam dalam bertani. Suhu udara, angin, curah hujan, material tanah, oksigen dan mineral pada tanah sangat berpengaruh pada proses bercocok tanam, dan hal tersebut sangat di pengaruhi iklim sebagai sumber pengaruh semua itu. Bahkan berubahnya iklim bisa mengakibatkan semua hal tadi berubah pula, baik pada perubahan yang di harapkan bahkan pada perubahan yang tidak di harapkan yang dapat menggarahkan proses pertanian pada hal yang kurang baik.

3.2 Saran
Globalisasi adalah hal yang dapat merubah hal yang mempunyai pengaruh terhadap pertanian kea rah yang tidak lebih baik, bahkan cenderung merugikan. Dengan globalisasi berarti terjadi perubahan iklim, salah satunya adalah radiasi yang dapat mengganggu proses pertanian. Maka dari itu marilah kita cegah sama-sama hal tersebut, karena dengan mencegah hal terrsebut berarti kita mencegah hal yang tidak di inginkan bila terjadi globalisasi nantinya.

DAFTAR PUSTAKA

Google.com,2009. agroklimatologi. Pengaruh iklim terhadap pertanian.Badung

Handoko ahmad, 1994.Penerimaan radiasi surya di permukaan bumi sangat bervariasi menurut tempat dan waktu. Jakarta: balai pustaka.
Benyamin lakitan, 1994.Lama penyinaran akan berpengaruh terhadap aktivitas makhluk hidup misalnya pada manusia dan hewan. Juga akan berpengaruh pada metabolisme yang berlangsung pada tubuh makhluk hidup, misalnya pada tumbuhan. Penyinaran yang lebih lama akan memberi kesempatan yang lebih besar bagi tumbuha tersebut untuk memanfaatkanya melalui proses fotosintesis.
Benyamin Lakitan, 1994.google.com, Pergeseran garis edar matahari menyebabkan peruban panjang hari ( lama penyinaran ) yang diterima pada lokasi-lokasi di permukaan bumi. Perubahan panjang hari tidak begitu besar pada daerah tropis yang dekat dengan garis ekuator. Semakin jauh letak tempat dari garis ekuator maka fluktuasi lama penyinaran akan semakin besar.Bandung.
Bayong Tjasyono, 2004 .google.com, Radiasi matahari yang diterima permukaan bumi persatun luas dan satuan waktu disebut isolasi atau kadang-kadang disebut radiasi global, yaitu radiasi langsung dari matahari dan radiasi yang tidak langsung ( dari langit ) yang disebabkan oleh hamburan dari partikel atmosfer.

Tinggalkan komentar

Filed under Uncategorized

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s